CN110967523A - 车辆加速度检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆检测技术领域,尤其涉及车辆加速度检测方法及装置,应用于包含多轴加速度计的车辆中,所述多轴加速度计包含多个设备轴,所述车辆包含与所述多个设备轴对应的多个车辆轴,所述方法包括:通过所述多轴加速度计获得车辆的加速度为目标加速度;从所述目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度;基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量和所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角;基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度。本发明能够准确地获得车辆的加速度。
Description
技术领域
本发明涉及车辆检测技术领域,尤其涉及车辆加速度检测方法及装置。
背景技术
随着交通事故发生概率的增加,行车安全性问题也受到越来越多的关注。汽车安全对于车辆来说分为主动安全和被动安全。主动安全就是尽量自如的操纵控制汽车,例如,无论是直线上的制动与加速还是左右打方向都应该尽量平稳,不至于偏离既定的行进路线,而且不影响司机的视野与舒适性,这样的汽车,当然就有着比较高的避免事故能力,犹其在突发情况的条件下保证汽车安全。而被动安全是指汽车在发生事故以后对车内乘员的保护。
对于车辆而言,加速度是一项评判车辆是否处于安全驾驶状态的重要参数,因此,如何准确地获得车辆的加速度成为亟需解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的车辆加速度检测方法及装置。
依据本发明的第一个方面,本发明提供一种车辆加速度检测方法,应用于包含多轴加速度计的车辆中,所述多轴加速度计包含多个设备轴,所述车辆包含与所述多个设备轴对应的多个车辆轴,所述方法包括:
通过所述多轴加速度计获得车辆的加速度为目标加速度;
从所述目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度;
基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量和所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角;
基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度。
优选的,所述从所述目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度,包括:
利用滤波器从所述目标加速度中提取出所述重力加速度;
将所述目标加速度与所述重力加速度之间的差值作为所述第一车辆加速度。
优选的,当所述多轴加速度计为三轴加速度计时,所述基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量和所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,包括:
基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的第一类夹角;
基于所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与第一水平方向上的车辆轴之间的第二类夹角;
基于所述第一类夹角和所述第二类夹角,获得各个设备轴与第二水平方向上的车辆轴之间的第三类夹角。
优选的,所述基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的第一类夹角,包括以下公式:
其中,gravity为重力加速度常量,gravityX为作用于设备X轴的重力加速度分量,gravityY为作用于设备Y轴的重力加速度分量,gravityZ为作用于设备Z轴的重力加速度分量,XonY为设备X轴与车辆Y轴之间的夹角,YonY为设备Y轴与车辆Y轴之间的夹角,ZonY为设备Z轴与车辆Y轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
优选的,所述基于所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与第一水平方向上的车辆轴之间的第二类夹角,包括以下公式:
其中,CarX为作用于设备X轴的第一车辆加速度分量,CarY作用于设备Y轴的第一车辆加速度分量,CarZ为作用于设备Z轴的第一车辆加速度分量,XonZ为设备X轴与车辆Z轴之间的夹角,YonZ为设备Y轴与车辆Z轴之间的夹角,ZonZ为设备Z轴与车辆Z轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
优选的,所述基于所述第一类夹角和所述第二类夹角,获得各个设备轴与第二水平方向上的车辆轴之间的第三类夹角,包括以下公式:
其中,XonY为设备X轴与车辆Y轴之间的夹角,YonY为设备Y轴与车辆Y轴之间的夹角,ZonY为设备Z轴与车辆Y轴之间的夹角,XonZ为设备X轴与车辆Z轴之间的夹角,YonZ为设备Y轴与车辆Z轴之间的夹角,ZonZ为设备Z轴与车辆Z轴之间的夹角,XonX为设备X轴与车辆X轴之间的夹角,YonX为设备Y轴与车辆X轴之间的夹角,ZonX为设备Z轴与车辆X轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
优选的,在所述从所述目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度之后,且在所述基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度之前,所述方法还包括:
对第一预设时间段内提取出的所述第一车辆加速度进行积分,获得累积第一车辆加速度:
其中,所述基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度,包括:
基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述累积第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度。
优选的,所述方法还包括:
基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角以及所述第二车辆加速度,确定所述车辆的行驶姿态。
优选的,所述基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角以及所述第二车辆加速度,确定所述车辆的行驶姿态,包括以下步骤中的至少一种:
判断竖直方向上的设备轴和竖直方向上的车辆轴之间的夹角是否在第二预设时间段内保持大于预设侧翻角度,若竖直方向上的设备轴和竖直方向上的车辆轴之间的夹角在所述第二预设时间段内保持大于所述预设侧翻角度,则确定所述车辆的行驶状态为侧翻;
