CN105427625B - 车辆拐弯识别方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆拐弯识别方法和装置，该方法包括：以预设采样间隔，采集每个采样时间点对应的车辆的方向盘转动角度和车速；根据预设车辆转动角度模型，确定每个采样时间点对应的车辆转动角度，其中，车辆转动角度模型描述了车辆转动角度与方向盘转动角度、车速、转过车辆转动角度所需的车辆转动时间的对应关系；根据方向盘转动角度、车辆转动角度确定车辆的拐弯片段，从而实现基于方向盘转动角度、车辆转动角度的车辆拐弯片段的准确识别。

Description

车辆拐弯识别方法和装置
技术领域
本发明属于汽车技术领域，具体是涉及一种车辆拐弯识别方法和装置。
背景技术
随着车辆在人们生活中的普遍使用，公路上行驶的车辆数量在急速增长。伴随而来的，人们对于行车安全的关注程度也日趋高涨。其中，对于行车过程中的安全预警以及安全驾驶行为的指导，成为研究热点，而这些研究热点的基础往往是基于对车辆行驶状态的采集、分析。
车辆的行驶状态包括多种多样的表征参数，其中，车辆的转向或者说是拐弯状态也是重要的表征参数之一，该参数对于车辆的自身行车安全，其相邻车辆的行车安全和驾驶行为指导具有重要意义。
目前，对于车辆拐弯的识别多是采用GPS定位信号，通过计算车辆在多个时间点的GPS位置间的角度变化来判定车辆是否拐弯。由于GPS定位精度的问题，对于小角度拐弯的识别不具有通用性，从而导致车辆拐弯的识别准确度不高。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种车辆拐弯识别方法和装置，用以实现对车辆拐弯片段的准确识别。
本发明提供了一种车辆拐弯识别方法，包括：
以预设采样间隔，采集每个采样时间点对应的车辆的方向盘转动角度和车速；
根据预设车辆转动角度模型，确定每个采样时间点对应的车辆转动角度，其中，车辆转动角度模型描述了车辆转动角度与方向盘转动角度、车速、转过车辆转动角度所需的车辆转动时间的对应关系；
根据所述方向盘转动角度、所述车辆转动角度确定所述车辆的拐弯片段。
本发明提供了一种车辆拐弯识别装置，包括：
采集模块，用于以预设采样间隔，采集每个采样时间点对应的车辆的方向盘转动角度和车速；
第一确定模块，用于根据预设车辆转动角度模型，确定每个采样时间点对应的车辆转动角度，其中，车辆转动角度模型描述了车辆转动角度与方向盘转动角度、车速、转过车辆转动角度所需的车辆转动时间的对应关系；
第二确定模块，用于根据所述方向盘转动角度、所述车辆转动角度确定所述车辆的拐弯片段。
本发明提供的车辆拐弯识别方法和装置，基于预先建立的描述了车辆转动角度与方向盘转动角度、车速、转过车辆转动角度所需的车辆转动时间的对应关系的车辆转动角度模型，在采集到每个采样时间点对应的车辆的方向盘转动角度和车速之后，能够根据该车辆转动角度模型确定出每个采样时间点对应的车辆转动角度。从而，根据每个采样时间点对应的方向盘转动角度、车辆转动角度能够确定出在每个采样时间点时，车辆是否处于拐弯状态，从而实现基于方向盘转动角度、车辆转动角度的车辆拐弯片段的准确识别。
附图说明
图1为本发明车辆拐弯识别方法实施例一的流程图；
图2为本发明车辆拐弯识别方法实施例二的流程图；
图3为本发明车辆转动角度模型的示意图；
图4为本发明车辆拐弯识别装置实施例一的示意图；
图5为本发明车辆拐弯识别装置实施例二的示意图。
具体实施方式
图1为本发明车辆拐弯识别方法实施例一的流程图，本实施例中，该车辆拐弯识别方法由车辆拐弯识别装置执行，该车辆拐弯识别装置设置在车辆中，如图1所示，该车辆拐弯识别方法包括如下步骤：
步骤101、以预设采样间隔，采集每个采样时间点对应的车辆的方向盘转动角度和车速。
