本發(fā)明涉及車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)，尤其涉及一種基于加速度傳感器判斷車(chē)輛運(yùn)動(dòng)行為的方法。

背景技術(shù)：

車(chē)輛運(yùn)動(dòng)行為是駕駛員駕駛習(xí)慣的直觀反映。隨著GPS技術(shù)的成熟，應(yīng)用于車(chē)輛上，可以較準(zhǔn)確獲得車(chē)輛運(yùn)行時(shí)的速度和位置信息。配合加速度傳感器和陀螺儀所實(shí)現(xiàn)的慣性導(dǎo)航功能也日趨完善。但僅憑速度和位置信息判別不到車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)行為，如是否加速、減速還是轉(zhuǎn)向。

現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于車(chē)輛縱向、側(cè)向、垂向及橫擺、側(cè)傾、俯仰等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是由不同的傳感器分別測(cè)量而不是同時(shí)由同一傳感器同時(shí)完成的，需要進(jìn)行相應(yīng)的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的信號(hào)進(jìn)行較大幅度的調(diào)理及信息融合處理，從而會(huì)降低車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)量的實(shí)時(shí)性，并且還會(huì)使測(cè)量系統(tǒng)的誤差增大。同時(shí)，很多目前所應(yīng)用的檢測(cè)方案仍需要搭配A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換之后才能進(jìn)行下一步的融合處理計(jì)算，進(jìn)一步加大了系統(tǒng)的復(fù)雜性，耗費(fèi)了處理的時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種基于加速度傳感器判斷車(chē)輛運(yùn)動(dòng)行為的方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種基于加速度傳感器判斷車(chē)輛運(yùn)動(dòng)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(chē)輛上；

2)使車(chē)輛靜態(tài)位于平坦路面，且固聯(lián)安裝完成后，此時(shí)傳感器獲取的三軸數(shù)據(jù)為重力在傳感器坐標(biāo)系各軸上分量，通過(guò)以下方法計(jì)算出三軸加速度傳感器坐標(biāo)系與整車(chē)坐標(biāo)系之間的關(guān)系；其中，整車(chē)坐標(biāo)系如下：以整車(chē)質(zhì)心為原點(diǎn)，車(chē)頭指向車(chē)尾為x正方向，垂直地面向上為z正方向，根據(jù)笛卡爾坐標(biāo)系確定y正方向；

設(shè)整車(chē)坐標(biāo)系為xyz，加速度傳感器坐標(biāo)系為x′y′z′,計(jì)算過(guò)程如下：

通過(guò)標(biāo)定計(jì)算，得到5個(gè)標(biāo)定參數(shù)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(jù)步驟2)獲得的標(biāo)定參數(shù)將三軸加速度傳感器獲取的值投影到整車(chē)坐標(biāo)系；

實(shí)時(shí)計(jì)算通過(guò)三軸傳感器獲取的數(shù)據(jù)(X,Y,Z)投影到整車(chē)坐標(biāo)系下的加速度值；計(jì)算如下：

front＝x·ca+YZ·sa

side＝y(tǒng)·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(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化計(jì)算得到的整車(chē)坐標(biāo)系x軸向加速度值，side為整車(chē)坐標(biāo)系y軸向加速度值；

5)front值與side值即為車(chē)輛正向加速度值和側(cè)向加速度值，結(jié)合車(chē)輛工程中對(duì)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)判定；具體如下：

當(dāng)front值為負(fù)且絕對(duì)值大于某閾值并持續(xù)一定時(shí)間，則可認(rèn)為車(chē)輛處于加速狀態(tài)；同理，front值為正且大于某閾值并持續(xù)一定時(shí)間，則可認(rèn)為車(chē)輛處于減速狀態(tài)；

由于路面激勵(lì)等外部激勵(lì)將作為噪聲出現(xiàn)在數(shù)據(jù)中，故此設(shè)置一個(gè)閾值以排除外部激勵(lì)的影響，此閾值是根據(jù)路測(cè)試驗(yàn)與車(chē)輛工程相關(guān)規(guī)定得到的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值。

若side絕對(duì)值大于某閾值并持續(xù)一定時(shí)間，則可認(rèn)為車(chē)輛處于轉(zhuǎn)向狀態(tài)，通過(guò)side值的正負(fù)可判定轉(zhuǎn)向方向：負(fù)右正左。

本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：本發(fā)明根據(jù)物理學(xué)原理與車(chē)輛工程實(shí)際，提出一套簡(jiǎn)單高效算法，僅依靠三軸加速度傳感器便可判別車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀況。再結(jié)合位置信息，可對(duì)駕駛員行為做出判定，為糾正駕駛員不良駕駛習(xí)慣提供依據(jù)。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例/對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，一種基于加速度傳感器判斷車(chē)輛運(yùn)動(dòng)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(chē)輛上；

2)使車(chē)輛靜態(tài)位于平坦路面，且固聯(lián)安裝完成后，此時(shí)傳感器獲取的三軸數(shù)據(jù)為重力在傳感器坐標(biāo)系各軸上分量，通過(guò)以下方法計(jì)算出三軸加速度傳感器坐標(biāo)系與整車(chē)坐標(biāo)系之間的關(guān)系；其中，整車(chē)坐標(biāo)系如下：以整車(chē)質(zhì)心為原點(diǎn)，車(chē)頭指向車(chē)尾為x正方向，垂直地面向上為z正方向，根據(jù)笛卡爾坐標(biāo)系確定y正方向；

設(shè)整車(chē)坐標(biāo)系為xyz，加速度傳感器坐標(biāo)系為x′y′z′,計(jì)算過(guò)程如下：

通過(guò)標(biāo)定計(jì)算，得到5個(gè)標(biāo)定參數(shù)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(jù)步驟2)獲得的標(biāo)定參數(shù)將三軸加速度傳感器獲取的值投影到整車(chē)坐標(biāo)系；

實(shí)時(shí)計(jì)算通過(guò)三軸傳感器獲取的數(shù)據(jù)(X,Y,Z)投影到整車(chē)坐標(biāo)系下的加速度值；計(jì)算如下：

front＝x·ca+YZ·sa

side＝y(tǒng)·cb+flag·z·sb

上式中，上式中，YZ為一中間變量，front值為三軸傳感器獲取的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化計(jì)算得到的整車(chē)坐標(biāo)系x軸向加速度值，side為整車(chē)坐標(biāo)系y軸向加速度值；

5)front值與side值即為車(chē)輛正向加速度值和側(cè)向加速度值，結(jié)合車(chē)輛工程中對(duì)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可實(shí)現(xiàn)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)判定；具體如下：

當(dāng)front值為負(fù)且絕對(duì)值大于某閾值并持續(xù)一定時(shí)間，則可認(rèn)為車(chē)輛處于加速狀態(tài)；同理，front值為正且大于某閾值并持續(xù)一定時(shí)間，則可認(rèn)為車(chē)輛處于減速狀態(tài)；

由于路面激勵(lì)等外部激勵(lì)將作為噪聲出現(xiàn)在數(shù)據(jù)中，故此設(shè)置一個(gè)閾值以排除外部激勵(lì)的影響，此閾值是根據(jù)路測(cè)試驗(yàn)與車(chē)輛工程相關(guān)規(guī)定得到的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值。

若side絕對(duì)值大于某閾值并持續(xù)一定時(shí)間，則可認(rèn)為車(chē)輛處于轉(zhuǎn)向狀態(tài)，通過(guò)side值的正負(fù)可判定轉(zhuǎn)向方向：負(fù)右正左。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。