基于智能手机的路面坑洞探测方法技术

一种车辆行驶控制技术领域的基于智能手机的路面坑洞探测方法，通过手机收集车辆在行驶过程中产生的运动数据，通过对这些数据的去噪和分段，分析出由路坑引起的振动数据段，应用单自由度振动模型对这些数据进行分析，估算出路坑的深度，之后再通过一定的分析估算出路坑的长度。本发明专利技术实施方便，不会产生昂贵的成本；可以在各种环境中使用，不容易受到限制；能够较精确的确定路坑的形状(包括深度、长度)。

【技术实现步骤摘要】
基于智能手机的路面坑洞探测方法
本专利技术涉及的是一种智能环境感知
的方法，具体是一种基于智能手机的道路路面的危害坑洞探测方法，在车辆行驶过程中通过智能手机主动探测路面状况，记录危害性路坑位置并测量路坑深度与长度信息。
技术介绍
道路上的路坑经常会导致不慎经过的车辆产生损伤，所产生的颠簸也可能对车中的乘客造成了一定的安全危害，甚至会酿成交通事故。因此如果能够对道路的路况进行及时的检测，并且及时向驾驶员发布公路上的路坑分布与危害程度等信息，可以规避许多危险隐患。已有的检测路面路坑的解决方案主要包括：1)使用地面穿透雷达(GPR‐GroundPenetratingRadar)，GPR可以被安装在车辆上，并且通过高频雷达获得路面的图像；2)使用照相机对路面进行拍摄后解析。通过照相机可以判断路坑的位置；3)使用手机的加速传感器。通过加速感应器来判断是否存在路坑。经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN101317168公开(公告)日2008.12.03，公开了一种用于识别并报告外部情况的车载系统。所述系统具有操作者可选择的用户接口、全球定位系统接收器和无线通信系统，所述操作者可选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于智能手机的路面坑洞探测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：通过智能手机的加速度感应器记录行车过程中的运动数据；步骤2：对运动数据进行除噪以及分段，识别出由于经过路坑而产生的振动；步骤3：建立用于消除车辆悬挂系统对振动的影响的单自由度振动模型，并根据振动周期以及前后两次振幅比的关系：得到路坑深度估计值，其中：y为轮胎垂直移动的距离，即路坑深度估计值、p为振动频率、δ为ln(η)、η为振动中的振幅递减比、t为振动持续时间；步骤4：对步骤3得到的路坑深度估计值进行误差排除，即由于手机在车中的位置并不在路坑的正上方导致的测量误差，并根据汽车的速度以及车辆经过一个路坑所需的时间得到路坑长度，...

【技术特征摘要】
1.一种基于智能手机的路面坑洞探测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：通过智能手机的加速度感应器记录行车过程中的运动数据，具体通过将手机水平放置在车内，在行车过程中收集垂直坐标系三个方向上的加速度，当感应到振动时记录下GPS数据，记录手机在车中的位置以及车辆的型号；步骤2：对运动数据进行除噪以及分段，识别出由于经过路坑而产生的振动；步骤3：建立用于消除车辆悬挂系统对振动的影响的单自由度振动模型，并根据振动周期以及前后两次振幅比的关系：得到路坑深度估计值，其中：y为轮胎垂直移动的距离，即路坑深度估计值、p为振动频率、δ为ln(η)、η为振动中的振幅递减比、t为振动持续时间；步骤4：对步骤3得到的路坑深度估计值进行误差排除，即由于手机在车中的位置并不在路坑的正上方导致的测量误差，并根据汽车的速度以及车辆经过一个路坑所需的时间得到路坑长度，最终获得路面坑洞轮廓估测值。所述的振动周期以及前后两次振幅比的关系，通过以下方式得到：3.1)根据单自由度振动模型得：3.2)为了获得m/c与k/c的值，当q(t)＝0时，解公式：得其中：3.3)根据振动周期解得通过振动中的两次振幅比可得最后代入单自由度振动模型得到即根据振动周期以及前后两次振幅比就可以估算出路坑的深度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的运动数据包括：加速度数据、手机在车中的位置以及车辆的型号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的步骤2具体包括：2.1)使用滑动窗口协议算法除去运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛广涛，朱弘恣，杨超，卓闻，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31