本实施例中，上述采样间隔比如可以是1s。在实际应用中，触发执行本实施例提供的车辆拐弯识别方法的条件比如是检测到车辆的方向盘转动角度大于一定阈值。
对方向盘转动角度和车速的采集可以基于现有技术中常用的传感器件实现，实现原理本实施例中不赘述。
当检测到上述触发条件满足时，执行本实施例的车辆拐弯识别方法。
具体地，本实施例中，首先需要采集每个采样时间点对应的方向盘转动角度和车速。
步骤102、根据预设车辆转动角度模型，确定每个采样时间点对应的车辆转动角度。
其中，车辆转动角度模型描述了车辆转动角度与方向盘转动角度、车速、转过车辆转动角度所需的车辆转动时间的对应关系。
该车辆转动角度模型的建立过程将在后续实施例中描述。本实施例中，仅强调车辆转动角度与方向盘转动角度、车速、转过车辆转动角度所需的车辆转动时间存在对应关系，当该车辆转动角度模型建立之后，可以基于该模型，根据采集到的每个采样时间点对应的方向盘转动角度、车速等参数，确定出每个采样时间点对应的车辆转动角度。
步骤103、根据方向盘转动角度、车辆转动角度确定车辆的拐弯片段。
本实施例中，可以根据每个采样时间点对应的方向盘转动角度、车辆转动角度确定车辆的拐弯片段。
具体来说，依次针对每个采样时间点i，可以进行如下的判断过程，以确定车辆的拐弯状态，其中，i取大于等于1的整数：
若|ui|≥P，且vi≠0，则确定采样时间点i对应于车辆拐弯点，其中，ui为采样时间点i对应的方向盘转动角度，vi为采样时间点i对应的车速，P为第一预设阈值；
若|ui|<P，且vi≠0，则根据多个采样时间点分别对应的车辆转动角度确定采样时间点i是否对应于车辆拐弯点，其中，多个采样时间点中包括采样时间点i；
若存在连续的多个采样时间点对应于车辆拐弯点，则确定车辆在连续的多个采样时间点期间处于拐弯状态，即车辆的拐弯片段为该连续的多个采样时间点对应的时间片段。
通过上述判断过程可知：首先，以方向盘转动角度为依据，如果采样时间点i对应的方向盘转动角度ui高于第一预设阈值，比如90度，则可以直接确定该采样时间点i对应于车辆拐弯点，即车辆拐弯过程中的某个时间点。否则，如果采样时间点i对应的方向盘转动角度ui小于第一预设阈值，则进而根据包含采样时间点i在内的多个采样时间点分别对应的车辆转动角度确定采样时间点i是否对应于车辆拐弯点。
如果最终确定采样时间点i对应于车辆拐弯点，则接下来针对相邻的下一采样时间点i+1，进行上述判断过程，如此循环下去，直到遇到至少一个不满足上述车辆拐弯点的判定条件的采样时间点。从而，将连续的均对应于车辆拐弯点的多个采样时间点的持续期间认为是车辆处于拐弯状态下的时间段。
其中，根据多个采样时间点分别对应的车辆转动角度确定采样时间点i是否对应于车辆拐弯点，可以通过如下方式实现：
若多个采样时间点分别对应的车辆转动角度的绝对值之和大于或等于第二预设阈值，则确定采样时间点i对应于车辆拐弯点，其中，第二预设阈值小于第一预设阈值。
举例来说，假设选取的采样时间点的个数为3个，分别是：i-1，i，i+1，相应的，这三个采样时间点分别对应的车辆转动角度为：θi-1，θi，θi+1。假设这三个车辆转动角度绝对值之和表示为C1i，则：
C1i＝|θi-1|+|θi|+|θi+1|。
如果C1i≥P1，则认为采样时间点i对应于车辆拐弯点，其中，P1为第二预设阈值，比如为45度。
本实施例中，基于预先建立的描述了车辆转动角度与方向盘转动角度、车速、转过车辆转动角度所需的车辆转动时间的对应关系的车辆转动角度模型，在采集到每个采样时间点对应的车辆的方向盘转动角度和车速之后，能够根据该车辆转动角度模型确定出每个采样时间点对应的车辆转动角度。从而，根据每个采样时间点对应的方向盘转动角度、车辆转动角度能够确定出在每个采样时间点时，车辆是否处于拐弯状态，从而实现基于方向盘转动角度、车辆转动角度的车辆拐弯片段的准确识别。
