识别车辆侧向行驶工况的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种识别车辆侧向行驶工况的方法，包括：对车辆转向过程进行识别；对识别的转向过程中的工况识别数据进行计算，包括航向角变化角度、航向角历程曲线与预设的典型换道模板曲线之间的加权距离总和、横摆角速度最大值以及侧向位移；加权距离总和基于动态规整算法得到；基于计算的工况识别数据，确定转向过程所属的行驶工况，包括转弯行驶工况、掉头行驶工况和换道行驶工况。本发明专利技术还提供了一种识别车辆侧向行驶工况的系统。本发明专利技术由于融合了动态时间规整算法来对车辆侧向行驶工况中的换道行驶工况进行识别，使得识别方法适应性好且识别准确率高，换道工况查准率达到90％以上，从而能够更准确的确定驾驶员对车辆的操纵情况。

Method and System for Identifying Lateral Driving Conditions of Vehicles

The invention provides a method for identifying vehicle lateral driving conditions, including: identifying vehicle steering process; calculating the identifying data of vehicle steering process, including the sum of weighted distances between heading angle change angle, heading angle history curve and preset typical lane changing template curve, maximum yaw angular velocity and lateral displacement; The sum is obtained based on the dynamic regularization algorithm, and the driving conditions of the steering process, including turning, turning and lane-changing, are determined based on the calculated condition identification data. The invention also provides a system for identifying vehicle lateral driving conditions. The method integrates dynamic time warping algorithm to recognize lane-changing driving conditions in vehicle lateral driving conditions, so that the identification method has good adaptability and high recognition accuracy, and the accuracy rate of lane-changing conditions reaches more than 90%. Thus, the driver's handling conditions can be determined more accurately.

