一种车辆行驶状态的判断方法和装置的制造方法

一种车辆行驶状态的判断方法和装置的制造方法
【专利摘要】一种车辆行驶状态的判断方法和装置，包括，获取初始坐标转换矩阵，在检测到OBD数据和GPS信号后，根据OBD数据和GPS信号得到旋转角度，并根据旋转角度旋转车辆的加速度坐标系得到第一坐标转换矩阵；根据初始坐标转换矩阵和第一坐标转换矩阵得到第二坐标转换矩阵；其中，第二坐标转换矩阵用于将在加速度坐标系下的坐标转换至第二车辆坐标系下的坐标；在判断车辆行驶状态时，获取车辆在加速度坐标系下的第一加速度；根据第二坐标转换矩阵将在加速度坐标系下的第一加速度转换至第二车辆坐标系下的第二加速度；根据第二加速度确定车辆行驶状态，能够在车辆无OBD接口或无法接收GPS信号时，准确判断车辆的行驶状态。
【专利说明】
一种车辆行驶状态的判断方法和装置
技术领域
[0001] 本发明属于车辆行驶状态判断技术领域，具体涉及一种车辆行驶状态的判断方法 和装置。
【背景技术】
[0002] 随着我国国民经济的快速发展，人民生活水平的大幅提高，我国汽车的保有量呈 大幅增长之势，汽车作为运输工具之一，极有力地促进了经济的发展，但是，由此伴随而来 的是交通事故的频频发生，对人民生命的财产造成了一定程度的威胁，因此，对车辆进行有 效的监控和管理，是避免发生各类交通事故的有力保障，对于拥有各种类型车辆的机关企 事业单位来说，车辆的管理就成为了其日常事务中的一项重要工作。
[0003] 在现有技术中，在判断车辆驾驶状态时，一般需要借助OBD On-Board Diagnostic，车载诊断系统)或者GPS(Global Positioning System，全球定位系统)数据综 合进行判断，因此，对于一些没有0BD(接口或者无法获取GPS信号的车辆，则无法判断。

【发明内容】

[0004] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种车辆行驶状态的判断方法和装置、能 够在判断车辆状态时，在没有0BD数据或无法接收GPS信号时，准确判断车辆的行驶状态。 [0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0006] -方面，本发明实施例提供一种车辆驾驶行为行驶状态的判断方法，包括:获取初 始坐标转换矩阵;其中，所述初始坐标转换矩阵用于将在所述加速度坐标系下的坐标转换 至第一车辆坐标系下的坐标;在检测到0BD数据和GPS信号后，根据所述0BD数据和所述GPS 信号得到旋转角度，并根据所述旋转角度旋转车辆的加速度坐标系得到第一坐标转换矩 阵;其中，所述第一坐标转换矩阵用于将在所述第一车辆坐标系下的坐标转换至第二车辆 坐标系下的坐标;根据所述初始坐标转换矩阵和所述第一坐标转换矩阵得到第二坐标转换 矩阵；其中，所述第二坐标转换矩阵用于将在所述加速度坐标系下的坐标转换至第二车辆 坐标系下的坐标;在判断车辆行驶状态时，获取车辆在所述加速度坐标系下的第一加速度； 根据所述第二坐标转换矩阵将在所述加速度坐标系下的第一加速度转换至所述第二车辆 坐标系下的第二加速度;根据所述第二加速度确定所述车辆行驶状态。
[0007] 另一方面，本发明实施例提供一种车辆行驶状态的判断装置，包括：第一获取单 元，用于获取初始坐标转换矩阵;其中，所述初始坐标转换矩阵用于将在所述加速度坐标系 下的坐标转换至第一车辆坐标系下的坐标;第一处理单元，用于在检测到0BD数据和GPS信 号后，根据所述0BD数据和所述GPS信号得到旋转角度，并根据所述旋转角度旋转车辆的加 速度坐标系得到第一坐标转换矩阵;其中，所述第一坐标转换矩阵用于将在所述第一车辆 坐标系下的坐标转换至第二车辆坐标系下的坐标;第二处理单元，用于根据所述初始坐标 转换矩阵和所述第一坐标转换矩阵得到第二坐标转换矩阵;其中，所述第二坐标转换矩阵 用于将在所述加速度坐标系下的坐标转换至第二车辆坐标系下的坐标;第二获取单元，用 于在判断车辆行驶状态时，获取车辆在所述加速度坐标系下的第一加速度;旋转单元，用于 根据所述第二坐标转换矩阵将在所述加速度坐标系下的第一加速度转换至所述第二车辆 坐标系下的第二加速度;状态确定单元，用于根据所述第二加速度确定所述车辆行驶状态。
[0008] 本发明实施例提供一种车辆行驶状态的判断方法和装置，该方法包括获取初始坐 标转换矩阵；其中，该初始坐标转换矩阵用于将在该加速度坐标系下的坐标转换至第一车 辆坐标系下的坐标;在检测到0BD数据和GPS信号后，根据该0BD数据和该GPS信号得到旋转 角度，并根据该旋转角度旋转车辆的加速度坐标系得到第一坐标转换矩阵;其中，该第一坐 标转换矩阵用于将在该第一车辆坐标系下的坐标转换至第二车辆坐标系下的坐标;根据该 初始坐标转换矩阵和该第一坐标转换矩阵得到第二坐标转换矩阵;其中，该第二坐标转换 矩阵用于将在该加速度坐标系下的坐标转换至第二车辆坐标系下的坐标;在判断车辆行 驶状态时，获取车辆在该加速度坐标系下的第一加速度;根据该第二坐标转换矩阵将在该 加速度坐标系下的第一加速度转换至该第二车辆坐标系下的第二加速度;根据该第二加速 度确定该车辆行驶状态，这样，在判断车辆状态时，可以将采集的加速度转换至第二车辆坐 标系中，从而确定该车辆的车头或者车尾在该第二车辆坐标系中的方向，进而只需要根据 加速度的值即可准确判断车辆行驶的状态，无需0BD数据和GPS信号，从而实现了在车辆无 0BD接口或无法接收GPS信号时，准确判断车辆的行驶状态。
