CN112614334A - 蛇行检测方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种蛇行检测方法，具有下列步骤：获取路径信息；获取当前位置以及当前行驶信息；依据路径信息，判断当前位置对应的路段是否为弯道；响应于当前位置对应的路段不为弯道，将该当前行驶信息加入判断数据组；依据判断数据组取得蛇行信息；判断蛇行信息是否大于蛇行门坎值；以及响应于蛇行信息大于蛇行门坎值，产生警示信号。

Description

蛇行检测方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种检测技术，尤其涉及一种蛇行检测方法及其装置。

背景技术

在自动驾驶的领域之中，车辆控制与行车安全息息相关，是一个相当重要的项目。在此其中，平稳的控制车辆是重要的课题，倘若在自动驾驶过程中车辆失控并以蛇行的方式行进，驾驶人/操控单位必须实时地获知失控情形，以作出适当的反应。因此，如何检测蛇行为本领域技术人员所致力的课题。

发明内容

本发明提供一种蛇行检测方法及其装置，用以实时检测蛇行事件。

本发明一实施例的蛇行检测方法具有下列步骤：获取路径信息；获取当前位置以及当前行驶信息；依据路径信息，判断当前位置对应的路段是否为弯道；响应于当前位置对应的路段不为弯道，将当前行驶信息加入判断数据组；依据判断数据组取得蛇行信息；判断蛇行信息是否大于蛇行门坎值；以及响应于蛇行信息大于蛇行门坎值，产生警示信号。

本发明一实施例的蛇行检测装置具有传感器、位置检测器、存储装置以及处理器。传感器用以获取当前行驶信息。位置检测器用以获取当前位置；处理器连接至传感器及存储装置，并用以执行：获取路径信息，并存储在存储装置中；获取当前位置以及当前行驶信息；依据路径信息，判断当前位置对应的路段是否为弯道；响应于当前位置对应的路段不为弯道，将当前行驶信息加入判断数据组；依据判断数据组取得蛇行信息；判断蛇行信息是否大于蛇行门坎值；以及响应于蛇行信息大于蛇行门坎值，产生警示信号。

基于上述，通过本发明的蛇行检测方法及其装置，在蛇行事件发生时能够立即的被检测，并产生相应的警示信号给用户，以达到实时检测警示的作用。

附图说明

包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明一实施例蛇行检测装置的方块示意图；

图2为本发明一实施例蛇行检测方法的流程示意图。

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

为了能够实时地反应蛇行的状况，本发明提供一种蛇行检测装置。此蛇行检测装置能够被安装在交通工具上(例如，汽机车、货车等)，以实时地检测蛇行事件。

图1示出本发明一实施例蛇行检测装置的方块示意图。请参照图1，蛇行检测装置100具有传感器110、存储装置130以及处理器140。

传感器110用以获取当前行驶信息。在本发明的一实施例中，传感器110为惯性测量单元(Inertial measurement unit，IMU)，当前行驶信息为侧向加速度。具体而言，惯性测量单元可以获取交通工具在三维空间中各轴的加速度值，而车辆在转弯或蛇行时，侧向加速度会因受到离心力的影响而增加。基此，侧向加速度能够作为判断蛇行事件的依据。在本发明的其他实施例中，传感器110也可以摄影机所实现，而当前行驶信息为侧向偏移。又或者是，传感器110也可以为陀螺仪，当前行驶信息为角度偏移。在一实施例中，传感器110也可以为惯性测量单元、摄影机、陀螺仪的等效组件，亦可以为惯性测量单元、摄影机、陀螺仪中的各种组合所实现，本发明不限于此。

位置检测器120用以检测蛇行检测装置100的当前位置。在本发明的一实施例中，位置检测器120能够以全球定位系统(Global Positioning System，GPS)的芯片所实作，并以其所检测到的GPS地址作为当前位置。在本发明的其他实施例中，位置检测器120能够采用其他类型的通讯芯片进行实作，例如，支持无线保真(WiFi)的芯片，进而通过WiFi进行定位。在其他的实施例中，亦可以采用其他等效的组件，本发明不限于此。

存储装置130用以存储完成蛇行检测方法所需的各类型程序与数据，举例来说，存储装置130能够存储路径信息以及蛇行检测方法的程序代码。在本发明的一实施例中，存储装置130例如但不限于，任何型态的固定或可移动随机存取内存(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、闪存(flash memory)、硬盘(Hard Disk Drive，HDD)、固态硬盘(Solid State Drive，SSD)或类似组件或上述组件的组合。

