[發明專利]一種基于加速度傳感器判斷車輛運動行為的方法

在審

• 申請號: 201710082109.8
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106864461A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 艾凱;許端;劉國虎;王述良;程建偉
• 申請（專利權）人: 武漢極目智能技術有限公司
• 主分類號: B60W40/09
• 分類號: B60W40/09;B60W40/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 劉秋芳,李丹

技術領域

本發明涉及車輛運動狀態檢測技術，尤其涉及一種基于加速度傳感器判斷車輛運動行為的方法。

背景技術

車輛運動行為是駕駛員駕駛習慣的直觀反映。隨著GPS技術的成熟，應用于車輛上，可以較準確獲得車輛運行時的速度和位置信息。配合加速度傳感器和陀螺儀所實現的慣性導航功能也日趨完善。但僅憑速度和位置信息判別不到車輛的運動行為，如是否加速、減速還是轉向。

現有技術對于車輛縱向、側向、垂向及橫擺、側傾、俯仰等運動狀態是由不同的傳感器分別測量而不是同時由同一傳感器同時完成的，需要進行相應的車輛運動狀態的信號進行較大幅度的調理及信息融合處理，從而會降低車輛運動狀態測量的實時性，并且還會使測量系統的誤差增大。同時，很多目前所應用的檢測方案仍需要搭配A/D信號轉換模塊，對信號進行轉換之后才能進行下一步的融合處理計算，進一步加大了系統的復雜性，耗費了處理的時間。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中的缺陷，提供一種基于加速度傳感器判斷車輛運動行為的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于加速度傳感器判斷車輛運動行為的方法，包括以下步驟：

1)將三軸加速度傳感器固定在車輛上；

2)使車輛靜態位于平坦路面，且固聯安裝完成后，此時傳感器獲取的三軸數據為重力在傳感器坐標系各軸上分量，通過以下方法計算出三軸加速度傳感器坐標系與整車坐標系之間的關系；其中，整車坐標系如下：以整車質心為原點，車頭指向車尾為x正方向，垂直地面向上為z正方向，根據笛卡爾坐標系確定y正方向；

設整車坐標系為xyz，加速度傳感器坐標系為x′y′z′,計算過程如下：

通過標定計算，得到5個標定參數sb，cb，sa，ca和flag；

3)采集三軸加速度傳感器獲取到的加速度值；

4)根據步驟2)獲得的標定參數將三軸加速度傳感器獲取的值投影到整車坐標系；

實時計算通過三軸傳感器獲取的數據(X,Y,Z)投影到整車坐標系下的加速度值；計算如下：

front＝x·ca+YZ·sa

side＝y·cb+flag·z·sb

上式中，YZ為一中間變量，front值為三軸傳感器獲取的數據經過轉化計算得到的整車坐標系x軸向加速度值，side為整車坐標系y軸向加速度值；

5)front值與side值即為車輛正向加速度值和側向加速度值，結合車輛工程中對車輛運動的相關標準實現車輛運動判定；具體如下：

當front值為負且絕對值大于某閾值并持續一定時間，則可認為車輛處于加速狀態；同理，front值為正且大于某閾值并持續一定時間，則可認為車輛處于減速狀態；

由于路面激勵等外部激勵將作為噪聲出現在數據中，故此設置一個閾值以排除外部激勵的影響，此閾值是根據路測試驗與車輛工程相關規定得到的一個經驗值。

若side絕對值大于某閾值并持續一定時間，則可認為車輛處于轉向狀態，通過side值的正負可判定轉向方向：負右正左。

本發明產生的有益效果是：本發明根據物理學原理與車輛工程實際，提出一套簡單高效算法，僅依靠三軸加速度傳感器便可判別車輛運動狀況。再結合位置信息，可對駕駛員行為做出判定，為糾正駕駛員不良駕駛習慣提供依據。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例/對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明實施例的方法流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示，一種基于加速度傳感器判斷車輛運動行為的方法，包括以下步驟：

1)將三軸加速度傳感器固定在車輛上；

2)使車輛靜態位于平坦路面，且固聯安裝完成后，此時傳感器獲取的三軸數據為重力在傳感器坐標系各軸上分量，通過以下方法計算出三軸加速度傳感器坐標系與整車坐標系之間的關系；其中，整車坐標系如下：以整車質心為原點，車頭指向車尾為x正方向，垂直地面向上為z正方向，根據笛卡爾坐標系確定y正方向；

設整車坐標系為xyz，加速度傳感器坐標系為x′y′z′,計算過程如下：