【附图说明】
[0009] 图1是本发明实施例提供的一种车辆行驶状态的判断方法的流程示意图；
[0010] 图2是本发明实施例提供的另一种车辆行驶状态的判断方法的流程示意图；
[0011] 图3是本发明实施例提供的一种在第一车辆坐标系下的加速度点的分布图；
[0012] 图4是本发明实施例提供的一种在加速度坐标系下划分区间的示意图；
[0013] 图5是本发明实施例提供的一种车辆行驶状态的判断装置的结构示意图；
[0014] 图6是本发明实施例提供的另一种车辆行驶状态的判断装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015] 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及 附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例 中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附 权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0016] 在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。 在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的"一种"、"所述"和"该"也旨在包括多数 形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语"和/或"是指并包 含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0017] 图1为本发明实施例一种车辆行驶状态的判断方法，如图1所示，包括：
[0018] S101、获取初始坐标转换矩阵。
[0019] 其中，该初始坐标转换矩阵用于将在该加速度坐标系下的坐标转换至第一车辆坐 标系下的坐标。
[0020] 在本步骤中，可以让车辆停止在平坦的路面上，并采集三轴加速度传感器基于加 速度坐标系输出的加速度A(a，b，c)，而此时车辆仅受到重力加速度的作用，因此，该第一车 辆坐标系为该车辆停止在平坦的路面上时确定的车辆运动平面的坐标系，车辆在第一车辆 坐标系x-y-z中的值为B(0,0，g)，并根据公式B=R*A,可以计算得到初始坐标转换矩阵R，通 过该初始坐标转换矩阵，能够将加速度坐标系下的坐标转换至第一车辆坐标系下的坐标， 从而确定车辆的加速度在Z轴上的方向。
[0021] S102、在检测到0BD数据和GPS信号后，根据该0BD数据和该GPS信号得到旋转角度， 并根据该旋转角度旋转车辆的加速度坐标系得到第一坐标转换矩阵。
[0022] 其中，该第一坐标转换矩阵用于将在该第一车辆坐标系下的坐标转换至第二车辆 坐标系下的坐标。
[0023] 在本步骤中，可以通过以下步骤得到旋转角度，如图2所示，包括：
[0024] S1021、采集该车辆的加速度，并根据该初始坐标转换矩阵将采集的加速度由加速 度坐标系下转换至第一车辆坐标系下。
[0025]在本步骤中，可以通过三轴加速度传感器基于加速度坐标系采集车辆的加速度， 得到加速度队列，该加速度队列包括按照采集顺序排列的预设样本数量(如100个）的加速 度，并将采集的加速度通过公式B = R*A转换至第一车辆坐标系下，其中，A为基于加速度坐 标系采集的加速度，B为第一车辆坐标系下的加速度，R为初始坐标转换矩阵，从而确定车辆 在路面上的Z轴方向，这样，后续只需要通过车辆的车身的方向和加速度在X-Y平面的坐标 的关系找到车头或者车尾方向，即可判断车辆的行驶状态。
[0026] S1022、按照预设时间间隔判断转换后的加速度是否满足第一预设条件，在该加速 度满足第一预设条件时，获取采集的预设样本数量的加速度分布在该第一车辆坐标系下的 加速度点，并获取每个加速度点对应的行驶状态。
[0027] 其中，该第一预设条件可以是该转换后的加速度的值是否大于或者等于预设门限 值，示例地，可以每隔500毫秒(相当于预设时间间隔)判断一次转换后的加速度的值是否大 于或等于预设门限值(如240mg)，在转换后的加速度的值大于或等于该预设门限值时，获取 预设样本数量的加速度分布在该第一车辆坐标系下的加速度点，如图3所示，图3中的点即 为在该第一车辆坐标系下的加速度点，图中的加速度点的位置是根据加速度的值和方向确 定的。
[0028] 在得到加速度点后，在本实施例一种可能的实现方式中，可以通过以下步骤获取 每个加速度点对应的行驶状态：
[0029] S1、分别获取该车辆在第一时刻和第二时刻的GPS信号和0BD数据。
[0030]其中，该第二时刻为该第一时刻的上一时刻。
[0031] S2、根据获取的GPS信号和0BD数据获取该车辆在该第二时刻与该第一时刻的速度 差值。
[0032] S3、根据获取的GPS信号得到航向角速度。