图2为本发明车辆拐弯识别方法实施例二的流程图，如图2所示，可以包括如下步骤：
步骤201、确定车辆的方向盘转动角度与车辆的前车轮转动角度的对应关系。
步骤202、根据车辆的方向盘转动角度与车辆的前车轮转动角度的对应关系，确定车辆转动角度模型。
本实施例中，结合如图3所示的车辆转动角度模型示意图，示例性说明建立车辆转动角度模型的过程。
假设方向盘逆时针旋转时为正的角度，顺时针旋转是为负的角度，方向盘转动角度表示为u。
假设前车轮向左偏为正的角度，向右为负的角度，前车轮的转动角度表示为
由于每个车型的方向盘的转动角度与前车轮的转动角度的关系并不是统一的，因此，本实施例中仅提供一种统计获得的某种车辆的方向盘转动角度与前车轮转动角度的对应关系：
其中，u∈[-5π,5π]。
假设车辆的简化模型如图3中左图所示，车体为AB，前后轮间的距离为L，则前后轮的拐弯半径分别为：
车辆的拐弯过程如图3中右图所示，假设车辆从AB转动到A’B’的角度为θ，用时为t，车辆的车速为v(m/s)，则有：
v×t＝R1×θ
即：
上述对应关系即为本实施例示意出的一种车辆转动角度模型。实际应用中，由于不同车型的方向盘转动角度与前车轮转动角度的对应关系可能不同，导致最终得到的车辆转动角度模型不尽相同，但是，不同车型的方向盘转动角度与前车轮转动角度的对应关系可以通过对大量实验统计数据拟合获得，从而可以获得对应的不同车辆转动角度模型。
步骤203、以预设采样间隔，采集每个采样时间点对应的车辆的方向盘转动角度和车速。
步骤204、根据预设车辆转动角度模型，确定每个采样时间点对应的车辆转动角度。
基于上述举例提供的车辆转动角度模型，本实施例中，针对任一采样时间点i来说，其对应的车辆转动角度
步骤205、根据方向盘转动角度、车辆转动角度确定车辆的拐弯片段。
本实施例中，根据方向盘转动角度、车辆转动角度确定车辆的拐弯片段的过程与图1所示实施例的过程相似，不赘述。但是，本实施例中值得说明的是，在根据包括采样时间点i在内的多个采样时间点分别对应的车辆转动角度确定采样时间点i是否对应于车辆拐弯点的过程中，多个采样时间点的个数可以设置多组，比如设置三组，第一组为3个，第二组为5个，第三组为7个，而且，采样时间点的选取原则可以是以采样时间点i为中心，分别选取其左右相邻一定数量的采样时间点。
举例来说，假设第一组、第二组和第三组分别对应的多个采样时间点的车辆转动角度绝对值之和为：C1i，C2i，C3i，其中：
C1i＝|θi-1|+|θi|+|θi+1|；
C2i＝|θi-2|+|θi-1|+|θi|+|θi+1|+|θi+2|；
C3i＝|θi-3|+|θi-2|+|θi-1|+|θi|+|θi+1|+|θi+2|+|θi+3|。
如果满足C1i≥P1，或者C2i≥P2，或者C3i≥P3，那么可以确定采样时间点i对应于车辆拐弯点。
其中，P1、P2和P3可以相同或不同，可以理解的是，在P1、P2和P3都不同时，P1<P2<P3。
在实际应用中，假设P1、P2和P3相同，比如都为45度，则上述C1i，C2i，C3i的使用过程可以是：如果C1i小于P1，则计算C2i，并判断C2i是否大于或等于P2；如果C2i小于P2，则计算C3i，并判断C3i是否大于或等于P3，如果C3i小于P3，则确定采样时间点i没有对应于车辆的拐弯状态，即车辆没有处于拐弯状态。
步骤206、根据车辆的拐弯片段，确定车辆是否处于危险驾驶状态。
本实施例中，当确定出车辆的拐弯片段之后，可以基于该确定结果，进行车辆是否处于危险驾驶状态的分析判断。在该危险驾驶状态的分析判断过程中，可以需要结合车辆的其他行驶状态信息综合判断。
