一种驾驶行为的分析方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种驾驶行为的分析方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着汽车工业的发展，汽车已成为一种常用的交通工具在国内普及，但是交通事故和交通阻塞压力也在持续增长。因此，汽车主动安全系统以及相关的新型传感器/控制器产品开始投放市场，这类产品主要用于实时监测和智能评估驾驶员的驾驶行为和驾驶状态，有助于及早发现甚至预估驾驶员的操作失误。
[0003]目前这类产品的基本设计思路是:利用OBD (On-Board Diagnostic，车载诊断系统)诊断技术读取汽车总线数据来实现的，即通过0BD读取车速，根据单位时间内速度的变化率来判断驾驶行为的好坏。为了保障实时监测和智能评估的高效性和实时性，需要厂家提高对汽车总线的读写频率。但是对于汽车总线的设计参数，已有严格的安全标准和质量体系进行规范，为了提高高速数据交换能力而随意修改汽车总线的设计，往往会造成巨大的安全隐患，并且还存在不同汽车品牌的汽车总线标准不同的问题，针对不同的车型，厂家都需要提高对汽车总线进行修改设计，成本也很高。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例提供一种驾驶行为的分析方法及装置，能够在保障实时监测和智能评估的高效性和实时性的同时降低成本。
[0005]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面，本发明的实施例提供一种驾驶行为的分析方法，包括:主处理器通过相连的传感器获取交通工具在移动过程中的速度数据，所述速度数据包括三轴加速度和三轴角速度；
根据所述速度数据获取所述交通工具在移动过程中的姿态角数据，所述姿态角包括所述交通工具的航向角、翻滚角和俯仰角；
根据所述速度数据和所述姿态角数据建立表示运动状态的数学模型，所述数学模型至少包括:实际航向角模型和实际行驶方向的加速度模型；
根据所建立的数学模型，确定所述交通工具的驾驶者的驾驶行为，其中至少包括:根据所述实际航向角模型确定所述驾驶者的急转弯行为，以及根据所述实际行驶方向的加速度模型确定所述驾驶者的急加速或急减速的驾驶行为。
[0006]第二方面，本发明的实施例提供一种驾驶行为的分析装置，包括:主处理器、与所述主处理器连接的OBD (On-Board Diagnostic，车载诊断系统)接插件、与所述主处理器连接的传感器；其中，所述主处理器为带有I2C总线接口(I2C总线即为Inter-1ntegratedCircuit总线，是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备)的MCU (Microcontroller Unit，微控制单元);所述主处理器通过所述0BD接插件连接并固定于所述交通工具的0BD接口 ；所述交通工具通过所述0BD接口提供电源，并由电源模块将所述OBD接口提供电源转化为所述主处理器和所述传感器的工作电压；
所述传感器，用于获取交通工具在移动过程中的速度数据并向所述主处理器发送，所述速度数据包括三轴加速度和三轴角速度；
所述主处理器，用于根据所述速度数据获取所述交通工具在移动过程中的姿态角数据，所述姿态角包括所述交通工具的航向角、翻滚角和俯仰角；并根据所述速度数据和所述姿态角数据建立表示运动状态的数学模型，所述数学模型至少包括:实际航向角模型和实际行驶方向的加速度模型；再根据所建立的数学模型，确定所述交通工具的驾驶者的驾驶行为，其中至少包括:根据所述实际航向角模型确定所述驾驶者的急转弯行为，以及根据所述实际行驶方向的加速度模型确定所述驾驶者的急加速或急减速的驾驶行为。
[0007]本发明实施例提供的驾驶行为的分析方法及装置，通过为0BD设备设计了外接处理器和传感器作为硬件核心的驾驶行为的分析装置，并基于该硬件核心设计了根据传感器所采集数据计算得到驾驶者的驾驶行为的方案。相对于现有技术，本发明在保障实时监测和智能评估的高效性和实时性的同时，避免了对于汽车总线的改动，并且本发明可以通过0BD接插件与已有的0BD设备相连接，代替0BD设备承担驾驶行为分析的功能，从而使得不同的车型都可以通过外接本发明所提供的装置来完成驾驶行为分析，又由于本发明所提供的装置的处理器和传感器成本较低，小于重新设计总线的成本，因此本发明也达到了降低成本的目的。
【附图说明】
[0008]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0009]图1为本发明实施例提供的驾驶行为的分析方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的驾驶行为的分析装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的基于驾驶行为的分析装置的软件的设计思路示意图；
图4、图5、图6和图7为本发明实施例提供的具体实例的示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0011]本发明实施例提供一种驾驶行为的分析方法，如图1所示，包括:
101，主处理器通过相连的传感器获取交通工具在移动过程中的速度数据，所述速度数据包括三轴加速度和三轴角速度。
[0012]在本实施例中，通过软硬件结合的嵌入式设计，实现对数据的采集、数据的算法处理、数据的建模分析及驾驶行为判断这四大基本功能，以车载驾驶行为的分析为例，其中硬件设计构成包括:如图2所所示的装置，包括主控制器、与主控制器相连并传输感应信号的传感器、与主控制器相连的OBD (On-Board Diagnostic，车载诊断系统)接口以及与主控制器相连的其他扩展模块。所述主处理器为带有I2C总线接口(I2C总线即为Inter-1ntegrated Circuit总线，是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备)的MCU (Microcontroller Unit，微控制单元);所述主处理器还与0BD接插件相连，并通过所述0BD接插件连接并固定于所述交通工具的0BD接口 ；所述交通工具通过所述0BD接口提供12V输出电压，并由电源模块将所述0BD接口提供电源转化为所述主处理器和所述传感器的工作电压3.3V。在本实施例的方案中，主处理器可以是STM32或MT7620等带有I2C总线接口的MCU、传感器可以是集陀螺仪和加速度传感器于一体的六轴传感器，如MPU6050。该装置还可以包括用于供电以及进行信号传输的外围电路。由于采用六轴传感器可以实时有效地测量出交通工具的姿态，根据交通工具姿态可以准确直观地反应出各种驾驶行为，并可以结合车联网系统对车主进行人性化的提醒以改善不良驾驶习惯。又由于本实施例中的驾驶行为的分析装置的硬件核心为一个MCU和一个传感器，并且对MCU计算量要求不高，结构简单并且成本很低。
[0013]102，根据所述速度数据获取所述交通工具在移动过程中的姿态角数据。
[0014]其中，所述姿态角包括所述交通工具的航向角、翻滚角和俯仰角。
[0015]103，根据所述速度数据和所述姿态角数据建立表示运动状态的数学模型。
[0016]其中，所述数学模型至少包括:实际航向角模型和实际行驶方向的加速度模型。
[0017]104，根据所建立的数学模型，确定所述交通工具的驾驶者的驾驶行为。
[0018]其中至少包括:根据所述实际航向角模型确定所述驾驶者的急转弯行为，以及根据所述实际行驶方向的加速度模型确定所述驾驶者的急加速或急减速的驾驶行为。
[0019]在本实施例中，通过软硬件结合的嵌入式设计，实现对数据的采集、数据的算法处理、数据的建模分析及驾驶行为判断这四大基本功能，以车载驾驶行为的分析为例，其中软件设计构成包括:1、数据采集:即通过主处理器(比如STM32，即基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M内核的STM32系列产品)对传感器(比如MPU6050，即MPU-6000(6050)六轴运动处理组件)进行一定频率的原始数据采集及滤波算法处理，得到三轴加速度(Ax、Ay、Az)和三轴角速度(Gx、Gy、Gz)的数据；2、数据处理:针对三轴加速度(