一种基于三轴加速度传感器判断车辆急转弯的方法技术

技术编号:12441533 阅读:121 留言:0更新日期:2015-12-04 03:24
本发明专利技术公开了一种基于三轴加速度传感器判断车辆急转弯的方法,包括如下步骤:首先,将三轴加速度传感器固定安装在车辆上,并获取三轴加速度传感器的三轴加速度读数,算出合加速度的模;接着,根据合加速度的模算出水平面上的加速度分量;然后,获取车辆在前进方向上的加速度分量,算出在垂直车辆前进方向的侧向加速度;最后,将侧向加速度与设定的阈值进行比较,如果侧向加速度大于阈值,则判定为一次急转弯事件。本发明专利技术计算过程简单,计算量小,成本低,且三轴加速度传感器的安装位置无限制,三轴初始朝向可任意,方便安装,使用简便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于车辆监控领域,具体地涉及一种基于三轴加速度传感器判断车辆急转 弯的方法。
技术介绍
随着社会的发展,人们生活水平的提高,越来越多的人拥有汽车,而汽车数量的增 多也导致交通事故增多,在交通事故处理过程中,发生事故时的行车状态则是一种非常重 要的分析手段,可以用于分析驾驶行为是否违规,行车状态包括急加速、急减速、急转弯等。 另一方面,随着车联网行业的发展,基于车辆OBD(车载诊断系统)接口的车载终端在车辆 UBI(UsageBasedInsurance)方面的应用日益广泛,其主要的功能就是采集车况数据,分 析驾驶行为,包括急加速、急减速、急转弯等。 其中急转弯的检测实现起来相对比较复杂一些,现有的急转弯检测有的是通过陀 螺仪器件来实现拐弯角速度检测,如公开专利:CN102211612A,虽然实现起来较简单,但成 本较高;也有通过三轴加速度传感器来检测的,如公开专利:CN101743574B,但一般采用矢 量运算,计算过程复杂,计算量较大,且通常都需要安装后进行初始状态标定。
技术实现思路
本专利技术目的在于为解决上述问题而提供一种计算过程简单,计算量小,成本低,且 加速度传感器的安装位置无限制,三轴初始朝向可任意,无需进行初始状态标定的基于三 轴加速度传感器判断车辆急转弯的方法。 为此,本专利技术公开了,包括如 下步骤: Al :将三轴加速度传感器固定安装在车辆上;A2:获取三轴加速度传感器某一时刻的三轴加速度读数X、Y、Z,算出合加速度的 模A,A的计算公式为 A2= X2+Y2+Z2A3:根据合加速度的模A算出水平面上的加速度分量ai,B1的计算公式为 B12=A2-g2 其中,g为重力加速度; A4 :获取车辆在前进方向上的加速度分量&2,算出在垂直车辆前进方向的侧向加 速度a3,a3的计算公式为a32=aJ-a/A5:将侧向加速度83与设定的阈值进行比较,如果侧向加速度83大于阈值,贝Ij判定 为一次急转弯事件。 进一步的,还包括步骤A6 :将急转弯信息存储起来和/或传送给中心平台进行记 录和分析处理。 进一步的,所述步骤A4中,车辆在前进方向上的加速度分量a2的获取方法为:由 OBD总线获取或里程脉冲计数测得车辆相隔t秒的两个速度I、V2,t秒内的平均加速度。 进一步的,所述t取值为1,则4 =F2 -R。 进一步的,所述步骤A3中,可每隔计算一次a:,则t秒内可计算得到n个a:,去掉其中极大极小值,其余取算术平均,得到t秒内&1的平均值,到最近t秒内车辆侧向加速度平均值^。 进一步的,所述t取值为l,n为10。 进一步的,所述步骤A5为每秒计算一次a3,若5秒内有3次超过阀值,则判断为检 测到一次急转弯事件。 本专利技术的有益技术效果: 1.本专利技术采用三轴加速传感器判断急转弯,相比采用陀螺仪等装置,大大降低了 成本; 2.对三轴加速传感器的安装位置无限制,三轴初始朝向可任意,方便安装,且安装 后无需标定初始方向向量;3.简化了计算模型,采用纯标量运算,简化了计算过程,减少了计算量,使急转弯 的判断在处理能力较低的MCU上也能够实现,降低成本。【附图说明】 图1为本专利技术实施例的流程图; 图2为本专利技术合加速度的三轴分解图。【具体实施方式】 现结合附图和【具体实施方式】对本专利技术进一步说明。 如图1和图2所示,,包括如下 步骤: Al:将三轴加速度传感器固定安装在车辆上。 本具体实施例中,三轴加速度传感器可以是压阻式三轴加速度传感器、压电式三 轴加速度传感器或电容式三轴加速度传感器,三轴加速度传感器内置在车载终端上,车载 终端通过插接在车载OBD接口固定安装在车辆上,当然,在其它实施例中,三轴加速度传感 器也可以不内置在车载终端上,而是直接固定安装在车辆任意位置上。