CN106494407A - 判断汽车行驶状态的分析方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种判断汽车行驶状态的分析方法及装置，通过获取多个坐标轴上的标准加速度直线；获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向的分析加速度值；拟合每个坐标轴方向的分析加速度值，得到相应的分析加速度直线；当所述分析加速度直线与所述标准加速度直线的夹角大于或等于角度阈值时，根据所述分析加速度直线所对应坐标轴的坐标轴类型，确定汽车行驶状态。对车载终端获取的加速度传感器的检测得到的加速度值进行分析计算，能够定量的判定汽车的行驶状态，具有很高的精确性；而且，加速度传感器采集加速度值具有很高的精度，不受采集信号强度的影响，进一步提高了汽车行驶状态判断的准确性。

Description

判断汽车行驶状态的分析方法及装置
技术领域
本发明涉及车辆监测技术领域，具体涉及一种判断汽车行驶状态的分析方法及装置。
背景技术
在汽车的行驶过程中，可能会出现急加速、急减速、急转弯和急刹车等行驶状态。汽车在较短时间内加速到较高速度的行驶状态，为急加速状态；汽车在较短时间内减速到较小速度的行驶状态，为急减速状态；汽车在较高速度下，在较短时间内快速转弯的行驶状态，为急转弯状态；汽车在较短时间内减速到零甚至停车的行驶状态，为急刹车状态。汽车上的行车记录仪等终端通过实时监测汽车的行驶状态，判断汽车是否处于急加速、急减速、急转弯和急刹车等状态，能够评估车主的驾驶行为，并在监测到汽车的行驶状态时，向车主发出警告信息，防止安全事故的发生。
目前，为了监测汽车的行驶状态，通常在汽车上装配GPS定位系统，以固定周期监测汽车的位置，从而计算确定汽车的行驶速度，以汽车位置和行驶速度的变化情况，确定汽车的行驶状态。
然而，发明人通过研究发现，在汽车行驶状态监测过程中，GPS定位系统的定位信号可能不稳定，从而导致GPS位置信息缺失，这样，根据残缺的GPS位置信息计算得到的汽车行驶速度会产生误差，进而导致汽车行驶状态的判断误差，精度低。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种高精度的判断汽车行驶状态的分析方法及装置，解决了现有技术中存在的问题。
本发明是通过如下技术方案实现的：
根据本发明的第一方面，本发明实施例提供了一种判断汽车行驶状态的分析方法，该方法包括以下步骤：
获取多个坐标轴上的标准加速度直线；
获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向的分析加速度值；
拟合每个坐标轴方向的分析加速度值，得到相应的分析加速度直线；
当所述分析加速度直线与所述标准加速度直线的夹角大于或等于角度阈值时，根据所述分析加速度直线所对应坐标轴的坐标轴类型，确定汽车行驶状态；其中，所述坐标轴类型包括垂直方向轴、左右方向轴和前进方向轴。
可选地，所述获取标准加速度直线，包括：
获取汽车匀速行驶时加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向上的校验加速度值；
对每个坐标轴方向上的校验加速度值分别进行均线运算；
拟合均线运算后的校验加速度值，得到相应的标准加速度直线。
可选地，该方法还包括：
获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向上的行驶加速度值；
分别计算每个坐标轴方向上的行驶加速度值标准差；
当至少一个所述行驶加速值标准差大于标准差阈值时，获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向的分析加速度值。
可选地，该方法还包括：
分别累加均线运算后的校验加速度值，得到相应的累加和；
确定最大的累加和所对应的坐标轴为垂直方向轴；
从除所述垂直方向轴之外的坐标轴中，选择出所述标准加速度直线斜率最小的坐标轴作为左右方向轴；
将所述垂直方向轴和左右方向轴之外的坐标轴作为前进方向轴。
可选地，所述根据所述分析加速度直线所对应坐标轴的坐标轴类型，确定汽车行驶状态，包括：
当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为左右方向轴时，确定汽车为急转弯行驶状态；
当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速变小时，确定汽车为急减速行驶状态；
当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速变大时，确定汽车为急加速行驶状态；
当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速为0时，确定汽车为急刹车行驶状态。
根据本发明的第二方面，本发明实施例还提供了一种判断汽车行驶状态的分析装置，该装置包括：
