CN109142779B - 一种车辆adas及dsm产品车速采集系统及采集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆ADAS及DSM产品车速采集系统，包括GPS信号接收机、陀螺仪传感器、速度计算模块、速度修正模块，GPS信号接收机、陀螺仪传感器均与速度计算模块连接，陀螺仪传感器、速度计算模块均与速度修正模块连接。本发明还提供了一种车辆ADAS及DSM产品车速采集方法，检测当前车辆的位置信息及加速度信息，根据位置信息及加速度信息计算两个定位点之间车辆的初始速度，对初始速度进行修正得到两个定位点之间车辆的当前速度。该车辆ADAS及DSM产品车速采集系统及车辆ADAS及DSM产品车速采集方法，能实时准确检测出车辆的车速，且降低了设备加装改造风险及安装隐患。

Description

一种车辆ADAS及DSM产品车速采集系统及采集方法
技术领域
本发明涉及车辆主动安全监控系统的技术领域，特别涉及一种车辆ADAS及DSM产品车速采集方法。
背景技术
车辆主动安全监控系统ADAS及DSM是一套实时监测辅助驾驶员驾驶的安全监测产品，系统在监测过程中需实时获取车辆当前行驶车速，进行分析判定前车碰撞车距及碰撞报警，同时根据车速来分析判定危险的报警等级及报警输出的控制策略，现当前车速获取主要有两种方法，一种通过拆卸车辆部件，破线获取车辆CAN总线数据，通过对数据破解转换获取，另一种为通过拆卸车辆部件，查找车速信号线，破线接入车速信号线上，通过对数据的换算获取车速信号；以上两种车速获取方式存在的如下弊端：
1.车辆CAN总线通讯协议为自定义协议，个别车辆厂家未开放车速数据输出，在没有通讯协议的情况下破解CAN总线数据，需专业的工程师进行数据逐条测速破解，工作量大成本高安装效率及成功率低；
2.需对车辆零部件进行拆卸及私自破线改动车辆通讯及信号系统，对车辆通讯及信号有较大干扰，存在较大的安全隐患。
为此，我们提出了一种车辆ADAS及DSM产品车速采集方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供了一种车辆ADAS及DSM产品车速采集方法，具有实时准确检测到车辆车速、无需对车辆通讯系统进行破解及车辆线束进行破线接驳、降低了设备加装改造风险的优点。
为实现上述目的，本发明提供了一种车辆ADAS及DSM产品车速采集系统，包括GPS信号接收机、陀螺仪传感器、速度计算模块、速度修正模块，所述GPS信号接收机、所述陀螺仪传感器均与所述速度计算模块连接，所述陀螺仪传感器、所述速度计算模块均与所述速度修正模块连接。
优选的，通过所述GPS信号接收机获取当前车辆的位置信息，通过所述陀螺仪传感器获取车辆的加速度信息。
一种车辆ADAS及DSM产品车速采集方法，步骤包括：
步骤S1、检测当前车辆的位置信息及加速度信息；
步骤S2、根据所述位置信息及所述加速度信息计算两个定位点之间车辆的初始速度；
步骤S3、对所述初始速度进行修正得到两个定位点之间车辆的当前速度。
优选的，所述位置信息包含经度信息、纬度信息及高度信息。
优选的，所述加速度信息包含经度方向加速度、纬度方向加速度及高度方向加速度。
优选的，所述步骤S2具体包括：根据每个方向上的位移、加速度及时间计算出车辆在两个定位点之间的所述位移内在每个方向上的行驶的初始速度值，车辆在其中一方向上的位移的计算公式如下：
S＝(V+A1*t)*t+(V+A1*t+A2*t)*t……+(V+A1*t+A2*t+……+An*t)*t (1)
求解得到初始速度值V；
S----车辆在两个定位点之间各个方向上的位移；t----加速度测量周期；n----加速度测量次数；T＝nt----两个定位点之间车辆行驶所需时间；A1,A2,A3…….An----每个加速度测量周期内测出的加速度值。
优选的，所述步骤S3具体包括：
步骤S31、根据每个方向上的所述初始速度及各自方向上的加速度计算出当前速度，车辆在其中一方向上的当前速度的计算公式如下：
Vn＝V+(A1+A2+A3……+An)*t； (2)
V----其中一方向上的初始速度；t----加速度测量周期；n----加速度测量次数；A1,A2,A3…….An----每个加速度测量周期内测出的加速度值；
步骤S32、将每个方向上的当前速度进行矢量计算，得出车辆的当前速度；