判断所述第二车辆加速度在车辆左右方向上的加速度分量在第三预设时间段内的变化是否大于预设急转弯值,若所述第二车辆加速度在车辆左右方向上的加速度分量在第三预设时间段内的变化大于预设急转弯值,则确定所述车辆的行驶状态为急转弯;
判断所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第四预设时间段内的变化是否大于预设急加速值,若所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第四预设时间段内的变化大于预设急加速值,则确定所述车辆的行驶状态为急加速;
判断所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第五预设时间段内的变化是否小于预设急减速值,若所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第五预设时间段内的变化小于预设急减速值,则确定所述车辆的行驶状态为急减速。
优选的,在所述获得各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角之后,所述方法还包括:
判断竖直方向上的设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的夹角在连续的两个预设时间周期下的偏差是否大于预设误差角度;
若所述偏差大于所述预设误差角度,则对所述多轴加速度计进行初始化。
依据本发明的第二个方面,提供了一种车辆加速度检测装置,应用于包含多轴加速度计的车辆中,所述多轴加速度计包含多个设备轴,所述车辆包含与所述多个设备轴对应的多个车辆轴,所述装置包括:
第一获得模块,用于通过所述多轴加速度计获得车辆的加速度为目标加速度;
提取模块,用于从所述目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度;
第二获得模块,用于基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量和所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角;
第三获得模块,用于基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度。
优选的,所述提取模块,包括:
第一提取单元,用于利用滤波器从所述目标加速度中提取出所述重力加速度;
第二提取单元,用于将所述目标加速度与所述重力加速度之间的差值作为所述第一车辆加速度。
优选的,当所述多轴加速度计为三轴加速度计时,所述第二获得模块,包括:
第一获得单元,用于基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的第一类夹角;
第二获得单元,用于基于所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与第一水平方向上的车辆轴之间的第二类夹角;
第三获得单元,用于基于所述第一类夹角和所述第二类夹角,获得各个设备轴与第二水平方向上的车辆轴之间的第三类夹角。
优选的,所述第一获得单元,包括以下公式:
其中,gravity为重力加速度常量,gravityX为作用于设备X轴的重力加速度分量,gravityY为作用于设备Y轴的重力加速度分量,gravityZ为作用于设备Z轴的重力加速度分量,XonY为设备X轴与车辆Y轴之间的夹角,YonY为设备Y轴与车辆Y轴之间的夹角,ZonY为设备Z轴与车辆Y轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
优选的,所述第二获得单元,包括以下公式:
其中,CarX为作用于设备X轴的第一车辆加速度分量,CarY作用于设备Y轴的第一车辆加速度分量,CarZ为作用于设备Z轴的第一车辆加速度分量,XonZ为设备X轴与车辆Z轴之间的夹角,YonZ为设备Y轴与车辆Z轴之间的夹角,ZonZ为设备Z轴与车辆Z轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
优选的,所述第三获得单元,包括以下公式:
其中,XonY为设备X轴与车辆Y轴之间的夹角,YonY为设备Y轴与车辆Y轴之间的夹角,ZonY为设备Z轴与车辆Y轴之间的夹角,XonZ为设备X轴与车辆Z轴之间的夹角,YonZ为设备Y轴与车辆Z轴之间的夹角,ZonZ为设备Z轴与车辆Z轴之间的夹角,XonX为设备X轴与车辆X轴之间的夹角,YonX为设备Y轴与车辆X轴之间的夹角,ZonX为设备Z轴与车辆X轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
优选的,所述装置还包括:
第四获得模块,用于对第一预设时间段内提取出的所述第一车辆加速度进行积分,获得累积第一车辆加速度;
其中,所述基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度,包括:
基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述累积第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度。
优选的,所述装置还包括:
确定模块,用于基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角以及所述第二车辆加速度,确定所述车辆的行驶姿态。
优选的,所述确定模块,包括以下单元中的至少一种:
第一判断单元,用于判断竖直方向上的设备轴和竖直方向上的车辆轴之间的夹角是否在第二预设时间段内保持大于预设侧翻角度,若竖直方向上的设备轴和竖直方向上的车辆轴之间的夹角在所述第二预设时间段内保持大于所述预设侧翻角度,则确定所述车辆的行驶状态为侧翻;
第二判断单元,用于判断所述第二车辆加速度在车辆左右方向上的加速度分量在第三预设时间段内的变化是否大于预设急转弯值,若所述第二车辆加速度在车辆左右方向上的加速度分量在第三预设时间段内的变化大于预设急转弯值,则确定所述车辆的行驶状态为急转弯;
第三判断单元,用于判断所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第四预设时间段内的变化是否大于预设急加速值,若所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第四预设时间段内的变化大于预设急加速值,则确定所述车辆的行驶状态为急加速;
第四判断单元,用于判断所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第五预设时间段内的变化是否小于预设急减速值,若所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第五预设时间段内的变化小于预设急减速值,则确定所述车辆的行驶状态为急减速。
优选的,所述装置还包括:
