姿态角异常检测方法、装置及计算机存储介质与流程

1.本技术涉及汽车检测技术领域，特别的涉及一种姿态角异常检测方法、装置及计算机存储介质。


背景技术：

2.随着生活水平的提高，汽车逐渐成为生活中不可或缺的代步工具，不同品牌或种类的汽车对应的性能也各不相同，例如对于一些低成本的汽车，多采用三轴加速度传感器来检测加速度。但我们会发现，对于采用三轴加速度传感器的汽车，在没有陀螺仪提供角速度情况下无法获取与加速度相应的角速度变化值，而对车辆姿态角异常的检测标准则是基于对车辆角度变化量进行判断的，因此无法实现对车辆姿态角异常的检测，这会给用户带来不确定性和危险性，影响用户的行驶体验。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种姿态角异常检测方法、装置及计算机存储介质，可通过车辆质量、属性参数以及当前速度确定车辆当前姿态角，以进一步判断车辆是否存在姿态角异常，以保障用户的安全性。
4.第一方面，本技术实施例提供了一种姿态角异常检测方法，该方法应用于车辆，包括：
5.基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量；
6.根据转动惯量、车辆部件的质量、车辆属性参数及车辆速度计算得到姿态角；车辆属性参数基于车辆的类型确定；
7.在姿态角超过第一预设阈值的情况下生成预警信息。
8.在本技术实施例中，可通过车辆部件的质量以及对应质心位置参数得到转动惯量，并基于转动惯量、车辆部件的质量、车辆属性参数及车辆速度带入能量守恒定律中得到车辆当前翻转高度，进一步的依据该翻转高度生成姿态角，可使用户对当前车辆的行驶状态有更直观的判断，以给车辆及用户带来更高的安全性。
9.在第一方面的一种可选方案中，基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量之前还包括：
10.确定车辆在预设方向上的加速度；预设方向不同于车辆的行驶方向；
11.基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量具体为：
12.在加速度大于第二预设阈值的情况下，基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量；第二预设阈值基于车辆属性参数确定。
13.在本技术实施例中，还可确定不同于车辆当前行驶方向的加速度以判断车辆当前是否存在姿态角异常的风险，并进一步通过确定加速度的大小以获取更有效的姿态角。
14.在第一方面的又一种可选方案中，车辆部件的质心位置参数通过以设定参考点作为坐标原点建立的空间直角坐标系表示。
15.在本技术实施例中，通过设定参考点确定车辆部件的质心位置参数，不同的参考点位置对应不同的车辆部件的质心位置参数，可设定便于计算的参考点以及对应的质心位置参数，提高车辆姿态角的检测速度与效率，以给用户带来更好更快的判断。
16.在第一方面的又一种可选方案中，在加速度大于第二预设阈值的情况下，基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量具体为：
17.在加速度大于第二预设阈值的情况下，基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数确定车辆的质心位置参数；
18.基于车辆的质心位置参数、车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量。
19.在本技术实施例中，不同的车辆类型以及用户个数对应的车辆质心位置参数不同，可先通过车辆部件的质量以及对应车辆部件的质心位置参数确定车辆的实际质心位置参数，并基于此实际质心参数得到车辆对于质心轴的转动惯量，可使计算得到的姿态角更加准确。
20.在第一方面的又一种可选方案中，根据转动惯量、车辆部件的质量、车辆属性参数及车辆速度计算得到姿态角具体为：
21.基于转动惯量、车辆部件的质量、车辆部件的质心位置参数、车辆的质心位置参数及车辆速度得到转动动能；
22.基于车辆部件的质量、车辆属性参数及转动动能确定车辆翻转高度；
23.基于车辆翻转高度及车辆属性参数计算得到姿态角。
