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陀螺儀在汽車(chē)領(lǐng)域上的應用
陀螺儀是用高速回轉體的動(dòng)量矩敏感殼體相對慣性空間繞正交于自轉軸的一個(gè)或二個(gè)軸的角運動(dòng)檢測裝置。利用其他原理制成的角運動(dòng)檢測裝置起同樣功能的也稱(chēng)陀螺儀。下面是小編為大家整理的陀螺儀在汽車(chē)領(lǐng)域上的應用，僅供參考，歡迎閱讀。
陀螺儀在汽車(chē)領(lǐng)域上的應用
提到陀螺，很多人第一印象就是想到小時(shí)候自己玩過(guò)的一種叫作“陀螺”的娛樂(lè )玩具，為了讓這個(gè)陀螺立起來(lái)，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(lái)，那大家知道為什么陀螺在外力的作用下能夠立起來(lái)？陀螺在力的作用下發(fā)生慣性轉動(dòng)，不但圍繞本身的軸線(xiàn)轉動(dòng)，還圍繞一個(gè)垂直軸作錐形運動(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)旋轉物體的旋轉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(chēng)為“陀螺儀”，陀螺儀主要用來(lái)傳感和維持方向，目前它在科學(xué)、軍事、技術(shù)、汽車(chē)、手機等領(lǐng)域都有著(zhù)非常廣泛的應用。陀螺儀在工作時(shí)，只要給它一個(gè)外力，就能使它快速旋轉起來(lái)，一般能達到每分鐘幾十萬(wàn)轉，而且可以長(cháng)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)將數據信號傳給相應的控制系統。
三軸陀螺儀和六軸陀螺儀的區別
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運動(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(chēng)，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和平衡的，合在一起也稱(chēng)為“六軸傳感器”。
陀螺儀在汽車(chē)領(lǐng)域的主要應用有哪些？
1、測量汽車(chē)是否側翻
一般汽車(chē)發(fā)生側翻事故時(shí)，車(chē)輛的側翻檢測系統是通過(guò)讀取車(chē)輛的翻滾角度和翻滾速度來(lái)確定汽車(chē)是否處于側翻狀態(tài)，這時(shí)就需要陀螺儀這種測量角速度的傳感器，當汽車(chē)行駛時(shí)，陀螺儀可以對車(chē)輛的角速度和加速度進(jìn)行監測，并通過(guò)特定的算法進(jìn)行數據融合，最終得到汽車(chē)實(shí)時(shí)側傾角。如果監測到的側傾角超過(guò)限定值，系統會(huì )發(fā)出預警及提醒駕駛人員采取相應措施，從而達到預防汽車(chē)側翻事故的發(fā)生。
2、測量車(chē)輛的轉彎角度和轉彎角速度
汽車(chē)在轉彎時(shí)，車(chē)輪是以輪軸為中心做旋轉運動(dòng)，此過(guò)程會(huì )產(chǎn)生離心力，在相同時(shí)間內，汽車(chē)轉彎的速度越快，角速度就越大，離心力也越大，一旦離心力過(guò)大，車(chē)輛極易沖出彎道或側滑，因此，為提高車(chē)輛在轉彎時(shí)的安全性，陀螺儀通過(guò)計算出四個(gè)車(chē)輪的轉彎角度和轉彎角速度，一旦超過(guò)規定的安全角度或轉彎角速度，系統就會(huì )提醒駕駛員在行車(chē)的過(guò)程中及時(shí)減速，確保彎道中行車(chē)安全。
3、測量急踩剎車(chē)、急踩油門(mén)