标准加速度直线获取模块，用于获取多个坐标轴上的标准加速度直线；
分析加速度值获取模块，用于获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向的分析加速度值；
分析加速度直线获取模块，用于拟合每个坐标轴方向的分析加速度值，得到相应的分析加速度直线；
状态判断模块，用于当所述分析加速度直线与所述标准加速度直线的夹角大于或等于角度阈值时，根据所述分析加速度直线所对应坐标轴的坐标轴类型，确定汽车行驶状态；其中，所述坐标轴类型包括垂直方向轴、左右方向轴和前进方向轴。
可选地，所述标准加速度直线获取模块包括：
校验加速值获取模块，获取汽车匀速行驶时加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向上的校验加速度值；
均线运算模块，对每个坐标轴方向上的校验加速度值分别进行均线运算；
拟合模块，用于拟合均线运算后的校验加速度值，得到相应的标准加速度直线。
可选地，该装置还包括：
行驶加速度值获取模块，用于获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向上的行驶加速度值；
标准差计算模块，用于分别计算每个坐标轴方向上的行驶加速度值标准差；
标准差判断模块，用于当至少一个所述行驶加速值标准差大于标准差阈值时，指示分析加速度值获取模块获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向的分析加速度值。
可选地，该装置还包括：
累加模块，用于分别累加均线运算后的校验加速度值，得到相应的累加和；
垂直方向轴确定模块，用于确定最大的累加和所对应的坐标轴为垂直方向轴；
左右方向轴确定模块，用于从除所述垂直方向轴之外的坐标轴中，选择出所述标准加速度直线斜率最小的坐标轴作为左右方向轴；
前进方向轴确定模块，用于将所述垂直方向轴和左右方向轴之外的坐标轴作为前进方向轴。
可选地，所述状态判断模块包括：
急转弯判断模块，用于当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为左右方向轴时，确定汽车为急转弯行驶状态；
急减速判断模块，用于当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速变小时，确定汽车为急减速行驶状态；
急加速判断模块，用于当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速变大时，确定汽车为急加速行驶状态；
急刹车判断模块，用于当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速为0时，确定汽车为急刹车行驶状态。
本发明的有益效果是：本发明实施例提供了一种判断汽车行驶状态的分析方法及装置，通过获取多个坐标轴上的标准加速度直线；获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向的分析加速度值；拟合每个坐标轴方向的分析加速度值，得到相应的分析加速度直线；当所述分析加速度直线与所述标准加速度直线的夹角大于或等于角度阈值时，根据所述分析加速度直线所对应坐标轴的坐标轴类型，确定汽车行驶状态；其中，所述坐标轴类型包括垂直方向轴、左右方向轴和前进方向轴。对车载终端获取的加速度传感器的检测得到的加速度值进行分析计算，能够定量的判定汽车的行驶状态，具有很高的精确性；而且，加速度传感器采集加速度值具有很高的精度，不受采集信号强度的影响，进一步提高了汽车行驶状态判断的准确性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明实施例提供的一种判断汽车行驶状态的分析方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种获取标准加速度直线的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的校验加速度曲线图；
图4是本发明实施例提供的均线运算后的校验加速度曲线图；
图5是本发明实施例提供的标准加速度直线的示意图；
图6是本发明实施例提供的一种分析加速度曲线图；
图7是本发明实施例提供的一种分析加速度直线图；
图8是本发明实施例提供的一种汽车行驶判断方法的流程示意图；
图9是本发明实施例提供的一种坐标轴类型确定方法的流程示意图；
图10是本发明实施例提供的一种判断汽车行驶状态的分析装置的结构示意图；
图11是本发明实施例提供的一种标准加速度直线获取模块的结构示意图；
图12是本发明实施例提供的另一种判断汽车行驶状态的分析装置的结构示意图；
图13是本发明实施例提供的再一种判断汽车行驶状态的分析装置的结构示意图；
图14是本发明实施例提供的一种状态判断模块的结构示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
