通过智能手机传感器检测和区分驾驶操作

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2022-01-30 20:51:09

我想通过智能手机做一些驾驶风格分析。因此,我编写了一个记录 2D 加速度的应用程序(加速/制动和左/右转时)。该应用程序进行自我校准,以纠正汽车和智能手机参考系统之间的初始错位,即在驾驶时固定在车内。

在我的分析开始时,我想关注纵向加速度值。我想区分急加速和正常加速以及急刹车和正常刹车(甚至滑行)。如果我能够做到这一点,我可以随着时间的推移确定一个人是否驾驶具有攻击性。

如何实时区分急加速和正常加速以及急刹车和正常刹车(甚至滑行)?

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2个回答

我想区分急加速和正常加速以及急刹车和正常刹车(甚至滑行)。

根据加速度计读数,您可以在加速度区域设置阈值或根据“正常”驾驶的概况寻找异常值。

典型的碰撞减速涉及数十 gs(图 7),安全气囊在 -1.0g 后展开超过 10 毫秒(第 6 页)。

因此,就正常驾驶条件下预期的“感觉”而言,任何接近 1.0g 的偏差已经看起来很可疑。(当然,您必须确保手机牢固地固定在汽车上)。附带说明一下,典型的客机飞行似乎不会超过 1.0 克(当然,在起飞和着陆时会更多)。

另一种方法是随身携带您的设备进行大量“正常”旅行,然后处理收集到的波形以建立自己的“可接受”限制。这可以看作异常检测换句话说,您将从波形中导出一组特征(一段时间内加速的模态平均值、方差、中值、涉及转向或制动和加速或其他的典型波形),然后评估“接近”的程度给定的驾驶会话是那些正常的指标。

如何实时区分急加速和正常加速以及急刹车和正常刹车(甚至滑行)?

上面介绍了断裂和加速。通过滑行,我假设您的意思是让汽车以空档滚动。这是一个相当困难的问题,仅通过查看单个加速度计的输出即可解决。很可能还必须通过 GPS 或陀螺仪传感器来增强它(今天大多数手机都有这三种类型的传感器)。

要检测滑行,您基本上必须监控底盘姿态的非常小的变化。在匀速运动中,加速度为零,发动机产生的动力刚好足以抵消轮胎与路面的摩擦以及底盘与空气的摩擦。但!发动机的部分扭矩正在(轻微地)压缩悬架系统。因此,有动力的汽车倾向于“抬起鼻子”(在侧视图中,车轮想要向一个方向转动,因此底盘倾向于向相反方向转动。试着注意这个​​视频中的地平线.)。当然,道路不是赛道,对于每个扭矩设置,都可以找到合适的下坡,使汽车看起来像是在滑行,但它仍然会挂一个档位。因此,通过陀螺仪或 GPS 导出的坡度测量的倾角在确定滑行时将是无价的。

希望这可以帮助。

您的传感器是加速度传感器。

因此,强加速度等于高传感器值幅度,而较小加速度等于小传感器值。

您可能希望对结果进行低通滤波,这样振动就无关紧要了。