一种使用加速度传感器远程实时监控车辆急加速或急刹车的方法

1.一种使用加速度传感器远程实时监控车辆急加速或急刹车的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)远程监控中心通过无线通信网络向车载终端发送加速度阈值；车载终端的无线通信单元接收来自于远程监控中心下发的加速度阈值，并保存在车载终端的存储单元中； (2)车载终端的加速度传感单元实时采集车辆行驶加速度；该加速度传感单元是采用加速度传感器拾取三维坐标下的XYZ三轴方向的三个加速度信号，由此得到沿XYZ三轴方向的加速度值Xi、Yi和Zi；其中Y轴指向车辆前进的方向，X轴指向车辆前进方向沿顺时针方向转270度后的方向，Z轴指向车辆水平时的重力加速度方向；Xi、Yi和Zi的值为正时是急加速，Xi、Yi和Zi的值为负时是急减速；
(3)车载终端的加速度传感单元将拾取的加速度信号传输给车载终端的控制处理单元进行处理；控制处理单元对三个方向所感应的加速度值Xi、Yi和Zi取绝对值，得到三个方向所感应的加速度绝对值|Xi|、|Yi|和|Zi|；
(4)车载终端的控制处理单元对加速度传感器拾取的Z轴方向的感应信号是否小于重力加速度值g进行判断；当Z轴方向感应的加速度绝对值|Zi|小于重力加速度值g时，转步骤(6)，否则，继续下一步骤；
(5)车载终端的控制处理单元从X轴方向感应的加速度绝对值|Xi|和Y轴方向感应的加速度绝对值|Yi|中取数值最大的一个加速度绝对值与加速度阈值进行比较，当该最大加速度绝对值大于加速度阈值时，转步骤(9)，否则，返回步骤(2)；
(6)车载终端的控制处理单元根据下列公式，计算出重力加速度沿XY平面的重力分量g分；
g分＝Sinα×g
Cosα＝|Zi|÷g；
(7)车载终端的控制处理单元以重力分量g分为剔除值进行一次剔除处理，将X轴方向感应的加速度绝对值|Xi|和Y轴方向感应的加速度绝对值|Yi|中取数值最大的一个加速度绝对值来减去重力分量g分，得到一次剔除处理后的加速度，将一次剔除处理后的加速度绝对值与加速度阈值进行比较，当该一次剔除处理后的加速度绝对值大于加速度阈值时，转步骤(10)， 否则，继续下一步骤；
(8)车载终端的控制处理单元将重力分量g分在XY平面中再次进行分解，分别计算出重力分量g分在XY平面中沿X轴、Y轴的假定分量g分X，g分Y；
其中，重力分量g分在X轴的假定分量g分X由下列公式计算获得：
g分X＝Sinαx×g分
Cosαx＝|Yi|÷g分
其中，重力分量g分在Y轴的假定分量g分Y由下列公式计算获得：
g分Y＝SinαY×g分
CosαY＝|Xi|÷g分
将X轴方向感应的加速度绝对值|Xi|减去重力分量g分在X轴的假定分量g分X，得到二次剔除处理后的X轴方向的加速度；将Y轴方向感应的加速度绝对值|Yi|减去重力分量g分在Y轴的假定分量g分Y，得到二次剔除处理后的Y轴方向的加速度；从二次剔除处理后的X轴方向的加速度绝对值和二次剔除处理后的Y轴方向的加速度绝对值中取数值最大的一个加速度绝对值与加速度阈值进行比较，当该二次剔除处理后的最大加速度绝对值大于加速度阈值时，继续下一步骤，否则，返回步骤(2)；
(9)车载终端的控制处理单元通过其无线通信单元向远程监控中心上传该加速度，同时延时5秒，将所述最大加速度绝对值大于加速度阈值时的前后5秒的平均速度上传给远程监控中心；
(10)车载终端的控制处理单元通过其无线通信单元向远程监控中心上传该加速度，同时延时5秒，将所述一次剔除处理后的加速度绝对值大于加速度阈值时的前后5秒的平均速度上传给远程监控中心。

