CN105922994B - 一种生成指示车辆直线行驶方向的方法及装置 - Google Patents

一种生成指示车辆直线行驶方向的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种生成指示车辆直线行驶方向的方法，所述方法包括：判断车辆的行驶状态是否为直线行驶状态；在所述车辆的行驶状态为直线行驶状态时，获取预设时长内所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标并缓存；根据所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标，生成指示车辆直线行驶方向的直线。本发明实施例还公开了一种生成指示车辆直线行驶方向的装置。采用本发明，使采集到的点线性相关度高，从而能够准确判断车辆行驶的直线方向，减小了误差。

Description

一种生成指示车辆直线行驶方向的方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种生成指示车辆直线行驶方向的方法及装置。
背景技术
随着社会的发展，人们生活水平的不断提高，汽车的数量大量增加，伴随着车辆的安全性问题也引起越来越多的关注。
其中，车辆姿态如急加速、急减速、急转弯、直线行驶等作为车辆运行的重要参数，在车辆的安全控制中有着极其重要的作用。目前，对车辆直线行驶方向的判断通常都是采集足够的点后就进行线性拟合，但使用此方法采集到的点大部分时候都是比较分散的，线性相关度较低，不能准确判断车辆行驶的直线方向，从而导致误差大。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种生成指示车辆直线行驶方向的方法及装置，使采集到的点线性相关度高，从而能够准确判断车辆行驶的直线方向，减小了误差。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种生成指示车辆直线行驶方向的方法，所述方法包括：
判断车辆的行驶状态是否为直线行驶状态；
在所述车辆的行驶状态为直线行驶状态时，获取预设时长内所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标并缓存；
根据所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标，生成指示车辆直线行驶方向的直线。
相应地，本发明实施例还提供了一种生成指示车辆直线行驶方向的装置，所述装置包括：
行驶状态判断模块，用于判断车辆的行驶状态是否为直线行驶状态；
三维坐标缓存模块，用于在所述车辆的行驶状态为直线行驶状态时，获取预设时长内所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标并缓存；
直线生产模块，用于根据所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标，生成指示车辆直线行驶方向的直线。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：首先判断车辆的行驶状态是否为直线行驶状态，在所述车辆的行驶状态为直线行驶状态时，再获取预设时长内所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标并缓存，最后根据所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标，生成指示车辆直线行驶方向的直线。现有技术中，对车辆直线行驶方向的判断通常都是采集足够的点后就进行线性拟合，但使用此方法采集到的点大部分时候都是比较分散的，线性相关度较低。与现有技术相比，本发明实施例使采集到的点线性相关度高，从而能够准确判断车辆行驶的直线方向，减小了误差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中的一种生成指示车辆直线行驶方向的方法的流程示意图；
图2是本发明另一实施例中的生成指示车辆直线行驶方向的方法的流程示意图；
图3是本发明实施例中的一种生成指示车辆直线行驶方向的装置的结构示意图；
图4是本发明实施例中生成指示车辆直线行驶方向的装置的行驶状态判断模块的结构示意图；
图5是本发明实施例中生成指示车辆直线行驶方向的装置的直线生成模块的结构示意图；
图6是本发明实施例中一种执行上述生成指示车辆直线行驶方向的方法的计算机系统的架构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
本发明实施例中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
以下分别进行详细说明。
图1是本发明实施例中一种生成指示车辆直线行驶方向的方法的流程示意图，如图所示所述方法至少包括：
步骤S101，判断车辆的行驶状态是否为直线行驶状态。
具体的，在所述车辆启动后，获取所述预设时长内连续采集的车辆的多个车速值；判断所述连续采集的车辆的多个车速值是否依次增大或依次减小；在所述连续采集的车辆的多个车速值依次增大或依次减小时，且判断出在预设时间段内所述车辆的车速均大于或等于预设阈值时，则判定所述车辆为直线行驶状态，否则，所述车辆的行驶状态为非直线行驶状态。
例如，在所述车辆启动后，获取2秒内所述车辆的车速，并用一个数据缓冲区A保存2秒内的车速数据，上述保存的2秒内的车速数据是连续的2秒内的车速数据。判断2秒内的连续获取的车速数据是否为连续的增加或者减小，若是，则判断在2秒内所述车辆的车速是否均大于或等于预设阈值，若在2秒内所述车辆的车速均大于或等于预设阈值时，则此时的三轴加速度输出的三维坐标与车辆的直线行驶状态最符合，因此，最能反映车辆行驶的直线方向。