在本发明实施例中，判断汽车行驶状态的主体可以为放置在汽车上的车载终端设备，例如行车记录仪、手机或者PAD等通用终端，或者可以为包括控制芯片、通信电路和电源电路等的专用于监测汽车行驶状态的专用终端；所述车载终端设备内配置有三轴加速度传感器，该三轴加速度传感器能够采集X、Y、Z三个坐标轴的加速度值；所述车载终端设备根据所述三轴加速度传感器采集得到的加速度值，判断汽车的行驶状态。
参见图1，是本发明实施例提供的一种判断汽车行驶状态的分析方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101：获取多个坐标轴上的标准加速度直线。
在本发明实施例中，为了保证三轴加速度传感器采集得到的汽车在前进方向、左右方向以及垂直方向三个方向上的加速度值，可以按照固定方向安装该车载终端，使得车载终端的三轴加速度传感器的X轴对应汽车前进方向的坐标轴、Y轴对应汽车左右方向的坐标轴以及Z轴对应垂直于汽车行驶平面方向的坐标轴。当然在具体实施时，所述三轴加速度传感器的X轴、Y轴和Z轴方向与汽车前进方向、左右方向及垂直方向上的对应关系可以任意设置，在本发明实施例中不做限定。
所述标准加速度直线是汽车匀速行驶或者以较小加速度行驶时获得加速度直线，是本发明实施例判断汽车行驶状态的基础；而且，所述标准加速度直线可以为根据测试结果预先设定的标准加速度直线，并将所述标准加速度直线的斜率等特征数据预先存储于车载终端的存储器中；或者，所述标准加速度直线可以为在汽车行驶过程中，根据实时采集到的加速度值，计算得到的加速度直线。
参见图2，是本发明实施例提供的一种获取标准加速度直线的流程示意图，如图2所示，该方法包括：
步骤S1011：获取汽车匀速行驶时加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向上的校验加速度值。
在具体实施时，在汽车匀速行驶或者以较小加速度行驶的过程中，使用三轴加速度传感器采集X、Y和Z轴三个方向上一定数量的加速度值。
在一个具体实施情况下，车载终端通过三轴加速度传感器，每隔100毫秒采集一次加速度传感器的加速度值，连续缓存最近的200组加速度值(即最近20秒的加速度值)，得到如下所示的X、Y、Z三轴的校验加速度值：
{X,Y,Z}＝{-8,2,0},{-8,2,1},{-8,3,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,0},{-8,2,0},{-8,3,0},{-8,2,0},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,0},{-8,2,0},{-8,2,1},{-9,2,1},{-8,2,1},{-8,2,0},{-9,2,0},{-8,2,0},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,3,0},{-8,3,1},{-8,2,0},{-8,2,0},{-8,2,0},{-8,2,1},{-8,2,0},{-8,2,0},{-8,2,1},{-8,2,0},{-9,2,0},{-9,2,0},{-9,2,0},{-8,2,1},{-8,2,0},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,3,1},{-8,3,1},{-9,3,1},{-8,3,1},{-9,2,0},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-7,2,1},{-8,2,1},{-9,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-9,2,1},{-9,2,1},{-9,2,1},{-8,2,1},{-9,2,0},{-9,2,0},{-8,2,0},{-8,2,1},{-8,2,1},{-9,2,1},{-9,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-9,2,0},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-9,2,1},{-9,2,1},{-9,2,1},{-8,2,0},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-8,2,1},{-9,3,1},{-9,3,1},{-9,2,0},{-9,2,1},{-9,2,1},{-9,2,1},{-8,3,1},{-8,3,1},{-8,3,1},{-8,3,1},{-7,3,1},{-9,3,1},{-8,3,1},{-8,3,1},{-8,3,1},{-8,3,0},{-8,3,1},{-8,3,1},{-9,3,1},{-8,3,1},{-8,3,1},{-8,3,1},{-8,3,1},{-8,3,1},{-