一种使用加速度传感器远程实时监控车辆急加速或急刹车\n的方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及远程监控车辆领域，特别是涉及一种使用加速度传感器远程实时监控车辆急加速或急刹车的方法。\n背景技术\n[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。目前检测车辆急加速或急刹车的方法通常是采用速度的变化来获取加速度值，然而车载终端的速度一般是使用GPS数据中的速度，因而，无法准确获取实时速度，这就给实时监控车辆的急加速或急刹车造成了一定的难度。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种使用加速度传感器远程实时监控车辆急加速或急刹车的方法，是利用加速度传感器来及时准确地获取车辆的急加速或急减速信号，由车载终端对急加速或急减速进行处理并对处理后的数值是否大于阈值进行判断，在超过阈值时向远程监控中心报送，从而实现远程实时监控车辆的目的。\n[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种使用加速度传感器远程实时监控车辆急加速或急刹车的方法，包括如下步骤：\n[0005] a.远程监控中心通过无线通信网络向车载终端发送加速度阈值；车载终端的无线通信单元接收来自于远程监控中心下发的加速度阈值，并保存在车载终端的存储单元中；\n[0006] b.车载终端的加速度传感单元实时采集车辆行驶加速度；该加速度传感单元是采用加速度传感器拾取三维坐标下的XYZ三轴方向的三个加速度信号，由此得到沿XYZ三轴方向的加速度值Xi、Yi和Zi；其中Y轴指向车辆前进的方向，X轴指向车辆前进方向沿顺时针方向转270度后的方向，Z轴指向车辆水平位置时的重力加速度方向；Xi、Yi和Zi的值为正时是急加速，Xi、Yi和Zi的值为负时是急减速；\n[0007] c.车载终端的加速度传感单元将拾取的加速度信号传输给车载终端的控制处理单元进行处理；控制处理单元对三个方向所感应的加速度值Xi、Yi和Zi取绝对值，得到三个方向所感应的加速度绝对值|Xi|、|Yi|和|Zi|；\n[0008] d.车载终端的控制处理单元对加速度传感器拾取的Z轴方向的感应信号是否小于重力加速度值g进行判断；当Z轴方向感应的加速度绝对值|Zi|小于重力加速度值g时，转步骤f，否则，继续下一步骤；\n[0009] e.车载终端的控制处理单元从X轴方向感应的加速度绝对值|Xi|和Y轴方向感应的加速度绝对值|Yi|中取数值最大的一个加速度与加速度阈值进行比较，当该最大加速度大于加速度阈值时，转步骤k，否则，返回步骤b；\n[0010] f.车载终端的控制处理单元根据下列公式，计算出重力加速度沿XY平面的重力分量g分；\n[0011] g分＝Sina×g\n[0012] Cosa＝|Zi|÷g\n[0013] h.车载终端的控制处理单元以重力分量g分为剔除值进行一次剔除处理，将X轴方向感应的加速度绝对值|Xi|和Y轴方向感应的加速度绝对值|Yi|中取数值最大的一个加速度来减去重力分量g分，得到一次剔除处理后的加速度，将一次剔除处理后的加速度与加速度阈值进行比较，当该一次剔除处理后的加速度大于加速度阈值时，转步骤k，否则，继续下一步骤；\n[0014] j.车载终端的控制处理单元将重力分量g分在XY平面中再次进行分解，分别计算出重力分量g分在XY平面中沿X轴、Y轴的假定分量g分X，g分Y；\n[0015] 其中，重力分量g分在X轴的假定分量g分X由下列公式计算获得：\n[0016] g分X＝Sinax×g分\n[0017] Cosax＝|Yi|÷g分\n[0018] 其中，重力分量g分在Y轴的假定分量g分Y由下列公式计算获得：\n[0019] g分Y＝SinaY×g分\n[0020] CosaY＝|Xi|÷g分\n[0021] 将X轴方向感应的加速度绝对值|Xi|减去重力分量g分在X轴的假定分量g分X，得到二次剔除处理后的X轴方向的加速度；将Y轴方向感应的加速度绝对值|Yi|减去重力分量g分在Y轴的假定分量g分Y，得到二次剔除处理后的Y轴方向的加速度；从二次剔除处理后的X轴方向的加速度和二次剔除处理后的Y轴方向的加速度中取数值最大的一个加速度与加速度阈值进行比较，当该二次剔除处理后的最大加速度大于加速度阈值时，继续下一步骤，否则，返回步骤b；\n[0022] k.