專利名稱：一種使用加速度傳感器遠程實時監(jiān)控車輛急加速或急剎車的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及遠程監(jiān)控車輛領(lǐng)域，特別是涉及一種使用加速度傳感器遠程實時監(jiān)控 車輛急加速或急剎車的方法。
背景技術(shù)：
隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平的大幅提高，我國汽車的保有量呈 大幅增長之勢，汽車作為運輸工具之一，極有力地促進了經(jīng)濟的發(fā)展，但是，由此伴隨而來 的是交通事故的頻頻發(fā)生，對人民生命的財產(chǎn)造成了一定程度的威脅，因此，對車輛進行有 效的監(jiān)控和管理，是避免發(fā)生各類交通事故的有力保障，對于擁有各種類型車輛的機關(guān)企 事業(yè)單位來說，車輛的管理就成為了其日常事務(wù)中的一項重要工作。目前檢測車輛急加速 或急剎車的方法通常是采用速度的變化來獲取加速度值，然而車載終端的速度一般是使用 GPS數(shù)據(jù)中的速度，因而，無法準確獲取實時速度，這就給實時監(jiān)控車輛的急加速或急剎車 造成了一定的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種使用加速度傳感器遠程實時監(jiān) 控車輛急加速或急剎車的方法，是利用加速度傳感器來及時準確地獲取車輛的急加速或急 減速信號，由車載終端對急加速或急減速進行處理并對處理后的數(shù)值是否大于閾值進行判 斷，在超過閾值時向遠程監(jiān)控中心報送，從而實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控車輛的目的。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種使用加速度傳感器遠程實時監(jiān) 控車輛急加速或急剎車的方法，包括如下步驟a.遠程監(jiān)控中心通過無線通信網(wǎng)絡(luò)向車載終端發(fā)送加速度閾值；車載終端的無 線通信單元接收來自于遠程監(jiān)控中心下發(fā)的加速度閾值，并保存在車載終端的存儲單元 中；b.車載終端的加速度傳感單元實時采集車輛行駛加速度；該加速度傳感單元是 采用加速度傳感器拾取三維坐標下的XYZ三軸方向的三個加速度信號，由此得到沿XYZ三 軸方向的加速度值Xi、Yi和 λ ；其中Y軸指向車輛前進的方向，X軸指向車輛前進方向沿 順時針方向轉(zhuǎn)270度后的方向，Z軸指向車輛水平位置時的重力加速度方向；Xi、Yi和Zi的 值為正時是急加速，Xi、Yi和Zi的值為負時是急減速；c.車載終端的加速度傳感單元將拾取的加速度信號傳輸給車載終端的控制處理 單元進行處理；控制處理單元對三個方向所感應(yīng)的加速度值Xi、Yi和Zi取絕對值，得到三 個方向所感應(yīng)的加速度絕對值XiU Yi和Zi ；d.車載終端的控制處理單元對加速度傳感器拾取的Z軸方向的感應(yīng)信號是否小 于重力加速度值g進行判斷；當ζ軸方向感應(yīng)的加速度絕對值IZiι小于重力加速度值g時， 轉(zhuǎn)步驟f，否則，繼續(xù)下一步驟；
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e.車載終端的控制處理單元從X軸方向感應(yīng)的加速度絕對值|Xi|和Y軸方向感 應(yīng)的加速度絕對值IYiI中取數(shù)值最大的一個加速度與加速度閾值進行比較，當該最大加 速度大于加速度閾值時，轉(zhuǎn)步驟k，否則，返回步驟b ；f.車載終端的控制處理單元根據(jù)下列公式，計算出重力加速度沿XY平面的重力