判断模块,用于判断竖直方向上的设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的夹角在连续的两个预设时间周期下的偏差是否大于预设误差角度;
初始化模块,用于若所述偏差大于所述预设误差角度,则对所述多轴加速度计进行初始化。
依据本发明的第三个方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如前述第一个方面中的方法步骤。
依据本发明的第四个方面,提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如前述第一个方面中的方法步骤。
根据本发明的车辆加速度检测方法及装置,通过将其应用于包含多轴加速度计的车辆中,多轴加速度计包含多个设备轴,车辆包含与多个设备轴对应的多个车辆轴,首先,利用多轴加速度计获得车辆的加速度为目标加速度,接着,从目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度,再,基于重力加速度在各个设备轴上的加速度分量和第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,最后,根据各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及第一车辆加速度,获得作用于车辆上的第二车辆加速度,通过上述方法能够将车辆加速度作用于多轴加速度计上的第一车辆加速度校正为车辆加速度作用于车辆上的第二车辆加速度,第二车辆加速度反映了车辆真实的加速度,从而使得最终获得的车辆加速度更加准确。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中:
图1示出了本发明实施例中车辆加速度检测方法的流程图;
图2示出了本发明实施例中加速度的分解示意图;
图3示出了本发明实施例中车辆加速度检测装置的结构图;
图4示出了本发明实施例中计算机设备的结构图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明实施例提供一种车辆加速度检测方法,应用于包含多轴加速度计的车辆中。多轴加速度计固定在车辆中的任意位置,例如,可以将多轴加速度计固定在车头,也可以将多轴加速度计固定在车尾,还可以将多轴加速度计固定在车辆的中部。多轴加速度计包含多个设备轴,车辆包含与多个设备轴对应的多个车辆轴。例如,若多轴加速度计为三轴加速度计时,三轴加速度计包含三个设备轴,分别为设备X轴、设备Y轴和设备Z轴,对应的,车辆包含三个车辆轴,分别为车辆X轴、车辆Y轴和车辆Z轴,其中,车辆X轴与设备X轴对应,车辆Y轴与设备Y轴对应,车辆Z轴与设备Z轴对应,车辆Y轴为竖直方向上的轴(即垂直地面方向),车辆Z轴为车辆前后方向上的轴,车辆X轴为车辆左右方向上的轴。
参见图1,本发明实施例的车辆加速度检测方法包括以下步骤:
步骤101:通过多轴加速度计获得车辆的加速度为目标加速度。
具体来讲,在步骤101中直接从多轴加速度计中获取加速度,该加速度即为目标加速度,目标加速度为作用于多轴加速度计上的加速度,具体的,目标加速度为作用于多轴加速度计上的重力加速度和作用于多轴加速度计上的车辆加速度相加后的总加速度。
需要说明的是,在本发明实施例中,加速度包含N个加速度分量,N与多轴加速度计包含的设备轴的数量相对应,例如,对于三轴加速度计而言,由于其包含三个设备轴,则可以将加速度转换为3个加速度分量,如图2所示,这三个加速度分量分别对应X轴、Y轴和Z轴,下面本发明实施例将会以多轴加速度计为三轴加速度计为例进行说明,对于具有多于三个设备轴的加速度计,可以参照三轴加速度计对车辆加速度的检测方法进行实现。
在完成步骤101之后,执行步骤102:从目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度。
具体来讲,重力加速度为一个常量,利用滤波器可以将其滤出,在本发明实施例中,可以利用窄带低通滤波器在预设时间段内的滤波得到重力加速度,该重力加速度为作用于多轴加速度计上的重力加速度。其中,滤出的重力加速度包含与设备轴对应的分量,即,滤出的重力加速度包含:作用于设备X轴的重力加速度分量gravityX、作用于设备Y轴的重力加速度分量gravityY和作用于设备Z轴的重力加速度分量gravityZ。
进一步,在提取出重力加速度之后,目标加速度中剩余的加速度即为第一车辆加速度,从而,通过将目标加速度与重力加速度作差,将目标加速度和重力加速度之间的差值作为第一车辆加速度,第一车辆加速度为车辆加速度作用于设备轴上的分量。第一车辆加速度同样包含三个分量,分别为:作用于设备X轴的第一车辆加速度分量CarX、作用于设备Y轴的第一车辆加速度分量CarY和作用于设备Z轴的第一车辆加速度分量CarZ。
需要说明的是,由于第一车辆加速度是车辆加速度作用于多轴加速度计上的加速度,因此并不能准确的反映车辆真实的加速度,因此,需要将第一车辆加速度校正为车辆加速度作用于车辆的车辆轴上的分量,作用于车辆轴上的加速度才是车辆实际的加速度。
因此,在执行完步骤102之后,执行步骤103:基于重力加速度在各个设备轴上的加速度分量和第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角。
具体来讲,首先,基于重力加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的第一类夹角,其中,竖直方向上的车辆轴为车辆Y轴,第一类夹角包括设备X轴与车辆Y轴之间的夹角XonY、设备Y轴与车辆Y轴之间的夹角YonY、设备Z轴与车辆Y轴之间的夹角ZonY。第一类夹角的求解公式如以下公式组一:
其中,gravity为重力加速度常量g,gravityX为作用于设备X轴的重力加速度分量,gravityY为作用于设备Y轴的重力加速度分量,gravityZ为作用于设备Z轴的重力加速度分量,XonY为设备X轴与车辆Y轴之间的夹角,YonY为设备Y轴与车辆Y轴之间的夹角,ZonY为设备Z轴与车辆Y轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
其次,基于第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与第一水平方向上的车辆轴之间的第二类夹角,其中,第一水平方向上的车辆轴为车辆Z轴,第一水平方向为车辆前后方向,第二类夹角包括设备X轴与车辆Z轴之间的夹角XonZ、设备Y轴与车辆Z轴之间的夹角YonZ、设备Z轴与车辆Z轴之间的夹角ZonZ。第二类夹角的求解公式如以下公式组二:
其中,CarX为作用于设备X轴的第一车辆加速度分量,CarY作用于设备Y轴的第一车辆加速度分量,CarZ为作用于设备Z轴的第一车辆加速度分量,XonZ为设备X轴与车辆Z轴之间的夹角,YonZ为设备Y轴与车辆Z轴之间的夹角,ZonZ为设备Z轴与车辆Z轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
