驾驶行为分析方法
【专利摘要】本发明提供一种驾驶行为分析方法，其特征在于，包括以下步骤：跟踪三轴加速度计的信号曲线，当三轴加速度计的X轴信号的曲线面积大于基准值a，并且GPS检测到的车头的角度差的绝对值大于等于基准值b时记录为急转弯；当曲线面积大于基准值c，并且GPS检测到的车头的角度差小于基准值b时，记录为快速变道。本发明的驾驶行为分析方法，由于采用车机本身带有的三轴加速度传感器和GPS进行驾驶行为的分析，因此无需要额外加装OBD设备，成本低。
【专利说明】
驾驶行为分析方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种驾驶行为分析方法，属于汽车安全领域。
【背景技术】
[0002]在目前后装车机产品中，提供驾驶行为分析的功能已经成为基本需求，实现这一功能的前提条件为车辆数据的支持。目前大部分的技术方案为加装OBD数据采集模块来实现。然由于车辆的年份，品牌繁多，无法在所有潜在安装用户的车辆中解决车辆数据的获取问题，且并不是所有用户都愿意选择加装件。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提本发明采用了如下技术方案:
[0004]一种驾驶行为分析方法，其特征在于，包括以下步骤:跟踪三轴加速度计的信号曲线，当三轴加速度计的X轴信号的曲线面积大于基准值a，并且GPS检测到的车头的角度差的绝对值大于等于基准值b时记录为急转弯；当曲线面积大于基准值C，并且GPS检测到的车头的角度差小于基准值b时，记录为快速变道。
[0005]进一步，本发明的驾驶行为分析方法，还可以具有这样的特征:其中，基准值a、基准值c通过路测采集多次急转弯的X轴数曲线分析后得出。
[0006]进一步，本发明的驾驶行为分析方法，还可以具有这样的特征:其中，曲线面积是信号曲线与时间轴所转成的图形的面积。
[0007]进一步，本发明的驾驶行为分析方法，还可以具有这样的特征:其中，快速变道时，若前后两段曲线的符号位相同，则记录为快速变道后留在当前车道行驶。
[0008]进一步，本发明的驾驶行为分析方法，还可以具有这样的特征:其中，快速变道时，若前后两段曲线的符号位不同，则记录为快速变道后又重回原车道行驶。
[0009]进一步，本发明的驾驶行为分析方法，还可以具有这样的特征:其中，当GPS检测到汽车在行驶过程中，三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值d时，记录为急加速，
[0010]进一步，本发明的驾驶行为分析方法，还可以具有这样的特征:其中，当三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值e时，并且符号位为负时，记录为急减速。
[0011]进一步，本发明的驾驶行为分析方法，还可以具有这样的特征:其中，当GPS检测到汽车起始状态为静止，并从静止到运动状态时三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值f时，记录为急起步。
[0012]进一步，本发明的驾驶行为分析方法，还可以具有这样的特征:其中，当三轴加速度计的Z轴信号的值在正负符号位剧烈变化时，记录为车速过快导致的上下震动。
[0013]进一步，本发明的驾驶行为分析方法，还可以具有这样的特征:其中，GPS记录驾驶者违反动作的开始和结束的地点。
[0014]本发明还提供一种驾驶行为分析系统，包括:
[0015]三轴加速度计，用于检测车辆在X、Y、Z三个方向上的加速度；
[0016]GPS，用于检测车辆行驶的速度、车头的角度、车的行驶或者静止状态；
[0017]数据采集模块，采集三轴加速度计三个轴的数据，以及GPS的数据；
[0018]基准存储模块，存储有基准值a，基准值b，基准值c，基准值d，基准值e，基准值f ；
[0019]比较模块，对来自三轴加速度计和GPS的数据与基准存储模块中的基准值进行比较，当三轴加速度计的X轴信号的曲线面积大于基准值a，并且GPS检测到的车头的角度差的绝对值大于等于基准值b时记录为急转弯；当曲线面积大于基准值C，并且GPS检测到的车头的角度差小于基准值b时，记录为快速变道；当GPS检测到汽车在行驶过程中，同时三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值d时，记录为急加速，当三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值e时，并且符号位为负时，记录为急减速;当GPS检测到汽车起始状态为静止，然后三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值f时，记录为急起步；当三轴加速度计的Z轴信号的值在正负符号位剧烈变化，并且最大值减去最小值的绝对值超过基准值h时，记录为车速过快导致的上下震动。
[0020]动作记录模块，用于记录数据采集模块记录的数据和比较模块经过比较得到的急转弯、快速变道、急加速、急减速、急起步以及上下震动。
[0021]发明的有益效果