分量g分；g 分=SinaXgCosa= I Zi I+gh.車載終端的控制處理單元以重力分量為剔除值進行一次剔除處理，將X軸方 向感應(yīng)的加速度絕對值|Xi I和Y軸方向感應(yīng)的加速度絕對值|Yi I中取數(shù)值最大的一個加 速度來減去重力分量g…得到一次剔除處理后的加速度，將一次剔除處理后的加速度與加 速度閾值進行比較，當該一次剔除處理后的加速度大于加速度閾值時，轉(zhuǎn)步驟k，否則，繼續(xù) 下一步驟；j.車載終端的控制處理單元將重力分量在XY平面中再次進行分解，分別計算 出重力分量g分在XY平面中沿X軸、Y軸的假定分量g分x，；其中，重力分量在X軸的假定分量由下列公式計算獲得g分 χ = SimixXg分Coseix= I Yi|+g分其中，重力分量在Y軸的假定分量由下列公式計算獲得g分 γ = SinafXg分Coseiy = IXi I+g分將X軸方向感應(yīng)的加速度絕對值|Xi|減去重力分量g分在X軸的假定分量g分x， 得到二次剔除處理后的X軸方向的加速度；將Y軸方向感應(yīng)的加速度絕對值IYiI減去重力 分量在Y軸的假定分量，得到二次剔除處理后的Y軸方向的加速度；從二次剔除處 理后的X軸方向的加速度和二次剔除處理后的Y軸方向的加速度中取數(shù)值最大的一個加速 度與加速度閾值進行比較，當該二次剔除處理后的最大加速度大于加速度閾值時，繼續(xù)下 一步驟，否則，返回步驟b;k.車載終端的控制處理單元通過其無線通信單元向遠程監(jiān)控中心上傳該加速度， 同時延時5秒，將滿足閾值時的前后5秒的平均速度上傳給遠程監(jiān)控中心。本發(fā)明的有益效果是，由于采用了加速度傳感器來檢測出XYZ軸三方向的加速度 值，經(jīng)過采集及信號處理后由車載終端的控制處理單元進行處理，車載終端的控制處理單 元則按照XYZ軸三方向的加速度值，對傾斜時的重力加速度進行XY軸的分量剔除，從而獲 取車輛準確的加速度值，然后車載終端通過遠程監(jiān)控中心下發(fā)的急加速或急減速閾值判斷 是否滿足條件，當滿足條件后發(fā)給中心此時的加速度值。該過程能夠?qū)崿F(xiàn)遠程實時監(jiān)控車 輛的急加速或急剎車，給車輛的遠程管理帶來了極大的便利。以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明；但本發(fā)明的一種使用加速度 傳感器遠程實時監(jiān)控車輛急加速或急剎車的方法不局限于實施例。


圖1是加速度傳感器的三維坐標示意圖2是車輛處于斜坡行駛狀態(tài)的示意圖。
具體實施例方式實施例，參見附圖所示，本發(fā)明的一種使用加速度傳感器遠程實時監(jiān)控車輛急加 速或急剎車的方法，包括如下步驟a.遠程監(jiān)控中心通過無線通信網(wǎng)絡(luò)向車載終端發(fā)送加速度閾值；車載終端的無 線通信單元接收來自于遠程監(jiān)控中心下發(fā)的加速度閾值，并保存在車載終端的存儲單元 中；b.車載終端的加速度傳感單元實時采集車輛行駛加速度；該加速度傳感單元是 采用加速度傳感器拾取三維坐標下的XYZ三軸方向的三個加速度信號，由此得到沿XYZ三 軸方向的加速度值Xi、Yi和Zi ；如圖1所示，其中Y軸指向車輛前進的方向，X軸指向車輛前 進方向沿順時針方向轉(zhuǎn)270度后的方向，Z軸指向車輛水平位置時的重力加速度方向；Xi、 Yi和Zi的值為正時是急加速，Xi、Yi和Zi的值為負時是急減速；當車輛停在水平面時，加 速度傳感器Z軸感應(yīng)到的加速度應(yīng)該為重力加速度g即g = 10m2/s (出廠時先進行X、Y、Z 軸三方向重力標定，標定值為10m2/s)；c.車載終端的加速度傳感單元將拾取的加速度信號傳輸給車載終端的控制處理 單元進行處理；控制處理單元對三個方向所感應(yīng)的加速度值Xi、Yi和Zi取絕對值，得到三 個方向所感應(yīng)的加速度絕對值XiU Yi和Zi ；d.車載終端的控制處理單元對加速度傳感器拾取的Z軸方向的感應(yīng)信號是否小 于重力加速度值g進行判斷；當ζ軸方向感應(yīng)的加速度絕對值IZiI小于重力加速度值g 時，轉(zhuǎn)步驟f，否則，繼續(xù)下一步驟；當ζ軸方向感應(yīng)的加速度絕對值|zi|等于重力加速度 g時，表明車輛是在水平面上行駛，當ζ軸方向感應(yīng)的加速度絕對值I Zi I小于重力加速度g 時，表明車輛是在斜坡上行駛，比如車輛行駛在一個與XY平面呈a角的斜坡上行駛，如圖2 所示；e.車載終端的控制處理單元從X軸方向感應(yīng)的加速度絕對值|Xi|和Y軸方向感 應(yīng)的加速度絕對值IYiI中取數(shù)值最大的一個加速度與加速度閾值進行比較，當該最大加 速度大于加速度閾值時，轉(zhuǎn)步驟k，否則，返回步驟b ；由于車輛是在水平面上行駛，因此，重 力加速度g沒有在X軸和Y軸上產(chǎn)生分量，這時，只需比較X軸方向感應(yīng)的加速度絕對值 IXi和Y軸方向感應(yīng)的加速度絕對值|Yi|是否大于加速度閾值即可，而比較時，只需比較 最大的一個即可，比如|Yi > IxiI，則只需比較IYiI是否大于加速度閾值，如果是Ixi > IYiI，則只需比較IxiI是否大于加速度閾值；f.車載終端的控制處理單元根據(jù)下列公式，計算出重力加速度沿XY平面的重力