最后,基于第一类夹角和第二类夹角,获得各个设备轴与第二水平方向上的车辆轴之间的第三类夹角,其中,第二水平方向上的车辆轴为车辆X轴,第二水平方向为车辆左右方向,第三类夹角包括设备X轴与车辆X轴之间的夹角XonX、设备Y轴与车辆X轴之间的夹角YonX、设备Z轴与车辆X轴之间的夹角ZonX,第三类夹角的求解公式如以下公式细三:
其中,XonY为设备X轴与车辆Y轴之间的夹角,YonY为设备Y轴与车辆Y轴之间的夹角,ZonY为设备Z轴与车辆Y轴之间的夹角,XonZ为设备X轴与车辆Z轴之间的夹角,YonZ为设备Y轴与车辆Z轴之间的夹角,ZonZ为设备Z轴与车辆Z轴之间的夹角,XonX为设备X轴与车辆X轴之间的夹角,YonX为设备Y轴与车辆X轴之间的夹角,ZonX为设备Z轴与车辆X轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
在获得各个设备轴与对应的各个车辆轴之间的夹角之后,执行步骤104:基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及第一车辆加速度,获得作用于所述车辆的第二车辆加速度。
具体来讲,作用于车辆上的第二车辆加速度,也即车辆加速度作用于车辆轴上的加速度分量。与第一车辆加速度相对应,第二车辆加速度也包含三个分量,分别为:作用于车辆X轴的第二车辆加速度分量RealCarX、作用于车辆Y轴的第二车辆加速度分量RealCarY和作用于车辆Z轴的第二车辆加速度分量RealCarZ。第二车辆加速度的求解公式如以下公式四:
在本发明实施例中,第二车辆加速度即为车辆加速度作用于车辆上的实际加速度,第二车辆加速度能够准确地反映车辆实际加速度。
进一步来讲,由于第一车辆加速度在车辆转弯时可能会有较大的波动,因此,可以对其进行预设时间内的积分后再使用,以减小短时间内车辆姿态不稳定带来的误差,具体包括:
在从目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度之后,且在基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及第一车辆加速度,获得作用于车辆上的第二车辆加速度之前,对第一预设时间段内提取出的第一车辆加速度进行积分,获得累积第一车辆加速度;
其中,基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及第一车辆加速度,获得作用于车辆上的第二车辆加速度,包括:基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及累积第一车辆加速度,获得作用于车辆上的第二车辆加速度。
进一步来讲,本发明实施例的车辆加速度检测方法还包括:
基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角以及第二车辆加速度,确定车辆的行驶姿态。
具体来讲,对于如何确定车辆的行驶姿态,包括以下步骤中的至少一种:
第一种实现方式:判断竖直方向上的设备轴和竖直方向上的车辆轴之间的夹角是否在第二预设时间段内保持大于预设侧翻角度,若竖直方向上的设备轴和竖直方向上的车辆轴之间的夹角在所述第二预设时间段内保持大于所述预设侧翻角度,则确定所述车辆的行驶状态为侧翻。例如,若第二预设时间段为大于10s的时间段,预设侧翻角度为60度,竖直方向上的设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的夹角为YonY,则判断YonY是否超过10s保持大于60度,如果是的话,则将车辆的行驶状态确定为侧翻。
第二种实现方式:判断所述第二车辆加速度在车辆左右方向上的加速度分量在第三预设时间段内的变化是否大于预设急转弯值,若所述第二车辆加速度在车辆左右方向上的加速度分量在第三预设时间段内的变化大于预设急转弯值,则确定所述车辆的行驶状态为急转弯。例如,若第三预设时间段为2s,预设急转弯值为20km/h,第二车辆加速度在车辆左右方向上的加速度分量为RealCarX,则判断RealCarX是否在2s内的变化大于20km/h,如果是的话,则将车辆的行驶状态确定为急转弯。
第三种实现方式:判断所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第四预设时间段内的变化是否大于预设急加速值,若所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第四预设时间段内的变化大于预设急加速值,则确定所述车辆的行驶状态为急加速。例如,若第四预设时间段为2s,预设急加速值为18km/h,第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量为RealCarZ,则判断RealCarZ是否在2s内的变化大于18km/h,如果是的话,则将车辆的行驶状态确定为急加速。
第四种实现方式:判断所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第五预设时间段内的变化是否小于预设急减速值,若所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第五预设时间段内的变化小于预设急减速值,则确定所述车辆的行驶状态为急减速。例如,若第五预设时间段为2s,预设急减速值为-21km/h,第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量为RealCarZ,则判断RealCarZ是否在2s内的变化小于-21km/h,如果是的话,则将车辆的行驶状态确定为急减速。
在本发明实施例中,由于多轴加速度计可能会被人移动,此时会在短时间内存在较大的偏差,因此,在所述获得各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角之后,所述方法还包括:
判断竖直方向上的设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的夹角在连续的两个预设时间周期下的偏差是否大于预设误差角度;
若所述偏差大于所述预设误差角度,则对所述多轴加速度计进行初始化。
例如,预设时间周期可以为5s,从而每5s计算一次竖直方向上的设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的夹角,并将连续的两个5s所获得的两个夹角进行作差,获得偏差,并判断该偏差是否大于预设误差角度,如果该偏差大于预设误差角度,则表明此时发生误报,从而将误报的数据取消,并对多轴加速度计重新初始化。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供一种车辆加速度检测装置,应用于包含多轴加速度计的车辆中,所述多轴加速度计包含多个设备轴,所述车辆包含与所述多个设备轴对应的多个车辆轴,如图3所示,所述装置包括:
第一获得模块201,用于通过所述多轴加速度计获得车辆的加速度为目标加速度;
提取模块202,用于从所述目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度;
