CN104050731B - 一种车辆异常变道的判断方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆异常变道的判断方法，包括如下步骤：比较车辆在绕竖直方向角速度值gz是否小于‑5.8°/sec或者大于5.8°/sec；车辆绕竖直方向角速度值gz与绕车头车尾方向角速度gx的变化趋势是否相反；在预设时间范围内的间隔40ms，车辆绕竖直方向角速度值的变化量△gz是否小于‑5.1°/sec或者大于5.1°/sec，绕车头车尾方向角速度的变化值△gx是否小于‑4.1°/sec或者大于4.1°/sec；当上述条件均满足时，则判断所述车辆为异常变道。本发明还包括一种车辆异常变道的判断装置。有益效果是：通过比较车辆运行时的六轴加速度值和角加速度值是否超过车辆变道使车内人员不舒服时的门限值，从而判断车辆是否存在异常变道。

Description

一种车辆异常变道的判断方法及装置

技术领域

本发明涉及车辆状态测试领域，特别是一种车辆异常变道的判断方法及装置。

背景技术

目前，车辆行驶姿态监测是公共交通车辆安全管理的重要内容之一。对于公共交通车辆，特别是公共汽车与出租车，如果驾驶员在行驶过程中，频繁地实施急加速、急减速或急转弯等危险驾驶行为，不仅容易扰乱交通秩序，导致交通事故，而且会使乘客感觉很不舒服，以至于产生恐惧心理。因此，运用先进科技手段，实现车辆行驶姿态实施主动监测，对于规范驾驶行为，提升公共交通服务质量，降低交通事故具有重要的现实意义。

现有技术，通常只通过车辆的六轴传感器对车辆的状态数据进行记录，而不能对当前的车辆运行状态进行判定，以提高车辆运行的舒适性和安全性。

因此，如何对车辆的运行状态进行数据进行实时处理是急需解决的课题。

发明内容

为了解决上述现有的技术问题，本发明提供一种车辆异常变道的判断方法及装置，以实现对车辆实时状态数据进行处理，监测车辆是否发生异常变道，从而提高车辆运行的舒适性和安全性。

本发明提供一种车辆异常变道的判断方法，包括如下步骤：

比较车辆在绕竖直方向角速度值gz是否小于-5.8°/sec或者大于5.8°/sec；在预设时间范围内的间隔40ms，车辆绕竖直方向角速度值gz与绕车头车尾方向角速度gx的变化趋势是否相反；车辆绕竖直方向角速度值的变化量△gz是否小于-5.1°/sec或者大于5.1°/sec，绕车头车尾方向角速度的变化值△gx是否小于-4.1°/sec或者大于4.1°/sec；

当上述条件均满足时，则判断所述车辆为异常变道。

本发明更进一步的改进如下所述。

还包括步骤：获取车辆的六轴姿态数据并存储。

还包括步骤：根据存储的所述车辆的六轴姿态数据生成所述车辆在竖直方向角速度值，一预设时间范围内的间隔40ms车辆在竖直方向角速度值的变化量，沿车头车尾方向加速度的变化值，绕车对门方向的加速度的变化值，以及车辆在竖直方向的加速变化值。

本发明提供一种车辆异常变道的判断装置，包括：参数比较模块，用于比较车辆在绕竖直方向角速度值gz是否小于-5.8°/sec或者大于5.8°/sec；在预设时间范围内的间隔40ms，车辆绕竖直方向角速度值gz与绕车头车尾方向角速度gx的变化趋势是否相反；车辆绕竖直方向角速度值的变化量△gz是否小于-5.1°/sec或者大于5.1°/sec，绕车头车尾方向角速度的变化值△gx是否小于-4.1°/sec或者大于4.1°/sec；判断模块，用于当上述条件均满足时，判断所述车辆为异常变道。

本发明更进一步的改进如下所述。

还包括：六轴数据获取模块，用于获取车辆的六轴姿态数据并存储。

还包括：计算模块，用于根据存储的所述车辆的六轴姿态数据生成所述车辆在竖直方向角速度值，一预设时间范围内的间隔40ms车辆在竖直方向角速度值的变化量，沿车头车尾方向加速度的变化值，绕车对门方向的加速度的变化值，以及车辆在竖直方向的加速变化值。

相较于现有技术，本发明车辆异常变道的判断方法及装置，实现的有益效果是：通过比较车辆运行时的六轴加速度值和角速度值是否超过车辆变道使车内人员不舒服时的门限值，从而判断车辆是否存在异常变道，使得驾驶人员能够根据异常变道进行相应驾驶操作，提高车辆运行的安全性和舒服性。