分量g分；g 分=SinaXgCosa = Zi | +gh.車載終端的控制處理單元以重力分量為剔除值進行一次剔除處理，將X軸方 向感應(yīng)的加速度絕對值|Xi I和Y軸方向感應(yīng)的加速度絕對值|Yi I中取數(shù)值最大的一個加 速度來減去重力分量g…得到一次剔除處理后的加速度，將一次剔除處理后的加速度與加 速度閾值進行比較，當該一次剔除處理后的加速度大于加速度閾值時，轉(zhuǎn)步驟k，否則，繼續(xù)下一步驟；由于重力加速度g在XY平面上的重力分量必然大于其在X軸、Y軸的分量， 因此，可以先用重力分量進行一次剔除，來獲得一次剔除處理后的X軸或Y軸的加速度， 這個加速度是由X軸方向感應(yīng)的加速度絕對值IXi I和Y軸方向感應(yīng)的加速度絕對值IYi 中取數(shù)值最大的一個加速度減去重力分量后獲得的，與步驟e類同的是，當|Yi| > |Xi 時，則只需比較IYiI減去重力分量gj后的值是否大于加速度閾值，如果是IXiI > IYiI，則 只需比較IXiI減去重力分量gj后的值是否大于加速度閾值；j.車載終端的控制處理單元將重力分量在XY平面中再次進行分解，分別計算 出重力分量g分在XY平面中沿X軸、Y軸的假定分量g分x，；其中，重力分量在X軸的假定分量由下列公式計算獲得= Simix Xg分Coseix = i Yi i+g分其中，重力分量在Y軸的假定分量由下列公式計算獲得g分 Y = Sin￡iYXg分Coseiy = IXi I+g分將X軸方向感應(yīng)的加速度絕對值I Xi I減去重力分量在X軸的假定分量，得 到二次剔除處理后的X軸方向的加速度；將Y軸方向感應(yīng)的加速度絕對值IYiI減去重力分 量在Y軸的假定分量g#Y，得到二次剔除處理后的Y軸方向的加速度；從二次剔除處理 后的X軸方向的加速度和二次剔除處理后的Y軸方向的加速度中取數(shù)值最大的一個加速度 與加速度閾值進行比較，當該二次剔除處理后的最大加速度大于加速度閾值時，繼續(xù)下一 步驟，否則，返回步驟b ；由于一次剔除后不會大于加速度閾值，因此需采用二次剔除，即利 用重力分量在X軸的假定分量和重力分量在Y軸的假定分量來進行剔除，k.車載終端的控制處理單元通過其無線通信單元向遠程監(jiān)控中心上傳該加速度， 同時延時5秒，將滿足閾值時的前后5秒的平均速度上傳給遠程監(jiān)控中心；車載終端上傳的加速度有三種情況一種是來自于步驟e的，此時的加速度就是X軸方向感應(yīng)的加速度Xi (I Xi I > YiD或是Y軸方向感應(yīng)的加速度Yi (在Yi > Xi時)；另一種是來自于步驟h的，此時的加速度就是Y軸方向感應(yīng)的加速度絕對值|Yi 減去重力分量g分后的值(在|Yi| > Xi時，方向與Yi相同，Yi為正時表示急加速，Yi 為負時表示急加速)或是X軸方向感應(yīng)的加速度絕對值IXi I減去重力分量后的值(在
Xi > I Yi I時，方向與Xi相同，Xi為正時表示急加速，Xi為負時表示急加速)；再一種是來自于步驟j的，此時的加速度就是Y軸方向感應(yīng)的加速度絕對值|Yi 減去重力分量g分在Y軸的假定分量后的值(方向與Yi相同，Yi為正時表示急加速， Yi為負時表示急加速)或是X軸方向感應(yīng)的加速度絕對值|Xi|減去重力分量在X軸的 假定分量后的值(方向與Xi相同，Xi為正時表示急加速，Xi為負時表示急加速)；至 于是Y軸的值還是X軸的值，要看那一個更大，取大的一個。上述實施例僅用來進一步說明本發(fā)明的一種使用加速度傳感器遠程實時監(jiān)控車 輛急加速或急剎車的方法，但本發(fā)明并不局限于實施例，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以 上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種使用加速度傳感器遠程實時監(jiān)控車輛急加速或急剎車的方法，其特征在于包 括如下步驟a.