[0033] S4、在该速度差值大于或者等于第一预设阈值时，确定该车辆在第一时刻的行驶 状态为急加速状态;在该速度差值小于或等于第二预设阈值时，确定该车辆在第一时刻的 行驶状态为急减速状态;在该航向角速度满足ω多a/v时，确定该车辆在第一时刻的行驶状 态为急拐弯状态。
[0034] 其中，ω为该航向角速度，a为该速度差值，v为该车辆在该第一时刻的速度，该第 一预设阈值可以是9km/h，该第二预设阈值可以是-9km/h。
[0035] 在本实施例一种可能的实现方式中，在得到加速度点的行驶状态后，加速度点的 行驶状态可以按照{(乂11，￥11)，011，〇11，411，1'11}格式记录，其中，（乂11，￥11)为该加速度点在第一 车辆坐标系中X-Y平面的坐标，θη为该加速度点相对X轴正方向在逆时针方向上的角度，Dn 为急减速状态标识，示例地，当该急减速状态标识为1时，表示该车辆的当前状态为急减速 状态，An为急加速状态标识，示例地，当该急加速状态标识为1时，表示该车辆的当前状态为 急加速状态，Τη为急拐弯状态标识，示例地，当该急拐弯状态标识为1时，表示该车辆的当前 状态为急拐弯状态。
[0036] 需要说明的是，在本实施例中，上述Dn，An，Tn并不局限于只有一个是1(即加速或 者减速或者拐弯），也可以是Dn和Τη都是1，表示该车辆急减速拐弯;或者是An和Τη都是1，表 示该车辆急加速拐弯。
[0037] S1023、按照预设角度将该加速度坐标系划分为多个区间，并统计该多个区间内的 加速度点的个数。
[0038] 在本实施例一种可能的实现方式中，如图4所示，可以在该加速度坐标系内以一个 预设角度(如30度)大小的扇形区域(如图中实线与X轴正方向形成的扇形），按照预设旋转 角度(如15度)为步长依次进行旋转覆盖360度，从而得到多个区间，并统计该多个区间内的 加速度点的个数。
[0039] S1024、按照由多到少的顺序从该多个区间中确定该加速度点最多的Ν个区间。
[0040] 其中，Ν为大于0的正整数，例如，可以从上述多个区间中选择加速度点最多的3个 区间（记为Ν1、Ν2、Ν3)。
[0041] S1025、在该Ν个区间内全部加速度点的个数大于或者等于第一预设值时，分别统 计所述Ν个区间中每个区间的急加速状态的加速度点和急减速状态的加速度点以及急拐弯 状态的加速度点的个数。
[0042] S1026、在该Ν个区间中急加速状态的加速度点的个数最多且该急加速状态的加速 度点的个数大于或者等于第二预设值时，确定该Ν个区间为急加速区间；在该Ν个区间中急 减速状态的加速度点的个数最多且该急减速状态的加速度点的个数大于或者等于第二预 设值时，确定该Ν个区间为急减速区间。
[0043] 示例地，以上述选择的3个区间（即Ν1、Ν2、Ν3)为例进行说明，在上述3个区间内的 加速度点的总个数大于或等于第一预设值(如10)时，分别统计上述选择的3个区间中每个 区间内急加速状态和急减速状态的加速度点的个数，若确定该Ν个区间中急加速状态的加 速度点的个数最多且该急加速状态的加速度点的个数大于或者等于第二预设值(如5)时， 确定该Ν个区间为急加速区间;在确定该Ν个区间中急减速状态的加速度点的个数最多且该 急减速状态的加速度点的个数大于或者等于该第二预设值时，确定该Ν个区间为急减速区 间。
[0044] 需要说明的是，在同一个区间中，若有两种状态的加速度点的个数都是最多且个 数相同，则无法确定该区间对应的状态，在本实施例一种可能的实现方式中，可以继续采集 车辆的加速度，并用采集的车辆的加速度替换上述加速度队列中第一个采集的加速度，并 继续执行上述步骤S1021至步骤S1026,直至确定该Ν个区间为急加速区间或者急减速区间。
[0045] S1027、获取该急加速区间或者急减速区间内每个加速度点与该加速度传感器坐 标系X轴的夹角，并计算该急加速区间或者急减速区间内的全部加速度点的夹角的平均值 得到该旋转角度。
[0046] 示例地，以区间N1为例：
[0047] 通过公式
计算区间N1内的全部加速度点的夹角的平均值 得到该旋转角度frn，其中，θη为区间N1中第η个加速度点与第一车辆坐标系的X轴正方向的 角度，ΝΙν为区间Ν1的全部加速度点的总个数，上述只是以加速度点与该加速度传感器坐标 系X轴正方向的夹角为例进行的说明，本实施例并不局限与此，还可以是加速度点与该加速 度传感器坐标系X轴负方向的夹角。
[0048]可选地，在得到旋转角度后，可以根据旋转角度进一步验证上述步骤S1026确定的 区间是否正确，具体地，统计上述选择的3个区间中每个区间内急拐弯状态的加速度点的个 数，并确定急拐弯状态的加速度点最多的区间为急拐弯区间，在该急加速区间和该急减速 区间以及该急拐弯区间满足第二预设条件时，确定选择的急加速区间或者急减速区间为 正确选择的区间，并执行后续的步骤S103至步骤S106,在确定选择的急加速区间或者急减 速区间不正确时，继续采集车辆的加速度，并用采集的车辆的加速度替换上述加速度队列 中第一个采集的加速度，并继续执行上述步骤S1021至步骤S1027,直至确定选择的急加速 区间或者急减速区间为正确选择的区间。
[0049] 在本实施例中，该第二预设条件可以包括以下条件：
[0050] 急加速扇区的和急减速扇区的gm的角度差在第一预设角度范围（如170度 ~190度）内，如角度差为180度。