24.在本技术实施例中，可根据能量守恒定律确定转动动能，并根据势能等于转动动能计算得到车辆翻转角度，以进一步计算得到姿态角，使得姿态角的计算更加准确，给用户带来更可靠的数据。
25.在第一方面的又一种可选方案中，在姿态角超过第一预设阈值的情况下生成预警信息之前还包括：
26.按照预设时间间隔获取姿态角；
27.在姿态角超过第一预设阈值的情况下生成预警信息具体为：
28.若在预设时间间隔内检测到姿态角，且在姿态角超过第一预设阈值的情况下，生成预警信息。
29.在本技术实施例中，还可引入观测时长对姿态角进行计算检测，以使检测的姿态角更具说服力和可靠性。
30.在第一方面的又一种可选方案中，该方法还包括：
31.在姿态角超过第一预设阈值的情况下，生成执行制动动作的请求指令，并执行制动动作。
32.在本技术实施例中，当检测到姿态角超过预设阈值时，还可及时根据检测结果执行制动动作，以提前提供给用户应急措施，增加用户的及车辆的安全性。
33.第二方面，本技术实施例提供了一种姿态角异常检测装置，包括：
34.第一计算模块，用于基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量；
35.第二计算模块，用于根据转动惯量、车辆部件的质量、车辆属性参数及车辆速度计
算得到姿态角；车辆属性参数基于车辆的类型确定；
36.生成模块，用于在姿态角超过第一预设阈值的情况下生成预警信息。
37.在本技术实施例中，可通过车辆部件的质量以及对应质心位置参数得到转动惯量，并基于转动惯量、车辆部件的质量、车辆属性参数及车辆速度带入能量守恒定律中得到车辆当前翻转高度，进一步的依据该翻转高度生成姿态角，可使用户对当前车辆的行驶状态有更直观的判断，以给车辆及用户带来更高的安全性。
38.在第二方面的一种可选方案中，该装置还包括：
39.确定模块，用于在第一计算模块基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量之前，确定车辆在预设方向上的加速度；预设方向不同于车辆的行驶方向；
40.第一计算模块具体用于在加速度大于第二预设阈值的情况下，基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量；第二预设阈值基于车辆属性参数确定。
41.在本技术实施例中，还可确定不同于车辆当前行驶方向的加速度以判断车辆当前是否存在姿态角异常的风险，并进一步通过确定加速度的大小以获取更有效的姿态角。
42.在第二方面的又一种可选方案中，车辆部件的质心位置参数通过以设定参考点作为坐标原点建立的空间直角坐标系表示。
43.在本技术实施例中，通过设定参考点确定车辆部件的质心位置参数，不同的参考点位置对应不同的车辆部件的质心位置参数，可设定便于计算的参考点以及对应的质心位置参数，提高车辆姿态角的检测速度与效率，以给用户带来更好更快的判断。
44.在第二方面的又一种可选方案中，第一计算模块具体包括：
45.第一计算单元，用于在加速度大于第二预设阈值的情况下，基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数确定车辆的质心位置参数；
46.第二计算单元，用于基于车辆的质心位置参数、车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量。
47.在本技术实施例中，不同的车辆类型以及用户个数对应的车辆质心位置参数不同，可先通过车辆部件的质量以及对应车辆部件的质心位置参数确定车辆的实际质心位置参数，并基于此实际质心参数得到车辆对于质心轴的转动惯量，可使计算得到的姿态角更加准确。
48.在第二方面的又一种可选方案中，第二计算模块具体包括：
49.第三计算单元，用于基于转动惯量、车辆部件的质量、车辆部件的质心位置参数、车辆的质心位置参数及车辆速度得到转动动能；
50.第四计算单元，用于基于车辆部件的质量、车辆属性参数及转动动能确定车辆翻转高度；
51.第五计算单元，用于基于车辆翻转高度及车辆属性参数计算得到姿态角。
52.在本技术实施例中，可根据能量守恒定律确定转动动能，并根据势能等于转动动能计算得到车辆翻转角度，以进一步计算得到姿态角，使得姿态角的计算更加准确，给用户带来更可靠的数据。