步骤S102，在所述车辆的行驶状态为直线行驶状态时，获取预设时长内所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标并缓存。
具体的，若判断出所述车辆为直线行驶状态，则通过所述车辆的三轴加速度传感器测量获取预设时长内的三维坐标。
例如，在车辆为直线行驶状态时，用一个数据缓冲区B保存2秒内的三维坐标点的数据，使用循环存取的方法，保证保存的数据是连续的2秒内的数据。
步骤S103，根据所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标，生成指示车辆直线行驶方向的直线。
具体的，将所述车辆三轴加速度传感器所在的三维坐标系投影到与重力方向垂直的二维平面，以得到二维平面上的二维直角坐标系，然后获取所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标投影在所述二维直角坐标系得到的多个二维坐标，再基于线性拟合算法将所述得到的多个二维坐标进行线性拟合，以得到指示车辆直线行驶的直线。
需要注意的是，所述线性拟合算法可以为最小二乘法拟合，假设预设时长内获取的多个二维坐标为(x1,y1)(x2,y2)(x3,y3)…….(xM,yM)，那么根据最小二乘法线性拟合可以计算得到拟合直线y＝a1*x+b1中的参数a1、b1以及相关系数r1。其中，
其中，r1表示两变量之间的函数关系与线性符合程度，r1∈[-1,1]。当r的绝对值趋近于1时，说明x、y之间的线性关系良好；当r1的绝对值趋近于0时，说明x、y之间的无线性关系，拟合无意义。本发明实施例中，r1的绝对值要求大于或等于0.8。
本发明实施例中的生成指示车辆直线行驶方向的装置首先判断车辆的行驶状态是否为直线行驶状态，在所述车辆的行驶状态为直线行驶状态时，再获取预设时长内所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标并缓存，最后根据所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标，生成指示车辆直线行驶方向的直线。现有技术中，对车辆直线行驶方向的判断通常都是采集足够的点后就进行线性拟合，但使用此方法采集到的点大部分时候都是比较分散的，线性相关度较低。与现有技术相比，本发明实施例使采集到的点线性相关度高，从而能够准确判断车辆行驶的直线方向，减小了误差。
图2是本发明实施例中一种生成指示车辆直线行驶方向的方法的流程示意图，如图所示所述方法至少包括：步骤S201，获取所述预设时长内连续采集的车辆的多个车速值。
例如，在所述车辆启动后，获取2秒内所述车辆的车速，并用一个数据缓冲区A保存2秒内的车速数据，上述保存的2秒内的车速数据是连续的2秒内的车速数据。
步骤S202，判断所述连续采集的车辆的多个车速值是否均大于或等于预设阈值。
具体的，若预设阈值为30km/h，则判断所述获取的多个车速值是否都大于或等于30km/h。
步骤S203，在所述连续采集的车辆的多个车速值均大于或等于预设阈值时，判断所述连续采集的车辆的多个车速值是否依次增大或依次减小。
步骤S204，在所述连续采集的车辆的多个车速值依次增大或依次减小时，则判定所述车辆为直线行驶状态。
步骤S205，在所述车辆的行驶状态为直线行驶状态时，获取预设时长内所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标并缓存。
例如，在车辆为直线行驶状态时，用一个数据缓冲区B保存2秒内的三维坐标点的数据，使用循环存取的方法，保证保存的数据是连续的2秒内的数据。
进一步的，在所述连续采集的车辆的多个车速值未依次增大或依次减小时，清除所述缓存的预设时长所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标，并重新执行获取预设时长所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标并缓存的步骤。
例如，若在2秒内获取的车速值依次为20km/h，30km/h，40km/h，35km/h，40km/h，则此时清除数据缓冲区B的缓存数据，并重新缓存下个2秒内的三维坐标。
步骤S206，根据所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标，生成指示车辆直线行驶方向的直线。
具体的，将所述车辆三轴加速度传感器所在的三维坐标系投影到与重力方向垂直的二维平面，以得到二维平面上的二维直角坐标系；获取所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标投影在所述二维直角坐标系得到的多个二维坐标；基于线性拟合算法将所述得到的多个二维坐标进行线性拟合，以得到指示车辆直线行驶的直线。
需要注意的是，所述线性拟合算法可以为最小二乘法拟合，假设预设时长内获取的多个二维坐标为(x1,y1)(x2,y2)(x3,y3)…….(xM,yM)，那么根据最小二乘法线性拟合可以计算得到拟合直线y＝a1*x+b1中的参数a1、b1以及相关系数r1。其中，
其中，r1表示两变量之间的函数关系与线性符合程度，r1∈[-1,1]。当r的绝对值趋近于1时，说明x、y之间的线性关系良好；当r1的绝对值趋近于0时，说明x、y之间的无线性关系，拟合无意义。本发明实施例中，r1的绝对值要求大于或等于0.8。
本发明实施例中的生成指示车辆直线行驶方向的装置首先判断车辆的行驶状态是否为直线行驶状态，在所述车辆的行驶状态为直线行驶状态时，再获取预设时长内所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标并缓存，最后根据所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标，生成指示车辆直线行驶方向的直线。现有技术中，对车辆直线行驶方向的判断通常都是采集足够的点后就进行线性拟合，但使用此方法采集到的点大部分时候都是比较分散的，线性相关度较低。与现有技术相比，本发明实施例使采集到的点线性相关度高，从而能够准确判断车辆行驶的直线方向，减小了误差。