[0051] 急减速扇区的gm和急拐弯扇区的§m的角度差在第二预设角度范围（如80度~ 100度或者260度~280度）内，如角度差为90度，或270度。
[0052] 急加速扇区的gm和急拐弯扇区的im的角度差在第二预设角度范围（如8〇度~ 100度或者260度~280度）内，如角度差为90度，或270度。
[0053]在得到旋转角度且确定正确选择的区间后，根据该旋转角度绕该加速度坐标系的 Z轴旋转该加速度坐标系，从而得到该第一坐标转换矩阵。
[0054] S103、根据该初始坐标转换矩阵和该第一坐标转换矩阵得到第二坐标转换矩阵。
[0055] 其中，该第二坐标转换矩阵用于将在该加速度坐标系下的坐标转换至第二车辆坐 标系下的坐标。
[0056]在本实施例中，可以通过公式R" =R'*R得到该第二坐标转换矩阵。
[0057]其中，R"为该第二坐标转换矩阵，R'为该第一坐标转换矩阵，R为该初始坐标转换 矩阵。
[0058] S104、在判断车辆行驶状态时，获取车辆在该加速度坐标系下的第一加速度。
[0059]其中，可以通过三轴加速度传感器采集该第一加速度。
[0060] S105、根据该第二坐标转换矩阵将在该加速度坐标系下的第一加速度转换至该第 二车辆坐标系下的第二加速度。
[0061]在本步骤中，可以通过以下公式将在加速度坐标系下的第一加速度的坐标转换至 第二车辆坐标系下的第二加速度的坐标:C = R"*A，其中，C为该第二加速度，A为该第一加速 度，R"为该第二坐标转换矩阵。
[0062] S106、根据该第二加速度确定该车辆行驶状态。
[0063]在本步骤中，确定该第二车辆坐标系X轴的正方向或者Y轴的正方向是否为车头方 向，若第二车辆坐标系的X轴的正方向为车头方向，在该第二加速度在X轴上的值的相反数 大于或等于预设加速阈值时，确定该车辆的行驶状态为急加速状态;在该第二加速度在X轴 上的值大于或等于预设减速阈值时，确定该车辆的行驶状态为急减速状态;在该第二加速 度在Y轴上的绝对值大于或等于预设拐弯阈值时，确定该车辆的行驶状态为急拐弯状态;若 第二车辆坐标系的X轴的正方向为车尾方向，在该第二加速度在X轴上的值大于或等于预设 加速阈值时，确定该车辆的行驶状态为急加速状态;在该第二加速度在X轴上的值的相反数 大于或等于预设减速阈值时，确定该车辆的行驶状态为急减速状态;在该第二加速度在Y轴 上的绝对值大于或等于预设拐弯阈值时，确定该车辆的行驶状态为急拐弯状态;若该第二 车辆坐标系Y轴的正方向为车头方向，在该第二加速度在Y轴上的值的相反数大于或等于预 设加速阈值时，确定该车辆的行驶状态为急加速状态;在该第二加速度在Y轴上的值大于或 等于预设减速阈值时，确定该车辆的行驶状态为急减速状态;在该第二加速度在X轴上的绝 对值大于或等于预设拐弯阈值时，确定该车辆的行驶状态为急拐弯状态;若该第二车辆坐 标系Y轴的正方向为车尾方向，在该第二加速度在Y轴上的值大于或等于预设加速阈值时， 确定该车辆的行驶状态为急加速状态;在该第二加速度在Y轴上的值的相反数大于或等于 预设减速阈值时，确定该车辆的行驶状态为急减速状态;在该第二加速度在X轴上的绝对值 大于或等于预设拐弯阈值时，确定该车辆的行驶状态为急拐弯状态。
[0064]示例地，假设该第二加速度的坐标为B(a，b，c)，若第二车辆坐标系的X轴的正方向 为车头方向，在-a大于或等于预设加速阀值时，则确定该车辆的行驶状态为急加速状态，在 a大于或等于预设减速阀值时，则确定该车辆的行驶状态为急减速状态，在| b |大于或等于 预设拐弯阀值时，则确定该车辆的行驶状态为急拐弯状态;若第二车辆坐标系的X轴的正方 向为车尾方向，在a大于或等于预设加速阀值时，则确定该车辆的行驶状态为急加速状态， 在_a大于或等于预设减速阀值时，则确定该车辆的行驶状态为急减速状态，在| b |大于或等 于预设拐弯阀值时，则确定该车辆的行驶状态为急拐弯状态;若第二车辆坐标系的Y轴的正 方向为车头方向，在_b大于或等于预设加速阀值时，则确定该车辆的行驶状态为急加速状 态，在b大于或等于预设减速阀值时，则确定该车辆的行驶状态为急减速状态，在| a |大于或 等于预设拐弯阀值时，则确定该车辆的行驶状态为急拐弯状态;若第二车辆坐标系的X轴的 正方向为车尾方向，在b大于或等于预设加速阀值时，则确定该车辆的行驶状态为急加速状 态，在_b大于或等于预设减速阀值时，则确定该车辆的行驶状态为急减速状态，在| a |大于 或等于预设拐弯阀值时，则确定该车辆的行驶状态为急拐弯状态。
[0065]下面对确定该第二车辆坐标系X轴的正方向或者Y轴的正方向是否为车头方向进 行具体说明：
[0066]在得到旋转角度并确定急加速区间或者急减速区间后，即可确定第一车辆坐标系 的X轴和车头或者车尾的方向关系，具体地，该急加速区间的旋转角度即为车尾方向与第一 车辆坐标系的X轴正方向的角度，该急减速区间的旋转角度即为车头方向与第一车辆坐标 系的X轴正方向的角度。若通过急加速区间的旋转角度得到第一坐标转换矩阵，并通过步骤 S103得到第二坐标转换矩阵，则通过第二坐标转换矩阵即可将第一车辆坐标系旋转至第二 车辆坐标系，其中，该第二车辆坐标系的X轴的正方向为车尾方向；若通过急减速区间得到 第一坐标转换矩阵，并通过步骤S103得到第二坐标转换矩阵，则通过第二坐标转换矩阵即 可将第一车辆坐标系旋转至第二车辆坐标系，其中，该第二车辆坐标系的X轴的正方向为车 头方向。