简单举例来说，如果车辆处于拐弯状态，而此时车辆的转向灯并没有打车，或者车辆并没有被踩刹车，或者当前的车速大于一定阈值，则可以认为车辆处于危险驾驶状态。
本实施例中，基于车辆的方向盘转动角度与车辆的前车轮转动角度的对应关系构建描述了车辆转动角度与方向盘转动角度、车速、转过车辆转动角度所需的车辆转动时间的对应关系的车辆转动角度模型。在采集到每个采样时间点对应的车辆的方向盘转动角度和车速之后，能够根据该车辆转动角度模型确定出每个采样时间点对应的车辆转动角度。从而，根据每个采样时间点对应的方向盘转动角度、车辆转动角度能够确定出在每个采样时间点时，车辆是否处于拐弯状态，从而实现基于方向盘转动角度、车辆转动角度的车辆拐弯片段的准确识别。另外，还能够基于车辆拐弯状态的识别结果进行车辆危险驾驶的判定，有利于及时进行危险驾驶行为的提示，提高行车安全性。
图4为本发明车辆拐弯识别装置实施例一的示意图，如图4所示，该车辆拐弯识别装置包括：采集模块11、第一确定模块12、第二确定模块13。
采集模块11，用于以预设采样间隔，采集每个采样时间点对应的车辆的方向盘转动角度和车速。
第一确定模块12，用于根据预设车辆转动角度模型，确定每个采样时间点对应的车辆转动角度，其中，车辆转动角度模型描述了车辆转动角度与方向盘转动角度、车速、转过车辆转动角度所需的车辆转动时间的对应关系。
第二确定模块13，用于根据所述方向盘转动角度、所述车辆转动角度确定所述车辆的拐弯片段。
所述第二确定模块13包括：第一确定单元131、第二确定单元132、第三确定单元133。
第一确定单元131，用于依次针对每个采样时间点i，在|ui|≥P，且vi≠0时，确定所述采样时间点i对应于车辆拐弯点，其中，ui为所述采样时间点i对应的方向盘转动角度，vi为所述采样时间点i对应的车速，P为第一预设阈值。
第二确定单元132，用于在|ui|<P，且vi≠0时，根据多个采样时间点分别对应的车辆转动角度确定所述采样时间点i是否对应于车辆拐弯点，其中，所述多个采样时间点中包括所述采样时间点i。
第三确定单元133，用于在存在连续的多个采样时间点对应于车辆拐弯点时，确定所述车辆的拐弯片段为所述连续的多个采样时间点对应的时间片段。
其中，所述第二确定单元132具体用于：在所述多个采样时间点分别对应的车辆转动角度的绝对值之和大于或等于第二预设阈值时，确定所述采样时间点i对应于车辆拐弯点，其中，所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值。
本实施例的车辆拐弯识别装置可以用于执行上述图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图5为本发明车辆拐弯识别装置实施例二的示意图，如图5所示，在图4所示实施例的基础上，所述车辆拐弯识别装置还包括：第三确定模块21、第四确定模块22。
第三确定模块21，用于确定所述车辆的方向盘转动角度与所述车辆的前车轮转动角度的对应关系。
第四确定模块22，用于根据所述车辆的方向盘转动角度与所述车辆的前车轮转动角度的对应关系，确定所述车辆转动角度模型。
进一步地，所述车辆拐弯识别装置还包括：第五确定模块23。
第五确定模块23，用于根据所述车辆的拐弯片段，确定所述车辆是否处于危险驾驶状态。
本实施例的车辆拐弯识别装置可以用于执行上述图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种车辆拐弯识别方法，其特征在于，包括：
以预设采样间隔，采集每个采样时间点对应的车辆的方向盘转动角度和车速；
根据预设车辆转动角度模型，确定每个采样时间点对应的车辆转动角度，其中，车辆转动角度模型描述了车辆转动角度与方向盘转动角度、车速、转过车辆转动角度所需的车辆转动时间的对应关系；