图3是本发明实施例提供的一种生成指示车辆直线行驶方向的装置的组成结构示意图，如图所示所述装置包括：
行驶状态判断模块310，用于判断车辆的行驶状态是否为直线行驶状态。
具体的，如图4所示，所述行驶状态判断模块310包括：
车速值获取单元311，用于获取所述预设时长内连续采集的车辆的多个车速值；
车速值判断单元312，用于判断所述连续采集的车辆的多个车速值是否依次增大或依次减小；
直线行驶状态判定单元313，用于在所述连续采集的车辆的多个车速值依次增大或依次减小时，则判定所述车辆为直线行驶状态。
例如，在所述车辆启动后，获取2秒内所述车辆的车速，并用一个数据缓冲区A保存2秒内的车速数据，上述保存的2秒内的车速数据是连续的2秒内的车速数据。判断2秒内的连续获取的车速数据是否为连续的增加或者减小，若是，则此时的三轴加速度输出的三维坐标与车辆的直线行驶状态最符合，因此，最能反映车辆行驶的直线方向。
三维坐标缓存模块320，用于在所述车辆的行驶状态为直线行驶状态时，获取预设时长内所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标并缓存。
具体的，若判断出所述车辆为直线行驶状态，则通过所述车辆的三轴加速度传感器测量获取预设时长内的三维坐标。
例如，在车辆为直线行驶状态时，用一个数据缓冲区B保存2秒内的三维坐标点的数据，使用循环存取的方法，保证保存的数据是连续的2秒内的数据。
直线生成模块330，用于根据所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标，生成指示车辆直线行驶方向的直线。
具体的，如图5所示，所述直线生成模块330包括：
投影单元331，用于将所述车辆三轴加速度传感器所在的三维坐标系投影到与重力方向垂直的二维平面，以得到二维平面上的二维直角坐标系；
二维坐标获取单元332，用于获取所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标投影在所述二维直角坐标系得到的多个二维坐标；
线性拟合单元333，用于基于线性拟合算法将所述得到的多个二维坐标进行线性拟合，以得到指示车辆直线行驶的直线。
需要注意的是，所述线性拟合算法可以为最小二乘法拟合，假设预设时长内获取的多个二维坐标为(x1,y1)(x2,y2)(x3,y3)…….(xM,yM)，那么根据最小二乘法线性拟合可以计算得到拟合直线y＝a1*x+b1中的参数a1、b1以及相关系数r1。其中，
其中，r1表示两变量之间的函数关系与线性符合程度，r1∈[-1,1]。当r的绝对值趋近于1时，说明x、y之间的线性关系良好；当r1的绝对值趋近于0时，说明x、y之间的无线性关系，拟合无意义。本发明实施例中，r1的绝对值要求大于或等于0.8。
可选的，所述装置还包括：
阈值判断模块340，用于判断所述连续采集的车辆的多个车速值是否均大于或等于预设阈值，在所述连续采集的车辆的多个车速值均大于或等于预设阈值时，触发所述行驶状态判断模块判断所述连续采集的车辆的多个车速值是否依次增大或依次减小。
具体的，若预设阈值为30km/h，则判断所述获取的多个车速值是否都大于或等于30km/h，若数据缓冲区A中2秒内存储的车速值均大于30km/h时，则再判断所述连续采集的车辆的多个车速值是否依次增大或依次减小。
可选的，所述装置还包括：
缓存清除模块350，用于在所述连续采集的车辆的多个车速值未依次增大或依次减小时，清除所述缓存的预设时长所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标，并重新触发所述三维坐标缓存模块获取预设时长所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标并缓存。
具体的，若数据缓冲区A中2秒内存储的车速值未全部大于30km/h时，清除数据缓冲区B中存储的三维坐标，并重新缓存下个2秒内的三维坐标。
本发明实施例中的生成指示车辆直线行驶方向的装置首先判断车辆的行驶状态是否为直线行驶状态，在所述车辆的行驶状态为直线行驶状态时，再获取预设时长内所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标并缓存，最后根据所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标，生成指示车辆直线行驶方向的直线。现有技术中，对车辆直线行驶方向的判断通常都是采集足够的点后就进行线性拟合，但使用此方法采集到的点大部分时候都是比较分散的，线性相关度较低。与现有技术相比，本发明实施例使采集到的点线性相关度高，从而能够准确判断车辆行驶的直线方向，减小了误差。
图6展示了一种运行上述生成指示车辆直线行驶方向的方法的基于冯诺依曼体系的计算机系统。具体的，可包括通过系统总线连接的外部输入接口1001、处理器1002、存储器1003和输出接口1004。其中，本发明实施例中装置的输入接口1001和输出接口1004可以是有线发送端口，也可以为无线设备，用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。存储器1003可包括外存储器10032(例如硬盘、光盘或软盘等)和内存储器10034，可以是高速RAM存储器，也可以是非稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器1003可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1002的存储装置。存储器1003中存储一组程序代码，且所述处理器1002可通过系统总线调用存储器1003中存储的代码以执行相关的功能。