步骤S33、对所述当前速度取模，得到车辆的当前速度值。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该车辆ADAS及DSM产品车速采集方法通过采集车辆的位置信息及加速度信息的双数据计算车辆的初始速度，并能对计算的初始速度进行修正，能实时准确检测出车辆的车速，通过是直接在ADAS及DSM产品中内置或外置GPS卫星定位系统及陀螺仪，无需对车辆通讯系统进行破解及车辆线束进行破线接驳，大大提高了安装效率，且降低了设备加装改造风险及安装隐患。
附图说明
图1为本发明的车辆ADAS及DSM产品车速采集系统的结构示意图。
图2为本发明的车辆ADAS及DSM产品车速采集方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
车辆高级驾驶辅助系统简称ADAS(Advanced Driver Assistance System)，驾驶员状态监测系统简称DSM(Driving State Monitoring)是均是实时监测辅助驾驶员驾驶的安全监测产品，利用装在车上的传感器，实时采集车辆行驶过程中车速，并根据车速分析判定周围的环境危险及实时监控驾驶员的状态，能够检测到驾驶员危险驾驶行为，能够预先让驾驶员觉察到可能发生的危险，并提醒驾驶员做好预防措施。因此，准确并实时的车速的采集十分有必要。
本发明提供了一种车辆ADAS及DSM产品车速采集系统10对车辆车速进行采集，图1为本发明的车辆ADAS及DSM产品车速采集系统10的结构示意图，如图1所示，本发明的车辆ADAS及DSM产品车速采集系统10包括GPS信号接收机100、陀螺仪传感器200、速度计算模块300、速度修正模块400，GPS信号接收机100、陀螺仪传感器200均与速度计算模块300连接，陀螺仪传感器200、速度计算模块300均与速度修正模块400连接。则，将通过GPS信号接收机100获取到的当前车辆的位置信息及通过陀螺仪传感器200获取到的车辆的加速度信息发送至速度计算模块300中计算车辆初始速度，将计算得到的初始速度及加速度信息发送至速度修正模块400对当前车辆速度进行修正。
基于上述的车辆ADAS及DSM产品车速采集系统10，本发明还提供了一种车辆ADAS及DSM产品车速采集方法，图2为本发明的车辆ADAS及DSM产品车速采集方法的流程图，如图2所示，本发明的车辆ADAS及DSM产品车速采集方法的步骤如下：
步骤S1、检测当前车辆的位置信息及加速度信息；
步骤S2、根据位置信息及加速度信息计算车辆的初始速度；
步骤S3、对初始速度进行修正得到车辆的当前速度。
在计算当前车辆速度之前，需要对车辆的位置信息及加速度信息进行检测。其中，位置信息通过GPS信号接收机进行检测，位置信息包含经度信息、纬度信息及高度信息，车辆在某个定位点的坐标值由经度信息Pa、纬度信息Pb及高度信息Ph构成，位置信息为P(Pa,Pb,Ph)。加速度信息通过陀螺仪传感器进行检测，加速度信息包含经度方向加速度、纬度方向加速度及高度方向加速度，车辆在某个定位点的加速度为(Aa，Ab，Ah)。
根据检测的位置信息及加速度信息进行车辆初始速度的计算。具体的对步骤S2进行详细描述：
根据每个方向上的位移、加速度及时间计算出车辆在两个定位点之间的位移内在每个方向上的行驶的初始速度值，车辆在其中一方向上的位移的计算公式如下：
S＝(V+A1*t)*t+(V+A1*t+A2*t)*t……+(V+A1*t+A2*t+……+An*t)*t (1)
根据上述公式求解得到初始速度值V。
其中，S为车辆在两个定位点之间各个方向上的位移；t为加速度测量周期；n为加速度测量次数；T＝nt为两个定位点之间车辆行驶所需时间；A1,A2,A3…….An为每个加速度测量周期内测出的加速度值。
其中，S是由位置信息计算出来的，第一个定位点的位置信息为P(Pa1,Pb1,Ph1),第二个定位点的位置信息为P(Pa2,Pb2,Ph2)，则两个定位点之间的位移S(Sa，Sb，Sh)，其中，Sa＝Pa2-Pa1,Sb＝Pb2-Pb1,Sh＝Ph2-Ph1。再者，加速度在经度方向上为A1a、A2a、A3a…….Ana，加速度在纬度方向上位A1b、A2b、A3b…….Anb，加速度在高度方向上位A1h、A2h、A3h…….Anh。
则根据公式(1)可得，
Sa＝Pa2-Pa1＝(Va+A1a*t)*t+(Va+A1a*t+A2a*t)*t……+(Va+A1a*t+A2a*t+……+Ana*t)*t (1-1)
Sb＝Pb2-Pb1＝(Vb+A1b*t)*t+(Vb+A1b*t+A2b*t)*t……+(Vb+A1b*t+A2b*t+……+Anb*t)*t (1-2)
Sh＝Ph2-Ph1＝(Vh+A1h*t)*t+(Vh+A1h*t+A2h*t)*t……+(Vh+A1h*t+A2h*t+……+Anh*t)*t (1-3)