[0067] 可选地，本实施例还可以确定第一车辆坐标系的Y轴和车头或者车尾的方向关系， 示例地，在得到上述急加速区间的旋转角度后，将该旋转角度增加90度，并按照增加后的旋 转角度旋转车辆的加速度坐标系得到第一坐标转换矩阵，并根据步骤S103得到第二坐标 转换矩阵，则通过第二坐标转换矩阵即可将第一车辆坐标系旋转至第二车辆坐标系，其中， 该第二车辆坐标系的Y轴的正方向为车尾方向；在得到上述急减速区间的旋转角度后，将该 旋转角度增加90度，并按照增加后的旋转角度旋转车辆的加速度坐标系得到第一坐标转换 矩阵，并根据步骤S103得到第二坐标转换矩阵，则通过第二坐标转换矩阵即可将第一车辆 坐标系旋转至第二车辆坐标系，其中，该第二车辆坐标系的Y轴的正方向为车头方向。
[0068] 当然，本实施例还可以将该急加速区间的旋转角度增加270度，则在通过第二坐标 转换矩阵将第一车辆坐标系旋转至第二车辆坐标系后，该第二车辆坐标系的Y轴的正方向 为车头方向；或者，将该急减速区间的旋转角度增加270度，则在通过第二坐标转换矩阵将 第一车辆坐标系旋转至第二车辆坐标系后，该第二车辆坐标系的γ轴的正方向为车尾方向。
[0069] 需要说明的是，在上述步骤S1027中，还可以直接获取该急加速区间或者急减速区 间内每个加速度点与该加速度传感器坐标系Y轴的夹角，并计算该急加速区间或者急减速 区间内的全部加速度点的夹角的平均值得到该旋转角度，这样，在得到旋转角度后，可以不 用再增加90度或者270度，直接以该旋转角度旋转车辆的加速度坐标系得到第一坐标转换 矩阵，并根据步骤S103得到第二坐标转换矩阵，则通过第二坐标转换矩阵即可将第一车辆 坐标系旋转至第二车辆坐标系，从而确定第一车辆坐标系的Y轴和车头或者车尾的方向关 系，其具体的确定方法可以参考前述对确定第一车辆坐标系的X轴和车头或者车尾的方向 关系的描述，此处不再赘述。
[0070] 需要说明的是，对于上述方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动 作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据 本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说 明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须 的。
[0071] 采用上述实施例，在判断车辆状态时，可以将采集的加速度转换至第二车辆坐标 系中，从而确定该车辆的车头或者车尾在该第二车辆坐标系中的方向，进而只需要根据加 速度的值即可准确判断车辆行驶的状态，无需0BD数据和GPS信号，从而实现了在车辆无0BD 接口或无法接收GPS信号时，准确判断车辆的行驶状态。
[0072] 图5为本发明实施例提供的一种车辆行驶状态的判断装置，如图5所示，包括：
[0073] 第一获取单元501，用于获取初始坐标转换矩阵;其中，该初始坐标转换矩阵用于 将在该加速度坐标系下的坐标转换至第一车辆坐标系下的坐标；
[0074] 第一处理单元502,用于在检测到0BD数据和GPS信号后，根据该0BD数据和该GPS信 号得到旋转角度，并根据该旋转角度旋转车辆的加速度坐标系得到第一坐标转换矩阵；其 中，该第一坐标转换矩阵用于将在该第一车辆坐标系下的坐标转换至第二车辆坐标系下的 坐标；
[0075]第二处理单元503，用于根据该初始坐标转换矩阵和该第一坐标转换矩阵得到第 二坐标转换矩阵;其中，该第二坐标转换矩阵用于将在该加速度坐标系下的坐标转换至第 二车辆坐标系下的坐标；
[0076]第二获取单元504,用于在判断车辆行驶状态时，获取车辆在该加速度坐标系下的 第一加速度；
[0077]旋转单元505,用于根据该第二坐标转换矩阵将在该加速度坐标系下的第一加速 度转换至该第二车辆坐标系下的第二加速度；
[0078]状态确定单元506,用于根据该第二加速度确定该车辆行驶状态。
[0079]可选地，该状态确定单元506,具体用于判断该第二车辆坐标系X轴的正方向是否 为车头方向，若该第二车辆坐标系X轴的正方向为车头方向，在该第二加速度在X轴上的值 的相反数大于或等于预设加速阈值时，确定该车辆的行驶状态为急加速状态;在该第二加 速度在X轴上的值大于或等于预设减速阈值时，确定该车辆的行驶状态为急减速状态;在该 第二加速度在Y轴上的绝对值大于或等于预设拐弯阈值时，确定该车辆的行驶状态为急拐 弯状态;若该第二车辆坐标系X轴的正方向为车尾方向，在该第二加速度在X轴上的值大于 或等于预设加速阈值时，确定该车辆的行驶状态为急加速状态;在该第二加速度在X轴上 的值的相反数大于或等于预设减速阈值时，确定该车辆的行驶状态为急减速状态;在该第 二加速度在Y轴上的绝对值大于或等于预设拐弯阈值时，确定该车辆的行驶状态为急拐弯 状态。
