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陀螺儀在汽車領(lǐng)域上的應(yīng)用
陀螺儀是用高速回轉(zhuǎn)體的動(dòng)量矩敏感殼體相對(duì)慣性空間繞正交于自轉(zhuǎn)軸的一個(gè)或二個(gè)軸的角運(yùn)動(dòng)檢測裝置。利用其他原理制成的角運(yùn)動(dòng)檢測裝置起同樣功能的也稱陀螺儀。下面是小編為大家整理的陀螺儀在汽車領(lǐng)域上的應(yīng)用，僅供參考，歡迎閱讀。
陀螺儀在汽車領(lǐng)域上的應(yīng)用
提到陀螺，很多人第一印象就是想到小時(shí)候自己玩過的一種叫作“陀螺”的娛樂玩具，為了讓這個(gè)陀螺立起來，就必須不斷地用外力抽打，可一旦失去外力的幫助，陀螺很快就倒下來，那大家知道為什么陀螺在外力的作用下能夠立起來？陀螺在力的作用下發(fā)生慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，不但圍繞本身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，還圍繞一個(gè)垂直軸作錐形運(yùn)動(dòng)。而我們今天給大家介紹的陀螺儀，與陀螺有關(guān)，但是又大相徑庭。
在不受外力影響時(shí)，一個(gè)旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向是不會(huì)改變的，所以人們利用陀螺的力學(xué)性質(zhì)所制成的各種功能的陀螺裝置稱為“陀螺儀”，陀螺儀主要用來傳感和維持方向，目前它在科學(xué)、軍事、技術(shù)、汽車、手機(jī)等領(lǐng)域都有著非常廣泛的應(yīng)用。陀螺儀在工作時(shí)，只要給它一個(gè)外力，就能使它快速旋轉(zhuǎn)起來，一般能達(dá)到每分鐘幾十萬轉(zhuǎn)，而且可以長時(shí)間工作，然后用多種方法讀取軸所指示的方向，并自動(dòng)將數(shù)據(jù)信號(hào)傳給相應(yīng)的控制系統(tǒng)。
三軸陀螺儀和六軸陀螺儀的區(qū)別
陀螺儀主要分為“三軸陀螺儀”和“六軸陀螺儀”，三軸陀螺儀分別感應(yīng)運(yùn)動(dòng)物體的Roll（左右傾斜）、Pitch（前后傾斜）、Yaw（左右搖擺）的全方位動(dòng)態(tài)信息，而六軸陀螺儀是指三軸加速器（三軸加速器就是感應(yīng)XYZ，即立體空間三個(gè)方向，前后左右上下軸向上的加速）和三軸陀螺儀的合稱，其中，三軸加速器是檢測橫向加速的，三軸陀螺儀是檢測角度旋轉(zhuǎn)和平衡的，合在一起也稱為“六軸傳感器”。
陀螺儀在汽車領(lǐng)域的主要應(yīng)用有哪些？
1、測量汽車是否側(cè)翻
一般汽車發(fā)生側(cè)翻事故時(shí)，車輛的側(cè)翻檢測系統(tǒng)是通過讀取車輛的翻滾角度和翻滾速度來確定汽車是否處于側(cè)翻狀態(tài)，這時(shí)就需要陀螺儀這種測量角速度的傳感器，當(dāng)汽車行駛時(shí)，陀螺儀可以對(duì)車輛的角速度和加速度進(jìn)行監(jiān)測，并通過特定的算法進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，最終得到汽車實(shí)時(shí)側(cè)傾角。如果監(jiān)測到的側(cè)傾角超過限定值，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出預(yù)警及提醒駕駛?cè)藛T采取相應(yīng)措施，從而達(dá)到預(yù)防汽車側(cè)翻事故的發(fā)生。
2、測量車輛的轉(zhuǎn)彎角度和轉(zhuǎn)彎角速度
汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪是以輪軸為中心做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，此過程會(huì)產(chǎn)生離心力，在相同時(shí)間內(nèi)，汽車轉(zhuǎn)彎的速度越快，角速度就越大，離心力也越大，一旦離心力過大，車輛極易沖出彎道或側(cè)滑，因此，為提高車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)的安全性，陀螺儀通過計(jì)算出四個(gè)車輪的轉(zhuǎn)彎角度和轉(zhuǎn)彎角速度，一旦超過規(guī)定的安全角度或轉(zhuǎn)彎角速度，系統(tǒng)就會(huì)提醒駕駛員在行車的過程中及時(shí)減速，確保彎道中行車安全。
3、測量急踩剎車、急踩油門