在本实施例中，本方法的运行基于计算机程序，该计算机程序的程序文件存储于前述基于冯诺依曼体系的计算机系统的外存储器10032中，在运行时被加载到内存储器10034中，然后被编译为机器码之后传递至处理器1002中执行，从而使得基于冯诺依曼体系的计算机系统中形成逻辑上的行驶状态判断模块310、三维坐标缓存模块320、直线生成模块330、阈值判断模块340、缓存清除模块350。且在上述生成指示车辆直线行驶方向的方法执行过程中，输入的参数均通过外部输入接口1001接收，并传递至存储器1003中缓存，然后输入到处理器1002中进行处理，处理的结果数据或缓存于存储器1003中进行后续地处理，或被传递至输出接口1004进行输出。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种生成指示车辆直线行驶方向的方法，其特征在于，包括：
判断车辆的行驶状态是否为直线行驶状态；
在所述车辆的行驶状态为直线行驶状态时，获取预设时长内所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标并缓存；
根据所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标，生成指示车辆直线行驶方向的直线。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断车辆的行驶状态是否为直线行驶状态包括：
获取所述预设时长内连续采集的车辆的多个车速值；
判断所述连续采集的车辆的多个车速值是否依次增大或依次减小；
在所述连续采集的车辆的多个车速值依次增大或依次减小时，则判定所述车辆为直线行驶状态。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断所述连续采集的车辆的多个车速值是否依次增大或依次减小之前，还包括：
判断所述连续采集的车辆的多个车速值是否均大于或等于预设阈值；
在所述连续采集的车辆的多个车速值均大于或等于预设阈值时，执行所述判断所述连续采集的车辆的多个车速值是否依次增大或依次减小的步骤。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述连续采集的车辆的多个车速值未依次增大或依次减小时，清除所述缓存的预设时长所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标，并重新执行获取预设时长所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标并缓存的步骤。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标，生成指示车辆直线行驶方向的直线包括：
将所述车辆三轴加速度传感器所在的三维坐标系投影到与重力方向垂直的二维平面，以得到二维平面上的二维直角坐标系；
获取所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标投影在所述二维直角坐标系得到的多个二维坐标；
基于线性拟合算法将所述得到的多个二维坐标进行线性拟合，以得到指示车辆直线行驶的直线。
6.一种生成指示车辆直线行驶方向的装置，其特征在于，包括：
行驶状态判断模块，用于判断车辆的行驶状态是否为直线行驶状态；
三维坐标缓存模块，用于在所述车辆的行驶状态为直线行驶状态时，获取预设时长内所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标并缓存；
直线生成模块，用于根据所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标，生成指示车辆直线行驶方向的直线。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述行驶状态判断模块包括：
车速值获取单元，用于获取所述预设时长内连续采集的车辆的多个车速值；
车速值判断单元，用于判断所述连续采集的车辆的多个车速值是否依次增大或依次减小；
直线行驶状态判定单元，用于在所述连续采集的车辆的多个车速值依次增大或依次减小时，则判定所述车辆为直线行驶状态。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
阈值判断模块，用于判断所述连续采集的车辆的多个车速值是否均大于或等于预设阈值，在所述连续采集的车辆的多个车速值均大于或等于预设阈值时，触发所述行驶状态判断模块判断所述连续采集的车辆的多个车速值是否依次增大或依次减小。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
缓存清除模块，用于在所述连续采集的车辆的多个车速值未依次增大或依次减小时，清除所述缓存的预设时长所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标，并重新触发所述三维坐标缓存模块获取预设时长所述车辆的三轴加速度传感器输出的多个三维坐标并缓存。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述直线生成模块包括：
投影单元，用于将所述车辆三轴加速度传感器所在的三维坐标系投影到与重力方向垂直的二维平面，以得到二维平面上的二维直角坐标系；
二维坐标获取单元，用于获取所述三轴加速度传感器输出的多个三维坐标投影在所述二维直角坐标系得到的多个二维坐标；
线性拟合单元，用于基于线性拟合算法将所述得到的多个二维坐标进行线性拟合，以得到指示车辆直线行驶的直线。
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