购物网站建设投资预算,钦北区网站建设,wordpress微信风格主题,越秀区营销型网站建设我给你们作了榜样、叫你们照着我向你们所作的去作。
——【约翰福音13:15】
1.前言
前段时间接到一个项目需求#xff1a;使用现有的陀螺仪MPU6050实现计算当前车辆的方向盘角度。
2.需求分析
MPU6050可获取三轴角速度和三轴加速度#xff0c;并通过算法可以获得横滚角、…我给你们作了榜样、叫你们照着我向你们所作的去作。
——【约翰福音13:15】
1.前言
前段时间接到一个项目需求使用现有的陀螺仪MPU6050实现计算当前车辆的方向盘角度。
2.需求分析
MPU6050可获取三轴角速度和三轴加速度并通过算法可以获得横滚角、俯仰角、航向角。
方向盘角度旋转会同步引起车轮的角度变化方向盘旋转角度与车轮角度是一个已知量可从实际车辆设计中获得本次需求的车辆中方向盘旋转角度与前车轮的角度关系为
左转时方向盘角度范围 0~610°车轮角度0~28°
右转时方向盘角度范围0~720°车轮角度0~37°。
车辆在行驶时若方向盘有角度则一定在某个圆上绕圈通过查找资料发现其实每一个轮胎都在各自的圆上绕圈并且最关键的是 这些圆的圆心在同一个点上如下图(网上找的) 按照上图我们尝试分析车辆在行驶过程中左转的转弯角度左前轮和左后轮并圆心组成一个直角三角形并且很容易看出转弯角度(左前轮与前进方向的夹角)就是圆心角。
3.相关公式
根据上面的分析我们可以从角度这个关键点去列出所有相关公式
A 610°/28° //!方向盘角度与车轮角度的关系左转比例因子AS V * t //!圆弧长S 车速V * 时间tL 2π * r //!圆周长L 2π * 半径rD |d| //!角速度D 角速度初始值d的绝对值α D * t //!转弯角度α 角速度D *时间tα/360° S/L //!转弯角度α / 圆周角度360° 圆弧长S / 圆周长LB/r sinθ //!轴距B / 半径r sin(车轮角度θ)P A *θ //!方向盘旋转角度P 比例因子A * 车轮角度θ
所以 左转时P A * arcsin(2π*|d|*B/(V*360°)
同样右转时也可以列出公式所以要求方向盘角度需要的输入参数为
比例因子A、角速度D、轴距B、车速V
其中比例因子A为实际车辆的固定值角速度D可以从MPU6050中获取轴距B就是车前轮圆心和车后轮圆心的距离也为实际车辆的固定值车速V可以实时从整车CAN中获取。
最后使用算法实现以上公式便可求出当前方向盘角度。
4.结论
将以上算法应用到实际车辆后实际测试结果均可基本满足测量需求。不过也存在一个缺点就是当车速为零时无法计算当前方向盘角度。另外现在新生产的车辆一般都会安装带有角度测量的方向盘所以以上解决方案可用在后装车辆上。 本篇博文仅作记录。
