CN103246799B - 表征车辆驾驶员的驾驶风格的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种表征车辆驾驶员的驾驶风格的方法，包括如下步骤：通过加速度计检测车辆的加速度；将所述加速度与预设的阈值进行比较；通过GPS模块检测车辆的纬度、经度和速度的值；将所述值存储到存储器中；并通过GSM/GPRS模块将所述值传送到远程操作中心；由GPS检测的值投射到数字测图中，通过跟踪车辆在地图上的路径获得相应信息；将GPS检测的速度值与根据在道路的特定部分车辆的平均速度计算的平均速度值进行比较，获得关于驾驶员超速次数的信息；由GPS检测的速度值与从测图中检测的车辆行驶的道路进行匹配，获得在各种类型道路上平均速度的信息；使用各步骤获得的信息的值生成表示车辆驾驶员的驾驶风格的特征的多项式。

Description

表征车辆驾驶员的驾驶风格的方法

技术领域

用于工业发明的本专利申请涉及一种与车辆驾驶员的驾驶风格相关的风险指标的评估方法。

背景技术

用于车辆的卫星导航仪已大量市售，通过GPS协议的运行以指示车辆在地域内的确切位置。

卫星定位装置已大量市售，同时也可作为用于发送被盗车辆的位置信号的防盗装置。

车辆事故检测器(碰撞传感器)同样是公知的，其通常做成加速度计的形式，以检测表示碰撞的车辆突然的加速度变化。所述的碰撞传感器通常与车辆的安全气囊连接。

将移动电话整合到车辆中也是公知的，通过GSM或GPRS协议的运行从而可以从车辆中进行电话通讯。

US2005/037730、WO2009/133450、GB2390208、US2002/037707公开了安装于车辆上的装置，用于将事故信号发送到主管部门，例如故障服务机构、警察部门及类似机构。

但是，上述在先的文件中没有一个公开了使用所述装置来评估车辆驾驶员的风险指标。

通常，保险条款由保险公司基于车辆驾驶员的事故风险进行制定。因此，保险公司希望能有一个可以客观地评估车辆驾驶员事故风险的系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆驾驶员的风险指标的评估系统，其能可靠且简单地制作并使用。

上述目的将根据本发明所限定的技术方案1来实现。

优选的实施例体现在本发明的其它技术方案中。

本发明的技术方案1是表征车辆驾驶员的驾驶风格P的方法，包括如下步骤：

a)通过加速度计21检测车辆的加速度X,v_v；

b)将所述加速度X,v_v与预设的阈值S1,S2,S3进行比较来检测表示不恰当驾驶的突然加速度A/减速度D和表示事故的非常突然加速度/减速度I；

c)通过GPS模块22检测车辆的纬度L、经度G和速度V的值；

d)将所述突然加速度A/减速度D、非常突然加速度/减速度(I)以及车辆的纬度L、经度G和速度V的值存储到存储器34中；

e)将存储于上述存储器中的所述值A,D,I,L,G,V通过GSM/GPRS模块24传送到远程操作中心300，从而计算突然加速度/减速度的数量Tii和事故的数量Tiv的信息；

f)将GPS 22检测的纬度L和经度G的值投射于数字测图上，从而通过跟踪车辆在地图上的路径来获得如下的信息：

-车辆行驶的总公里数Ti，

-在不同类型道路上车辆行驶的公里数Tiv,Tv,Tvi,Tix,Tx，

-通过交叉路口或环岛的车辆的次数Tvii,Tviii；

g)将GPS 22检测的速度值V与根据在道路的特定部分车辆的平均速度计算的平均速度值V_M进行比较，以获得关于驾驶员超速次数的信息Tiii；

h)将GPS 22检测的速度值V与从测图中检测的车辆所行驶的道路进行匹配，以获得在各种类型道路上平均速度的信息Txi,Txii,Txiii；

i)使用从步骤e,f,g,h获得的信息的值产生来生成表示车辆驾驶员的驾驶风格的特征的多项式P。

根据本发明，车辆驾驶员的风险指标的评估系统使用加速度计来检测车辆的加速度值和减速度值，GPS检测车辆的位置和速度，GSM/GPRS模块将检测的数据发送到运行中心，运行中心计算车辆驾驶员的风险指标的评估。