车载终端的控制处理单元通过其无线通信单元向远程监控中心上传该加速度，同时延时5秒，将满足阈值时的前后5秒的平均速度上传给远程监控中心。\n[0023] 本发明的有益效果是，由于采用了加速度传感器来检测出XYZ轴三方向的加速度值，经过采集及信号处理后由车载终端的控制处理单元进行处理，车载终端的控制处理单元则按照XYZ轴三方向的加速度值，对倾斜时的重力加速度进行XY轴的分量剔除，从而获取车辆准确的加速度值，然后车载终端通过远程监控中心下发的急加速或急减速阈值判断是否满足条件，当满足条件后发给中心此时的加速度值。该过程能够实现远程实时监控车辆的急加速或急刹车，给车辆的远程管理带来了极大的便利。\n[0024] 以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种使用加速度传感器远程实时监控车辆急加速或急刹车的方法不局限于实施例。\n附图说明\n[0025] 图1是加速度传感器的三维坐标示意图；\n[0026] 图2是车辆处于斜坡行驶状态的示意图。\n具体实施方式\n[0027] 实施例，参见附图所示，本发明的一种使用加速度传感器远程实时监控车辆急加速或急刹车的方法，包括如下步骤：\n[0028] a.远程监控中心通过无线通信网络向车载终端发送加速度阈值；车载终端的无线通信单元接收来自于远程监控中心下发的加速度阈值，并保存在车载终端的存储单元中；\n[0029] b.车载终端的加速度传感单元实时采集车辆行驶加速度；该加速度传感单元是采用加速度传感器拾取三维坐标下的XYZ三轴方向的三个加速度信号，由此得到沿XYZ三轴方向的加速度值Xi、Yi和Zi；如图1所示，其中Y轴指向车辆前进的方向，X轴指向车辆前进方向沿顺时针方向转270度后的方向，Z轴指向车辆水平位置时的重力加速度方向；Xi、Yi和Zi的值为正时是急加速，Xi、Yi和Zi的值为负时是急减速；当车辆停在水平面时，加速度传感器Z轴感应到的加速度应该为重力加速度g即g＝10m2/s(出厂时先进行X、Y、Z轴三方向重力标定，标定值为10m2/s)；\n[0030] c.车载终端的加速度传感单元将拾取的加速度信号传输给车载终端的控制处理单元进行处理；控制处理单元对三个方向所感应的加速度值Xi、Yi和Zi取绝对值，得到三个方向所感应的加速度绝对值|Xi|、|Yi|和|Zi|；\n[0031] d.车载终端的控制处理单元对加速度传感器拾取的Z轴方向的感应信号是否小于重力加速度值g进行判断；当Z轴方向感应的加速度绝对值|Zi|小于重力加速度值g时，转步骤f，否则，继续下一步骤；当Z轴方向感应的加速度绝对值|Zi|等于重力加速度g时，表明车辆是在水平面上行驶，当Z轴方向感应的加速度绝对值|Zi|小于重力加速度g时，表明车辆是在斜坡上行驶，比如车辆行驶在一个与XY平面呈a角的斜坡上行驶，如图2所示；\n[0032] e.车载终端的控制处理单元从X轴方向感应的加速度绝对值|Xi|和Y轴方向感应的加速度绝对值|Yi|中取数值最大的一个加速度与加速度阈值进行比较，当该最大加速度大于加速度阈值时，转步骤k，否则，返回步骤b；由于车辆是在水平面上行驶，因此，重力加速度g没有在X轴和Y轴上产生分量，这时，只需比较X轴方向感应的加速度绝对值|Xi|和Y轴方向感应的加速度绝对值|Yi|是否大于加速度阈值即可，而比较时，只需比较最大的一个即可，比如|Yi|＞|Xi|，则只需比较|Yi|是否大于加速度阈值，如果是|Xi|＞|Yi|，则只需比较|Xi|是否大于加速度阈值；\n[0033] f.车载终端的控制处理单元根据下列公式，计算出重力加速度沿XY平面的重力分量g分；\n[0034] g分＝Sina×g\n[0035] Cosa＝|Zi|÷g\n[0036] h.