第二获得模块203,用于基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量和所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角;
第三获得模块204,用于基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度。
优选的,所述提取模块,包括:
第一提取单元,用于利用滤波器从所述目标加速度中提取出所述重力加速度;
第二提取单元,用于将所述目标加速度与所述重力加速度之间的差值作为所述第一车辆加速度。
优选的,当所述多轴加速度计为三轴加速度计时,所述第二获得模块,包括:
第一获得单元,用于基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的第一类夹角;
第二获得单元,用于基于所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与第一水平方向上的车辆轴之间的第二类夹角;
第三获得单元,用于基于所述第一类夹角和所述第二类夹角,获得各个设备轴与第二水平方向上的车辆轴之间的第三类夹角。
优选的,所述第一获得单元,包括以下公式:
其中,gravity为重力加速度常量,gravityX为作用于设备X轴的重力加速度分量,gravityY为作用于设备Y轴的重力加速度分量,gravityZ为作用于设备Z轴的重力加速度分量,XonY为设备X轴与车辆Y轴之间的夹角,YonY为设备Y轴与车辆Y轴之间的夹角,ZonY为设备Z轴与车辆Y轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
优选的,所述第二获得单元,包括以下公式:
其中,CarX为作用于设备X轴的第一车辆加速度分量,CarY作用于设备Y轴的第一车辆加速度分量,CarZ为作用于设备Z轴的第一车辆加速度分量,XonZ为设备X轴与车辆Z轴之间的夹角,YonZ为设备Y轴与车辆Z轴之间的夹角,ZonZ为设备Z轴与车辆Z轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
优选的,所述第三获得单元,包括以下公式:
其中,XonY为设备X轴与车辆Y轴之间的夹角,YonY为设备Y轴与车辆Y轴之间的夹角,ZonY为设备Z轴与车辆Y轴之间的夹角,XonZ为设备X轴与车辆Z轴之间的夹角,YonZ为设备Y轴与车辆Z轴之间的夹角,ZonZ为设备Z轴与车辆Z轴之间的夹角,XonX为设备X轴与车辆X轴之间的夹角,YonX为设备Y轴与车辆X轴之间的夹角,ZonX为设备Z轴与车辆X轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
优选的,所述装置还包括:
第四获得模块,用于对第一预设时间段内提取出的所述第一车辆加速度进行积分,获得累积第一车辆加速度;
其中,所述基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度,包括:
基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述累积第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度。
优选的,所述装置还包括:
确定模块,用于基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角以及所述第二车辆加速度,确定所述车辆的行驶姿态。
优选的,所述确定模块,包括以下单元中的至少一种:
第一判断单元,用于判断竖直方向上的设备轴和竖直方向上的车辆轴之间的夹角是否在第二预设时间段内保持大于预设侧翻角度,若竖直方向上的设备轴和竖直方向上的车辆轴之间的夹角在所述第二预设时间段内保持大于所述预设侧翻角度,则确定所述车辆的行驶状态为侧翻:
第二判断单元,用于判断所述第二车辆加速度在车辆左右方向上的加速度分量在第三预设时间段内的变化是否大于预设急转弯值,若所述第二车辆加速度在车辆左右方向上的加速度分量在第三预设时间段内的变化大于预设急转弯值,则确定所述车辆的行驶状态为急转弯;
第三判断单元,用于判断所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第四预设时间段内的变化是否大于预设急加速值,若所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第四预设时间段内的变化大于预设急加速值,则确定所述车辆的行驶状态为急加速:
第四判断单元,用于判断所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第五预设时间段内的变化是否小于预设急减速值,若所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第五预设时间段内的变化小于预设急减速值,则确定所述车辆的行驶状态为急减速。
优选的,所述装置还包括:
判断模块,用于判断竖直方向上的设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的夹角在连续的两个预设时间周期下的偏差是否大于预设误差角度;
初始化模块,用于若所述偏差大于所述预设误差角度,则对所述多轴加速度计进行初始化。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现前述实施例所述的方法步骤。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种计算机设备,如图4所示,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分,具体技术细节未揭示的,请参照本发明实施例方法部分。该计算机设备可以为包括手机、平板电脑、PDA(Personal DigitalAssistant,个人数字助理)、POS(Point of Sales,销售终端)、车载电脑等任意终端设备,以计算机设备为手机为例:
图4示出的是与本发明实施例提供的计算机设备相关的部分结构的框图。参考图4,该计算机设备包括:存储器401和处理器402。本领域技术人员可以理解,图4中示出的计算机设备结构并不构成对计算机设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
下面结合图4对计算机设备的各个构成部件进行具体的介绍:
存储器401可用于存储软件程序以及模块,处理器402通过运行存储在存储器401的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器401可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器401可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器402是计算机设备的控制中心,通过运行或执行存储在存储器401内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器401内的数据,执行各种功能和处理数据。可选的,处理器402可包括一个或多个处理单元;优选的,处理器402可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。
