【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于车辆控制，尤其涉及一种基于方向传感器的车辆不良驾驶习惯提醒干预装置及方法。
技术介绍
1、在新手驾驶或路况不熟的情况下，驾驶员往往由于心理紧张会造成对车辆的不良操作。具体表现在即使在直路行驶时，很多新驾驶员操作方向盘时也会出现左右摇摆方向盘的现象，造成的表象是车辆的行进轨迹在总体是沿道路的主方向行驶，但是却隐含有轨迹的左右摇摆波动。这种不良驾驶习惯一方面会造成行驶的安全问题，另一方面也会加速车辆的磨损，故应该尽快消除及干预。
2、从方向传感器信号处理的角度来分析，不良驾驶习惯的信号表现为在主信号上叠加有规律的纹波信号，其中主信号可以是直路行驶时的直流电平，也可以为弯路行驶时的非直流电平；而纹波则是由于驾驶员的紧张或不良习惯一般表现为周期和幅度均有规律的纹波，故如果对方向传感器的输出信号进行分析处理，可以得出该驾驶员是否有不良的驾驶习惯，从而自动对驾驶员进行提醒和纠正，对于具有整车控制器的线控底盘，也可以请求整车控制器即整车控制器对该纹波信号进行滤波干预，从而达到安全行驶的目的。
技术实现思路
1、本专利技术针对驾驶员在操作方向盘时的不良习惯，提出了一种基于方向传感器的车辆不良驾驶习惯提醒及干预方法。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种基于方向传感器的车辆不良驾驶习惯提醒干预装置，包括控制模块；
4、所述的控制模块获取一段时间内方向传感器的输出时序信号，对输出时序信号进行快速傅里叶变换，得到基频的频率值，并将基频的周
5、按照时域采样窗口将时序信号分成若干段，获取每段内的极值，并根据极值序列计算得到时序信号的抖动幅值和抖动时间间隔；
6、如果抖动幅值和抖动时间间隔在设定的阈值内，则判断得到驾驶员具有不良驾驶习惯，控制模块发送提醒信号至预警单元，并发送干预指令至整车控制器。
7、上述基于方向传感器的车辆不良驾驶习惯提醒干预装置中，所述的控制模块由stm32系列单片机及外围电路组成，单片机内置快速傅里叶变换函数。
8、一种基于方向传感器的车辆不良驾驶习惯提醒干预方法，包括以下步骤：
9、【1】方向传感器数据采集
10、控制模块从t0时刻开始，采集车辆行驶一段时间内的方向传感器输出的时序信号vt；
11、【2】时域采样窗口设置
12、对vt进行快速傅里叶fft变换，得到基频的频率值f0，并将周期t＝1/f0作为时域采样窗口；
13、【3】抖动参数获取
14、将时序信号按照时域采样窗口分成n段，获取每段内数据极大值、极小值和平均值，将极大值和极小值分别减去平均值，并取绝对值后按照采集时序排序得到绝对极值序列二维数组[ti,di]，其中ti为对应数据从采集t0起始对应的时长；di为ti时刻对应的极值幅度，i为分段的段号，i＝1～n，n为正整数；
15、【4】抖动幅度判断
16、根据绝对极值序列二维数组[ti,di]，对n个绝对极值幅值di进行平均得到dave，
17、
18、并计算得到幅值偏差的平均值ddev
19、
20、则平均偏差与平均极值的比值k1＝ddev/dave；
21、如果dave和k1同时在设定的阈值内，则认为抖动幅度接近；
22、【5】抖动间隔判断
23、根据绝对极值序列二维数组[ti,di]，计算得到相邻ti之间的时间间隔一维数组[δti]，i＝1～n-1；
24、则时间间隔的平均值
25、
26、并计算得到时间间隔的平均偏差δtdev
27、
28、则时间间隔平均偏差与平均值的比值k2＝δtdev/δtave；
29、如果k2在设定的阈值内，则认为抖动的间隔接近，
30、【6】提醒及干预
31、如果抖动幅值和抖动时间间隔均在设定的阈值内，则判断得到驾驶员具有不良驾驶习惯，控制模块发送提醒信号至预警单元，并发送干预指令至整车控制器。
32、上述基于方向传感器的车辆不良驾驶习惯提醒干预方法中，步骤【4】中，将dave代表的方向传感器信号转换为方向盘转动角度，如果2°<dave<5°且k1<10％，则认为抖动幅度接近。
33、上述基于方向传感器的车辆不良驾驶习惯提醒干预方法中，步骤【5】中，如果k2<10％，则认为抖动的频率接近。
34、本专利技术具有的有益技术效果如下：
35、一、本专利技术通过对车辆行驶过程中方向传感器的输出信号分析，得到了不良驾驶习惯下的信号特征，首先利用时域采样窗口对采集的时序信号进行分段滑动检测，获得的每个滑动框内的信号极值以及该信号极值对应的时间间隔，最终得到了信号抖动的幅值和时间间隔信号，并根据不良驾驶的信号特征，设定了阈值，在阈值范围内则认为驾驶员具有不良的握盘习惯，从而可以对驾驶员进行提醒；对于具有整车控制器的线控底盘，也可以请求整车控制器即整车控制器对该纹波信号进行滤波干预，从而达到安全行驶的目的。
36、二、本专利技术在时域采样窗口选择中，充分考虑到不同驾驶员的习惯而导致的抖动信号的频率不同，故采用快速傅里叶变化得到信号的频率特征，进而以该基频周期作为时域采样窗口对时序信号进行分段，其中快速傅里叶变换可采用单片机内置的函数实现，在确保数据处理准确性的同时，具有操作简单、运算速度快等特点。
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1.一种基于方向传感器的车辆不良驾驶习惯提醒干预装置，其特征在于：包括控制模块；
2.根据权利要求1所述的基于方向传感器的车辆不良驾驶习惯提醒干预装置，其特征在于：所述的控制模块由STM32系列单片机及外围电路组成，单片机内置快速傅里叶变换函数。
3.一种基于方向传感器的车辆不良驾驶习惯提醒干预方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于方向传感器的车辆不良驾驶习惯提醒干预方法，其特征在于：步骤【4】中，将dave代表的方向传感器信号转换为方向盘转动角度，如果2°<dave<5°且k1<10％，则认为抖动幅度接近。
5.根据权利要求3所述的基于方向传感器的车辆不良驾驶习惯提醒干预方法，其特征在于：步骤【5】中，如果k2<10％，则认为抖动的频率接近。
【技术特征摘要】
1.一种基于方向传感器的车辆不良驾驶习惯提醒干预装置，其特征在于：包括控制模块；
2.根据权利要求1所述的基于方向传感器的车辆不良驾驶习惯提醒干预装置，其特征在于：所述的控制模块由stm32系列单片机及外围电路组成，单片机内置快速傅里叶变换函数。
3.一种基于方向传感器的车辆不良驾驶习惯提醒干预方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘根贤，崔海，金前文，陈建军，周哲，罗煜森，曾卫东，伍菲菲，舒琴，
申请(专利权)人：湖南航天经济发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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