车载终端的控制处理单元以重力分量g分为剔除值进行一次剔除处理，将X轴方向感应的加速度绝对值|Xi|和Y轴方向感应的加速度绝对值|Yi|中取数值最大的一个加速度来减去重力分量g分，得到一次剔除处理后的加速度，将一次剔除处理后的加速度与加速度阈值进行比较，当该一次剔除处理后的加速度大于加速度阈值时，转步骤k，否则，继续下一步骤；由于重力加速度g在XY平面上的重力分量g分必然大于其在X轴、Y轴的分量，因此，可以先用重力分量g分进行一次剔除，来获得一次剔除处理后的X轴或Y轴的加速度，这个加速度是由X轴方向感应的加速度绝对值|Xi|和Y轴方向感应的加速度绝对值|Yi|中取数值最大的一个加速度减去重力分量g分后获得的，与步骤e类同的是，当|Yi|＞|Xi|时，则只需比较|Yi|减去重力分量g分后的值是否大于加速度阈值，如果是|Xi|＞|Yi|，则只需比较|Xi|减去重力分量g分后的值是否大于加速度阈值；\n[0037] j.车载终端的控制处理单元将重力分量g分在XY平面中再次进行分解，分别计算出重力分量g分在XY平面中沿X轴、Y轴的假定分量g分X，g分Y；\n[0038] 其中，重力分量g分在X轴的假定分量g分X由下列公式计算获得：\n[0039] g分X＝Sinax×g分\n[0040] Cosax＝|Yi|÷g分\n[0041] 其中，重力分量g分在Y轴的假定分量g分Y由下列公式计算获得：\n[0042] g分Y＝SinaY×g分\n[0043] CosaY＝|Xi|÷g分\n[0044] 将X轴方向感应的加速度绝对值|Xi|减去重力分量g分在X轴的假定分量g分X，得到二次剔除处理后的X轴方向的加速度；将Y轴方向感应的加速度绝对值|Yi|减去重力分量g分在Y轴的假定分量g分Y，得到二次剔除处理后的Y轴方向的加速度；从二次剔除处理后的X轴方向的加速度和二次剔除处理后的Y轴方向的加速度中取数值最大的一个加速度与加速度阈值进行比较，当该二次剔除处理后的最大加速度大于加速度阈值时，继续下一步骤，否则，返回步骤b；由于一次剔除后不会大于加速度阈值，因此需采用二次剔除，即利用重力分量g分在X轴的假定分量g分X和重力分量g分在Y轴的假定分量g分Y来进行剔除，[0045] k.车载终端的控制处理单元通过其无线通信单元向远程监控中心上传该加速度，同时延时5秒，将满足阈值时的前后5秒的平均速度上传给远程监控中心；\n[0046] 车载终端上传的加速度有三种情况：\n[0047] 一种是来自于步骤e的，此时的加速度就是X轴方向感应的加速度Xi(|Xi|＞|Yi|)或是Y轴方向感应的加速度Yi(在|Yi|＞|Xi|时)；\n[0048] 另一种是来自于步骤h的，此时的加速度就是Y轴方向感应的加速度绝对值|Yi|减去重力分量g分后的值(在|Yi|＞|Xi|时，方向与Yi相同，Yi为正时表示急加速，Yi为负时表示急加速)或是X轴方向感应的加速度绝对值|Xi|减去重力分量g分后的值(在|Xi|＞|Yi|时，方向与Xi相同，Xi为正时表示急加速，Xi为负时表示急加速)；\n[0049] 再一种是来自于步骤j的，此时的加速度就是Y轴方向感应的加速度绝对值|Yi|减去重力分量g分在Y轴的假定分量g分Y后的值(方向与Yi相同，Yi为正时表示急加速，Yi为负时表示急加速)或是X轴方向感应的加速度绝对值|Xi|减去重力分量g分在X轴的假定分量g分X后的值(方向与Xi相同，Xi为正时表示急加速，Xi为负时表示急加速)；至于是Y轴的值还是X轴的值，要看那一个更大，取大的一个。\n[0050] 上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种使用加速度传感器远程实时监控车辆急加速或急刹车的方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。