在本发明实施例中,该计算机设备所包括的处理器402可以具有前述实施例中任一方法步骤所对应的功能。
总之,根据本发明的车辆加速度检测方法及装置,通过将其应用于包含多轴加速度计的车辆中,多轴加速度计包含多个设备轴,车辆包含与多个设备轴对应的多个车辆轴,首先,利用多轴加速度计获得车辆的加速度为目标加速度,接着,从目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度,再,基于重力加速度在各个设备轴上的加速度分量和第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,最后,根据各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及第一车辆加速度,获得作用于车辆上的第二车辆加速度,通过上述方法能够将车辆加速度作用于多轴加速度计上的第一车辆加速度校正为车辆加速度作用于车辆上的第二车辆加速度,第二车辆加速度反映了车辆真实的加速度,从而使得最终获得的车辆加速度更加准确。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述,构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外,本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白,可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容,并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
A1、一种车辆加速度检测方法,其特征在于,应用于包含多轴加速度计的车辆中,所述多轴加速度计包含多个设备轴,所述车辆包含与所述多个设备轴对应的多个车辆轴,所述方法包括:
通过所述多轴加速度计获得车辆的加速度为目标加速度;
从所述目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度;
基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量和所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角;
基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度。
A2、根据A1所述的车辆加速度检测方法,其特征在于,所述从所述目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度,包括:
利用滤波器从所述目标加速度中提取出所述重力加速度;
将所述目标加速度与所述重力加速度之间的差值作为所述第一车辆加速度。
A3、根据A1所述的车辆加速度检测方法,其特征在于,当所述多轴加速度计为三轴加速度计时,所述基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量和所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,包括:
基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的第一类夹角;
基于所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与第一水平方向上的车辆轴之间的第二类夹角;
基于所述第一类夹角和所述第二类夹角,获得各个设备轴与第二水平方向上的车辆轴之间的第三类夹角。
A4、根据A3所述的车辆加速度检测方法,其特征在于,所述基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的第一类夹角,包括以下公式:
其中,gravity为重力加速度常量,gravityX为作用于设备X轴的重力加速度分量,gravityY为作用于设备Y轴的重力加速度分量,gravityZ为作用于设备Z轴的重力加速度分量,XonY为设备X轴与车辆Y轴之间的夹角,YonY为设备Y轴与车辆Y轴之间的夹角,ZonY为设备Z轴与车辆Y轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
A5、根据A3所述的车辆加速度检测方法,其特征在于,所述基于所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与第一水平方向上的车辆轴之间的第二类夹角,包括以下公式:
其中,CarX为作用于设备X轴的第一车辆加速度分量,CarY作用于设备Y轴的第一车辆加速度分量,CarZ为作用于设备Z轴的第一车辆加速度分量,XonZ为设备X轴与车辆Z轴之间的夹角,YonZ为设备Y轴与车辆Z轴之间的夹角,ZonZ为设备Z轴与车辆Z轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
A6、根据A3所述的车辆加速度检测方法,其特征在于,所述基于所述第一类夹角和所述第二类夹角,获得各个设备轴与第二水平方向上的车辆轴之间的第三类夹角,包括以下公式:
其中,XonY为设备X轴与车辆Y轴之间的夹角,YonY为设备Y轴与车辆Y轴之间的夹角,ZonY为设备Z轴与车辆Y轴之间的夹角,XonZ为设备X轴与车辆Z轴之间的夹角,YonZ为设备Y轴与车辆Z轴之间的夹角,ZonZ为设备Z轴与车辆Z轴之间的夹角,XonX为设备X轴与车辆X轴之间的夹角,YonX为设备Y轴与车辆X轴之间的夹角,ZonX为设备Z轴与车辆X轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
A7、根据1所述的车辆加速度检测方法,其特征在于,在所述从所述目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度之后,且在所述基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度之前,所述方法还包括:
对第一预设时间段内提取出的所述第一车辆加速度进行积分,获得累积第一车辆加速度:
其中,所述基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度,包括:
基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述累积第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度。
A8、根据A1所述的车辆加速度检测方法,其特征在于,所述方法还包括:
基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角以及所述第二车辆加速度,确定所述车辆的行驶姿态。
