CN106364443B - 一种基于汽车智能终端数据实时检测碰撞行为的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能检测方法,具体是指一种基于汽车智能终端数据实时检测碰撞行为的方法。本发明是根据纵向加速度、侧倾角度确定碰撞严重程度,其中包括以下步骤:实时提取汽车驾驶过程中纵向加速度数据,并进行阈值判断,当满足阈值要求后进入下一个步骤;取碰撞发生时间点前后总共15个数据,进行预处理,建模判断该数据是否满足碰撞特征;获取碰撞发生后30秒时间内的速度数据,判断速度最终是否降为0;选取满足阈值条件后9秒时间内陀螺仪数据,计算旋转角度,并判断旋转角度是否满足要求。本发明可有效提高驾驶人员的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能检测方法,具体是指一种基于汽车智能终端数据实时检测碰撞行为的方法。
背景技术
随着经济的快速发展,中国已经逐渐发展成为全世界最大的汽车市场之一,汽车保有量规模较大,汽车的增长潜力巨大。在汽车数量增加的同时交通事故率也不断升高,为了能够减少交通事故的发生,出现了汽车主动安全智能终端,如好好开车有限公司的“那狗”,能够对驾驶过程中遇到的危险提前预警。在交通事故中,碰撞事故占绝大多数,为了能够挽救碰撞事故车主的生命,在发生碰撞事故后及时报警,寻求救援则显得至关重要。那狗终端集成的碰撞检测算法可以实时检测碰撞行为,并在出现碰撞事故后自动报警。
当前关于碰撞检测多集中在被动安全领域,碰撞检测模拟更多的是应用在车身设计和改良上,汽车中控系统采集得到的传感器数据并没有得到很好的利用,而且并没有在发生碰撞事故后实现自动报警救援。汽车后装产品(如杭州好好开车的“那狗”)可以收集到类似于汽车中控系统的数据,如加速度、速度、陀螺仪数据,在这些数据基础搭建碰撞检测模型,可以实时检测碰撞事件,并在事故发生后自动报警求援。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足,本发明拟解决基于汽车后装产品采集得到的数据,搭建碰撞检测模型,实时检测碰撞事件,在发生碰撞之后自动报警求援,以达到挽救生命、降低交通事故死亡率的目的。
本发明通过下述技术方案得以实现本发明的目的:
一种基于汽车智能终端数据实时检测碰撞行为的方法,其特征在于包括下述步骤:
S1:选择纵向加速度、速度、侧倾角速度为参数;
确定终端数据采集频率为100HZ,每个样本的数据量为15个数据,样本时间间隔为0.15秒,其中选取加速度的样本量为1,数据量为15,陀螺仪样本量为60,数据量为900;在本发明中,若选择高于100HZ,则采集数据出错率较高,而且终端的处理能力要求需要更高,对于目前的设备,在实现普及使用中会存在一定的困难,为此,发明人经过大量的试验运行和对比,选择了此特定值。
S2:设置碰撞事件纵向加速度阈值、侧倾弧度;
S3:对实测加速度数值与S2中设置的纵向加速度阈值进行比较;
若,实测加速度数值大于S2中设置的纵向加速度阈值,且速度值在30秒内降为0,则认定为碰撞事故;否则,则认定为非碰撞;
若,基于选取的60个陀螺仪样本数据计算侧倾角度θ,当侧倾角度θ大于或等于侧倾弧度时,则认定碰撞侧翻。
作为优选,上述的方法,在步骤S3之后,还包括下述步骤:
S31对获取得到的传感器、实测加速度数值、陀螺仪数据进行滤波处理,滤波处理的方法为均值滤波,其中:加速度滤波步长为3;陀螺仪数据滤波步长为5,数据量为900,以长度为100的队列进行数据过滤;