附图说明

本发明进一步的特征将通过后续的说明变得更清楚，其仅是示意性的，不是限定性的实施例，结合在后附的附图中进行说明：

图1是用于容纳根据本发明的实施过程中装置的箱体的分解立体图；

图2是显示根据本发明实施过程中装置的功能模块和操作的框图；

图3是显示本发明过程的框图；及

图4是显示由操作中心实施的过程的框图。

具体实施方式

参考上述附图，公开了根据本发明过程的用于实施的装置，附图标记为1。

参见图1，装置1包括容纳箱体2和支撑连接器3。

容纳箱体2包括基底4和箱盖5，适于容纳如图2所示的全部功能模块，说明如下。

返回图1，支撑连接器3以胶带固定在车辆的挡风玻璃上。如图2所示，电连接器6设置在支撑连接器3中，与设置于容纳箱体基底上的互补连接器7的电连接器6a接触。

参见图2，支撑连接器3通过电线与车辆的电池101连接。

返回图1，装置1可以非强制选择地设置蓝牙通讯模块9，其插入到箱体2基底的存储槽10中。

参见图2，蓝牙通讯模块9与蓝牙发送模块102进行通讯连接，蓝牙发送模块与补偿装置103连接，适于从车辆的控制单元补偿关于车辆的信息。

上述箱体2容纳微控制器20、加速度计21、GPS卫星模块22、电源单元23及GSM/GPRS移动电话模块24。

微控制器20控制装置1中所有装置的操作。

加速度计21优选为三轴形式，适于检测指示不恰当驾驶或发生事故的车辆的突然加速度或减速度。

GPS卫星模块22设置有整合的GPS天线25，用于检测车辆的确切位置。

电源单元23包括电压发生器26，从车辆的电池101中提取9~36V电力并将其转换成适于容纳在装置的箱体内所有装置的电力。电源单元23还包括容纳在箱体2中的后备的可充电电池27。

GSM/GPRS移动电话模块24包括用于与移动电话网络连接的GSM整合的天线28。所述GSM/GPRS移动电话模块24还包括用于免提方式的音频输入29和音频输出30。参见图1，音频输入29与安装于箱体的箱盖5的壁上的麦克风31连接，音频输出30与安装于箱体的箱盖5的壁上的喇叭32连接。所述GSM/GPRS移动电话模块24适于与辅助中心连接，发送消息和/或使车辆驾驶员与辅助中心保持通讯连接。

在车辆挡风玻璃上安装装置1，使麦克风31和喇叭32定位于驾驶员使用的最佳位置。

装置1包括数据存储器34，存储器34可以是NAND快闪系列类型。

可选择地，装置1可以包括LED单元33、音频蜂鸣器35和紧急按钮36。

将LED单元33、音频蜂鸣器35和紧急按钮36安装于箱盖5的壁上以方便用户的使用。紧急按钮36与移动电话模块24连接，使驾驶员与辅助中心进行通讯连接。

返回图1，必须考虑到箱体的支撑连接器3、基底4和箱盖5通过钥匙和抗干预螺栓相互关闭。另外，微控制器20始终监视连接器3的电连接器6和箱体2的电连接器6a，以检测可能的将箱体与连接器断开连接的企图或干预。

装置1的操作公开如下。

GPS模块22持续检测车辆的确切位置。当车辆发生事故时，加速度计21检测到该事故并发送信号到微控制器20。微控制器20激活GSM/GPRS模块24而将事故信号和由GPS模块检测到的车辆的确切位置发送到辅助中心。从而，辅助中心可以对车辆提供迅速的帮助。另外，通过GSM/GPRS模块24，驾驶员与辅助中心建立了通讯连接。