附图说明

图1为本发明车辆异常变道的判断方法流程图。

图2为三轴加速度变化曲线一示例。

图3为三轴角速度变化曲线一示例。

图4为车辆异常变道的判断装置的模块示意图。

六轴数据获取模块11	计算模块12
		参数比较模块13	判断模块14

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1至图3所示。本发明的车辆异常变道的判断方法包括如下步骤：

S1：获取车辆的六轴姿态数据并存储；

本步骤中，车辆的六辆姿态数据由设置在车辆中的六轴传感器获取，并将获取到的六轴姿态数据进行实时存储。

S2：根据存储的车辆的六轴姿态数据生成车辆在竖直方向角速度值，一预设时间范围内的间隔40ms车辆在竖直方向角速度值的变化量，沿车头车尾方向加速度的变化值，绕车对门方向的加速度的变化值，以及车辆在竖直方向的加速变化值。

本步骤中，实时地将获取的六轴姿态数据进行处理并生成车辆在竖直方向角速度值，一预设时间范围内的间隔40ms车辆在竖直方向角速度值的变化量，沿车头车尾方向加速度的变化值，绕车对门方向的加速度的变化值，以及车辆在竖直方向的加速变化值。

S3：比较车辆在绕竖直方向角速度值gz是否小于-5.8°/sec或者大于5.8°/sec；在预设时间范围内的间隔40ms，车辆绕竖直方向角速度值gz与绕车头车尾方向角速度gx的变化趋势是否相反；车辆绕竖直方向角速度值的变化量△gz是否小于-5.1°/sec或者大于5.1°/sec，绕车头车尾方向角速度的变化值△gx是否小于-4.1°/sec或者大于4.1°/sec；

本步骤中，在车辆内的人员极不舒服时：车辆在竖直方向角速度值，一预设时间范围内的间隔40ms车辆在竖直方向角速度值的变化量，沿车头车尾方向加速度的变化值，绕车对门方向的加速度的变化值，以及车辆在竖直方向的加速变化值，是根据ISO2631-1(1997)标准算法结合模糊综合评判模型得出。40ms的选取原则是：一般大多数驾驶员的驾驶反应时间是40ms左右。用加速度的变化量间接求出对应的角速度的变化量，用角速度来判别，更加方便直接而且便于计算。ISO2631-1(1997)标准提供了加速度作为指标来判断舒适度。

车辆总的加速度均方根a_w与人体主观感觉如下表示：

	人体主观感觉
		<0.315	没有不舒适
0.315～0.63	稍有不舒适
		0.5～1.0	有些不舒适
0.8～1.6	不舒适
		1.25～2.5	很不舒适
>2.0	极不舒适

将获取的六轴姿态数据进行处理并生成车辆的评判模型，建立的步骤如下：

(1)确定因素集

根据各个结构和复杂程度建立一级或者多级的评价对象因素集，通常用U表示，即U＝{u₁,u₂,.......u_n}。u_i表示U中第i个影响因素。

(2)设置评判集和权重集

这些因素所能选取的评审等级构成评判集，设为V，表示为V＝{v₁,v₂,...v_m}；根据U中各个因素的重要程度相对于V的权重系数集，用A表示，即为A＝{a₁,a₂,...a_n}。其中a_i为第i个因素所对应的权，且a₁+a₂+...+a_n＝1(a_i≥0)。

设置综合评判矩阵

设第i个因素的单因素评判为U到V上的模糊关系R_i＝{r_i1,r_i2,...,r_im},则m个因素的评判矩阵为R＝(r_ij)_nxm。在现行的信息系统评估中，大多采用以下方法确定:成立一个由若干人组成的评估专家小组，每位专家根据经验和专业知识分别对每个单因素u_m，进行评判并确定其属于评判集中的哪一级则r_ij的含义就是将单因素u_m评定为v_j级的专家数占专家总人数的百分比。

最后，评判的结果可以表示为B＝A°B＝(b₁,b₂,...b_m)。针对该判断方法，已经过大量数据实验，亦采用问卷调查的试验方法，结合熟练驾驶员的经验和专家的评判，对该模型的应用是：综合评判因素集U＝{u₁,u₂,u₃,u₄}＝{驾驶员的性别,驾驶员的年龄,驾驶员的驾龄,驾驶员的性格}设置综合评判因素各权重集A＝{0.2,0.2,0.3,0.3}；乘客(包括有经验的熟练驾驶员、专家以及随访的乘客)乘车的主观感受构成评判集V＝{没有不舒适，稍有不舒适，有些不舒适，不舒适，很不舒适，极不舒适}，由专家和乘客组成评估小组，对驾驶员的驾驶行为进行评估，得到评判矩阵R。将得到的评判结果B与ISO2631-1(1997)标准算法进行校对，这样运用主观评判和客观评判相结合确定评判模型，以避免误判，提高车辆异常变道时的判断准确度。