S32:求取前进方向纵向加速度前五、后五、中间五个数据的均值,以及总体样本容量的最大值;其中,纵向加速度前五、后五、中间五个数据的均值分别表示为mean(a(1:5)),mean(a(6:10)),mean(a(11:15));总体样本容量的最大值表示为:max(a(1:15));此处前进方向是指在坐标体系中的X方向,即水平方向;
当,mean(a(1:5))<mean(a(6:10)),且mean(a(11:15))<mean(a(6:10),且max(a(1:15))>(10m/s2);和,(10m/s2)<max(a(1:15))<(150m/s2)时,认定为轻度碰撞事故;这其中跟阈值的设置有关,一般也可根据经验值获得;
当,max(a(1:15))>=150m/s2时,认定为严重碰撞事故。
作为优选,上述的方法,在步骤S3中选取的60个陀螺仪样本数据计算侧倾角度θ,对Z轴旋转角度的计算:以传感器的单位为弧度,求取60个样本的绕Z轴旋转角度的累计值F,即总样本总量为900,时间容量为9秒,所以时间间隔为tt=9/899秒,tt时间内旋转角度为Ftt=tt*(θ(k+1)+θ(k))/2,F=Ftt1+Ftt2+……Ftt899,当F>=0.8时,认定为侧翻事故。
有益效果:
本发明在应用中具有如下技术效果:
1、首次在汽车后装产品中部署实现实时碰撞检测的功能;2、可实现碰撞事故后车身姿态的判定,如侧翻等;3、基于本算法结合前装产品硬件可实现碰撞事故的自动报警救援;4、在总体策略上,先进行阈值判断,当满足阈值要求才进入后续判定,而阈值判断占用较少的CPU资源,且在日常生活中碰撞事件相对较少,这种策略能够大幅度减少终端压力。
附图说明
图1本发明的实现流程示意图
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的实施作具体说明:
实施例1
根据图1所示流程,一种基于汽车智能终端数据实时检测碰撞行为的方法,包括下述步骤:
S1:选择纵向加速度、速度、侧倾角速度为参数;并通过布置相应的传感器进行数值测量,其中,确定终端数据采集频率为100HZ,每个样本的数据量为15个数据,样本时间间隔为0.15秒,其中选取加速度的样本量为1,数据量为15,陀螺仪样本量为60,数据量为900;
S2:设置碰撞事件纵向加速度阈值1G、侧倾弧度0.8;
S3:对运行中的车辆进行数值测定,并将实测加速度数值与S2中设置的纵向加速度阈值进行比较;
若,实测加速度数值大于S2中设置的纵向加速度阈值1G,且速度值在30秒内降为0,则认定为碰撞事故,一般情况下,发生碰撞事故后,在短时间内会停车;否则,则认定为非碰撞,而是碰撞逃逸等情况;这其中也是根据经验得出的,通过数值的判断,可以确定所发生情况的正常与否,以及确定相应的状态;这是对于车辆是否发生碰撞情况的判断;
但是,对于发生碰撞后,还会出现各种不同的情形。若,基于选取的60个陀螺仪样本数据计算侧倾角度θ,当侧倾角度θ大于或等于侧倾弧度时,则认定碰撞侧翻。这也是在车辆行驶过程中可能出现的现象而考虑设计的,所以设置一个侧倾角度来作为判断基础。
通过对本发明的实测情况来看,本发明的所得情形的准确率较高。
实施例2
与实施例1相同的装置布置,但在步骤S3之后,还包括下述步骤:
对获取得到的传感器、实测加速度数值、陀螺仪数据进行滤波处理,滤波处理的方法为均值滤波,其中:加速度滤波步长为3;陀螺仪数据滤波步长为5,数据量为900,以长度为100的队列进行数据过滤;求取前进方向纵向加速度前五、后五、中间五个数据的均值,以及总体样本容量的最大值;其中,纵向加速度前五、后五、中间五个数据的均值分别表示为mean(a(1:5)),mean(a(6:10)),mean(a(11:15));总体样本容量的最大值表示为:max(a(1:15));