【技术实现步骤摘要】
识别车辆侧向行驶工况的方法和系统
本专利技术涉及一种识别车辆行驶工况的方法和系统，具体涉及一种识别车辆侧向行驶工况的方法和系统。
技术介绍
车辆行驶工况识别是驾驶风格识别和驾驶行为分析的重要基础工作。通过识别车辆行驶工况，可以确定驾驶员操纵车辆的过程，进而分析驾驶行为和驾驶风格。在以往的车辆行驶工况识别中，存在通过车载智能摄像头获得的交通环境信号，基于车道线标识及车辆相对于车道线的位置变化进行车辆行驶工况识别的方法，还存在利用车辆底盘CAN通信网络中的车辆状态信号进行识别的方法。但是，由于目前智能摄像头在车辆装配率较低，不能广泛使用，另外目前利用底盘CAN信号识别侧向行驶工况的传统方法精度低，难以满足驾驶风格和驾驶行为需求。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术目的在于提供一种识别精度高、且能够满足驾驶风格和驾驶行为需求的识别车辆侧向行驶工况的方法和系统。本专利技术采用的技术方案为：本专利技术实施例提供一种识别车辆侧向行驶工况的方法，包括：利用预设的转向识别方法对车辆转向过程进行识别；对识别的转向过程中的工况识别数据进行计算，所述工况识别数据包括航向角变化角度、航向角历程曲线与预设的典型换道模板曲线之间的加权距离总和、横摆角速度最大值以及侧向位移；所述加权距离总和基于动态规整算法得到；基于计算的工况识别数据，确定所述转向过程所属的行驶工况，所述行驶工况包括转弯行驶工况、掉头行驶工况和换道行驶工况，其中，所述转弯行驶工况和所述掉头行驶工况基于所述航向角变化角度识别，所述换道行驶工况基于加权距离总和、横摆角速度最大值以及侧向位移识别。可选地，所述利用预设的转向识别方法对车辆转向过程进行识别包括：在第一计算时刻，计算预设时间内的横摆角速度短时平均能量；在第一计算时刻计算的横摆角速度短时平均能量大于第一设定阈值时，将第一计算时刻记录为车辆转向过程的开始时间；在第二计算时刻，计算预设时间内的横摆角速度短时平均能量；在第二计算时刻计算的横摆角速度短时平均能量小于第二设定阈值时，将第二计算时刻记录为车辆转向过程的结束时间；所述第一设定阈值大于所述第二设定阈值。可选地，所述预设时间为2s；所述第一设定阈值为0.5(°/s)2；所述第二设定阈值为0.25(°/s)2。可选地，所述基于计算的工况识别数据，确定所述转向过程所属的行驶工况，具体包括：在计算的航向角变化角度位于第一变化区间时，判定所述转向过程属于转弯行驶工况；在计算的航向角变化角度位于第二变化区间时，判定所述转向过程属于掉头行驶工况；在所述加权距离总和小于预设的加权距离阈值，以及所述横摆角速度最大值小于预设的横摆角速度阈值且所述侧向位移位于预设的位移范围内时，判定所述转向过程属于换道行驶工况；所述第一变化区间小于所述第二变化区间。可选地，所述第一变化区间为[75°，105°]；所述第二变化区间为[150°，210°]；所述预设的加权距离阈值为0.1；所述预设的横摆角速度阈值为10°/s；所述预设的位移范围为[1.5m，6.5m]。本专利技术另一实施例提供一种识别车辆侧向行驶工况的系统，包括：转向识别模块，用于利用预设的转向识别方法对车辆转向过程进行识别；工况识别数据计算模块，用于对识别的转向过程中的工况识别数据进行计算，所述工况识别数据包括航向角变化角度、航向角历程曲线与预设的典型换道模板曲线之间的加权距离总和、横摆角速度最大值以及侧向位移；所述加权距离总和基于动态规整算法得到；行驶工况识别模块，用于基于计算的工况识别数据，确定所述转向过程所属的行驶工况，所述行驶工况包括转弯行驶工况、掉头行驶工况和换道行驶工况，其中，所述转弯行驶工况和所述掉头行驶工况基于所述航向角变化角度识别，所述换道行驶工况基于加权距离总和、横摆角速度最大值以及侧向位移识别。可选地，所述转向识别模块具体通过下述步骤来对车辆转向过程进行识别：在第一计算时刻，计算预设时间内的横摆角速度短时平均能量；在第一计算时刻计算的横摆角速度短时平均能量大于第一设定阈值时，将第一计算时刻记录为车辆转向过程的开始时间；在第二计算时刻，计算预设时间内的横摆角速度短时平均能量；在第二计算时刻计算的横摆角速度短时平均能量小于第二设定阈值时，将第二计算时刻记录为车辆转向过程的结束时间；所述第一设定阈值大于所述第二设定阈值。可选地，所述预设时间为2s；所述第一设定阈值为0.5(°/s)2；所述第二设定阈值为0.25(°/s)2。可选地，所述行驶工况识别模块具体用于：在计算的航向角变化角度位于第一变化区间时，判定所述转向过程属于转弯行驶工况；在计算的航向角变化角度位于第二变化区间时，判定所述转向过程属于掉头行驶工况；在所述加权距离总和小于预设的加权距离阈值，以及所述横摆角速度最大值小于预设的横摆角速度阈值且所述侧向位移位于预设的位移范围内时，判定所述转向过程属于换道行驶工况；所述第一变化区间小于所述第二变化区间。可选地，所述第一变化区间为[75°，105°]；所述第二变化区间为[150°，210°]；所述预设的加权距离阈值为0.1；所述预设的横摆角速度阈值为10°/s；所述预设的位移范围为[1.5m，6.5m]。本专利技术实施例提供的识别车辆侧向行驶工况的方法和系统，首先对转向过程进行识别，在识别到有效的转向过程时，基于航向角变化角度对转弯和掉头行驶工况进行识别，基于航向角历程曲线与预设的典型换道模板曲线之间的加权距离总和、横摆角速度最大值以及侧向位移对转向过程中的换道行驶工况进行识别，由于融合了动态时间规整算法来对车辆侧向行驶工况中的换道行驶工况进行识别，使得识别方法适应性好且识别准确率高，换道工况查准率达到90％以上，从而能够更准确的确定驾驶员对车辆的操纵情况。附图说明图1为本专利技术实施例的识别车辆侧向行驶工况的方法的流程示意图；图2为转向过程识别的具体流程图；图3为本专利技术实施例提供的识别车辆侧向行驶工况的系统的结构框图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。图1为本专利技术实施例的识别车辆侧向行驶工况的方法的流程示意图。如图1所示，本专利技术实施例提供的识别车辆侧向行驶工况的方法可包括以下步骤：S100、利用预设的转向识别方法对车辆转向过程进行识别；S110、对识别的转向过程中的工况识别数据进行计算，所述工况识别数据包括航向角变化角度、航向角历程曲线与预设的典型换道模板曲线之间的加权距离总和、横摆角速度最大值以及侧向位移；所述加权距离总和基于动态规整算法得到；S120、基于计算的工况识别数据，确定所述转向过程所属的行驶工况，所述行驶工况包括转弯行驶工况、掉头行驶工况和换道行驶工况，其中，所述转弯行驶工况和所述掉头行驶工况基于所述航向角变化角度识别，所述换道行驶工况基于加权距离总和、横摆角速度最大值以及侧向位移识别。以下，首先结合图2对转向过程识别进行说明。在本专利技术实施例中，利用预设的转向识别方法对车辆转向过程进行识别包括：在第一计算时刻，计算预设时间内的横摆角速度短时平均能量；在第一计算时刻计算的横摆角速度短时平均能量大于第一设定阈值时，将第一计算时刻记录为车辆转向过程的开始时间；在第二计算时刻，计算预设时间内的横摆角速度短时平均能量；在第二计算时刻计算的横摆角速度短时平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种识别车辆侧向行驶工况的方法，其特征在于，包括：利用预设的转向识别方法对车辆转向过程进行识别；对识别的转向过程中的工况识别数据进行计算，所述工况识别数据包括航向角变化角度、航向角历程曲线与预设的典型换道模板曲线之间的加权距离总和、横摆角速度最大值以及侧向位移；所述加权距离总和基于动态规整算法得到；基于计算的工况识别数据，确定所述转向过程所属的行驶工况，所述行驶工况包括转弯行驶工况、掉头行驶工况和换道行驶工况，其中，所述转弯行驶工况和所述掉头行驶工况基于所述航向角变化角度识别，所述换道行驶工况基于加权距离总和、横摆角速度最大值以及侧向位移识别。