通过运用主观评判和客观评判相结合确定评判模型得出，在车辆在绕竖直方向角速度值gz是否小于-5.8°/sec或者大于5.8°/sec；在预设时间范围内的间隔40ms，车辆绕竖直方向角速度值gz与绕车头车尾方向角速度gx的变化趋势是否相反；车辆绕竖直方向角速度值的变化量△gz是否小于-5.1°/sec或者大于5.1°/sec，绕车头车尾方向角速度的变化值△gx是否小于-4.1°/sec或者大于4.1°/sec；其中，△gx为绕车头车尾方向角速度的变化值，△az为车辆在竖直方向的加速变化值。当上述条件均满足时，则判断车辆为异常变道。

当判断当前车辆存在异常变道状况，可以将当前车辆的状态信息反馈给驾驶员以进行警示。

本发明的车辆异常变道判断方法，通过判断车辆运行时的六轴加速度和角加速度值是否超过车辆变道时使车内人员不舒服时的门限值从而判断车辆是否存在异常变道状态，使得驾驶人员能够根据异常状态进行相应驾驶操作，提高了车辆运行的安全性和舒服性。

请参阅图4，图4是本发明车辆异常变道判断装置结构方框示意图。本发明的车辆异常变道判断装置，包括六轴数据获取模块、计算模块、参数比较模块和判断模块。

六轴数据获取模块用于获取车辆的六轴姿态数据并存储。计算模块用于根据存储的车辆的六轴姿态数据生成车辆在竖直方向角速度值，一预设时间范围内的间隔40ms车辆在竖直方向角速度值的变化量，沿车头车尾方向加速度的变化值，绕车对门方向的加速度的变化值，以及车辆在竖直方向的加速变化值。

参数比较模块用于比较车辆在绕竖直方向角速度值gz是否小于-5.8°/sec或者大于5.8°/sec；在预设时间范围内的间隔40ms，车辆绕竖直方向角速度值gz与绕车头车尾方向角速度gx的变化趋势是否相反；车辆绕竖直方向角速度值的变化量△gz是否小于-5.1°/sec或者大于5.1°/sec，绕车头车尾方向角速度的变化值△gx是否小于-4.1°/sec或者大于4.1°/sec；判断模块用于当参数比较模块生成的结果为是时，判断车辆当前状态为异常变道驾驶状态。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种车辆异常变道的判断方法，其特征在于，包括步骤：

比较车辆在绕竖直方向角速度值gz是否小于-5.8°/sec或者大于5.8°/sec；车辆绕竖直方向角速度值gz与绕车头车尾方向角速度gx的变化趋势是否相反；在预设时间范围内的间隔40ms，车辆绕竖直方向角速度值的变化量△gz是否小于-5.1°/sec或者大于5.1°/sec，绕车头车尾方向角速度的变化值△gx是否小于-4.1°/sec或者大于4.1°/sec；

当上述条件均满足是时，则判断所述车辆为异常变道。

2.根据权利要求1所述的车辆异常变道的判断方法，其特征在于，还包括步骤：

获取车辆的六轴姿态数据并存储。

3.根据权利要求2所述的车辆异常变道的判断方法，其特征在于，还包括步骤：

根据存储的所述车辆的六轴姿态数据生成所述车辆在绕竖直方向角速度值，一预设时间范围内的间隔40ms车辆在绕竖直方向角速度值的变化量，绕车头车尾方向角速度的变化值，绕车对门方向的加速度的变化值，以及车辆在竖直方向的加速度变化值。

4.一种车辆异常变道的判断装置，其特征在于，包括：

参数比较模块，用于比较车辆在绕竖直方向角速度值gz是否小于-5.8°/sec或者大于5.8°/sec；车辆绕竖直方向角速度值gz与绕车头车尾方向角速度gx的变化趋势是否相反；在预设时间范围内的间隔40ms，车辆绕竖直方向角速度值的变化量△gz是否小于-5.1°/sec或者大于5.1°/sec，绕车头车尾方向角速度的变化值△gx是否小于-4.1°/sec或者大于4.1°/sec；

判断模块，用于当上述条件均满足是时，判断所述车辆为异常变道。

5.根据权利要求4所述的车辆异常变道的判断装置，其特征在于，还包括：

六轴数据获取模块，用于获取车辆的六轴姿态数据并存储。

6.根据权利要求5所述的车辆异常变道的判断装置，其特征在于，还包括：

计算模块，用于根据存储的所述车辆的六轴姿态数据生成所述车辆在绕竖直方向角速度值，一预设时间范围内的间隔40ms车辆在绕竖直方向角速度值的变化量，绕车头车尾方向角速度的变化值，绕车对门方向的加速度的变化值，以及车辆在竖直方向的加速度变化值。