8,3,1},{-8,3,1},{-9,3,1},{-9,3,1},{-8,3,1},{-9,3,0},{-8,3,0},{-8,3,0},{-9,3,0},{-8,3,1},{-8,3,0},{-8,3,1},{-8,3,0},{-9,3,0},{-9,3,0},{-8,3,1},{-8,3,1},{-8,3,0},{-8,3,0},{-8,3,0},{-8,3,0},{-9,3,0},{-9,3,1},{-9,3,1},{-8,3,0},{-8,3,0},{-8,3,0},{-8,3,0},{-9,3,0},{-9,3,0},{-7,3,1},{-8,3,1},{-8,3,0},{-8,3,1},{-8,3,0},{-8,4,0},{-7,4,0},{-8,4,0},{-7,4,1},{-8,4,0},{-7,4,0},{-8,4,0},{-8,4,0},{-7,4,0},{-7,4,0},{-7,4,0},{-8,4,0},{-8,4,0},{-8,4,0},{-7,4,0},{-8,4,1},{-8,4,0},{-8,4,0},{-8,3,0},{-7,4,0},{-7,4,0},{-8,4,0},{-6,4,0},{-7,3,0},{-7,3,0},{-9,4,0},{-7,4,0},{-7,4,0},{-7,4,1},{-7,3,0},{-7,3,0},{-7,4,0},{-8,4,0},{-8,4,0},{-8,4,0},{-7,3,0},{-8,4,0},{-8,5,0},{-7,4,0},{-7,4,-1},{-8,4,-1},{-7,4,0},{-8,4,0},{-7,4,0},{-8,3,-1},{-7,4,0},{-7,4,0},{-7,3,-1},{-8,4,-1},{-8,4,-1}。同时，参见图3，是本发明实施例提供的校验加速度曲线图。
步骤S1012：对每个坐标轴方向上的校验加速度值分别进行均线运算。
如图3所示的校验加速度曲线比较粗糙、不平滑，为了去除校验加速度曲线的噪声干扰，本发明实施例对每个坐标轴方向上的校验加速度值分别进行均线运算。具体地，对步骤S1011中所示的200组校验加速度值进行100均线运算，对于X轴的校验加速度值，计算所得的100个X均值，计算公式如下：
Xn＝(Xn+Xn+1+……+Xn+99)/100，n＝1，2…，100
其中，Xn为X轴校验加速度值的第n均值，Xn为均线运算前的第n个X轴校验加速度值.
同样，对于Y轴和Z轴的校验加速度值按照上述方式进行均线运算，计算公式如下：
Yn＝(Yn+Yn+1+……+Yn+99)/100，n＝1，2，…，100
Zn＝(Zn+Zn+1+……+Zn+99)/100，n＝1，2…，100
这样最后得到均线运算耦合校验加速度值为:
{X均线,Y均线,Z均线}＝{-8.24,2.13,0.72},{-8.24,2.14,0.73},{-8.23,2.15,0.73},{-8.24,2.15,0.73},{-8.24,2.16,0.73},{-8.24,2.17,0.73},{-8.24,2.18,0.74},{-8.24,2.19,0.74},{-8.24,2.19,0.75},{-8.24,2.2,0.76},{-8.25,2.21,0.76},{-8.25,2.22,0.76},{-8.25,2.23,0.77},{-8.25,2.24,0.78},{-8.25,2.25,0.78},{-8.24,2.26,0.78},{-8.24,2.27,0.78},{-8.24,2.28,0.79},{-8.24,2.29,0.8},{-8.25,2.3,0.81},{-8.25,2.31,0.81},{-8.26,2.32,0.8},{-8.26,2.33,0.79},{-8.26,2.33,0.79},{-8.27,2.33,0.78},{-8.27,2.34,0.79},{-8.27,2.35,0.79},{-8.27,2.36,0.8},{-8.27,2.37,0.79},{-8.28,2.38,0.79},{-8.29,2.39,0.79},{-8.29,2.4,0.79},{-8.29,2.41,0.8},{-8.28,2.42,0.8},{-8.27,2.43,0.8},{-8.26,2.44,0.8},{-8.26,2.45,0.79},{-8.27,2.46,0.79},{-8.28,2.47,0.79},{-8.29,2.48,0.79},{-8.29,2.48,0.78},{-8.29,2.48,0.77},{-8.28,2.48,0.76},{-8.28,2.48,0.75},{-8.28,2.49,0.75},{-8.29,2.5,0.74},{-8.28,2.51,0.74},{-8.28,2.52,0.74},{-8.28,2.53,0.73},{-8.28,2.54,0.73},{-8.28,2.55,0.72},{-8.28,2.57,0.71},{-8.27,2.59,0.