[发明专利]一种基于速度与陀螺仪数据的汽车驾驶稳定性的判定方法

权利要求书

1.一种基于速度与陀螺仪数据的汽车驾驶稳定性的判定方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：行车前，以汽车的前进方向、左侧向方向、垂直向上方向为x、y、z坐标轴，建立右手直角坐标系Oxyz，且设置S₁、S₂、S₃的初始值为0，其中S₁、S₂、S₃分别为急加速事件次数、急减速事件次数、急转弯事件次数，进入S2；

S2：获取各个时刻行驶加速度提取在x轴、y轴、z轴方向的加速度分量a_x,i、a_y,i、a_z,i，进入S3；

S3：定义其中ω_γ,i为第i时刻的陀螺仪偏航角速度，进入S4；

S4：定时计算的平均值，分别记为Ω_i，其中n为采样的频率nHz，进入S5；

S5：设定阈值A⁺、A^-、Ω，将A⁺和A^-和Ω和Ω_i分别进行比较，若大于A⁺则判定为一次急加速事件，令S₁自增1更新；若大于A^-则判定为一次急减速事件，令S₂自增1更新；若Ω_i大于Ω则判定为一次急转弯事件，令S₃自增1更新，进入S6；

S6：行车结束后，令S＝S₁+S₂+S₃，根据S的值对用户驾驶稳定性进行判定；

其中，步骤S2中，获取各个时刻行驶加速度具体为：

S21：获取第i-1时刻和第i时刻陀螺仪数据中的横滚角速度ω_α,i-1和ω_α,i、俯仰角速度ω_β,i-1和ω_β,i、偏航角速度ω_γ,i-1和ω_γ,i；

S22：分别计算ω_α,i-1和ω_α,i、ω_β,i-1和ω_β,i、ω_γ,i-1和ω_γ,i的平均值；

S23：S22中计算的结果分别乘以第i-1时刻到第i时刻这段时间的间隔Δt，乘积分别作为Δt时间段内x、y、z坐标轴的旋转角度α_i-1/2、β_i-1/2、γ_i-1/2，计算公式分别为：α_i-1/2＝(ω_α,i-1+ω_α,i)Δt/2、β_i-1/2＝(ω_β,i-1+ω_β,i)Δt/2、γ_i-1/2＝(ω_γ,i-1+ω_γ,i)Δt/2；

S24：获取第i+1、i-1时刻汽车的速度v_i+1、v_i-1，并通过公式计算出第i+1、i-1时刻对应坐标系下的速度矢量其中，t表示向量、矩阵的转置；

S25：分别对进行旋转轴变换和逆变换，得到在第i时刻坐标系下的坐标，再使用中心差商近似代替速度变化率的定义，解算出行驶加速度计算公式为：

其中，和为欧拉角捷联矩阵，其形式为

2.如权利要求1所述的一种基于速度与陀螺仪数据的汽车驾驶稳定性的判定方法，其特征在于：

还包括S7：根据S₁、S₂、S₃的值的情况，对用户不良的驾驶行为提出改进建议。

3.如权利要求1所述的一种基于速度与陀螺仪数据的汽车驾驶稳定性的判定方法，其特征在于：

S4中，计算的平均值的频率是0.5秒一次。

4.如权利要求3所述的一种基于速度与陀螺仪数据的汽车驾驶稳定性的判定方法，其特征在于：

S4中，n的值大于或等于10。

5.如权利要求1所述的一种基于速度与陀螺仪数据的汽车驾驶稳定性的判定方法，其特征在于：

S6中，根据S的值对用户驾驶稳定性进行判定具体为：

S的值越小表明稳定性越好，S的值越大表明稳定性越差。