53.在第二方面的又一种可选方案中，该装置还包括：
54.检测模块，用于在姿态角超过第一预设阈值的情况下生成预警信息之前，按照预设时间间隔获取姿态角；
55.生成模块具体用于若在预设时间间隔内检测到姿态角，且在姿态角超过第一预设阈值的情况下，生成预警信息。
56.在本技术实施例中，还可引入观测时长对姿态角进行计算检测，以使检测的姿态角更具说服力和可靠性。
57.在第二方面的又一种可选方案中，该装置还包括：
58.执行模块，用于在姿态角超过第一预设阈值的情况下，生成执行制动动作的请求指令，并执行制动动作。
59.在本技术实施例中，在检测到姿态角超过预设阈值的情况下，还可及时根据检测结果执行制动动作，以提前提供给用户应急措施，增加用户的及车辆的安全性。
60.第三方面，本技术实施例本技术实施例提供了一种姿态角异常检测装置，包括处理器、存储器以及通信接口；处理器与存储器、通信接口相连；存储器，用于存储可执行程序代码；处理器通过读取存储器中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，以用于执行本技术实施例第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的姿态角异常检测方法。
61.第四方面，本技术实施例提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有计算机程序，计算机程序包括程序指令，程序指令当被处理器执行时，可实现本技术实施例第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的姿态角异常检测方法。
62.第五方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在姿态角异常检测装置上运行时，使得该姿态角异常检测装置执行本技术实施例第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的姿态角异常检测方法。
63.可以理解地，上述提供的第三方面提供的装置、第四方面提供的计算机存储介质，以及第五方面提供的计算机程序产品均用于执行第一方面所提供的姿态角异常检测方法，因此，其所能达到的有益效果可参考第一方面所提供的姿态角异常检测方法中的有益效果，此处不再赘述。
附图说明
64.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
65.图1为本技术实施例提供的一种检测装置的结构示意图；
66.图2为本技术实施例提供的一种姿态角异常检测方法的流程示意图；
67.图3为本技术实施例提供的一种车辆转动惯量的计算表格示意图；
68.图4为本技术实施例提供的一种计算姿态角方法的流程示意图；
69.图5为本技术实施例提供的一种姿态角的效果示意图；
70.图6为本技术实施例提供的又一种姿态角异常检测方法的流程示意图；
71.图7为本技术实施例提供的一种车辆力矩平衡示意图；
72.图8为本技术实施例提供的一种姿态角异常检测装置的结构示意图；
73.图9为本技术实施例提供的又一种姿态角异常检测装置的结构示意图。
具体实施方式
74.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
75.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
76.请参阅图1，图1为本技术实施例提供的一种检测装置的结构示意图。
77.如图1所示，该检测装置包括一个或多个三轴加速度传感器、一个或多个控制器以及一个或多个存储器。其中，一个或多个三轴加速度传感器可应用于多个领域的检测，在本技术实施例中具体可用于通过获取车辆的加速度以计算得到车辆在行驶过程中的姿态角，以对交通事故进行预警。可能的，三轴加速度传感器可应用于汽车电子领域，主要集中在车身操控、安全系统和导航，且安置于车门、车顶，和前后座等位置。可能的，三轴加速度传感器可应用于硬盘抗冲击防护领域，主要集中在硬件自我保护和减少损伤，且可安置在硬件内。可能的，在三轴加速度传感器应用于汽车电子领域时，控制器可接收车辆在预设方向上的加速度(该预设方向不同于汽车当前行驶方向)，并根据该加速度结合汽车自身质量参数以及属性参数计算得到汽车当前姿态角，以提供给用户预警信息。可能的，在三轴加速度传感器应用于硬盘抗冲击防护领域时，当跌落发生时控制器可检测传感器的变化值，并执行相应的保护动作，例如关闭抗震性较差的电子或机械器件。一个或多个存储器可用于存储一个或多个控制器计算得到的数据。具体地，该检测装置还可包括与一个或多个控制器连接的扬声器，或显示屏。扬声器可用于播放根据控制器计算出的数据所对应生成的提示信息或预警信息，显示屏可用于展示给用户控制器计算得到的数据以及对应数据的相关提示信息或对应数据的相关执行动作。