根据所述方向盘转动角度、所述车辆转动角度确定所述车辆的拐弯片段；
所述方法还包括：
确定所述车辆的方向盘转动角度与所述车辆的前车轮转动角度的对应关系；
根据所述车辆的方向盘转动角度与所述车辆的前车轮转动角度的对应关系，确定所述车辆转动角度模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述方向盘转动角度、所述车辆转动角度确定所述车辆的拐弯片段，包括：
依次针对每个采样时间点i，若|ui|≥P，且vi≠0，则确定所述采样时间点i对应于车辆拐弯点，其中，ui为所述采样时间点i对应的方向盘转动角度，vi为所述采样时间点i对应的车速，P为第一预设阈值；
若|ui|<P，且vi≠0，则根据多个采样时间点分别对应的车辆转动角度确定所述采样时间点i是否对应于车辆拐弯点，其中，所述多个采样时间点中包括所述采样时间点i；
若存在连续的多个采样时间点对应于车辆拐弯点，则确定所述车辆的拐弯片段为所述连续的多个采样时间点对应的时间片段。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据多个采样时间点分别对应的车辆转动角度确定所述采样时间点i是否对应于车辆拐弯点，包括：
若所述多个采样时间点分别对应的车辆转动角度的绝对值之和大于或等于第二预设阈值，则确定所述采样时间点i对应于车辆拐弯点，其中，所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述车辆的拐弯片段，确定所述车辆是否处于危险驾驶状态。
5.一种车辆拐弯识别装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于以预设采样间隔，采集每个采样时间点对应的车辆的方向盘转动角度和车速；
第一确定模块，用于根据预设车辆转动角度模型，确定每个采样时间点对应的车辆转动角度，其中，车辆转动角度模型描述了车辆转动角度与方向盘转动角度、车速、转过车辆转动角度所需的车辆转动时间的对应关系；
第二确定模块，用于根据所述方向盘转动角度、所述车辆转动角度确定所述车辆的拐弯片段；
还包括：
第三确定模块，用于确定所述车辆的方向盘转动角度与所述车辆的前车轮转动角度的对应关系；
第四确定模块，用于根据所述车辆的方向盘转动角度与所述车辆的前车轮转动角度的对应关系，确定所述车辆转动角度模型。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块包括：
第一确定单元，用于依次针对每个采样时间点i，在|ui|≥P，且vi≠0时，确定所述采样时间点i对应于车辆拐弯点，其中，ui为所述采样时间点i对应的方向盘转动角度，vi为所述采样时间点i对应的车速，P为第一预设阈值；
第二确定单元，用于在|ui|<P，且vi≠0时，根据多个采样时间点分别对应的车辆转动角度确定所述采样时间点i是否对应于车辆拐弯点，其中，所述多个采样时间点中包括所述采样时间点i；
第三确定单元，用于在存在连续的多个采样时间点对应于车辆拐弯点时，确定所述车辆的拐弯片段为所述连续的多个采样时间点对应的时间片段。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元具体用于：在所述多个采样时间点分别对应的车辆转动角度的绝对值之和大于或等于第二预设阈值时，确定所述采样时间点i对应于车辆拐弯点，其中，所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
第五确定模块，用于根据所述车辆的拐弯片段，确定所述车辆是否处于危险驾驶状态。
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