基于智能手机的路面坑洞探测方法

摘要

一种车辆行驶控制技术领域的基于智能手机的路面坑洞探测方法，通过手机收集车辆在行驶过程中产生的运动数据，通过对这些数据的去噪和分段，分析出由路坑引起的振动数据段，应用单自由度振动模型对这些数据进行分析，估算出路坑的深度，之后再通过一定的分析估算出路坑的长度。本发明实施方便，不会产生昂贵的成本；可以在各种环境中使用，不容易受到限制；能够较精确的确定路坑的形状(包括深度、长度)。

主权项

一种基于智能手机的路面坑洞探测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：通过智能手机的加速度感应器记录行车过程中的运动数据，具体通过将手机水平放置在车内，在行车过程中收集垂直坐标系三个方向上的加速度，当感应到振动时记录下GPS数据，记录手机在车中的位置以及车辆的型号；步骤2：对运动数据进行除噪以及分段，识别出由于经过路坑而产生的振动；步骤3：建立用于消除车辆悬挂系统对振动的影响的单自由度振动模型，并根据振动周期以及前后两次振幅比的关系：得到路坑深度估计值，其中：y为轮胎垂直移动的距离，即路坑深度估计值、p为振动频率、δ为ln(η)、η为振动中的振幅递减比、t为振动持续时间；步骤4：对步骤3得到的路坑深度估计值进行误差排除，即由于手机在车中的位置并不在路坑的正上方导致的测量误差，并根据汽车的速度以及车辆经过一个路坑所需的时间得到路坑长度，最终获得路面坑洞轮廓估测值。所述的振动周期以及前后两次振幅比的关系，通过以下方式得到：3.1)根据单自由度振动模型得：3.2)为了获得m/c与k/c的值，当q(t)＝0时，解公式：得其中：3.3)根据振动周期解得通过振动中的两次振幅比可得最后代入单自由度振动模型得到即根据振动周期以及前后两次振幅比就可以估算出路坑的深度。