78.本技术实施例中，三轴加速度传感器应用于汽车电子领域，具体的可应用在安装有三轴加速度传感器的汽车中。在汽车行驶过程中，由三轴加速度传感器获取汽车在预设方向上的加速度，设置在汽车内的控制器接收到检测的加速度后根据当前汽车的部件质量、对应部件的质心位置参数、属性参数、检测的加速度以及行驶速度计算得到当前汽车的翻转高度，并进一步的可根据翻转高度计算得到姿态角以及对应的预警信息以提示给用户，可保证用户在行驶过程中的安全性。
79.相应的，本技术实施例提供的检测装置可应用于不同类型的物品。可能的，该检测装置可设置在汽车上，用于根据三轴加速度传感器检测到的加速度计算汽车的姿态角。可能的，该检测装置可设置在硬盘内，用于在跌落时根据三轴加速度传感器检测到的加速度的变化值控制执行保护动作。
80.需要说明的是，本技术实施例提供的三轴加速度传感器以及检测装置不局限于应用在上述提到的领域中，此处不作具体限定。
81.下面结合附图2，对本技术实施例提供的姿态角异常检测方法进行详细的介绍。
82.请参阅图2，图2示出了本技术实施例提供的一种姿态角异常检测方法的流程示意图。
83.如图2所示，该姿态角异常检测方法应用于车辆，具体包括：
84.步骤201、基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量。
85.具体地，在车辆正常行驶遇到磕绊物、发生侧滑或侧面碰撞等情形时，车辆相对于水平地面会形成一定的夹角，该夹角即为车辆的姿态角(可通过车辆翻转高度以及车辆属性参数确定)，且该姿态角可表现在车辆当前行驶方向(俯仰角)或垂直于车辆当前行驶方向(侧倾角)。其中，车辆相对于水平地面形成一定夹角可理解为车辆基于某一质点发生转动，该质点可以为车辆的某一个车轮或置于同一侧的两个或多个车轮。进一步的，当车辆基于某一质点发生转动时，可以把车辆当作一个刚体并围绕该质点转动，该过程可产生转动惯量。
86.具体地，转动惯量的计算跟物体的形状、质量分布及转轴的位置有关，即在计算车辆的转动惯量时需获取当前车辆的质量分布及转动质心所处转轴的位置。需要说明的是，当把车辆看作一个刚体时需得到车辆的实际质心位置，而不同类型的车辆各个部件的质量不同，会导致车辆的实际质心位置不同，基于此获取车辆部件的质量会优于直接获取车辆整体的质量，该方式便于准确得到车辆的实际质心位置。
87.进一步的，获取车辆部件的质量后还需对应确定各个车辆部件的位置，并根据该各个车辆部件的位置确定车辆的实际质心位置以及转轴所在位置。其中，对于各个车辆部件的位置可通过建立空间直角坐标系确定，而空间直角坐标系参考原点选定的不同，对应空间直角坐标系的位置也不同，进一步对于各个车辆部件的位置也不同。具体地，对于本技术实施例中车辆部件的质心位置参数通过以设定参考点作为坐标原点建立的空间直角坐标系(x，y，z)表示，且优选的可设定参考点为车辆前轮轴心的连线的中点处(便于计算)。
88.具体的，可参阅图3示出的本技术实施例提供的一种车辆转动惯量的计算表格示意图。如图3所示，车辆的各部件包括有底盘、发动机、变速箱、驾驶员、乘客、电源、车座、车轮等等，并对应各个部件测量对应的质量以及对于上述优选的参考点为原点所在空间直角坐标系中的位置，例如底盘的质量为555千克，对应在空间直角坐标系的坐标为(1.35，0.00，0.57)。需要注意的是，在图3所示的表格中对于车辆各个部件的质量还可计算车辆整体的质量，例如图中所示的整体车辆质量为2220千克。进一步的，基于车辆各个部件在各个坐标轴上的坐标以及质量计算得到车辆的质心位置参数，即车辆当前实际质心位置。具体的，可先计算车辆各个部件在各个坐标轴与对应部件质量乘积的求和，例如图3中对应车辆所有部件在x轴上求和的数值为3210，在y轴上求和的数值为6，在z轴上求和的数值为1180，并基于整体车辆质量得到车辆当前的实际质心位置，为(1.45，0.00，0.53)。此处根据计算得到的整体车辆实际质心位置可发现该实际质心位置与设定车辆前轮轴心连线的中点处作为的参考点处于同一平面(xoz所在平面)。