A9、根据A8所述的车辆加速度检测方法,其特征在于,所述基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角以及所述第二车辆加速度,确定所述车辆的行驶姿态,包括以下步骤中的至少一种:
判断竖直方向上的设备轴和竖直方向上的车辆轴之间的夹角是否在第二预设时间段内保持大于预设侧翻角度,若竖直方向上的设备轴和竖直方向上的车辆轴之间的夹角在所述第二预设时间段内保持大于所述预设侧翻角度,则确定所述车辆的行驶状态为侧翻;
判断所述第二车辆加速度在车辆左右方向上的加速度分量在第三预设时间段内的变化是否大于预设急转弯值,若所述第二车辆加速度在车辆左右方向上的加速度分量在第三预设时间段内的变化大于预设急转弯值,则确定所述车辆的行驶状态为急转弯;
判断所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第四预设时间段内的变化是否大于预设急加速值,若所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第四预设时间段内的变化大于预设急加速值,则确定所述车辆的行驶状态为急加速;
判断所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第五预设时间段内的变化是否小于预设急减速值,若所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第五预设时间段内的变化小于预设急减速值,则确定所述车辆的行驶状态为急减速。
A10、根据A1所述的车辆加速度检测方法,其特征在于,在所述获得各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角之后,所述方法还包括:
判断竖直方向上的设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的夹角在连续的两个预设时间周期下的偏差是否大于预设误差角度;
若所述偏差大于所述预设误差角度,则对所述多轴加速度计进行初始化。
B11、一种车辆加速度检测装置,其特征在于,应用于包含多轴加速度计的车辆中,所述多轴加速度计包含多个设备轴,所述车辆包含与所述多个设备轴对应的多个车辆轴,所述装置包括:
第一获得模块,用于通过所述多轴加速度计获得车辆的加速度为目标加速度;
提取模块,用于从所述目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度;
第二获得模块,用于基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量和所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角;
第三获得模块,用于基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度。
B12、根据B11所述的车辆加速度检测装置,其特征在于,所述提取模块,包括:
第一提取单元,用于利用滤波器从所述目标加速度中提取出所述重力加速度;
第二提取单元,用于将所述目标加速度与所述重力加速度之间的差值作为所述第一车辆加速度。
B13、根据B11所述的车辆加速度检测装置,其特征在于,当所述多轴加速度计为三轴加速度计时,所述第二获得模块,包括:
第一获得单元,用于基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的第一类夹角;
第二获得单元,用于基于所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与第一水平方向上的车辆轴之间的第二类夹角;
第三获得单元,用于基于所述第一类夹角和所述第二类夹角,获得各个设备轴与第二水平方向上的车辆轴之间的第三类夹角。
B14、根据B13所述的车辆加速度检测装置,其特征在于,所述第一获得单元,包括以下公式:
其中,gravity为重力加速度常量,gravityX为作用于设备X轴的重力加速度分量,gravityY为作用于设备Y轴的重力加速度分量,gravityZ为作用于设备Z轴的重力加速度分量,XonY为设备X轴与车辆Y轴之间的夹角,YonY为设备Y轴与车辆Y轴之间的夹角,ZonY为设备Z轴与车辆Y轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
B15、根据B13所述的车辆加速度检测装置,其特征在于,所述第二获得单元,包括以下公式:
其中,CarX为作用于设备X轴的第一车辆加速度分量,CarY作用于设备Y轴的第一车辆加速度分量,CarZ为作用于设备Z轴的第一车辆加速度分量,XonZ为设备X轴与车辆Z轴之间的夹角,YonZ为设备Y轴与车辆Z轴之间的夹角,ZonZ为设备Z轴与车辆Z轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
B16、根据B13所述的车辆加速度检测装置,其特征在于,所述第三获得单元,包括以下公式:
其中,XonY为设备X轴与车辆Y轴之间的夹角,YonY为设备Y轴与车辆Y轴之间的夹角,ZonY为设备Z轴与车辆Y轴之间的夹角,XonZ为设备X轴与车辆Z轴之间的夹角,YonZ为设备Y轴与车辆Z轴之间的夹角,ZonZ为设备Z轴与车辆Z轴之间的夹角,XonX为设备X轴与车辆X轴之间的夹角,YonX为设备Y轴与车辆X轴之间的夹角,ZonX为设备Z轴与车辆X轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
B17、根据B11所述的车辆加速度检测装置,其特征在于,所述装置还包括:
第四获得模块,用于对第一预设时间段内提取出的所述第一车辆加速度进行积分,获得累积第一车辆加速度;
其中,所述基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度,包括:
基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述累积第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度。
B18、根据B11所述的车辆加速度检测装置,其特征在于,所述装置还包括:
确定模块,用于基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角以及所述第二车辆加速度,确定所述车辆的行驶姿态。
B19、根据B18所述的车辆加速度检测装置,其特征在于,所述确定模块,包括以下单元中的至少一种:
第一判断单元,用于判断竖直方向上的设备轴和竖直方向上的车辆轴之间的夹角是否在第二预设时间段内保持大于预设侧翻角度,若竖直方向上的设备轴和竖直方向上的车辆轴之间的夹角在所述第二预设时间段内保持大于所述预设侧翻角度,则确定所述车辆的行驶状态为侧翻:
第二判断单元,用于判断所述第二车辆加速度在车辆左右方向上的加速度分量在第三预设时间段内的变化是否大于预设急转弯值,若所述第二车辆加速度在车辆左右方向上的加速度分量在第三预设时间段内的变化大于预设急转弯值,则确定所述车辆的行驶状态为急转弯;