7},{-8.28,2.61,0.69},{-8.27,2.63,0.69},{-8.26,2.65,0.68},{-8.25,2.67,0.67},{-8.25,2.69,0.66},{-8.24,2.71,0.65},{-8.22,2.73,0.64},{-8.2,2.75,0.63},{-8.19,2.77,0.62},{-8.18,2.79,0.62},{-8.17,2.81,0.62},{-8.17,2.83,0.62},{-8.16,2.85,0.61},{-8.16,2.87,0.61},{-8.15,2.89,0.6},{-8.14,2.91,0.59},{-8.14,2.92,0.58},{-8.13,2.94,0.57},{-8.12,2.96,0.56},{-8.12,2.98,0.55},{-8.1,3,0.54},{-8.09,3.01,0.53},{-8.07,3.02,0.53},{-8.08,3.04,0.52},{-8.07,3.06,0.51},{-8.06,3.08,0.5},{-8.05,3.1,0.5},{-8.04,3.11,0.49},{-8.02,3.12,0.48},{-8,3.14,0.47},{-7.99,3.16,0.46},{-7.99,3.18,0.46},{-7.99,3.2,0.45},{-7.98,3.21,0.44},{-7.98,3.23,0.43},{-7.98,3.26,0.42},{-7.97,3.28,0.41},{-7.96,3.3,0.39},{-7.96,3.32,0.37},{-7.94,3.33,0.36},{-7.93,3.34,0.35},{-7.91,3.36,0.35},{-7.9,3.37,0.33},{-7.88,3.39,0.32},{-7.86,3.41,0.31},{-7.85,3.41,0.29},{-7.85,3.42,0.27},{-7.85,3.43,0.25}。
同时，参见图4，是本发明实施例提供的均线运算后的校验加速度曲线图，如图4所示的校验加速度曲线已经非常平滑，没有噪声干扰。
步骤S1013：拟合均线运算后的校验加速度值，得到相应的标准加速度直线。
根据均线运算后的校验加速度值，使用直线拟合的方法，可以得到每个坐标轴对应的标准加速度直线；所述标准加速度直线可以使用斜率进行表征，K0_X、K0_Y、K0_Z分别对应X轴、Y轴、Z轴的标准加速度直线的斜率。
而且，在具体实施时，由于单轴上的均值的数量为100个，相对于加速度值的测量范围而言数量太多，增加计算量耗费计算资源，因此，可以在进行斜率运算时，假设均线组成的邻边边长为10(即缩小10倍)，加速度值代表的对边边长为加速度值，进行斜率运算。或者从上述均线运算后的校验加速度值中随机选择10个数值，进行斜率运算。如图5所示，是本发明实施例提供的标准加速度直线的示意图。在一个具体实施例中，K0_X＝0.04，转换为角度为2.29度；K0_Y＝0.14，转换为角度为8.02度；K0_Z＝-0.05，转换为角度为-2.86度。
步骤S102：获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向的分析加速度值。
在本发明实施例中，车载终端从三轴加速度传感器检测得到的加速度值中取出最近20组数据作为分析加速度值。当然，在具体实施时，还可以对所述分析加速度值进行10均线运算，确定10均线运算后的分析加速度值作为分析加速度值，上述10均线运算过程与100均线运算过程类似，在此不再赘述。
具体地，对X、Y、Z三轴最后的20组数据(大约2秒钟)进行10均线运算，得到如下所示的数据：
{X轴10均线,Y轴10均线,Z轴10均线}＝{-7.6,4,-0.2},{-7.6,4,-0.2},{-7.6,4,-0.2},{-7.5,4,-0.2},{-7.5,3.9,-0.3},{-7.5,4,-0.3},{-7.4,4,-0.3},{-7.3,3.8,-0.4},{-7.4,3.8,-0.5},{-7.5,3.8,-0.5}
同时，参见图6，是本发明实施例提供的一种分析加速度曲线图。
步骤S103：拟合每个坐标轴方向的分析加速度值，得到相应的分析加速度直线。
通过直线拟合的方式，对每个坐标轴方向的分析加速度进行计算，得到每个坐标轴对应的分析加速度直线；所述分析加速度直线的斜率的计算方式同100均线的近似直线一样，将均线组成的邻边边长缩小10倍，设定为1，在此不再赘述。以K_X、K_Y和K_Z分别表示X轴、Y轴和Z轴的分析加速度直线斜率，具体的计算结果为：K_X＝(-7.3-(-7.6))/1＝0.3，转换为角度为16.62度；K_Y＝(3.8-4)/1＝-0.2，转换为角度为-11.29度；K_Z＝(-0.5-(-0.1))/1＝-0.4，转换为角度为-21.77度。参见图7，是本发明实施例提供的一种分析加速度直线图。