[0080] 可选地，该第一处理单元502,具体用于采集该车辆的加速度，并根据该初始坐标 转换矩阵将采集的加速度由加速度坐标系下转换至第一车辆坐标系下;按照预设时间间隔 判断转换后的加速度是否满足第一预设条件，在该加速度满足第一预设条件时，获取采集 的预设样本数量的加速度分布在该第一车辆坐标系下的加速度点，并获取每个加速度点对 应的行驶状态;按照预设角度将该加速度坐标系划分为多个区间，并统计该多个区间内的 加速度点的个数;并按照由多到少的顺序从该多个区间中确定该加速度点最多的N个区间， 其中，N为大于0的正整数;在该N个区间内全部加速度点的个数大于或者等于第一预设值 时，分别统计该N个区间中每个区间的急加速状态的加速度点和急减速状态的加速度点以 及急拐弯状态的加速度点的个数;在该急加速状态的加速度点的个数最多且该急减速状态 的加速度点的个数大于或者等于第二预设值时，确定该N个区间中急加速状态的加速度点 最多的区间为急加速区间；在该N个区间中急减速状态的加速度点的个数最多且该急减速 状态的加速度点的个数大于或者等于第二预设值时，确定该N个区间为急减速区间；获取该 急加速区间或者急减速区间内每个加速度点与该加速度传感器坐标系X轴的夹角，并计算 该急加速区间或者急减速区间内的全部加速度点的夹角的平均值得到该旋转角度；
[0081] 该第二处理单元503，具体用于通过公式R" =R' *R得到该第二坐标转换矩阵，其 中，R"为该第二坐标转换矩阵，R'为该第一坐标转换矩阵，R为该初始坐标转换矩阵。
[0082]可选地，该第一处理单元502,具体用于分别获取该车辆在第一时刻和第二时刻的 GPS信号和0BD数据;其中，该第二时刻为该第一时刻的上一时刻;根据获取的GPS信号和0BD 数据获取该车辆在该第二时刻与该第一时刻的速度差值;根据获取的GPS信号得到航向角 速度;在该速度差值大于或者等于第一预设阈值时，确定该车辆在第一时刻的行驶状态为 急加速状态;在该速度差值小于或等于第二预设阈值时，确定该车辆在第一时刻的行驶状 态为急减速状态;在该航向角速度满足ω多a/v时，确定该车辆在第一时刻的行驶状态为急 拐弯状态，其中，ω为该航向角速度，a为该速度差值，v为该车辆在该第一时刻的速度。 [0083] 可选地，如图6所示，该装置还包括：
[0084]验证单元507,用于确定该N个区间中急拐弯状态的加速度点最多的区间为急拐弯 区间；在该急加速区间和该急减速区间以及该急拐弯区间满足第二预设条件时，确定选择 的急加速区间或者急减速区间为正确选择的区间。
[0085]采用上述装置，在判断车辆状态时，可以将采集的加速度转换至第二车辆坐标系 中，从而确定该车辆的车头或者车尾在该第二车辆坐标系中的方向，进而只需要根据加速 度的值即可准确判断车辆行驶的状态，无需0BD数据和GPS信号，从而实现了在车辆无0BD接 口或无法接收GPS信号时，准确判断车辆的行驶状态。
[0086]需要说明的是，上述装置中各个单元或模块的功能和作用的实现过程具体详见上 述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
[0087] 对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实 施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件 说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以 不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的 需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付 出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0088] 以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围 为准。
【主权项】
1. 一种车辆行驶状态的判断方法，其特征在于，包括： 获取初始坐标转换矩阵；其中，所述初始坐标转换矩阵用于将在加速度坐标系下的坐 标转换至第一车辆坐标系下的坐标； 在检测到OBD数据和GPS信号后，根据所述OBD数据和所述GPS信号得到旋转角度，并根 据所述旋转角度旋转车辆的加速度坐标系得到第一坐标转换矩阵;其中，所述第一坐标转 换矩阵用于将在所述第一车辆坐标系下的坐标转换至第二车辆坐标系下的坐标； 根据所述初始坐标转换矩阵和所述第一坐标转换矩阵得到第二坐标转换矩阵；其中， 所述第二坐标转换矩阵用于将在所述加速度坐标系下的坐标转换至第二车辆坐标系下的 坐标； 在判断车辆行驶状态时，获取车辆在所述加速度坐标系下的第一加速度； 根据所述第二坐标转换矩阵将在所述加速度坐标系下的第一加速度转换至所述第二 车辆坐标系下的第二加速度； 根据所述第二加速度确定所述车辆行驶状态。2. 