第三判断单元,用于判断所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第四预设时间段内的变化是否大于预设急加速值,若所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第四预设时间段内的变化大于预设急加速值,则确定所述车辆的行驶状态为急加速:
第四判断单元,用于判断所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第五预设时间段内的变化是否小于预设急减速值,若所述第二车辆加速度在车辆前后方向上的加速度分量在第五预设时间段内的变化小于预设急减速值,则确定所述车辆的行驶状态为急减速。
B20、根据B11所述的车辆加速度检测装置,其特征在于,所述装置还包括:
判断模块,用于判断竖直方向上的设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的夹角在连续的两个预设时间周期下的偏差是否大于预设误差角度;
初始化模块,用于若所述偏差大于所述预设误差角度,则对所述多轴加速度计进行初始化。
C21、一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现根据A1-A10中任一权利要求所述的方法步骤。
D22、一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现根据A1-A10中任一权利要求所述的方法步骤。
Claims (10)
1.一种车辆加速度检测方法,其特征在于,应用于包含多轴加速度计的车辆中,所述多轴加速度计包含多个设备轴,所述车辆包含与所述多个设备轴对应的多个车辆轴,所述方法包括:
通过所述多轴加速度计获得车辆的加速度为目标加速度;
从所述目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度;
基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量和所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角;
基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度。
2.如权利要求1所述的车辆加速度检测方法,其特征在于,所述从所述目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度,包括:
利用滤波器从所述目标加速度中提取出所述重力加速度;
将所述目标加速度与所述重力加速度之间的差值作为所述第一车辆加速度。
3.如权利要求1所述的车辆加速度检测方法,其特征在于,当所述多轴加速度计为三轴加速度计时,所述基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量和所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,包括:
基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的第一类夹角;
基于所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与第一水平方向上的车辆轴之间的第二类夹角;
基于所述第一类夹角和所述第二类夹角,获得各个设备轴与第二水平方向上的车辆轴之间的第三类夹角。
4.如权利要求3所述的车辆加速度检测方法,其特征在于,所述基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与竖直方向上的车辆轴之间的第一类夹角,包括以下公式:
其中,gravity为重力加速度常量,gravityX为作用于设备X轴的重力加速度分量,gravityY为作用于设备Y轴的重力加速度分量,gravityZ为作用于设备Z轴的重力加速度分量,XonY为设备X轴与车辆Y轴之间的夹角,YonY为设备Y轴与车辆Y轴之间的夹角,ZonY为设备Z轴与车辆Y轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
6.如权利要求3所述的车辆加速度检测方法,其特征在于,所述基于所述第一类夹角和所述第二类夹角,获得各个设备轴与第二水平方向上的车辆轴之间的第三类夹角,包括以下公式:
其中,XonY为设备X轴与车辆Y轴之间的夹角,YonY为设备Y轴与车辆Y轴之间的夹角,ZonY为设备Z轴与车辆Y轴之间的夹角,XonZ为设备X轴与车辆Z轴之间的夹角,YonZ为设备Y轴与车辆Z轴之间的夹角,ZonZ为设备Z轴与车辆Z轴之间的夹角,XonX为设备X轴与车辆X轴之间的夹角,YonX为设备Y轴与车辆X轴之间的夹角,ZonX为设备Z轴与车辆X轴之间的夹角,设备X轴和车辆X轴均为车辆左右方向上的轴,设备Y轴和车辆Y轴均为竖直方向上的轴,设备Z轴和车辆Z轴均为车辆前后方向上的轴。
7.如权利要求1所述的车辆加速度检测方法,其特征在于,在所述从所述目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度之后,且在所述基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度之前,所述方法还包括:
对第一预设时间段内提取出的所述第一车辆加速度进行积分,获得累积第一车辆加速度;
其中,所述基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度,包括:
基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述累积第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度。
8.一种车辆加速度检测装置,其特征在于,应用于包含多轴加速度计的车辆中,所述多轴加速度计包含多个设备轴,所述车辆包含与所述多个设备轴对应的多个车辆轴,所述装置包括:
第一获得模块,用于通过所述多轴加速度计获得车辆的加速度为目标加速度;
提取模块,用于从所述目标加速度中提取出第一车辆加速度和重力加速度;
第二获得模块,用于基于所述重力加速度在各个设备轴上的加速度分量和所述第一车辆加速度在各个设备轴上的加速度分量,获得各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角;
第三获得模块,用于基于各个设备轴与各个车辆轴之间的夹角,以及所述第一车辆加速度,获得作用于所述车辆上的第二车辆加速度。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一权利要求所述的方法步骤。
10.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一权利要求所述的方法步骤。
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