[發(fā)明專利]一種基于智能手機(jī)傳感器的嬰兒車街道推行環(huán)境評價方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011179520.5 | 申請日： | 2020-10-29 |
| 公開（公告）號： | CN112347410B | 公開（公告）日： | 2022-11-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李振銘;朱劭杰;陳璟賦;鄭雪麗;鄒越千;段征宇 | 申請（專利權(quán)）人： | 同濟(jì)大學(xué) |
| 主分類號： | G06F17/10 | 分類號： | G06F17/10;G06F17/14;G06Q10/06 |
| 代理公司： | 上?？剖⒅R產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225 | 代理人： | 孫永申 |
| 地址： | 200092 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 智能手機(jī) 傳感器 嬰兒 街道 推行 環(huán)境 評價 方法 | ||
1.一種基于智能手機(jī)傳感器的嬰兒車街道推行環(huán)境評價方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
步驟1：利用智能手機(jī)內(nèi)置元件，實時采集得到對應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)；
步驟2：基于采集得到的傳感器數(shù)據(jù)計算得到平順性指標(biāo)；
步驟3：基于采集得到的傳感器數(shù)據(jù)計算得到快捷性指標(biāo)；
步驟4：基于采集得到的傳感器數(shù)據(jù)計算得到行為復(fù)雜性指標(biāo)；
步驟5：基于平順性指標(biāo)、快捷性指標(biāo)和行為復(fù)雜性指標(biāo)采用AHP層級分析法確定指標(biāo)權(quán)重，最終合成計算得到嬰兒車指數(shù)，得到嬰兒車街道推行環(huán)境評價結(jié)果；
所述的步驟2包括以下分步驟：
步驟201：導(dǎo)入傳感器數(shù)據(jù)中的三軸加速度數(shù)據(jù)及對應(yīng)的時間數(shù)據(jù)；
步驟202：設(shè)置采樣頻率，篩選信號正頻率，設(shè)置海明窗長度、傅里葉變換點數(shù)為信號長度，窗函數(shù)在滑動過程中的重疊部分為0；利用Welch平均功率圖法，得到三軸加速度的功率譜密度；
步驟203：基于三軸加速度的功率譜密度得到各軸加權(quán)加速度均方根值，并進(jìn)一步最終得到總加權(quán)加速方根值，以作為平順性指標(biāo)對嬰兒車進(jìn)行評價。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能手機(jī)傳感器的嬰兒車街道推行環(huán)境評價方法，其特征在于，所述的步驟1中的內(nèi)置元件包括GPS、加速度計和磁感應(yīng)計，傳感器數(shù)據(jù)包括經(jīng)緯度坐標(biāo)、重力三軸分量、加速度三軸分量以及磁方向角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能手機(jī)傳感器的嬰兒車街道推行環(huán)境評價方法，其特征在于，所述的步驟203中的各軸加權(quán)加速度均方根值，其計算公式為：
式中，axw、ayw、azw為各軸加權(quán)加速度均方根值，Ga(f)為f頻率下的功率譜密度函數(shù)，ω(f)為f頻率下的軸向加權(quán)頻率函數(shù)；
總加權(quán)加速方根值，其計算公式為：
式中，aw為總加權(quán)加速方根值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能手機(jī)傳感器的嬰兒車街道推行環(huán)境評價方法，其特征在于，所述的步驟3中的快捷性指標(biāo)采用將一段時間內(nèi)對GPS速度序列的平均值來表征，其對應(yīng)的計算公式為：
式中，為GPS速度序列的平均值，N和i為自然數(shù)，vi為第i個時刻的GPS速度值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能手機(jī)傳感器的嬰兒車街道推行環(huán)境評價方法，其特征在于，所述的步驟4包括以下分步驟：
步驟401：針對傳感器數(shù)據(jù)中的磁方向角進(jìn)行轉(zhuǎn)彎識別并進(jìn)行數(shù)據(jù)分類，得到作為行為復(fù)雜性指標(biāo)組成部分的躲避障礙轉(zhuǎn)彎數(shù)和道路線性轉(zhuǎn)彎數(shù)；
步驟402：針對傳感器數(shù)據(jù)中的經(jīng)緯度坐標(biāo)所對應(yīng)的仰角數(shù)據(jù)進(jìn)行識別并進(jìn)行數(shù)據(jù)分類，得到作為行為復(fù)雜性指標(biāo)組成部分的抬起嬰兒車次數(shù)；
步驟403：針對傳感器數(shù)據(jù)中的重力三軸分量進(jìn)行手機(jī)面與水平面之間的仰角計算，得到作為行為復(fù)雜性指標(biāo)組成部分的爬坡角度；
步驟404：結(jié)合躲避障礙轉(zhuǎn)彎數(shù)、道路線性轉(zhuǎn)彎數(shù)、抬起嬰兒車次數(shù)以及爬坡角度，組成行為復(fù)雜性指標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于智能手機(jī)傳感器的嬰兒車街道推行環(huán)境評價方法，其特征在于，所述的步驟401包括以下分步驟：
步驟4011：針對傳感器數(shù)據(jù)中的磁方向角所對應(yīng)的手機(jī)朝向數(shù)據(jù)進(jìn)行一階差分，得到各個時間段內(nèi)手機(jī)朝向的變化量，其對某一連續(xù)時間段的積分即為該時間段內(nèi)車輛連續(xù)轉(zhuǎn)彎的角度；
步驟4012：針對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷：當(dāng)該時間段的時間長度大于設(shè)定時間且該時間段內(nèi)連續(xù)轉(zhuǎn)彎的角度大于設(shè)定角度，則該數(shù)據(jù)對應(yīng)為一次正常的車輛轉(zhuǎn)彎；
步驟4013：針對視為一次正常的車輛轉(zhuǎn)彎所對應(yīng)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行二次判斷，當(dāng)對應(yīng)時間段內(nèi)轉(zhuǎn)彎前后手機(jī)的朝向變化絕對值小于等于設(shè)定角度時，則該數(shù)據(jù)對應(yīng)為一次躲避障礙而進(jìn)行的臨時轉(zhuǎn)彎，即躲避障礙轉(zhuǎn)彎數(shù)，否則該數(shù)據(jù)對應(yīng)為由于道路線形變化引起的必要轉(zhuǎn)彎，也即道路線性轉(zhuǎn)彎數(shù)。
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