遠程監(jiān)控中心通過無線通信網(wǎng)絡(luò)向車載終端發(fā)送加速度閾值；車載終端的無線通 信單元接收來自于遠程監(jiān)控中心下發(fā)的加速度閾值，并保存在車載終端的存儲單元中；b.車載終端的加速度傳感單元實時采集車輛行駛加速度；該加速度傳感單元是采用 加速度傳感器拾取三維坐標下的XYZ三軸方向的三個加速度信號，由此得到沿XYZ三軸方 向的加速度值Xi、Yi和Zi ；其中Y軸指向車輛前進的方向，X軸指向車輛前進方向沿順時 針方向轉(zhuǎn)270度后的方向，Z軸指向車輛水平時的重力加速度方向；Xi、Yi和Zi的值為正 時是急加速，Xi、Yi和Zi的值為負時是急減速；c.車載終端的加速度傳感單元將拾取的加速度信號傳輸給車載終端的控制處理單元 進行處理；控制處理單元對三個方向所感應(yīng)的加速度值Xi、Yi和Zi取絕對值，得到三個方 向所感應(yīng)的加速度絕對值Xi I、I Yi I和Zi ；d.車載終端的控制處理單元對加速度傳感器拾取的Z軸方向的感應(yīng)信號是否小于重 力加速度值g進行判斷；當ζ軸方向感應(yīng)的加速度絕對值IZiI小于重力加速度值g時，轉(zhuǎn) 步驟f，否則，繼續(xù)下一步驟e.車載終端的控制處理單元從X軸方向感應(yīng)的加速度絕對值|Xi|和Y軸方向感應(yīng)的 加速度絕對值|Yi|中取數(shù)值最大的一個加速度與加速度閾值進行比較，當該最大加速度 大于加速度閾值時，轉(zhuǎn)步驟k，否則，返回步驟b ；f.車載終端的控制處理單元根據(jù)下列公式，計算出重力加速度沿XY平面的重力分量；g分=SinaXgCosa = I Zi I +gh.車載終端的控制處理單元以重力分量為剔除值進行一次剔除處理，將X軸方向感 應(yīng)的加速度絕對值|Xi I和Y軸方向感應(yīng)的加速度絕對值|Yi I中取數(shù)值最大的一個加速度 來減去重力分量g’得到一次剔除處理后的加速度，將一次剔除處理后的加速度與加速度 閾值進行比較，當該一次剔除處理后的加速度大于加速度閾值時，轉(zhuǎn)步驟k，否則，繼續(xù)下一 步驟；j.車載終端的控制處理單元將重力分量在XY平面中再次進行分解，分別計算出重 力分量g分在XY平面中沿X軸、Y軸的假定分量g分X，g分Y ；其中，重力分量在X軸的假定分量X由下列公式計算獲得g分 X = SinaxXg 分Cosax = I Yi I +g分其中，重力分量在Y軸的假定分量由下列公式計算獲得= SinaYXg 分Cosay = I Xi I +g分將X軸方向感應(yīng)的加速度絕對值IXiI減去重力分量在X軸的假定分量g#x，得到二 次剔除處理后的X軸方向的加速度；將Y軸方向感應(yīng)的加速度絕對值IYiI減去重力分量 在Y軸的假定分量g&，得到二次剔除處理后的Y軸方向的加速度；從二次剔除處理后的X軸 方向的加速度和二次剔除處理后的Y軸方向的加速度中取數(shù)值最大的一個加速度與加速度 閾值進行比較，當該二次剔除處理后的最大加速度大于加速度閾值時，繼續(xù)下一步驟，否則，返回步驟b;k.車載終端的控制處理單元通過其無線通信單元向遠程監(jiān)控中心上傳該加速度，同時 延時5秒，將滿足閾值時的前后5秒的平均速度上傳給遠程監(jiān)控中心。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使用加速度傳感器遠程實時監(jiān)控車輛急加速或急剎車的方法，是用加速度傳感器來檢測出XYZ軸三方向的加速度值，經(jīng)過采集及信號處理后由車載終端的控制處理單元進行處理，車載終端的控制處理單元則按照XYZ軸三方向的加速度值，對傾斜時的重力加速度進行XY軸的分量剔除，從而獲取車輛準確的加速度值，然后車載終端通過遠程監(jiān)控中心下發(fā)的急加速或急減速閾值判斷是否滿足條件，當滿足條件后發(fā)給中心此時的加速度值。該過程能夠?qū)崿F(xiàn)遠程實時監(jiān)控車輛的急加速或急剎車，給車輛的遠程管理帶來了極大的便利。
文檔編號B60T7/16GK102107652SQ200910113108
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者唐海勇, 賴榮東, 陳廣廈, 陳挺, 黃運峰 申請人:廈門雅迅網(wǎng)絡(luò)股份有限公司