部分駕駛行為不好的司機(jī)通常喜歡急踩剎車、急踩油門，這樣易造成追尾事故，而且車輛在急加速或者急制動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生的強(qiáng)烈的沖擊力，陀螺儀就可以測量到車輛運(yùn)動(dòng)的加速度以及車輛相對(duì)于道路的傾角，由此判斷出司機(jī)是否存在急踩剎車、急踩油門的情況。此外，汽車在不斷做加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，車輛是往前傾斜的，陀螺儀感知到重心縱軸向前傾斜，通過測量繞車輛的重心軸的旋轉(zhuǎn)速度，得到一個(gè)車輛相對(duì)于道路的傾角，即旋轉(zhuǎn)角度，同時(shí)可以有效糾正車輛向前傾斜帶來的不利影響。
車智匯智能終端如何利用陀螺儀的特性？
車智匯智能終端內(nèi)置陀螺儀,利用其特性做好全方位的車輛安防告警。當(dāng)監(jiān)測到車輛發(fā)生碰撞或者強(qiáng)烈晃動(dòng)時(shí)，車主用戶以及車主用戶預(yù)設(shè)的緊急聯(lián)系人會(huì)接收到提醒信息，車主用戶以及車主用戶預(yù)設(shè)的緊急聯(lián)系人可根據(jù)提醒信息采取相應(yīng)的措施。同時(shí)為了滿足各大車主用戶的需要，車主用戶可在車智匯APP中的汽車防盜功能里，設(shè)置停車震動(dòng)監(jiān)控以及行車震動(dòng)監(jiān)控的敏感度，以便減少接收誤報(bào)信息。
導(dǎo)航系統(tǒng)
初始坐標(biāo)需要精確輸入，可以通過GPS獲得。
陀螺儀可以輸出車體的俯仰，橫滾角，航向角等姿態(tài)角；加速度計(jì)輸出車體在某個(gè)方向上的線加速度。有了角速度和線速度，在初始坐標(biāo)的基礎(chǔ)上進(jìn)行積分，就可以求出位置坐標(biāo)。但誤差會(huì)隨著時(shí)間累積，因此一般慣導(dǎo)會(huì)和GPS或里程計(jì)組合進(jìn)行導(dǎo)航。車載慣導(dǎo)主要也是分兩種，一是平臺(tái)式，而是捷聯(lián)式。陀螺儀主要是利用其定軸性與進(jìn)動(dòng)性使平臺(tái)坐標(biāo)系或是數(shù)學(xué)平臺(tái)穩(wěn)定于某個(gè)空間，利用加速度計(jì)測量載體加速度，從而積分得到速度與位移，有初始位置進(jìn)行推算從而進(jìn)行定位功能。具有自主性，隱蔽性，不依靠外界信息。
1、懸掛系統(tǒng)。能減低汽車的搖晃。
2、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。能讓汽車能更平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向。
3、動(dòng)力系統(tǒng)。能測出路面的波度，繼而選擇合適的馬力。
可是這些都需要智能軟件和硬件的配合控制，不是一般的車可以用到。
當(dāng)陀螺儀應(yīng)用到車載導(dǎo)航上，便大幅度提升了導(dǎo)航的精準(zhǔn)度，它的作用體現(xiàn)在：
1、陀螺儀能在GPS信號(hào)不好時(shí)能繼續(xù)發(fā)揮導(dǎo)航的作用并修正GPS定位不準(zhǔn)的問題
在GPS信號(hào)不好時(shí)，陀螺儀可根據(jù)已獲知的方位、方向和速度來繼續(xù)進(jìn)行精確導(dǎo)航，這也是慣性導(dǎo)航技術(shù)的基本原理。同時(shí)也可修正GPS信號(hào)不好時(shí)定位偏差過大的問題。
2、陀螺儀能比GPS提供更靈敏準(zhǔn)確的方向和速度
GPS是無法即時(shí)發(fā)現(xiàn)車子速度和方向的改變的，要等跑了一段距離之后才能測出，因此當(dāng)你車子在非導(dǎo)航情況下轉(zhuǎn)變了方向后，就會(huì)出現(xiàn)小陳那樣的狀況，導(dǎo)航就無法辨識(shí)你車子的轉(zhuǎn)向，結(jié)果把方向?qū)уe(cuò)了。而陀螺儀能夠在方向和速度改變的瞬間即時(shí)測出，從而能讓導(dǎo)航軟件及時(shí)的修改導(dǎo)航路線
3、陀螺儀在上立交橋時(shí)更靈敏準(zhǔn)確的識(shí)別
民用GPS的精度是無法識(shí)別上沒上立交橋的，而陀螺儀卻可測出車子是否向上移動(dòng)了，從而能讓導(dǎo)航軟件及時(shí)的修改導(dǎo)航路線。依靠GPS衛(wèi)星的信號(hào)導(dǎo)航和陀螺儀的慣性導(dǎo)航，有效提高了導(dǎo)航精準(zhǔn)度，即使在失去GPS信號(hào)后，系統(tǒng)仍能通過自主推算來繼續(xù)導(dǎo)航，為車主提供準(zhǔn)確的行駛指示。
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