[发明专利]基于车载传感器的车辆碰撞检测系统

说明书

本发明公开一种基于车载传感器的车辆碰撞检测系统，包括：采集模块，采集模块实时采集设备的传感器数据，设备传感器包括GPS传感器和三轴加速度传感器；过滤模块，过滤模块过滤非碰撞状态，仅保留疑似碰撞的传感器数据片段；预处理模块，预处理模块对原始的传感器数据进行数据校验和去噪处理，消除异常数据点对整体数据质量的影响；处理器模块，处理器模块对预处理后的传感器数据进行数据计算，描述车辆运行状态，当前疑似碰撞发生前后车辆的行驶状态，以及车辆波动状态；分类器模块，分类器模块综合利用启发式算法和决策树模型判断车辆碰撞状态；其中，启发式算法的阈值和决策树模型的参数通过收集的碰撞正负样本预先训练得到。

技术领域

本发明涉及车辆碰撞检测技术领域，具体指一种基于车载传感器的车辆碰撞检测系统。

背景技术

随着国内车辆保有率上升，道路上发生的事故也逐年增加。在这些事故中，碰撞事故占了很大一部分比例。有效的车辆碰撞检测方法可以显著的减少事故损失，甚至是车载人员的生命。

目前，部分汽车可以对碰撞事故进行检测，并在检测到事故进行某些操作，比如自动双闪，碰撞严重时自动弹出气囊。已知的检测方法一般是利用出厂之前装的不同类型的车载传感器设备测算出车辆的运动状态，再基于不同的运动状态作出判断。这样的方法有四个弱点：1、依赖特定的传感器设备，且需要车辆出厂之前装，不利于推广部署；2、由于没有对疑似碰撞点前后的数据没有进行去噪处理，容易将某些驾驶行为如急刹或陡坡路况判断成碰撞事故，造成假报；3、容易遗漏某些轻微碰撞，比如低速碰撞，低速剐蹭等，造成漏报；4、现有的检测碰撞模型常常针对某一种或某几种特定车辆型号，不具有通用性。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于车载传感器的车辆碰撞检测系统。

本发明的技术方案如下：

基于车载传感器的车辆碰撞检测系统，所述的碰撞检测系统包括：

采集模块，所述采集模块实时采集车载传感器数据，车载传感器包括GPS传感器和三轴加速度传感器；

过滤模块，所述过滤模块过滤非碰撞状态，仅保留疑似碰撞的传感器数据片段；

预处理模块，所述预处理模块对原始的传感器数据进行数据校验和去噪处理，消除异常数据点对整体数据质量的影响；

处理器模块，所述处理器模块对预处理后的传感器数据进行数据计算，描述车辆运行状态，当前疑似碰撞发生前后车辆的行驶状态，以及车辆波动状态；

分类器模块，所述分类器模块综合利用启发式算法和决策树模型判断车辆碰撞状态；其中，启发式算法的阈值和决策树模型的参数通过收集的碰撞正负样本预先训练得到。

优选的，采集模块需要以固定的频率采集疑似碰撞发生时间点前后的数据，全面地描述疑似碰撞发生前后车辆的状态，所述的GPS传感器采集时间戳、经纬度、实时速度信息，采集频率为1HZ；所述三轴加速度传感器采集时间戳、三轴瞬时加速度信息，采集频率为100HZ，由于车辆碰撞接触时间短，所以三轴加速度传感器需要较高的采集频率，以准确的描述碰撞发生时的车辆状态，GPS传感器数据采集频率较低。

优选的，过滤模块使用启发式规则过滤非碰撞状态，车辆大部分时间都在平稳的行驶，用简单的规则过滤大部分简单平稳行驶状态，可以有效的减少车载设备的耗电，仅当检测到传感器数据异常时，截取包含异常点的定长时间窗口数据，进一步处理。

人工定义的规则主要检测了两种类型的三轴加速度传感器异常：异常波动，校准后的三轴加速度合成值瞬时值超过设定阈值；异常姿态，三轴加速度合成值瞬时值与车辆静止时三轴加速度合成值方向夹角超过设定阈值。