一种两轮车倾倒的判定方法、监测方法及报警装置与流程

1.本发明涉及测试技术领域，更具体地说，它涉及一种两轮车倾倒的判定方法、监测方法及报警装置。


背景技术：

2.两轮车是常用的交通工具之一，而两轮车的意外检测存在较大的问题，现有的技术方案是在两轮车上安装三轴加速度计来判定车辆是否发生意外，而意外的检测则是依赖三轴加速度计是否在短时间内测量到一个巨大的加速度来判定的。但这种判定方式容易出现误判，比如在一段平整的路面突然遭遇路障或者坑洞时，采用此方案极容易因加速度产生较大的变化而误判车辆发生意外。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种两轮车倾倒的判定方法、监测方法及报警装置，通过计算车身的倾斜夹角，判定车辆是否翻车，即是否发生意外，无需监测突然增加的加速度，可以减少误判。
4.本发明提供的一种基于车身倾斜夹角的倾倒判定方法，通过下述技术方案实现：包括获取车辆静立时的三轴测量数据，作为初始数据；获取车辆实时的三轴测量数据，作为更新数据；根据所述初始数据与所述更新数据，得出车身倾斜角度；将所述车身倾斜角度与预设的倾倒判定值比较，获得车辆状态。
5.采用上述技术方案，通过车辆的三轴测量数据即可计算得出车辆所在平面的法向量，通过车辆实时的三轴测量数据和车辆静立时的三轴测量数据可以计算出车辆实时情况下与静立时车身的倾斜角度，将倾斜角度与预设的倾倒判定值相比较即可确定车辆状态；两轮车发生意外时常常会倾倒在地，因此判定车辆是否倾倒即可确定车辆是否发生意外，无需利用突然增加的加速度来判定意外，可以避免车辆遭遇路障或者坑洞时产生的误判。
6.进一步的，当所述车身倾斜角度大于所述倾倒判定值，获得的车辆状态为倾倒，当所述车身倾斜角度小于所述倾倒判定值，获得的车辆状态为未倾倒。
7.进一步的，所述三轴测量数据包括x、y、z轴的加速度。
8.进一步的，所述倾斜角计算公式为：
9.其中，θ为车身倾斜角度，ax0、ay0、az0为初始数据，axs、ays、azs为更新数据。
10.进一步的，所述倾倒判定值大于边撑角度。
11.采用上述技术方案，两轮车一般具有边撑，两轮车通过边撑正常停靠时，车身与静立车身具有的角度称为边撑角度，即两轮车正常停靠时，车身倾斜角度等于边撑角度，但当车身倾斜角度大于边撑角度时，两轮车难以保持稳定，可视作车辆倾倒。
12.本发明提供一种两轮车倾倒的监测方法，通过下述的技术方法实现：包括获取车辆的车辆状态，所述车辆状态通过上述的两轮车倾倒的判定方法获得；获取车辆的地理位置；当车辆的车辆状态为倾倒时，将车辆的地理位置和车辆状态传至监测中心。
13.采用上述技术方案，在车辆发生意外倾倒时，可以将车辆的地理位置和车辆状态发送至监测中心，便于监测中心及时介入处理。
14.本发明提供一种两轮车倾倒的报警装置，通过下述的技术方案实现：包括数据采集模块，用于获取车辆的三轴测量数据；gnss模块，用于获取车辆的地理位置；处理模块，用于通过倾斜角计算公式计算车身倾斜角度，并将所述车身倾斜角度与预设的倾倒判定值比较，获得车辆状态；通信模块，用于当车辆的车辆状态为倾倒时，将车辆的地理位置和车辆状态传至监测中心。
15.采用上述技术方案，通过报警装置可以将发生意外车辆的地理位置以及车辆状态传至监测中心，以便及时发现发生意外的车辆，提供帮助。
16.进一步的，所述数据采集模块包括三轴加速计。
17.采用上述技术方案，通过三轴加速计即可测得车辆的三轴测量数据。
18.进一步的，所述数据采集模块安装于所述车辆的重心位置。
19.采用上述技术方案，将数据采集模块置于车辆的重心位置使得测量更为准确。
20.本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的两轮车倾倒的判定方法。
21.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
22.1.本发明提供了一种两轮车倾倒的判定方法，通过车身的倾斜角即可判断是否发生意外，实现方式简单，无需监测突然增加的加速度，可以减少误判。
23.2.本发明提供了一种两轮车倾倒的监测方法，在监测到车辆发生意外倾倒时，可以将车辆的地理位置和车辆状态发送至监测中心，便于监测中心及时介入处理。
24.3.本发明还提供了一种两轮车倾倒的报警装置，可以安装在车辆上，监测车辆是否发生意外，并在发生意外时，将车辆的地理位置以及车辆状态传至监测中心，以便监测中心及时发现发生意外的车辆，提供帮助。