步骤S104：当所述分析加速度直线与所述标准加速度直线的夹角大于或等于角度阈值时，根据所述分析加速度直线所对应坐标轴的坐标轴类型，确定汽车行驶状态；其中，所述坐标轴类型包括垂直方向轴、左右方向轴和前进方向轴。
计算分析加速度直线与标准加速度直线的夹角，如下：
K_X-K0_X＝16.62-2.29＝14.33；
K_Y-K0_Y＝-11.29-8.02＝-19.31；
K_Z-K0_Z＝-21.77-(-2.86)＝-18.91；
当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为左右方向轴时，确定汽车为急转弯行驶状态；当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速变小时，确定汽车为急减速行驶状态；当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速变大时，确定汽车为急加速行驶状态；当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速为0时，确定汽车为急刹车行驶状态在具体实施时，可以根据监测要求设置不同的角度阈值，在本发明实施例中以角度阈值为15度为例，详细描述汽车行驶状态的判断过程。
根据以上结果说明，Y轴和Z轴对应的分析加速度直线与相应的标准加速度直线的夹角的绝对值均大于15度，即出现了较大的加速度变化，此时Y轴为前进方向坐标轴，Z轴为水平方向坐标轴，因此可以判断此时的汽车行驶状态为速度发生了剧烈的变化，同时在进行变道(很有可能是超车)，然后结合变化前后的汽车速度，如果变化之后速度变快，说明汽车在急加速并变道，如果变化之后速度变慢，则说明汽车在急减速并变道，如果变化之后速度接近于0，则说明是急刹车。需要说明的是，所述汽车速度的测量可以使用GPS定位模块计算单位时间的两个定位位置的距离差得到，或者直接与汽车的控制芯片相连接，读取汽车的车速，在本发明实施例中不做限定。
由于在汽车可能出现临时停车等较长时间的非行驶状态，为了节省计算资源，确保只有在行驶时，才对汽车的行驶状态进行判断，参见图8，是本发明实施例提供的一种汽车行驶判断方法的流程示意图，在图1所示的判断汽车行驶状态的分析方法的基础上，本发明实施例示出了判断汽车是否行驶的过程，该方法包括：
步骤S201：获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向上的行驶加速度值。
在本发明实施例中，将加速度传感器采集得到的100个加速度值，作为行驶加速度值。
步骤S202：分别计算每个坐标轴方向上的行驶加速度值标准差。
分别计算X、Y、Z三轴数据的标准差，标准差计算结果如下：
X轴标准差＝0.595607877
Y轴标准差＝0.784011076
Z轴标准差＝0.557971019
步骤S203：当至少一个所述行驶加速值标准差大于标准差阈值时，获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向的分析加速度值。
通过步骤S202得到的标准差来判断车辆颠簸或者速度变化的情况，只要任意轴上的标准差达到预设的标准差阈值，例如设定所述标准差阈值为0.5，说明车辆处于行驶中，继续进行下面的车辆行驶状态的判断，否则认为车辆没有发生急减速、急加速、急转弯和急刹车等行驶状态，不必进行后续步骤。通过计算以上数据的标准差，Y轴标准差和Z轴标准差均大于0.5，从而判断车辆正处于行驶中。
由于车载终端在不同汽车上的安装方式不同，无法确定所述车载终端中的三轴加速度传感器的坐标轴方向，因此，为了适应不同安装情形，提高判断汽车行驶状态的灵活性和通用性，参见图9，是本发明实施例提供的一种坐标轴类型确定方法的流程示意图，在图1所示的判断汽车行驶状态的分析方法的基础上，本发明实施例示出了确定加速度传感器的坐标轴类型的过程，该方法包括：
步骤S301：分别累加均线运算后的校验加速度值，得到相应的累加和。
以步骤S1012所示出的校验加速值为例，计算所述累加和的过程如下：
对这100组数据进行西格玛运算，取得100均线上的每组数据累加的和，称之为GS_X、GS_Y、GS_Z，在本发明实施例中，求和的目的是尽可能放大X、Y、Z三轴的差距，为下一步区分垂直方向和水平方向做准备。经过计算得到以下结果：
GS_X＝X均值1+X均值2+……X均值100＝-825.1；
GS_Y＝Y均值1+Y均值2+……Y均值100＝270.94；
GS_Z＝Z均值1+Z均值2+……Z均值100＝64.85；
步骤S302：确定最大的累加和所对应的坐标轴为垂直方向轴。
垂直方向上有重力加速度值，因此车辆匀速或静止时，该轴的GS绝对值最大，在步骤S301所示的GS_X、GS_Y和GS_Z的计算结果中，由于GS_X绝对值最大，因此X轴为垂直方向轴。
步骤S303：从除所述垂直方向轴之外的坐标轴中，选择出所述标准加速度直线斜率最小的坐标轴作为左右方向轴。
