一种基于三轴加速度传感器检测车辆转弯角度的方法技术

本发明专利技术涉及车辆监控领域，特别涉及一种基于三轴加速度传感器检测车辆转弯角度的方法。本发明专利技术公开了一种基于三轴加速度传感器检测车辆转弯角度的方法，首先，对三轴加速度传感器进行初始状态标定；接着，获取三轴加速度传感器的加速度矢量数据，算出在车辆行进方向上的加速度矢量分量和在垂直于车辆行进方向的侧向加速度矢量分量获取同时刻的车辆的行进速度矢量然后，根据加速度矢量分量侧向加速度矢量分量和行进速度矢量算出车辆在Δt时间内转弯的角度θi,进而计算整个转弯过程中总的转弯角度θtotal。本发明专利技术成本低，实现简便，准确度也能满足实际应用的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于车辆监控领域，具体地设及一种基于Ξ轴加速度传感器检测车辆转弯 角度的方法。
技术介绍
随着社会的发展，人们生活水平的提高，汽车的数量越来越多，而汽车数量的增多 也导致交通事故增多，在交通事故处理过程中，发生事故时的行车状态则是一种非常重要 的分析手段，可W用于分析驾驶行为是否违规，行车状态包括急加速、急减速、急转弯等。另 一方面，随着车联网行业的发展，基于车辆0BD(车载诊断系统)或CAN(控制器局域网络)接 口接入车辆内部总线，并且带定位和无线通信的车载终端在车辆上的使用越来越广泛，其 主要目的是用于车况数据采集、司机驾驶行为检测及行驶数据采集及汇报等。其中，驾驶行 为包括急加速、急减速、急转弯、急刹车等；检测急转弯，通常需要附带检测车辆转弯的角 度，目前现有的方案通常采用巧螺仪器件来实现转弯角度和角速度检测，如公开专利： CN102211612A，虽然实现起来较简单，但成本较高。
技术实现思路
本专利技术目的在于为解决上述问题而提供一种检测成本低，实现简便的基于Ξ轴加 速度传感器检测车辆转弯角度的方法。 本专利技术公开了一种基于Ξ轴加速度传感器检测车辆转弯角度的方法，包括如下步 骤： A10,对Ξ轴加速度传感器进行初始状态标定。 A20,获取Ξ轴加速度传感器的加速度矢量数据，算出在车辆行进方向上的加速度 矢量分量Af和在垂直于车辆行进方向的侧向加速度矢量分量或"，获取同时刻的车辆的行 进速度矢量if。 A30,根据加速度矢量分量Af、侧向加速度矢量分量疋.和行进速度矢量巧，算出车 辆在At时间内转弯的角度θι，其计算公式为[000引 进一步的，还包括步骤Α40,检测一次转弯过程总的转弯角度，具体方法为： 当侧向加速度矢量分量设定阔值Μ，开始进行角度检测，当侧向加速度矢量分 量若<设定阔值Μ或侧向加速度矢量分量jw的方向发生突变时，结束角度检测，则一次转 弯过程总的转弯角度为Θ的触=Σ?0?，其中，目1为第i个At时间内的转弯角度，n = t/At 取整数，t为该次转弯过程持续时间。 更进一步的，所述侧向加速度矢量分量^的方向发生突变的判断方法为：计算 modi =战'-Λ I和mo犯叫式,'+疋,I，若m〇dl〉m〇d2,则韦与或反向，即方向发生了突变， 其中，Λ与3,/为相邻的两个侧向加速度矢量分量。 进一步的，所述步骤Α10中，初始状态标定包括重力影响矢量浸标定和车辆行进方 向矢量Ag)标定。 进一步的，所述步骤A20中，车辆的行进速度矢量f的模由车辆0BD或CAN总线获 取，方向由车辆行进方向矢量Af^)书角定。 本专利技术的有益技术效果： 本专利技术采用Ξ轴加速传感器即可判断急转弯，并计算出转弯角度，较之巧螺仪等， 大大降低了成本低;且简便易于实现，计算精度能满足一般应用场景的要求。【附图说明】 图1为本专利技术实施例的流程图； 图2为本专利技术实施例合加速度的Ξ轴分解示意图； 图3为本专利技术实施例的转弯角度计算示意图； 图4为本专利技术实施例的相邻的两个侧向加速度矢量同向示意图； 图5为本专利技术实施例的相邻的两个侧向加速度矢量反向示意图。【具体实施方式】现结合附图和【具体实施方式】对本专利技术进一步说明。 如图1至5所示，一种基于Ξ轴加速度传感器检测车辆转弯角度的方法，包括如下 步骤： A10,对Ξ轴加速度传感器进行初始状态标定。 本具体实施例中，Ξ轴加速度传感器可W是压阻式Ξ轴加速度传感器、压电式Ξ 轴加速度传感器或电容式Ξ轴加速度传感器，对其进行初始状态定标，包括重力影响矢量 G标定和车辆行进方向矢量Ajjj.