同时,在设置碰撞事件纵向加速度阈值1G、以及严重碰撞事故的纵向加速度阈值为15G,侧倾弧度0.8;当行驶中的纵向加速度实测值大于1G,则认定为碰撞事故,若超过了15G,则认定为严重碰撞事故,为了更准确认定事故的情况,故作进一步的技术设定:
当,mean(a(1:5))<mean(a(6:10)),且mean(a(11:15))<mean(a(6:10),且max(a(1:15))>(10m/s2);和,(10m/s2)<max(a(1:15))<(150m/s2)时,认定为轻度碰撞事故;
当,max(a(1:15))>=150m/s2时,认定为严重碰撞事故。
在本实施例中,为更准确判断车辆行驶中出现的状况,对相应的数值作进一步的设定,以及对所测得的数值作进一步的分析;通过本实施例的实测,可以得出更准确、有效的行驶测量数值,为更好提供给驾驶人员作帮助。
无论是轻度碰撞事故,还是严重碰撞事故,这是针对水平方向上所体现的数值,为了更好体现车辆是否侧翻的情形,在步骤S3中选取的60个陀螺仪样本数据计算侧倾角度θ,对Z轴旋转角度的计算:以传感器的单位为弧度,求取60个样本的绕Z轴旋转角度的累计值F,即总样本总量为900,时间容量为9秒,所以时间间隔为tt=9/899秒,tt时间内旋转角度为Ftt=tt*(θ(k+1)+θ(k))/2,F=Ftt1+Ftt2+……Ftt899,当F>=0.8时,认定为侧翻事故。如果,同时具备了侧翻事故和严重碰撞事故的判断条件,则认定为严重碰撞及侧翻事故。
本发明在实际使用过程中,可以更好的保护驾驶人员的安全,以及提醒驾驶人员的操作。
Claims (1)
1.一种基于汽车智能终端数据实时检测碰撞行为的方法,其特征在于包括下述步骤:
S1:选择纵向加速度、速度、侧倾角速度为参数;
确定终端数据采集频率为100HZ,每个样本的数据量为15个数据,样本时间间隔为0.15秒,其中选取加速度的样本量为1,数据量为15,陀螺仪样本量为60,数据量为900;
S2:设置碰撞事件纵向加速度阈值、侧倾弧度;
S3:对实测加速度数值与S2中设置的纵向加速度阈值进行比较;
若,实测加速度数值大于S2中设置的纵向加速度阈值,且速度值在30秒内降为0,则认定为碰撞事故;否则,则认定为非碰撞;
若,基于选取的60个陀螺仪样本数据计算侧倾角度θ,当侧倾角度θ大于或等于侧倾弧度时,则认定碰撞侧翻;
S31对获取得到的传感器、实测加速度数值、陀螺仪数据进行滤波处理,滤波处理的方法为均值滤波,其中:加速度滤波步长为3;陀螺仪数据滤波步长为5,数据量为900,以长度为100的队列进行数据过滤;
S32:求取前进方向纵向加速度前五、后五、中间五个数据的均值,以及总体样本容量的最大值;其中,纵向加速度前五、后五、中间五个数据的均值分别表示为mean(a(1:5)),mean(a(6:10)),mean(a(11:15));总体样本容量的最大值表示为:max(a(1:15));
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当,max(a(1:15))>=150m/s2时,认定为严重碰撞事故;
其中,在步骤S3中选取的60个陀螺仪样本数据计算侧倾角度θ,对Z轴旋转角度的计算:以传感器的单位为弧度,求取60个样本的绕Z轴旋转角度的累计值F,即总样本总量为900,时间容量为9秒,所以时间间隔为tt=9/899秒,tt时间内旋转角度为Ftt=tt*(θ(k+1)+θ(k))/2,F=Ftt1+Ftt2+……Ftt899,当F>=0.8时,认定为侧翻事故。
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