本发明装置1可以实现如下功能：

·通过GPS模块22，在被偷盗时定位车辆；

·收集数据以记录车辆的使用通过道路类型和使用时间行驶的公里数)，并收集数据以通过蓝牙通讯模块9评估驾驶员的“驾驶习惯”；

·通过GSM/GPRS模块24发送上述信息到远程站点；

·通过微控制器20与电连接器连接，检测移动和/或干预的企图；

·在发生移动和/或干预的情况下，通过蜂鸣器35产生警报，并通过GSM/GPRS模块24发送报警信号到远程站点；

·通过紧急按钮36和GSM/GPRS模块24激活紧急呼叫；

·通过加速度计21检测碰撞(碰撞定义：碰撞加速度高于2.5g)；

·通过蜂鸣器35在碰撞时产生警报；通过GSM/GPRS模块24发送碰撞信息到远程站点；及当发生碰撞时通过紧急按钮36和GSM/GPRS模块24与外部支持运营商建立免提呼叫。

装置1中安装的软件提供一系列安全和车队管理功能，可以通过操作中心使用。

·车辆位置和轨迹的查询，外部单元能询问GPS/GPRS的通道以更新GPS位置和车载设备的状态。

·碰撞检测，车载系统通过加速度计21检测碰撞事件。

·自动紧急呼叫，系统进行对操作中心的自动呼叫。信息包括日期、地理参考和车辆类型。

·手动紧急呼叫，系统提供紧急按钮36使用户进行紧急呼叫。

·救援发送，完成必要的检测之后，根据事故的类型，操作中心发送救援手段(救护车、消防队、抢修工程车)。

·其它报警事件，外部单元控制其它类型的报警，例如：

·偷盗(车辆的移动和/或抬起)；

·干预；

·电池移动，在此情况下也会向操作中心发出紧急呼叫，包括车辆位置的信息。

·报告和旅行史，对车辆进行的单独的旅行进行记录(启动和关闭)。每2秒采样一次位置并且位置的历史以设置为至少每7分钟的频率进行发送。每次采样包括纬度、经度、速度和日期。假定车辆的使用平均每天大约为2小时，通过专用的编码系统，传送上述数据所产生的流量每月不超过300Kb。

参见图3，麦克风20包括采样器200和比较器201，采样器200以800~1200Hz的频率对加速度计21进行采样。加速度计21检测到的加速度的样本A通过微控制器20处理，用于识别由驾驶员造成的并且表示不恰当驾驶的突然加速度/减速度和由车辆产生的并且表示碰撞的非常突然加速度和减速度。

在装置1的安装过程中，旋转矩阵能自动确定从加速度计21的参考系统到车辆的参考系统的传递。旋转矩阵必须从加速度计的参考系统(X_aY_aZ_a)投射加速度测量到车辆的参考系统(X Y Z)，假定车辆参考系统的轴X对应于行进方向，轴Y垂直于轴X的共同平面。加速度计21在X_aY_aZ_a参考系统的三轴中检测加速度向量v_a(x,y,z)。向量v_a被投射到车辆的X YZ参考系统获得向量v_v(x,y,z)。向量v_v中的分量X代表沿车辆行进方向记录的瞬间加速度并且用于评估瞬间加速度和制动。如果向量v_v的分量X是正的，则可检测出加速度，如果向量v_v的分量X是负的，则可检测出减速度。为了鉴别碰撞，系统考虑了向量v_v的模块。将两个要素，即v_v的分量X和v_v的模块，发送到比较器201。分量X与阈值S1、S2比较，v_v的模块与阈值S3比较。第一阈值S 1表示突然加速度，并被设置为大约1/2g。第二阈值S2表示突然减速度，并被设置为大约-1/2g。第三阈值S3表示可能的碰撞引起的非常突然的加速度/减速度，并被设置为大约2g。