【技术特征摘要】
1.一种识别车辆侧向行驶工况的方法，其特征在于，包括：利用预设的转向识别方法对车辆转向过程进行识别；对识别的转向过程中的工况识别数据进行计算，所述工况识别数据包括航向角变化角度、航向角历程曲线与预设的典型换道模板曲线之间的加权距离总和、横摆角速度最大值以及侧向位移；所述加权距离总和基于动态规整算法得到；基于计算的工况识别数据，确定所述转向过程所属的行驶工况，所述行驶工况包括转弯行驶工况、掉头行驶工况和换道行驶工况，其中，所述转弯行驶工况和所述掉头行驶工况基于所述航向角变化角度识别，所述换道行驶工况基于加权距离总和、横摆角速度最大值以及侧向位移识别。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预设的转向识别方法对车辆转向过程进行识别包括：在第一计算时刻，计算预设时间内的横摆角速度短时平均能量；在第一计算时刻计算的横摆角速度短时平均能量大于第一设定阈值时，将第一计算时刻记录为车辆转向过程的开始时间；在第二计算时刻，计算预设时间内的横摆角速度短时平均能量；在第二计算时刻计算的横摆角速度短时平均能量小于第二设定阈值时，将第二计算时刻记录为车辆转向过程的结束时间；所述第一设定阈值大于所述第二设定阈值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设时间为2s；所述第一设定阈值为0.5(°/s)2；所述第二设定阈值为0.25(°/s)2。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于计算的工况识别数据，确定所述转向过程所属的行驶工况，具体包括：在计算的航向角变化角度位于第一变化区间时，判定所述转向过程属于转弯行驶工况；在计算的航向角变化角度位于第二变化区间时，判定所述转向过程属于掉头行驶工况；在所述加权距离总和小于预设的加权距离阈值，以及所述横摆角速度最大值小于预设的横摆角速度阈值且所述侧向位移位于预设的位移范围内时，判定所述转向过程属于换道行驶工况；所述第一变化区间小于所述第二变化区间。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一变化区间为[75°，105°]；所述第二变化区间为[150°，210°]；所述预设的加权距离阈值为0.1；所述预设的横摆角速度阈值为10°/s；所述预设的位移范围为[1.5m，6.5m]。6.一种识别车辆...

【专利技术属性】
技术研发人员：何云廷，吴振昕，王文彬，董昊旻，于立娇，陈盼，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22