[发明专利]一种基于三轴加速度传感器的汽车急变速检测方法与系统

权利要求书

1.一种基于三轴加速度传感器的汽车急变速检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、校准三轴加速度传感器；

S2、计算旋转矩阵；

S3、计算水平方向上的合加速度值；

S4、急变速波峰判断；

S5、判断是否为急变速行为。

2.根据权利要求1所述的基于三轴加速度传感器的汽车急变速检测方法，其特征在于：在步骤S1中，在车辆静止时，连续采集至少两组加速度值，计算出三轴平均值(x₀,y₀,z₀)。

3.根据权利要求2所述的基于三轴加速度传感器的汽车急变速检测方法，其特征在于：在步骤S2中，假设车体系n，以Y轴向前，即汽车前进方向，Z轴竖直向下，X轴向右，即垂直车门，设备系b，以三轴加速度传感器定义的三个方向为准；

则从设备系b旋转到车体系n对应的三个旋转角度为(Φ,θ,Ψ)，旋转矩阵为：

静止时候的三轴平均值(x₀,y₀,z₀)做归一化处理得到(x_m,y_m,z_m)，计算其中两个旋转角度；

初始化时，无法知道第三个旋转角，先固定为；

Ψ＝0

这样计算出旋转矩阵：

4.根据权利要求3所述的基于三轴加速度传感器的汽车急变速检测方法，其特征在于：在步骤S3中，后续的三轴输入值(x_bi,y_bi,z_bi)在车体坐标系的投影值为(x_ni,y_ni,z_ni)：

那么，车体上水平方向上的合加速度值a_xy：

5.根据权利要求1所述的基于三轴加速度传感器的汽车急变速检测方法，其特征在于：在步骤S4中，急变速行为的合加速度-时间曲线有一个波峰，对波峰定义如下特征量：

阈值V_t：进入和退出波峰的合加速度值门限值；

峰值V_p：波峰里的最大值；

持续时间T：进入和退出的数据个数；

峰值偏移量V_o：峰值到退出波峰的时间与持续时间的比值；

右斜率k_r：右边红线的斜率，峰值减去阈值与峰值到退出波峰的时间的比值；

通过阈值/峰值和持续时间筛选合适的波峰，当出现以下两种情况时，其中V_od，V_oa,k_ra,k_rd为测试经验值：

V_o＝V_odk_r＝k_rd,判断为急减速行为

V_o＝V_oak_r＝k_ra，判断为急加速行为

此时，进一步计算出第三个旋转角，峰值位置对应的三轴数据为(x_p,y_p,z_p)，则：

重新计算设备系b旋转到车体系n旋转矩阵后续急加速和急减速的区分主要是：

y_ni＝dcm[3]·x_bi+dcm[4]·y_bi+dcm[5]·z_bi。