如果v_v的分量X高于第一阈值S1，比较器201发送表示突然加速度的信号A到存储器34。如果v_v的分量X低于第二阈值S2，比较器201发送表示突然减速度的信号D到存储器34。如果向量v_v的模块高于第三阈值S3，比较器201发送表示碰撞的信号I到存储器34。

如果比较器201检测向量v_v的模块超过了第三阈值S3，微控制器20将该阈值被超过时的瞬时的前10秒至后3秒范围内的整个所采样的加速度数据组记录在存储器34中。然后，微控制器20本地化地在存储器中记录事件，将其识别为一次碰撞事件I。

突然加速度值A、突然减速度值D和碰撞事件I通过GSM/GPRS模块24发送到操作中心300。

微控制器20以约1~10Hz的频率采样GPS 22。GPS 22检测三个值：车辆的纬度L、经度G和速度V。将通过GPS 22获得的纬度L、经度G和速度V的样本记录到存储器34中，以便通过GSM/GPRS模块24连续发送到远程操作中心300。

如果GPS信号不可用，车辆的速度通过车辆控制单元的信息补偿装置来检测，并通过蓝牙模块102、9发送到装置的存储器34。

在可编程间隔或根据远程操作中心300的请求，装置1通过GSM/GPRS模块24将获得的数据发送到操作中心300。为了使操作中心能够用于进行车辆驾驶员的驾驶风格相关的风险指标的计算，远程操作中心300从装置1接收数据并记录在数据库中。当操作中心300收集到相关数量的数据时，就会在规定的间隔进行风险指标的计算。

参见图4，在操作中心300中，通过GPS 22检测到的纬度L和经度G通过地图匹配算法投射到数字测图上。这样，能够消除GPS引入的错误，并且根据精确跟踪从数字测图中获得的实际道路地图，以这种方式重建车辆的路径。

使用被投射到测图中的GPS数据、由GPS或车辆控制单元检测的车辆的速度V、由加速度计检测的突然加速度A和减速度D以及碰撞事件I来获得车辆驾驶员的驾驶风格的指示参数。

对加速度A和减速度D计数以获得数值Nii，同样对事故I计数以获得事故的数值Nxiv。

通过GPS 22检测到的并投射于测图上的纬度L和经度G，通过跟踪车辆在测图上的路径，可获得如下信息：车辆行驶的总公里数、车辆在不同类型道路例如高速公路、郊区道路、城市道路、单行街道、双向街道上行驶的公里数。有关车辆穿行的信息也同时获得，即车辆通过交叉路口或环岛次数的数值。

操作中心300的系统使用安装于流动车辆上的多个装置1所检测的纬度L、经度G和速度V针对数字测图的公路的每一部分来计算平均速度V_M，即大多数使用者在道路的特定部分保持的速度。然后，将通过GPS 22或通过信息补偿装置103检测到的速度值V与车辆行驶的道路的部分的平均速度V_M进行比较，可以获得单独的驾驶员超速的次数的信息(单独的使用者偏离平均表现的速度)。

另外，通过将由GPS 22或由信息补偿装置103检测到的速度值V与从绘图中检测的车辆行驶的道路进行匹配，可以获得在不同类型道路，例如高速公路、郊区道路、城市道路上的平均速度的信息。