由于车辆大部分时间内是在前后方向上运动，左右方向上的近似直线斜率K0接近于0。通过步骤S302的判断，除去X轴，只剩下Y轴和Z轴，判断Y轴的斜率K0_Y和Z轴的斜率K0_Z，K0_Z相对于K0_Y的近似直线更平，斜率更接近于0，因此Z轴为水平方向轴。
步骤S304：将所述垂直方向轴和左右方向轴之外的坐标轴作为前进方向轴。
通过上述步骤的判断，仅剩余Y轴，因此将剩余Y轴为前进方向轴。
通过以上的方法实施例的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
与本发明提供的一种判断汽车行驶状态的分析方法实施例相对应，本发明还提供了一种判断汽车行驶状态的分析装置。参见图10，是本发明实施例提供的一种判断汽车行驶状态的分析装置的结构示意图，该装置包括：
标准加速度直线获取模块11，用于获取多个坐标轴上的标准加速度直线；
分析加速度值获取模块12，用于获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向的分析加速度值；
分析加速度直线获取模块13，用于拟合每个坐标轴方向的分析加速度值，得到相应的分析加速度直线；
状态判断模块14，用于当所述分析加速度直线与所述标准加速度直线的夹角大于或等于角度阈值时，根据所述分析加速度直线所对应坐标轴的坐标轴类型，确定汽车行驶状态；其中，所述坐标轴类型包括垂直方向轴、左右方向轴和前进方向轴。
可选地，参见图11，所述标准加速度直线获取模块11包括：
校验加速值获取模块111，获取汽车匀速行驶时加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向上的校验加速度值；
均线运算模块112，对每个坐标轴方向上的校验加速度值分别进行均线运算；
拟合模块113，用于拟合均线运算后的校验加速度值，得到相应的标准加速度直线。
可选地，为了节省计算资源，确保只有在行驶时，才对汽车的行驶状态进行判断，参见图12，该装置还包括：
行驶加速度值获取模块21，用于获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向上的行驶加速度值；
标准差计算模块22，用于分别计算每个坐标轴方向上的行驶加速度值标准差；
标准差判断模块23，用于当至少一个所述行驶加速值标准差大于标准差阈值时，指示分析加速度值获取模块12获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向的分析加速度值。
可选地，由于车载终端在不同汽车上的安装方式不同，无法确定所述车载终端中的三轴加速度传感器的坐标轴方向，因此，为了适应不同安装情形，提高判断汽车行驶状态的灵活性和通用性，参见图13，该装置还包括：
累加模块31，用于分别累加均线运算后的校验加速度值，得到相应的累加和；
垂直方向轴确定模块32，用于确定最大的累加和所对应的坐标轴为垂直方向轴；
左右方向轴确定模块33，用于从除所述垂直方向轴之外的坐标轴中，选择出所述标准加速度直线斜率最小的坐标轴作为左右方向轴；
前进方向轴确定模块34，用于将所述垂直方向轴和左右方向轴之外的坐标轴作为前进方向轴。
可选地，参见图14，所述状态判断模块14包括：
急转弯判断模块141，用于当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为左右方向轴时，确定汽车为急转弯行驶状态；
急减速判断模块142，用于当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速变小时，确定汽车为急减速行驶状态；
急加速判断模块143，用于当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速变大时，确定汽车为急加速行驶状态；
急刹车判断模块144，用于当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速为0时，确定汽车为急刹车行驶状态。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种判断汽车行驶状态的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取多个坐标轴上的标准加速度直线；
获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向的分析加速度值；
拟合每个坐标轴方向的分析加速度值，得到相应的分析加速度直线；
当所述分析加速度直线与所述标准加速度直线的夹角大于或等于角度阈值时，根据所述分析加速度直线所对应坐标轴的坐标轴类型，确定汽车行驶状态；其中，所述坐标轴类型包括垂直方向轴、左右方向轴和前进方向轴。
2.根据权利要求1所述的判断汽车行驶状态的分析方法，其特征在于，所述获取标准加速度直线，包括：
获取汽车匀速行驶时加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向上的校验加速度值；