部分駕駛行為不好的司機通常喜歡急踩剎車(chē)、急踩油門(mén)，這樣易造成追尾事故，而且車(chē)輛在急加速或者急制動(dòng)時(shí)會(huì )產(chǎn)生的強烈的沖擊力，陀螺儀就可以測量到車(chē)輛運動(dòng)的加速度以及車(chē)輛相對于道路的傾角，由此判斷出司機是否存在急踩剎車(chē)、急踩油門(mén)的情況。此外，汽車(chē)在不斷做加速度運動(dòng)時(shí)，車(chē)輛是往前傾斜的，陀螺儀感知到重心縱軸向前傾斜，通過(guò)測量繞車(chē)輛的重心軸的旋轉速度，得到一個(gè)車(chē)輛相對于道路的傾角，即旋轉角度，同時(shí)可以有效糾正車(chē)輛向前傾斜帶來(lái)的不利影響。
車(chē)智匯智能終端如何利用陀螺儀的特性？
車(chē)智匯智能終端內置陀螺儀,利用其特性做好全方位的車(chē)輛安防告警。當監測到車(chē)輛發(fā)生碰撞或者強烈晃動(dòng)時(shí)，車(chē)主用戶(hù)以及車(chē)主用戶(hù)預設的緊急聯(lián)系人會(huì )接收到提醒信息，車(chē)主用戶(hù)以及車(chē)主用戶(hù)預設的緊急聯(lián)系人可根據提醒信息采取相應的措施。同時(shí)為了滿(mǎn)足各大車(chē)主用戶(hù)的需要，車(chē)主用戶(hù)可在車(chē)智匯APP中的汽車(chē)防盜功能里，設置停車(chē)震動(dòng)監控以及行車(chē)震動(dòng)監控的敏感度，以便減少接收誤報信息。
導航系統
初始坐標需要精確輸入，可以通過(guò)GPS獲得。
陀螺儀可以輸出車(chē)體的俯仰，橫滾角，航向角等姿態(tài)角；加速度計輸出車(chē)體在某個(gè)方向上的線(xiàn)加速度。有了角速度和線(xiàn)速度，在初始坐標的基礎上進(jìn)行積分，就可以求出位置坐標。但誤差會(huì )隨著(zhù)時(shí)間累積，因此一般慣導會(huì )和GPS或里程計組合進(jìn)行導航。車(chē)載慣導主要也是分兩種，一是平臺式，而是捷聯(lián)式。陀螺儀主要是利用其定軸性與進(jìn)動(dòng)性使平臺坐標系或是數學(xué)平臺穩定于某個(gè)空間，利用加速度計測量載體加速度，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。能減低汽車(chē)的搖晃。
2、轉向系統。能讓汽車(chē)能更平穩地轉向。
3、動(dòng)力系統。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(chē)可以用到。
當陀螺儀應用到車(chē)載導航上，便大幅度提升了導航的精準度，它的作用體現在：
1、陀螺儀能在GPS信號不好時(shí)能繼續發(fā)揮導航的作用并修正GPS定位不準的問(wèn)題
在GPS信號不好時(shí)，陀螺儀可根據已獲知的方位、方向和速度來(lái)繼續進(jìn)行精確導航，這也是慣性導航技術(shù)的基本原理。同時(shí)也可修正GPS信號不好時(shí)定位偏差過(guò)大的問(wèn)題。
2、陀螺儀能比GPS提供更靈敏準確的方向和速度
GPS是無(wú)法即時(shí)發(fā)現車(chē)子速度和方向的改變的，要等跑了一段距離之后才能測出，因此當你車(chē)子在非導航情況下轉變了方向后，就會(huì )出現小陳那樣的狀況，導航就無(wú)法辨識你車(chē)子的轉向，結果把方向導錯了。而陀螺儀能夠在方向和速度改變的瞬間即時(shí)測出，從而能讓導航軟件及時(shí)的修改導航路線(xiàn)
3、陀螺儀在上立交橋時(shí)更靈敏準確的識別
民用GPS的精度是無(wú)法識別上沒(méi)上立交橋的，而陀螺儀卻可測出車(chē)子是否向上移動(dòng)了，從而能讓導航軟件及時(shí)的修改導航路線(xiàn)。依靠GPS衛星的信號導航和陀螺儀的慣性導航，有效提高了導航精準度，即使在失去GPS信號后，系統仍能通過(guò)自主推算來(lái)繼續導航，為車(chē)主提供準確的行駛指示。
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