根据权利要求1所述的判断方法，其特征在于，所述根据所述第二加速度确定所述车 辆行驶状态包括： 确定所述第二车辆坐标系X轴的正方向或者所述第二车辆坐标系Y轴的正方向是否为 车头方向； 若所述第二车辆坐标系X轴的正方向为车头方向，所述根据所述第二加速度确定所述 车辆行驶状态包括:在所述第二加速度在X轴上的值的相反数大于或等于预设加速阈值时， 确定所述车辆的行驶状态为急加速状态;在所述第二加速度在X轴上的值大于或等于预设 减速阈值时，确定所述车辆的行驶状态为急减速状态;在所述第二加速度在Y轴上的绝对值 大于或等于预设拐弯阈值时，确定所述车辆的行驶状态为急拐弯状态； 若所述第二车辆坐标系X轴的正方向为车尾方向，所述根据所述第二加速度确定所述 车辆行驶状态包括:在所述第二加速度在X轴上的值大于或等于预设加速阈值时，确定所述 车辆的行驶状态为急加速状态;在所述第二加速度在X轴上的值的相反数大于或等于预设 减速阈值时，确定所述车辆的行驶状态为急减速状态;在所述第二加速度在Y轴上的绝对值 大于或等于预设拐弯阈值时，确定所述车辆的行驶状态为急拐弯状态； 若所述第二车辆坐标系Y轴的正方向为车头方向，所述根据所述第二加速度确定所述 车辆行驶状态包括:在所述第二加速度在Y轴上的值的相反数大于或等于预设加速阈值时， 确定所述车辆的行驶状态为急加速状态;在所述第二加速度在Y轴上的值大于或等于预设 减速阈值时，确定所述车辆的行驶状态为急减速状态;在所述第二加速度在X轴上的绝对值 大于或等于预设拐弯阈值时，确定所述车辆的行驶状态为急拐弯状态； 若所述第二车辆坐标系Y轴的正方向为车尾方向，所述根据所述第二加速度确定所述 车辆行驶状态包括:在所述第二加速度在Y轴上的值大于或等于预设加速阈值时，确定所述 车辆的行驶状态为急加速状态;在所述第二加速度在Y轴上的值的相反数大于或等于预设 减速阈值时，确定所述车辆的行驶状态为急减速状态;在所述第二加速度在X轴上的绝对值 大于或等于预设拐弯阈值时，确定所述车辆的行驶状态为急拐弯状态。3. 根据权利要求1或2所述的判断方法，其特征在于，所述根据所述OBD数据和所述GPS 信号得到旋转角度包括： 采集所述车辆的加速度，并根据所述初始坐标转换矩阵将采集的加速度由加速度坐标 系下转换至第一车辆坐标系下； 按照预设时间间隔判断转换后的加速度是否满足第一预设条件，在所述加速度满足第 一预设条件时，获取采集的预设样本数量的加速度分布在所述第一车辆坐标系下的加速度 点，并获取每个加速度点对应的行驶状态； 按照预设角度将所述加速度坐标系划分为多个区间，并统计所述多个区间内的加速度 点的个数； 按照由多到少的顺序从所述多个区间中确定所述加速度点最多的N个区间，其中，N为 大于0的正整数； 在所述N个区间内全部加速度点的个数大于或者等于第一预设值时，分别统计所述N个 区间中每个区间的急加速状态的加速度点和急减速状态的加速度点以及急拐弯状态的加 速度点的个数； 在所述N个区间中急加速状态的加速度点的个数最多且所述急加速状态的加速度点的 个数大于或者等于第二预设值时，确定所述N个区间为急加速区间；在所述N个区间中急减 速状态的加速度点的个数最多且所述急减速状态的加速度点的个数大于或者等于第二预 设值时，确定所述N个区间为急减速区间； 获取所述急加速区间或者急减速区间内每个加速度点与所述加速度传感器坐标系X轴 的夹角，并计算所述加速区间或者减速区间内的全部加速度点的夹角的平均值得到所述旋 转角度； 所述根据所述初始坐标转换矩阵和所述第一坐标转换矩阵得到第二坐标转换矩阵包 括： 通过公式R"=R'*R得到所述第二坐标转换矩阵，其中，R"为所述第二坐标转换矩阵，R' 为所述第一坐标转换矩阵，R为所述初始坐标转换矩阵。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取每个加速度点对应的行驶状态包 括： 分别获取所述车辆在第一时刻和第二时刻的GPS信号和OBD数据;其中，所述第二时刻 为所述第一时刻的上一时刻； 根据获取的GPS信号和OBD数据获取所述车辆在所述第二时刻与所述第一时刻的速度 差值； 根据获取的GPS信号得到航向角速度； 在所述速度差值大于或者等于第一预设阈值时，确定所述车辆在第一时刻的行驶状态 为急加速状态； 在所述速度差值小于或等于第二预设阈值时，确定所述车辆在第一时刻的行驶状态为 急减速状态； 在所述航向角速度满足ω多a/v时，确定所述车辆在第一时刻的行驶状态为急拐弯状 态，其中，ω为所述航向角速度，a为所述速度差值，v为所述车辆在所述第一时刻的速度。5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在计算所述加速区间或者减速区间内的全 部加速度点的夹角的平均值得到所述旋转角度后，所述方法还包括： 确定所述N个区间中急拐弯状态的加速度点最多的区间为急拐弯区间； 在所述急加速区间和所述急减速区间以及所述急拐弯区间满足第二预设条件时，确定 选择的急加速区间或者急减速区间为正确选择的区间。6. -种车辆行驶状态的判断装置，其特征在于，包括： 第一获取单元，用于获取初始坐标转换矩阵;其中，所述初始坐标转换矩阵用于将在加 速度坐标系下的坐标转换至第一车辆坐标系下的坐标； 第一处理单元，用于在检测到OBD数据和GPS信号后，根据所述OBD数据和所述GPS信号 得到旋转角度，并根据所述旋转角度旋转车辆的加速度坐标系得到第一坐标转换矩阵；其 中，所述第一坐标转换矩阵用于将在所述第一车辆坐标系下的坐标转换至第二车辆坐标系 下的坐标； 第二处理单元，用于根据所述初始坐标转换矩阵和所述第一坐标转换矩阵得到第二坐 标转换矩阵；其中，所述第二坐标转换矩阵用于将在所述加速度坐标系下的坐标转换至第 二车辆坐标系下的坐标； 第二获取单元，用于在判断车辆行驶状态时，获取车辆在所述加速度坐标系下的第一 加速度； 旋转单元，用于根据所述第二坐标转换矩阵将在所述加速度坐标系下的第一加速度转 换至所述第二车辆坐标系下的第二加速度； 状态确定单元，用于根据所述第二加速度确定所述车辆行驶状态。