附图说明
25.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
26.图1为本发明一实施例提供的判定方法的流程示意图；
27.图2为本发明一实施例提供的监测方法的流程示意图；
28.图3为本发明一实施例提供的报警装置的结构示意图；
29.图4为本发明一实施例提供的车辆静立的示意图；
30.图5为本发明一实施例提供的车辆正常停靠的示意图；
31.图6为本发明一实施例提供的车辆倾倒的示意图。
具体实施方式
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
33.需要说明的是，在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示
例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
34.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“竖直”、“水平”、“高”、“低”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
35.此外，本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
36.实施例1：一种两轮车倾倒的判定方法，
37.如图1所示，包括获取车辆静立时的三轴测量数据，作为初始数据，三轴测量数据包括 x、y、z轴的加速度，在一种可能的实施例中，可以通过三轴加速度计获得，具体的，可以将三轴加速度计设置在车辆重心位置，x、y、z轴可以车辆重心为原点建立。
38.获取车辆实时的三轴测量数据，作为更新数据，即对车辆实时的x、y、z轴的加速度进行测量。
39.将初始数据与更新数据带入倾斜角计算公式，得出车身倾斜角度，具体地，倾斜角计算公式为：其中，θ为车身倾斜角度，ax0、ay0、az0为初始数据，axs、ays、azs为更新数据。
40.将所述车身倾斜角度与预设的倾倒判定值比较，获得车辆状态，所述车辆状态包括：倾倒和未倾倒；需要说明的是，本实施例对车辆状态的表现形式不做限制，凡是能表达倾倒与未倾倒两种状态即可，除了用上述的文字外，还可以用字母、数字或其他方式进行表达，如 y/n，0/1等。
41.需要说明的是，车辆静止时，即仅具有重力加速度时，包括车辆静立、车辆正常停靠和车辆倾倒，均可将x轴、y轴和z轴方向上的加速度分量视作车身所在平面的法向量，这里说的车辆静立，如图4所示，是指车身与地面垂直；车辆正常停靠，如图5所示，是指车辆通过边撑停靠，此时的车身倾斜角度等于边撑角度，边撑角度是指车辆正常停靠时与静立时的车身之间具有的夹角，即图中的α；车辆倾倒，如图6所示，是指车身贴靠地面，此时的车身倾斜角度大于边撑角度。
42.因此，取倾倒判定值大于边撑角度，具体每辆车都可以根据自身车辆的边撑角度进行灵活的设置。
43.在一种可能的实施例中，将倾倒判定值设为50
°
，当计算出的车身倾斜角度大于50
°
时，车辆状态为倾倒，当计算出的车身倾斜角度小于50
°
时，车辆状态为未倾倒，需要说
明的是，在一种可能的实施例中选择50
°
作为倾倒判定值，但并不表示对倾倒判定值进行限制，倾倒判定值可取51
°
、53
°
、54
°
或其他，大于车辆边撑角度即可。
44.实施例2：一种两轮车倾倒的监测方法，
45.如图2所示，包括获取车辆状态，车辆状态可以通过上述的两轮车倾倒的判定方法获得；获取车辆的地理位置，当车辆的车辆状态为倾倒时，将车辆的地理位置和车辆状态传至监测中心，便于监测中心及时介入处理。
46.实施例3：一种两轮车倾倒的报警装置，
47.如图3所示，包括数据采集模块、gnss模块、处理模块和通信模块，其中，数据采集模块、gnss模块和通信模块均与处理模块电性连接，通信模块与外部的监测中心信号连接。
48.数据采集模块、gnss模块、处理模块和通信模块可以集成安装于车身，在一种可能的实施例中，安装于车辆的重心位置，便于获得更为准确的三轴测量数据，
49.数据采集模块，用于获取车辆的三轴测量数据，车辆的三轴测量数据包括：车辆静立时的三轴测量数据，和车辆实时的三轴测量数据，即初始数据与更新数据，三轴测量数据包括 x、y、z轴的加速度，在一种可能的实施例中，数据采集模块采用三轴加速度计，三轴加速度计置于车辆重心位置，x、y、z轴可以车辆重心为原点建立，数据采集模块采集的三轴测量数据传输至处理模块进行处理。