89.进一步的，基于整体车辆的实际质心位置以及车辆各个部件的位置可得到各个部件相对于整体车辆实际质心的转动偏量，并基于该转动偏量和对应各个部件的质量得到整体车辆相对于实际质心在各个轴所在方向的转动惯量。具体的，可先通过整体车辆的实际质心位置与车辆各个部件分别在x轴、y轴以及z轴上的转动偏量，例如底盘相对于实际质心在x轴、y轴以及z轴上的转动偏量分别为-0.1、0和0.04。接着可带入公式得到车辆各个部件在各个轴所在方向的转动惯量，例如x轴的转动惯量的计算公式可为m*(y2 z2)，其中m为车辆各个部件的质量，y和z可分别表示对应部件基于整体车辆的实际质心在y轴和z轴所在方
向的转动偏量，以底盘为例，得到底盘基于整体车辆的实际质心在各个轴所在方向的转动惯量分别为0.818、5.909和5.100(可保留小数点后面三位)。
90.对车辆各个部件基于整体车辆的实际质心的转动惯量求和得到整体车辆基于整体车辆的实际质心的转动惯量，例如图3中整体车辆基于整体车辆的实际质心在各个轴所在方向的转动惯量分别为63、1048和1549。
91.需要注意的是，此处得到的是整体车辆基于整体车辆的实际质心的转动惯量，可以理解的是车辆在发生转动时所围绕的质点并不是整体车辆的实际质心，而是基于车辆某一个或多个车轮作为质点。
92.步骤202、根据所述转动惯量、所述车辆部件的质量、车辆属性参数及车辆速度计算得到姿态角。
93.具体地，车辆属性参数基于所述车辆的类型确定。其中，车辆属性可包括车辆前轮之间的距离、车辆前后轮之间的距离、车辆宽度以及车辆高度等硬性参数，该参数具体是根据车辆的类型确定，例如越野车和商务车的车辆高度、车辆宽度不一致。
94.具体地，车辆的姿态角发生变化，可认为是在发生碰撞瞬间的转动动能转化为克服车辆重力做功，基于此可利用能量守恒定律计算得到姿态角，可参阅图4所示的本技术实施例提供的一种计算姿态角方法的流程示意图。
95.如图4所示，该计算姿态角的方法可具体包括：
96.步骤2021、基于转动惯量、车辆部件的质量、车辆部件的质心位置参数、车辆的质心位置参数及车辆速度得到转动动能。
97.具体地，以车辆侧翻为例，即车辆翻转方向所在平面与车辆行驶方向所在平面呈垂直关系。车辆在行驶过程中发生翻转瞬间的转动动能可包括车辆转动惯量的动能以及车辆平动动能。其中，车辆转动惯量的动能可为整体车辆基于翻转质点的转动惯量的动能，具体的转定动能的表达式可如公式(1)所示。
[0098][0099]
在上述公式(1)中j为整体车辆基于翻转质点的转动惯量,ω为整体车辆基于翻转质点的翻转角速度，其可通过在x轴、y轴上的分加速度与三轴加速度传感器到翻转质点之间的距离表示。在上述步骤201中计算出整体车辆基于整体车辆的实际质心的转动惯量，实际质心与翻转质点可分别用两个点表示，基于此实际质心所处的转轴与翻转质点所处的转轴应为平行关系，进而可利用平行轴定理计算整体车辆基于翻转质点的转动惯量。
[0100]
具体的，此处平行轴定理的表达式可为jc'＝jc m*l*l，其中jc为整体车辆基于整体车辆实际质心的转动惯量，m为车辆的整体质量，l为整体车辆实际质心到翻转质点的距离。结合以设定参考点为车辆前轮轴心的连线的中点处建立空间直角坐标系以及图3所计算的转动惯量，会发现此处的jc应为整体车辆基于整体车辆实际质心在x轴方向上的转动惯量，即jc＝i
xx
，m为车辆各个部件的质量求和。可能的，当翻转质点为一个车轮时(例如左前车轮或左后车轮或右前车轮或右后车轮)，l可表示为车辆的实际质心到该车轮的直线距离，具体的可先将该实际质心与该车轮放在空间直角坐标系中用坐标表示出来，例如分别表示为(x1，y1，z1)和(x2，y2，z2)并可按照如下公式(2)计算直线距离。
[0101][0102]
可能的，当翻转质点为两个车轮时(例如左前车轮和左后车轮或右前车轮和右后车轮)，l可表示为车辆的实际质心到该车轮连线的垂直距离，具体计算方式此处不再赘述。