由此上述公式(1-1)、(1-2)及(1-3)可得，
Va＝(Pa2-Pa1)-[nA1a*t2+(n-1)A2a*t2+......+Ana*t2]
Vb＝(Pb2-Pb1)-[nA1b*t2+(n-1)A2b*t2+......+Anb*t2]
Vh＝(Ph2-Ph1)-[nA1h*t2+(n-1)A2h*t2+......+Anh*t2]
Va为两个定位点之间经度方向上的初始速度，Vb为两个定位点之间纬度方向上的初始速度，Vh为两个定位点之间高度方向上的初始速度。
当计算出两个定位点之间各个方向上的初始速度后，再根据每个方向上的所述初始速度及各自方向上的加速度计算出当前速度，车辆在其中一方向上的当前速度的计算公式如下：
Vn＝V+(A1+A2+A3……+An)*t； (2)
V----其中一方向上的初始速度；t----加速度测量周期；n----加速度测量次数；A1,A2,A3…….An----每个加速度测量周期内测出的加速度值。
则，根据公式(2)计算出各个方向的车辆的当前速度，
Vna＝Va+(A1a+A2a+A3a……+Ana)*t；
Vnb＝Vb+(A1b+A2b+A3b……+Anb)*t；
Vnh＝Vh+(A1h+A2h+A3h……+Anh)*t；
将每个方向上的当前速度进行矢量计算，得出车辆当前速度
Figure BDA0001759479940000081
对当前速度取模，得到车辆的当前速度值为
Figure BDA0001759479940000082
Vna为两个定位点之间经度方向上的车辆当前速度，Vnb为两个定位点之间纬度方向上车辆当前速度，Vnh为两个定位点之间高度方向上车辆当前速度。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该车辆ADAS及DSM产品车速采集方法通过采集车辆的位置信息及加速度信息的双数据计算车辆的初始速度，并能对计算的初始速度进行修正，能实时准确检测出车辆的车速，通过是直接在ADAS及DSM产品中内置或外置GPS卫星定位系统及陀螺仪，无需对车辆通讯系统进行破解及车辆线束进行破线接驳，大大提高了安装效率，且降低了设备加装改造风险及安装隐患。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种车辆ADAS及DSM产品车速采集系统的车速采集方法，其特征在于，包括GPS信号接收机、陀螺仪传感器、速度计算模块、速度修正模块，所述GPS信号接收机、所述陀螺仪传感器均与所述速度计算模块连接，所述陀螺仪传感器、所述速度计算模块均与所述速度修正模块连接；
通过所述GPS信号接收机获取当前车辆的位置信息，通过所述陀螺仪传感器获取车辆的加速度信息；
包括以下步骤：
步骤S1、检测当前车辆的位置信息及加速度信息；
步骤S2、根据所述位置信息及所述加速度信息计算两个定位点之间车辆的初始速度；
步骤S3、对所述初始速度进行修正得到两个定位点之间车辆的当前速度；
所述步骤S2具体包括：根据每个方向上的位移、加速度及时间计算出车辆在两个定位点之间的所述位移内在每个方向上的行驶的初始速度值，车辆在其中一方向上的位移的计算公式如下：
S=(V+A1*t）*t+（V+A1*t+A2*t）*t
……+(V+A1*t+A2*t+……+An*t)*t （1）
求解得到初始速度值V；
S----车辆在两个定位点之间各个方向上的位移；t----加速度测量周期；n----加速度测量次数；T=nt----两个定位点之间车辆行驶所需时间；A1,A2,A3…….An----每个加速度测量周期内测出的加速度值；
所述步骤S3具体包括：
步骤S31、根据每个方向上的所述初始速度及各自方向上的加速度计算出当前速度，车辆在其中一方向上的当前速度的计算公式如下：
Vn=V+(A1+A2+A3……+An)*t; （2）
V----其中一方向上的初始速度；t----加速度测量周期；n----加速度测量次数；A1,A2,A3…….An----每个加速度测量周期内测出的加速度值；
步骤S32、将每个方向上的当前速度进行矢量计算，得出车辆的当前速度；
步骤S33、对所述当前速度取模，得到车辆的当前速度值。
2.根据权利要求1所述的一种车辆ADAS及DSM产品车速采集系统的车速采集方法，其特征在于，所述位置信息包含经度信息、纬度信息及高度信息。
3.根据权利要求1所述的一种车辆ADAS及DSM产品车速采集系统的车速采集方法，其特征在于，所述加速度信息包含经度方向加速度、纬度方向加速度及高度方向加速度。
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