50.处理模块，用于通过倾斜角计算公式计算车身倾斜角度，并将所述车身倾斜角度与预设的倾倒判定值比较，获得车辆状态；具体地，是将初始数据与更新数据带入倾斜角计算公式，得出车身倾斜角度，具体地，倾斜角计算公式为：其中，θ为车身倾斜角度，ax0、ay0、az0为初始数据，axs、ays、azs为更新数据。
51.计算出车身倾斜角度后，将车身倾斜角度与预设的倾倒判定值比较，获得车辆状态，车辆状态包括：倾倒和未倾倒；需要说明的是，本实施例对车辆状态的表现形式不做限制，凡是能表达倾倒与未倾倒两种状态即可，除了用上述的文字还可以用字母、数字或其他方式进行表达，如y/n，0/1等。
52.预设的倾倒判定值大于车辆的边撑角度即可，这里所述的边撑角度是指车辆通过边撑正常停靠时，车身与静立时的车身之间的角度，即图5中的α。如，将倾倒判定值设为50
°
，当计算出的车身倾斜角度大于50
°
时，车辆状态为倾倒，当计算出的车身倾斜角度小于50
°
时，车辆状态为未倾倒，需要说明的是，在一种可能的实施例中，选择50
°
作为倾倒判定值，但并不表示本实施例对倾倒判定值进行限制，倾倒判定值可取51
°
、53
°
、54
°
或其他，考虑到车辆的边撑角度即可。
53.gnss模块，用于获取车辆的地理位置。
54.通信模块，用于当车辆的车辆状态为倾倒时，将车辆的地理位置和车辆状态传至监测中心，以便监测中心及时发现倾倒车辆，采取措施。
55.需要说明的是，由于此方法只需要判定倾斜角度大于倾倒判定值这样的大角度，因此对加速度计的精度要求并不高，只需要误差在10度以内即可。
56.本实施例实施时，将报警装置安装于车辆的任一位置，可以是车辆的重心位置或者其他便于固定的位置，数据采集模块首先获取车辆静立时的三轴测量数据(ax0，ay0，az0)，并将其作为初始数据，判定车辆静止状态，包括但不限于使用三轴加速度计或者gps
或者陀螺仪等设备；其后按设定的频率获取车辆实时的三轴测量数据(axs，ays，azs)为更新数据，处理模块将采集到的初始数据和更新数据进行运算，得出车身倾斜角度，并将车身倾斜角度与预设的倾倒判定值比较，获得车辆状态，gnss模块则是获取车辆的地理位置，上述的车辆状态和地理位置最后通过通信模块发送至监测中心。
57.实施例4：一种计算机可读存储介质，
58.实施例1、实施例2中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，涉及的程序或者所述的程序可以存储于一计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，包括如下步骤：
59.s1、获取车辆静立时的三轴测量数据，作为初始数据，三轴测量数据包括x、y、z轴的加速度，获取车辆实时的三轴测量数据，作为更新数据，三轴测量数据包括x、y、z轴的加速度。
60.这里所说的车辆静立如图4所示，车身与水平面垂直，车辆实时的三轴测量数据可以根据需要设置采集频率，如将采集频率设置为1s，每隔1s获取一次车辆的三轴测量数据。
61.s2、将初始数据与更新数据带入倾斜角计算公式，得出车身倾斜角度，具体地，倾斜角计算公式为：其中，θ为车身倾斜角度， ax0、ay0、az0为初始数据，axs、ays、azs为更新数据。
62.s3、将车身倾斜角度与预设的倾倒判定值比较，获得车辆状态，车辆状态包括：倾倒和未倾倒，需要说明的是，本实施例对车辆状态的表现形式不做限制，凡是能表达倾倒与未倾倒两种状态即可，除了用上述的文字还可以用字母、数字或其他方式进行表达，如y/n，0/1 等；预设的倾倒判定值大于车辆的边撑角度即可，可以根据不同的两轮车进行对应的设置。
63.在一种可能的实施例中，将倾倒判定值设为50
°
，当计算出的车身倾斜角度大于50
°
时，车辆状态为倾倒，当计算出的车身倾斜角度小于50
°
时，车辆状态为未倾倒，需要说明的是，在一种可能的实施例中，选择50
°
作为倾倒判定值，但并不表示本实施例对倾倒判定值进行限制，倾倒判定值可取51
°
、53
°
、54
°
或其他，考虑到车辆的边撑角度即可。
64.s4、获取车辆的地理位置，当车辆的车辆状态为倾倒时，将车辆的地理位置和车辆状态传至监测中心，以便监测中心及时发现倾倒车辆，采取措施。
65.上述的存储介质可以是rom/ram、磁碟、光盘等等。
66.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。