下面的参数由操作中心300的软件程序计算：

i.行驶的全部公里数，

ii.突然加速度A和/或减速度D的次数/总公里数，

iii.超速的次数，

iv.高速公路行驶公里数/总公里数，

v.郊区道路行驶公里数/总公里数，

vi.城市道路行驶公里数/总公里数，

vii.经过交叉路口的次数/总公里数，

viii.经过环岛的次数/总公里数，

ix.单行路行驶公里数/总公里数，

x.双向道路行驶公里数/总公里数，

xi.高速公路上的平均速度，

xii.郊区道路上的平均速度，

xiii.城市道路上的平均速度，

xiv.事故数量I，

这些参数T_i...T_xiv代表类型多项式P=K₁T_i+K₂T_ii+…K₁₄T_xiv的项。多项式的结果是一个表示驾驶员的驾驶风格的数值。

系数K1…K14是根据预先具有公知行为集合的测试使用者的显著规模样本采样通过统计而确定的。例如，可以计划进行模型的校准操作，具有不同使用者的n种类型行驶一周：使用者的第一子集遵照非常谨慎的驾驶行为，第二子集遵照普通驾驶行为，而第三子集遵照冒险驾驶行为。

因此，有可能收集同种类数据的三个子集，然后计算三种不同风险类型(谨慎、普通、冒险)的驾驶风格的代表数值。因此，系数K的确定使这些系数将使用者的中级行为加入到线性或多项式方式中，并且多项式提供0~10的数值，代表使用者的风险值，P=0(低风险)；P=10(高风险)。

Claims (8)

1.一种表征车辆驾驶员的驾驶风格的方法，包括如下步骤：

a)通过加速度计检测车辆的加速度；

b)将所述加速度与预设的阈值进行比较来检测表示不恰当驾驶的突然加速度和/或减速度以及表示事故的非常突然加速度和/或减速度；

c)通过GPS模块检测车辆的纬度、经度和速度的值；

d)将所述突然加速度和/或减速度、非常突然加速度和/或减速度以及车辆的纬度、经度和速度的值存储到存储器中；

e)将存储于上述存储器中的值通过GSM/GPRS模块传送到远程操作中心，从而计算突然加速度和/或减速度的数量和事故的数量的信息；

f)将GPS检测的纬度和经度的值投射于数字测图上，从而通过跟踪车辆在地图上的路径来获得如下的信息：

车辆行驶的总公里数，

在不同类型道路上车辆行驶的公里数，

通过交叉路口或环岛的车辆的次数；

g)将GPS检测的速度值与根据在道路的特定部分车辆的平均速度计算的平均速度值进行比较，以获得关于驾驶员超速次数的信息；

h)将GPS检测的速度值与从测图中检测的车辆所行驶的道路进行匹配，以获得在各种类型道路上平均速度的信息；

i)使用从步骤e),f),g),h)获得的信息的值来生成表示车辆驾驶员的驾驶风格的特征的多项式；

j)通过在驾驶员驾驶车辆时使用上述多项式从而以规定的时间间隔进行该驾驶员的风险指标的计算。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果GPS模块不能获得GPS信号，则车辆的速度由与车辆控制单元连接的信息补偿装置检测并通过蓝牙模块发送到装置的存储器。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述阈值包括：

指示突然加速度的第一阈值，

指示突然减速度的第二阈值，以及

指示事故发生时的非常突然加速度和/或减速度的第三阈值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述加速度计在其参考系统内沿三轴检测加速度向量v_a(x,y,z)，通过旋转，该向量被转换为车辆参考系统中的加速度向量v_v(x,y,z)，其中向量v_v(x,y,z)的分量(X)对应于在车辆行驶方向上的瞬时加速度的量，并且与第一阈值和第二阈值进行比较，从而分别检测突然加速度和减速度，其中向量v_v(x,y,z)的模与所述第三阈值比较，从而检测表示事故的非常突然加速度和/或减速度。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当向量v_v(x,y,z)的模超过所述第三阈值时，在包括瞬时的时间段内所采样的全部突然加速度和/或减速度都记录在存储器中，所述瞬时为当所述第三阈值被超过时。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述突然加速度和/或减速度的采样间隔为当超过所述第三阈值时的瞬时的前10秒至后3秒之间。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一阈值为1/2g，所述第二阈值为-1/2g，所述第三阈值为2g。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加速度计以800～1200Hz的频率采样，所述GPS模块以1～10Hz的频率采样。