[0022]本发明的驾驶行为分析方法，由于采用车机本身带有的三轴加速度传感器和GPS进行驾驶行为的分析，因此无需要额外加装OBD设备，成本低。
[0023]另外，本发明的方法简便，仅采用三轴加速度和GPS配合，即可得到多种违规驾驶行为。
[0024]另外，由于采用了三轴加速度传感器数据+GPS数据的应用，实现驾驶行为分析的需求，增加产品的价值。
【附图说明】
[0025]图1是平稳驾驶时三轴加速度传感器X轴形成的曲线；
[0026]图2是急转弯时三轴加速度传感器X轴形成的曲线；
[0027]图3是快速变道后留在当前车道行驶的曲线；
[0028]图4是快速变道后又重新回到原车道行驶的曲线。
【具体实施方式】
[0029]以下结合附图对本发明的技术方案做进一步的说明。
[0030]三轴加速度传感器采集的数据包括X，Y，Z三轴数据，其中Y轴为车辆前进方向】为与Y轴垂直的水平方向。Z轴为与XY平面垂直的上下方向。由于车机安装的位置及仰角都会对三轴数据造成偏差。所以需要对三轴数据进行自动校准，通过测试实车按照平时驾驶陋习进行多次实车数据采集。
[0031]本发明的驾驶行为分析方法，跟踪三轴加速度计的信号曲线，当三轴加速度计的X轴信号的曲线面积大于基准值a，并且GPS检测到的车头的角度差的绝对值大于等于基准值b时记录为急转弯；当曲线面积大于基准值C，并且GPS检测到的车头的角度差的绝对值小于基准值b时，记录为快速变道。
[0032]以对急转弯的判断为例，如图1所示，以三轴加速度传感器X轴作为纵坐标，以时间轴作为横坐标，形成曲线。平稳驾驶时，曲线沿X轴上下小幅波动。如图2所示，当车辆出现转弯的情况时，曲线偏离时间轴，当曲线与时间轴所围成形状的面积大于基准值a，并且GPS检测到的车头的角度差的绝对值大于等于基准值b时记录为急转弯。急转弯取连续6秒的数据进行计算也就是时间步长总为6秒。为了更精确的区别急转弯和变道，可以参考此时的GPS数据，通过GPS计算出急转弯发生前后车头的角度，并计算急转弯前后的角度差，若角度差的绝对值大于20度，说明车辆进行了急转弯动作。若角度差小于20度，则说明车辆进行的是变道的动作。即，在本实施方式中，基准值b为20度。在其它的实施方式中，基准值b在本实施方式中设定为20度，在其它的实施方式中，可以根据不同车辆的情况，设定基准值b，通常在10度到20度之间，根据不同车辆的具体路测情况而定。
[0033]基准值a和基准值c通过路测采集多次急转弯的X轴数曲线分析后得出。在本实施方式中，基准值a:1OOO(IG)，基准值c:400(0.4G)。在其它的实施方式中，基准值可以在此基础上，上下浮动10%。即基准值a在900?1100之间。基准值c在360?440之间。
[0034]如图3和图4所示，对于快速变道而言，存在两种情况，一是快速变道后留在当前车道行驶，二是快速变道后又回到原来的车道行驶，这两种情况也可以通过传感器X轴曲线结合GPS测量的角度进行区分。
[0035]快速变道时，记录两段曲线，一段是变道过程的曲线，另一段是变道之后一段时间的曲线。在本实施方式中，急变道采集3.2秒的数据，分2段，前1.6秒+后1.6秒。
[0036]如图3所示，若前后两段曲线的面积的符号位相同，则记录为快速变道后留在当前车道行驶。
[0037]如图4所示，若前后两段曲线的符号位不同，则记录为快速变道后又重回原车道行驶。
[0038]当GPS检测到汽车在行驶过程中，三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值d时，记录为急加速。当三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值e时，并且符号位为负时，记录为急减速。
[0039]当GPS检测到汽车起始状态为静止，然后从静止到运动10秒内三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值f时，记录为急起步。急加速/急减速/急起步为1.6秒数据。
[0040]基准值d、e和基准值f是通过车辆多次进行急加速和急减速所测得的平均值。在本实施方式中:急加速和急起步的基准值d和基准值f相同:250(0.25G)。急减速的基准值e:350(0.35G)。在其它的实施方式中，基准值可以在此基础上，上下浮动10%。即基准值d和基准值f的浮动范围是:225?275。基准值e的范围是315?385。
[0041 ]当三轴加速度计的Z轴信号的曲线面积在正负符号位剧烈变化时取3条Z轴数据，以其中最大值-最小值的绝对值超过基准h时，记录为车速过快导致的上下震动。在本实施方式中，基准值h:800(0.8G)。在其它的实施方式中，基准值可以在此基础上，上下浮动10 %。即基准值h的浮动范围是:720?880。
[0042]GPS记录驾驶者违反动作的开始和结束的地点。此处的违反动作指上述的急加速、
急转弯等动作。
[0043]本实施方式的驾驶行为分析系统，包括:
[0044]三轴加速度计，用于检测车辆在X、Y、Z三个方向上的加速度；
[0045]GPS，用于检测车辆行驶的速度、车头的角度、车的行驶或者静止状态；
[0046]数据采集模块，采集三轴加速度计三个轴的数据，以及GPS的数据；