标定，具体方法为：重力影响矢量运标定:车辆停在水平路面上，多次读取水平静止状态下的加速度 矢量数据，取算术平均a，并存储到非易失性存储器中。 车辆行进方向矢量标定:车辆开始向前加速行驶，当读取到第一个速度巧km/h (当然，在其它实施例中，不限于5km/h，可由技术人员根据实际情况进行设定)时的加速度 矢量，标定为车辆行进方向矢量Ai。，并存储到非易失性存储器中。 A20,获取Ξ轴加速度传感器的加速度矢量数据，算出在车辆行进方向上的加速度 矢量分量Af和在垂直于车辆行进方向的侧向加速度矢量分量4,获取同时刻的车辆的行 进速度矢量γ;[002引具体的，处理单元(本实施例中为单片机或MCU处理器)每隔Δ t时间（Δ t取值越 小，则计算结果越准确，但考虑到实际情况和计算复杂程度，A t不可能取得太小，本具体实 施中，A t取值为200ms)读取一次Ξ轴加速度传感器的实时合加速度矢量:i ,算出在车辆行 进水平面上的加速度矢量分量4、在车辆行进方向上的加速度矢量分量Af和在垂直于车 辆行进方向的侧向加速度矢量分量，计算过程如下： 其中，α为加速度矢量分量疋和加速度矢量分量Af的夹角，如图2所不。 获取同时刻的车辆的行进速度矢量巧的具体方法为:处理单元通过车辆0抓或CAN 总线（当然，在其它实施例中，也可W采用其它方式获取，如采用速度传感器进行获取)读取 车辆的行进速度矢量巧I的模，并赋予车辆行进方向为其矢量方向，即得到行进速度矢量巧。 A30，根据加速度矢量分量、侧向加速度矢量分量4和行进速度矢量巧，算出车 辆在Δ t时间内转弯的角度0i。本案专利技术人经过锐意研究后，计算出： 巧'、托某-At和式w.At的关系如图3所示，根据图3即可计算出在At时间内 车辆转弯的角度9i: 其中，巧'为与节阿隔A t时间的车辆的行进速度矢量，m为传感器的质量。[003引A40，检测一次转弯过程总的转弯角度Θ total，具体方法为： 当侧向加速度矢量分量4含设定阔值M(本实施例中，Μ为500mm/s2,当然，在其它 实施例中，Μ的值可W由技术人员根据实际需要进行设定，设置Μ的目的在于避免一些无效 计算，减轻处理单元的计算量），开始进行角度检测，每隔At时间检测一次转弯角度，直到 侧向加速度矢量分量.3^<设定阔值Μ或侧向加速度矢量分量的方向发生突变时，结束角 度检测，则一次转弯过程总的转弯角度其中，9i为第i个Δ t时间内的转弯 角度，n = t/At取整数，t为一次转弯过程的持续时间。 具体的，侧向加速度矢量分量4的方向发生突变的判断方法为：计算modi 叫疋,'-或1.怖m〇d2=|式,/+或,1，若mod 1 <mod2，则与本'向向，如图4所示;若mod 1 >mod2， 则怎与或Λ反向，如图5所示，即方向发生了突变，其中，；iw与式为相邻的两个侧向加速 度矢量分量。 此外，通过将侧向加速度矢量分量3"与设定阔值进行比较，如果侧向加速度矢量 分量或大于设定阔值，则可判断为急转弯，可W非常简便地通过Ξ轴加速度传感器来判断 车辆是否进行急转弯。 尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本专利技术，但所属领域的技术人员应该明 白，在不脱离所附权利要求书所限定的本专利技术的精神和范围内，在形式上和细节上可W对 本专利技术做出各种变化，均为本专利技术的保护范围。【主权项】1. ，其特征在于，包括如下步骤： AlO，对三轴加速度传感器进行初始状态标定； A20,获取三轴加速度传感器的加速度矢量数据，算出在车辆行进方向上的加速度矢量 分量又f和在垂直于车辆行进方向的侧向加速度矢量分量Jw，获取同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于三轴加速度传感器检测车辆转弯角度的方法，其特征在于，包括如下步骤：A10，对三轴加速度传感器进行初始状态标定；A20，获取三轴加速度传感器的加速度矢量数据，算出在车辆行进方向上的加速度矢量分量和在垂直于车辆行进方向的侧向加速度矢量分量获取同时刻的车辆的行进速度矢量A30，根据加速度矢量分量侧向加速度矢量分量和行进速度矢量算出车辆在Δt时间内转弯的角度θi，其计算公式为。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄运峰，李岳，
申请(专利权)人：厦门雅迅网络股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35