7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述状态确定单元，具体用于确定所述第 二车辆坐标系X轴的正方向是否为车头方向，若所述第二车辆坐标系X轴的正方向为车头方 向，在所述第二加速度在X轴上的值的相反数大于或等于预设加速阈值时，确定所述车辆的 行驶状态为急加速状态;在所述第二加速度在X轴上的值大于或等于预设减速阈值时，确定 所述车辆的行驶状态为急减速状态;在所述第二加速度在Y轴上的绝对值大于或等于预设 拐弯阈值时，确定所述车辆的行驶状态为急拐弯状态;若所述第二车辆坐标系X轴的正方向 为车尾方向，在所述第二加速度在X轴上的值大于或等于预设加速阈值时，确定所述车辆的 行驶状态为急加速状态;在所述第二加速度在X轴上的值的相反数大于或等于预设减速阈 值时，确定所述车辆的行驶状态为急减速状态;在所述第二加速度在Y轴上的绝对值大于或 等于预设拐弯阈值时，确定所述车辆的行驶状态为急拐弯状态;若所述第二车辆坐标系Y轴 的正方向为车头方向，在所述第二加速度在Y轴上的值的相反数大于或等于预设加速阈值 时，确定所述车辆的行驶状态为急加速状态;在所述第二加速度在Y轴上的值大于或等于预 设减速阈值时，确定所述车辆的行驶状态为急减速状态;在所述第二加速度在X轴上的绝对 值大于或等于预设拐弯阈值时，确定所述车辆的行驶状态为急拐弯状态;若所述第二车辆 坐标系Y轴的正方向为车尾方向，在所述第二加速度在Y轴上的值大于或等于预设加速阈值 时，确定所述车辆的行驶状态为急加速状态;在所述第二加速度在Y轴上的值的相反数大于 或等于预设减速阈值时，确定所述车辆的行驶状态为急减速状态;在所述第二加速度在X轴 上的绝对值大于或等于预设拐弯阈值时，确定所述车辆的行驶状态为急拐弯状态。8. 根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述第一处理单元，具体用于采集所述 车辆的加速度，并根据所述初始坐标转换矩阵将采集的加速度由加速度坐标系下转换至第 一车辆坐标系下；按照预设时间间隔判断转换后的加速度是否满足第一预设条件，在所述 加速度满足第一预设条件时，获取采集的预设样本数量的加速度分布在所述第一车辆坐标 系下的加速度点，并获取每个加速度点对应的行驶状态;按照预设角度将所述加速度坐标 系划分为多个区间，并统计所述多个区间内的加速度点的个数;并按照由多到少的顺序从 所述多个区间中确定所述加速度点最多的N个区间，其中，N为大于0的正整数;在所述N个区 间内全部加速度点的个数大于或者等于第一预设值时，分别统计所述N个区间中每个区间 的急加速状态的加速度点和急减速状态的加速度点以及急拐弯状态的加速度点的个数;在 所述急加速状态的加速度点的个数最多且所述急减速状态的加速度点的个数大于或者等 于第二预设值时，确定所述N个区间中急加速状态的加速度点最多的区间为急加速区间;在 所述N个区间中急减速状态的加速度点的个数最多且所述急减速状态的加速度点的个数大 于或者等于第二预设值时，确定所述N个区间为急减速区间；获取所述急加速区间或者急减 速区间内每个加速度点与所述加速度传感器坐标系X轴的夹角，并计算所述急加速区间或 者急减速区间内的全部加速度点的夹角的平均值得到所述旋转角度； 所述第二处理单元，具体用于通过公式R"=R'*R得到所述第二坐标转换矩阵，其中，R" 为所述第二坐标转换矩阵，R'为所述第一坐标转换矩阵，R为所述初始坐标转换矩阵。9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一处理单元，具体用于分别获取所 述车辆在第一时刻和第二时刻的GPS信号和OBD数据;其中，所述第二时刻为所述第一时刻 的上一时刻;根据获取的GPS信号和OBD数据获取所述车辆在所述第二时刻与所述第一时刻 的速度差值;根据获取的GPS信号得到航向角速度;在所述速度差值大于或者等于第一预设 阈值时，确定所述车辆在第一时刻的行驶状态为急加速状态;在所述速度差值小于或等于 第二预设阈值时，确定所述车辆在第一时刻的行驶状态为急减速状态;在所述航向角速度 满足ω ^a/ν时，确定所述车辆在第一时刻的行驶状态为急拐弯状态，其中，ω为所述航向 角速度，a为所述速度差值，ν为所述车辆在所述第一时刻的速度。10. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括： 验证单元，用于确定所述N个区间中急拐弯状态的加速度点最多的区间为急拐弯区间； 在所述急加速区间和所述急减速区间以及所述急拐弯区间满足第二预设条件时，确定选择 的急加速区间或者急减速区间为正确选择的区间。
【文档编号】G08G1/01GK106097707SQ201610394823
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月3日 公开号201610394823.6, CN 106097707 A, CN 106097707A, CN 201610394823, CN-A-106097707, CN106097707 A, CN106097707A, CN201610394823, CN201610394823.6
【发明人】余天才, 罗能铁
【申请人】深圳科隆科技有限公司