[0047]基准存储模块，存储有基准值a，基准值b，基准值c，基准值d，基准值e，基准值f基准值h;根据上传的数据，精确化基准值在平台进行配置。每个终端在每次开机前都会请求新的基准值数据。
[0048]比较模块，对来自三轴加速度计和GPS的数据与基准存储模块中的基准值进行比较，当三轴加速度计的X轴信号的曲线面积大于基准值a，并且GPS检测到的车头的角度差的绝对值大于等于基准值b时记录为急转弯；当曲线面积大于基准值C，并且GPS检测到的车头的角度差小于基准值b时，记录为快速变道；当GPS检测到汽车在行驶过程中，同时三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值e时，记录为急加速，当三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值f时，并且符号位为负时，记录为急减速;当GPS检测到汽车起始状态为静止，然后三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值e时，记录为急起步；当三轴加速度计的Z轴信号的数值差值剧烈变化时，记录为车速过快导致的上下震动。
[0049]动作记录模块，用于记录数据采集模块记录的数据和比较模块经过比较得到的急转弯、快速变道、急加速、急减速、急起步以及上下震动。
【主权项】
1.一种驾驶行为分析方法，其特征在于，包括以下步骤: 跟踪三轴加速度计的信号曲线，当三轴加速度计的X轴信号的曲线面积大于基准值a时，并且GPS检测到的车头的角度差的绝对值大于等于基准值b时，记录为急转弯；当曲线面积大于基准值c，并且GPS检测到的车头的角度差小于基准值b时，记录为快速变道。2.如权利要求1所述的驾驶行为分析方法，其特征在于: 其中，所述基准值a和基准值c通过路测采集多次急转弯的X轴数曲线分析后得出。3.如权利要求1所述的驾驶行为分析方法，其特征在于: 其中，所述曲线面积是信号曲线与时间轴所围成的图形的面积。4.如权利要求1所述的驾驶行为分析方法，其特征在于: 其中，快速变道时，若前后两段曲线面积的符号位相同，则记录为快速变道后留在当前车道行驶。5.如权利要求1所述的驾驶行为分析方法，其特征在于: 其中，快速变道时，若前后两段曲线面积的符号位不同，则记录为快速变道后又重回原车道行驶。6.如权利要求1所述的驾驶行为分析方法，其特征在于: 其中，当GPS检测到汽车在行驶过程中，同时三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值d时，记录为急加速。7.如权利要求1所述的驾驶行为分析方法，其特征在于: 其中，当三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值e时，并且符号位为负时，记录为急减速。8.如权利要求6所述的驾驶行为分析方法，其特征在于: 其中，当GPS检测到汽车起始状态为静止，然后三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值f时，记录为急起步。9.如权利要求1所述的驾驶行为分析方法，其特征在于: 其中，当三轴加速度计的Z轴信号的曲线面积在正负符号位剧烈变化时，当最大值减去最小值的绝对值超过基准值h时，记录为车速过快导致的上下震动。10.如权利要求1所述的驾驶行为分析方法，其特征在于: 其中，GPS记录驾驶者违反动作的开始和结束的地点。11.一种驾驶行为分析系统，其特征在于，包括: 三轴加速度计，用于检测车辆在X、Y、Z三个方向上的加速度； GPS，用于检测车辆行驶的速度、车头的角度、车的行驶或者静止状态； 数据采集模块，采集三轴加速度计三个轴的数据，以及GPS的数据； 基准存储模块，存储有基准值a，基准值b，基准值c基准值d，基准值e;基准值h。 比较模块，对来自三轴加速度计和GPS的数据与基准存储模块中的基准值进行比较，当三轴加速度计的X轴信号的曲线面积大于基准值a时，记录为急转弯；当曲线面积大于基准值b，并且GPS检测到的车头的角度差小于基准值c时，记录为快速变道;当GPS检测到汽车在行驶过程中，同时三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值d时，记录为急加速，当三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值d时，并且符号位为负时，记录为急减速；当GPS检测到汽车起始状态为静止，然后三轴加速度计的Y轴信号的曲线面积大于基准值e时，记录为急起步；当三轴加速度计的Z轴信号的曲线面积在正负符号位剧烈变化时，记录为车速过快导致的上下震动； 动作记录模块，用于记录数据采集模块记录的数据和比较模块经过比较得到的急转弯、快速变道、急加速、急减速、急起步以及上下震动。
【文档编号】G01C21/10GK105823479SQ201610124907
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月4日
【发明人】吴佳, 王军勇, 王剑青
【申请人】上海畅星软件有限公司