三轴加速度传感器 的三轴的初始朝向可以任意,且安装后不用标定初始方向向量。 A2 :获取三轴加速度传感器的三轴加速度读数X、Y、Z,算出合加速度的模A,A的计 算公式为 A2=X2+Y2+Z2 具体的,三轴加速度传感器的输出数据为合加速度在三轴方向上的读数X、Y、Z,处 理单元(本具体实施例中为MCU处理器)获取到三轴的加速度读数X、Y、Z后,算出合加速 度的模A,其计算公式为:A2=X2+Y2+Z2。A3 :根据合加速度的模A算出水平面上的加速度分量ai,B1的计算公式为 B12=A2-g2 其中,g为重力加速度。 本专利技术对车辆行驶状态进行抽象和近似简化,忽略了路面颠簸以及轻微坡度对计 算结果的影响,因此,该合加速度的模A总存在一个与重力加速度方向相反、大小相等的垂 直加速度分量,如图2所示,则水平面上的加速度分量 &1为a/=A2_g2。所以,本专利技术适用 于大部分时间在较为平整的城市道路行驶的乘用车辆。 A4 :获取车辆在前进方向上的加速度分量&2,算出在垂直车辆前进方向的侧向加 速度a3,侧向加速度a3的计算公式为 a32=aJ-a/ 具体的,车辆在前进方向上的加速度分量a2的获取方法为:由OBD总线获取或里 程脉冲计数测得车辆相隔t秒的两个速度I、V2,^为该t秒内的平均加速 度。t的取值越小,石越接近于实际瞬时加速度,但考虑到实际情况,t太小的话,获取相隔 t秒的两个速度Vp V;^常困难,所以本具体实施例中,t取值为1,则02 =F2 -F1。 相应的,为了得到更准确的水平面上的加速度分量B1,步骤A3中可每隔IOOms(当 然,在其它实施例中,此时间可由由设计人员自己根据实际需要进行设定)计算一次ai,l 秒内可计算得到10个%,去掉其中极大极小值,其余取算术平均,得到一秒内&1的平均值得到最近一秒内车辆侧向加速度平均值g。 A5 :将侧向加速度平均值^与设定的阈值进行比较,如果侧向加速度平均值f大 于阈值,则判定为一次急转弯事件。 具体的,为了防止干扰造成误判,每秒计算一次若5秒内有3次(当然,在其它 实施例中,可由设计人员根据实际需要进行设定)超过阀值,则判断为检测到一次急转弯 事件。 A6 :将急转弯事件信息存储起来和/或传送给中心平台进行记录和分析处理。 尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本专利技术,但所属领域的技术人员应该明 白,在不脱离所附权利要求书所限定的本专利技术的精神和范围内,在形式上和细节上可以对 本专利技术做出各种变化,均为本专利技术的保护范围。【主权项】1. ,其特征在于,包括如下步骤: A1 :将三轴加速度传感器固定安装在车辆上; A2 :获取三轴加速度传感器的三轴加速度读数X、Y、Z,算出合加速度的模A,A的计算公 式为 a2=x2+y2+z2 A3 :根据合加速度的模A算出水平面上的加速度分量ai,ai的计算公式为 2 a 2 2 &! =A-g 其中,g为重力加速度; A4 :获取车辆在前进方向上的加速度分量&2,算出在垂直车辆前进方向的侧向加速度 a3,a3的计算公式为 2- 2 2 a3 -a 1 _a2 A5 :将侧向加速度83与设定的阈值进行比较,如果侧向加速度83大于阈值,贝lj判定为一 次急转弯事件。2. 根据权利要求1所述的基于三轴加速度传感器判断车辆急转弯的方法,其特征在 于,还包括步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于三轴加速度传感器判断车辆急转弯的方法,其特征在于,包括如下步骤:A1:将三轴加速度传感器固定安装在车辆上;A2:获取三轴加速度传感器的三轴加速度读数X、Y、Z,算出合加速度的模A,A的计算公式为A2=X2+Y2+Z2A3:根据合加速度的模A算出水平面上的加速度分量a1,a1的计算公式为a12=A2‑g2其中,g为重力加速度;A4:获取车辆在前进方向上的加速度分量a2,算出在垂直车辆前进方向的侧向加速度a3,a3的计算公式为a32=a12‑a22A5:将侧向加速度a3与设定的阈值进行比较,如果侧向加速度a3大于阈值,则判定为一次急转弯事件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄运峰李基勇李志斌
申请(专利权)人:厦门雅迅网络股份有限公司
类型:发明
国别省市:福建;35

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