对每个坐标轴方向上的校验加速度值分别进行均线运算；
拟合均线运算后的校验加速度值，得到相应的标准加速度直线。
3.根据权利要求1所述的判断汽车行驶状态的分析方法，其特征在于，还包括：
获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向上的行驶加速度值；
分别计算每个坐标轴方向上的行驶加速度值标准差；
当至少一个所述行驶加速值标准差大于标准差阈值时，获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向的分析加速度值。
4.根据权利要求2所述的判断汽车行驶状态的分析方法，其特征在于，还包括：
分别累加均线运算后的校验加速度值，得到相应的累加和；
确定最大的累加和所对应的坐标轴为垂直方向轴；
从除所述垂直方向轴之外的坐标轴中，选择出所述标准加速度直线斜率最小的坐标轴作为左右方向轴；
将所述垂直方向轴和左右方向轴之外的坐标轴作为前进方向轴。
5.根据权利要求1所述的判断汽车行驶状态的分析方法，其特征在于，所述根据所述分析加速度直线所对应坐标轴的坐标轴类型，确定汽车行驶状态，包括：
当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为左右方向轴时，确定汽车为急转弯行驶状态；
当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速变小时，确定汽车为急减速行驶状态；
当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速变大时，确定汽车为急加速行驶状态；
当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速为0时，确定汽车为急刹车行驶状态。
6.一种判断汽车行驶状态的分析装置，其特征在于，该装置包括：
标准加速度直线获取模块，用于获取多个坐标轴上的标准加速度直线；
分析加速度值获取模块，用于获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向的分析加速度值；
分析加速度直线获取模块，用于拟合每个坐标轴方向的分析加速度值，得到相应的分析加速度直线；
状态判断模块，用于当所述分析加速度直线与所述标准加速度直线的夹角大于或等于角度阈值时，根据所述分析加速度直线所对应坐标轴的坐标轴类型，确定汽车行驶状态；其中，所述坐标轴类型包括垂直方向轴、左右方向轴和前进方向轴。
7.根据权利要求6所述的判断汽车行驶状态的分析装置，其特征在于，所述标准加速度直线获取模块包括：
校验加速值获取模块，获取汽车匀速行驶时加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向上的校验加速度值；
均线运算模块，对每个坐标轴方向上的校验加速度值分别进行均线运算；
拟合模块，用于拟合均线运算后的校验加速度值，得到相应的标准加速度直线。
8.根据权利要求6所述的判断汽车行驶状态的分析装置，其特征在于，还包括：
行驶加速度值获取模块，用于获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向上的行驶加速度值；
标准差计算模块，用于分别计算每个坐标轴方向上的行驶加速度值标准差；
标准差判断模块，用于当至少一个所述行驶加速值标准差大于标准差阈值时，指示分析加速度值获取模块获取加速度传感器检测得到的各个坐标轴方向的分析加速度值。
9.根据权利要求7所述的判断汽车行驶状态的分析装置，其特征在于，还包括：
累加模块，用于分别累加均线运算后的校验加速度值，得到相应的累加和；
垂直方向轴确定模块，用于确定最大的累加和所对应的坐标轴为垂直方向轴；
左右方向轴确定模块，用于从除所述垂直方向轴之外的坐标轴中，选择出所述标准加速度直线斜率最小的坐标轴作为左右方向轴；
前进方向轴确定模块，用于将所述垂直方向轴和左右方向轴之外的坐标轴作为前进方向轴。
10.根据权利要求6所述的判断汽车行驶状态的分析装置，其特征在于，所述状态判断模块包括：
急转弯判断模块，用于当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为左右方向轴时，确定汽车为急转弯行驶状态；
急减速判断模块，用于当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速变小时，确定汽车为急减速行驶状态；
急加速判断模块，用于当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速变大时，确定汽车为急加速行驶状态；
急刹车判断模块，用于当大于或等于角度阈值的分析加速度直线所对应的坐标轴为前进方向轴时，且车速为0时，确定汽车为急刹车行驶状态。
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