处理器140连接传感器110、位置检测器120以及存储装置130，用以执行蛇行检测装置100所需的各类运算。在本发明的一实施例中，处理器140可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可程序化的一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程序化控制器、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)或其他类似组件或上述组件的组合，本公开不限于此。

图2示出本发明一实施例蛇行检测方法的流程示意图。此实施例的蛇行检测方法至少适用于图1所示出蛇行检测装置100中，然本发明不限于此。以下将同时参照图1及图2说明蛇行检测装置100以及蛇行检测方法的细节。

在步骤S210，由处理器140获取路径信息。在本发明的一实施例中，用户必须预先输入路径以使交通工具自动驾驶，因此，处理器140可以依据用户所预先输入的路径获取相对应的路径信息，或者是依据位置检测器120所提供的位置信息获取蛇行检测装置100所在的区域的地图信息，进而找到相应于此区域的路径信息。

值得一提的是，在本发明的一实施例中，存储装置130已于出厂时记录好地图信息，而使处理器140从地图信息中获取路径信息。或者是，处理器140也可以从网络上下载地图信息，例如谷歌地图或苹果地图。又或者是，处理器140也可以提供地图设定接口，以让用户通过地图设定接口建立其经常行驶路段相应的路径信息。然而，本发明并不以上述的实施方式为限。

在步骤S220，由处理器140获取当前位置以及当前行驶信息。在此实施例中，处理器140是通过位置检测器120来获取当前位置，并通过传感器110获取当前行驶信息。特别是，处理器140会以固定频率对当前位置以及当前行驶信息进行采样，举例但不限于，处理器140会以每秒100次的频率获取当前位置及当前行驶信息。值得一提的是，为确保行车安全，当前行驶信息的采样频率多半很短，如前述的每经1/100秒就获取一次当前行驶信息。然而，在此1/100秒钟，当前位置的改变并不大。因此，在本发明的另一实施例中，处理器140获取当前位置及当前行驶信息的频率可以不同，然本发明并不以此为限。下述将采用传感器110为惯性感测单元，当前行驶信息为侧向加速度为例进行说明。

在步骤S230，处理器140依据路径信息，判断当前位置对应的路段是否为弯道。详细来说，由于处理器140已获得蛇行检测装置100的当前位置，因此，处理器140能够将当前位置与路径信息进行比对，以确定交通工具目前所在的位置在路径信息中的哪一个路段，并判断路径信息中对应当前路径的路段是否为弯道。

具体而言，处理器140会获取路径信息中对应当前位置当前路径曲率，并判断当前路径曲率是否不超过弯道阈值。在当前路径曲率不超过弯道阈值时，处理器140判断当前路径对应的路段不为弯道。在一实际的测试案例中，弯道阈值被设定为0.02。也就是说，倘若当前路径曲率大于0.02，处理器140会判断当前位置对应的路段为弯道，反之，则判断当前位置对应的路段不为弯道。

在步骤S240，响应于当前位置对应的路段不为弯道，处理器140将当前行驶信息加入判断数据组。倘若当前位置对应的路段为弯道，则表示在此路段中必定会受到离心力影响导致侧向加速度增加，若将此侧向加速度加入判断数据组会导致对蛇行信息的判断误差。因此，处理器140在当前位置对应的路段为弯道时，会舍弃当前行驶信息，并在当前位置对应的路段不为弯道时，将当前行驶信息加入判断数据组。也就是说，判断数据组中会存储多笔子数据，且这些子数据为不为弯道情形下，被存储起来的当前行驶信息。

在步骤S250，处理器140依据判断数据组取得蛇行信息。在此实施例中，处理器140是先加总侧向加速度数据的平方，以作为一第一结果。接着，处理器140将第一结果除以侧向加速度数据的数量，以作为第二结果。并且，处理器140会将第二结果开根号，以获取蛇行信息。

倘若侧向加速度的数据共有n笔，并且，我们将侧向加速度数据以Lateral_acc_i表示，则处理器140的运算可以被表示为下述公式(1)：

在本发明的其他实施例中，处理器140可以采用角度误差、侧向偏移等参数来取代或结合侧向加速度，本发明并不限于此。

在本发明的其他实施例中，处理器140也可以加总侧向加速度数据的标准偏差来取代侧向加速度数据的平方，本发明亦不限于此。

值得一提的是，在本发明的一实施例中，为了避免判断数据组的数量越来越多，进而使异常的侧向加速度数据在经过平均而被忽略，处理器140所保留的判断数据组仅为一特定时间或一特定笔数的子数据。举例来说，处理器140被设定为保留连续3分钟内的子数据，因此，处理器140会保留时间第0～3分钟内的子数据，而进入第4分钟时，处理器140会舍弃掉第1分钟的子数据。

又或者是，处理器140可以仅保留连续10000笔的子数据(例如，侧向加速度)，而在进入第10001笔时，第1笔子数据将会被消除，然本发明不限于此。

在步骤S260，处理器140判断蛇行信息是否大于蛇行门坎值。在步骤S270，响应于蛇行信息大于蛇行门坎值，产生警示信号。在本发明的一实施例中，蛇行门坎值为0.25，然本发明不限于此。也就是说，倘若步骤S250所获取的蛇行信息大于0.25，则表示蛇行事件发生。此时，处理器140会相应地发出警示信息，例如，通过声音、图像、警铃等方式以提示使用者蛇行事件发生。

在本发明的另一实施例中，处理器140还会响应于蛇行信息大于蛇行门坎值，控制交通工具停止前进。

综上所述，通过本发明的蛇行检测方法及其装置，在蛇行事件发生时能够立即的被检测，并产生相应的警示信号给用户，以达到实时检测警示的作用，甚至能够控制交通工具停止前进，以提升自动驾驶的稳定性与安全性。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种蛇行检测方法，其特征在于，包括：

获取路径信息；

获取当前位置以及当前行驶信息；

依据所述路径信息，判断所述当前位置对应的路段是否为弯道；

响应于所述当前位置对应的路段不为弯道，将所述当前行驶信息加入判断数据组；

依据所述判断数据组取得蛇行信息；

判断所述蛇行信息是否大于蛇行门坎值；以及

响应于所述蛇行信息大于所述蛇行门坎值，产生警示信号。

2.根据权利要求1所述的蛇行检测方法，其特征在于，在依据所述路径信息，判断所述当前路段对应的路段是否为弯道的步骤中，还包括：

获取所述路径信息中对应所述当前位置当前路径曲率；

判断所述当前路径曲率是否不超过弯道阈值；以及

在所述当前路径曲率不超过所述弯道阈值时，判断所述当前路径对应的路段不为弯道。

3.根据权利要求1所述的蛇行检测方法，其特征在于，所述当前行驶信息包括侧向加速度信息，且所述判断数据组有多个侧向加速度数据，在依据所述判断数据组取得所述蛇行信息的步骤中，还包括：

加总所述多个侧向加速度数据的平方，以作为第一结果；

将所述第一结果除以所述多个侧向加速度数据的数量，以作为第二结果；以及

将所述第二结果开根号，以获取所述蛇行信息。

4.根据权利要求1所述的蛇行检测方法，其特征在于，还包括：

响应于所述蛇行信息大于所述蛇行门坎值，控制交通工具停止前进。

5.根据权利要求1所述的蛇行检测方法，其特征在于，所述判断数据组包括相应特定时间或特定笔数的子数据。

6.一种蛇行检测装置，其特征在于，包括：

传感器，用以获取当前行驶信息；

位置检测器，用以获取当前位置；

存储装置；以及

处理器，连接至所述传感器、所述位置检测器及所述存储装置，所述处理器用以执行：

获取路径信息，并存储在所述存储装置中；

获取所述当前位置以及所述当前行驶信息；

依据所述路径信息，判断所述当前位置对应的路段是否为弯道；

响应于所述当前位置对应的路段不为弯道，将所述当前行驶信息加入判断数据组；

依据所述判断数据组取得蛇行信息；

判断所述蛇行信息是否大于蛇行门坎值；以及

响应于所述蛇行信息大于所述蛇行门坎值，产生警示信号。

7.根据权利要求6所述的蛇行检测装置，其特征在于，所述处理器还执行：

获取所述路径信息中对应所述当前位置当前路径曲率；

判断所述当前路径曲率是否不超过弯道阈值；以及

在所述当前路径曲率不超过所述弯道阈值时，判断所述当前路径对应的路段不为弯道。

8.根据权利要求6所述的蛇行检测装置，其特征在于，所述处理器还执行：

加总多个侧向加速度数据的平方，以作为第一结果；

将所述第一结果除以所述多个侧向加速度数据的数量，以作为第二结果；以及

将所述第二结果开根号，以获取所述蛇行信息。

9.根据权利要求6所述的蛇行检测装置，其特征在于，所述处理器还执行：

响应于所述蛇行信息大于所述蛇行门坎值，控制交通工具停止前进。

10.根据权利要求6所述的蛇行检测装置，其特征在于，所述判断数据组包括相应特定时间或特定笔数的子数据。

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