[0103]
其中，车辆平动动能可基于当前车辆速度表示，具体的平动动能的表达式可如公式(3)所示。
[0104][0105]
在上述公式(3)中，m为车辆的整体质量，v为车辆当前在行驶方向上的速度。
[0106]
进一步的，在得到整体车辆基于翻转质点的转动惯量以及平动动能后，可得到整体车辆的转动动能，其表达式可如公式(4)所示。
[0107][0108]
在上述公式(4)中，ixx为整体车辆基于整体车辆实际质心在x轴方向上的转动惯量，m为车辆各个部件的质量求和，l为整体车辆实际质心到翻转质点的距离，α1为三轴加速度传感器在x轴方向上的加速度分量，α2为三轴加速度传感器在y轴方向上的加速度分量，r为三轴加速度传感器到翻转质点之间的距离，v为车辆当前在行驶方向上的速度。其中，α1和α2可根据三轴加速度传感器检测的加速度在空间直角坐标系中分别与y轴和x轴的夹角计算得到，且可根据空间直角坐标系将三轴加速度传感器用坐标表示出来，并利用上述提到的两点之间距离的计算公式计算得到r。需要说明的是，本技术实施例中的三轴加速度传感器可设置在行车记录仪内，即通过确定行车记录仪在建立的空间直角坐标系中的位置以计算得到r。
[0109]
步骤2022、基于车辆部件的质量、车辆属性参数及转动动能确定车辆翻转高度。
[0110]
具体地，在步骤2021计算得到车辆整体的转动动能后，利用能量守恒定律得到车辆整体的重力做功(即势能)应与车辆整体的转动动能相等，具体能量守恒表达式可如公式(5)所示。
[0111][0112]
如上述公式(5)所示，置于公式右边的g为重力加速度(一般选取9.8)，d1为车辆宽度(也可表示为前车轮轴心之间的距离，为已知参数)，d2为车辆沿翻转质点翻转时车辆实际质心提升的翻转高度，该翻转高度为待求参数且与车辆的翻转角度对应。
[0113]
步骤2023、基于车辆翻转高度及车辆属性参数计算得到姿态角。
[0114]
具体地，步骤2022计算得到的翻转高度与车辆宽度的比值即为车辆翻转角度的正弦值(可参阅图5所示的本技术实施例提供的一种姿态角的效果示意图)。换言之，当计算得到车辆的翻转高度后，跟根据该车辆的翻转高度与车辆宽度确定车辆的翻转角度。例如车辆宽度为2.2米，计算得到的车辆的翻转高度为1.1米，则通过比值确定翻转角度的正弦值为0.5，进而计算出姿态角为30度。
[0115]
需要说明的是，本技术实施例是基于侧翻这种车辆翻转行为，且对于侧翻的车辆可设定为刚性车辆的准静态侧翻，即忽略车辆的悬架和轮胎的影响。
[0116]
步骤203、在姿态角超过第一预设阈值的情况下生成预警信息。
[0117]
具体地，车辆姿态角异常属于危险驾驶行为，按照《机动车保险车联网数据项》中要求的车辆姿态角异常检测，当车辆姿态角满足大于20度且不大于70度时属于车辆姿态角异常。其中，70度为车辆翻转至侧翻质点与车辆重心的轴与垂直于水平地面的轴平行的临界值，即70度为车辆侧翻的临界状态角度。因此，作为优选的可选取第一预设阈值为20度。
[0118]
具体地，在姿态角超过第一预设阈值的情况下，表明车辆当前姿态角异常，存在侧翻的风险，并对应生成用以提醒用户的预警信息。可能的，生成“车辆姿态角异常，请降低车速”的语音预警信息，并通过扬声器播放给用户。可能的，生成“车辆姿态角异常，请降低车速”的循环播放文字信息，并显示在车辆的控制显示屏上。
[0119]
具体地，在步骤203之前，还可包括：
[0120]
按照预设时间间隔获取姿态角。
[0121]
具体地，若在预设时间间隔内检测到姿态角，且在姿态角超过第一预设阈值的情况下，生成预警信息。
[0122]
具体地，为保证获取姿态角的准确性，可按照预设时间间隔获取姿态角。例如，初始可按照80毫秒预设时间间隔来获取姿态角，并按照10毫秒的步长依次获取姿态角，若在该预设时间间隔内检测到姿态角且姿态角超过第一预设阈值，生成并输出预警信息。其中，本技术实施例提供的预设时间间隔可对应步长设置在0-80毫秒、10-90毫秒、20-100毫秒...并依次类推。
[0123]
此处还需要注意的是，在按照预设时间间隔获取姿态角时，可调节获取加速度的频率，例如在预设时间间隔获取一个加速度以及对应的车辆行驶速度，以便于快速计算得到姿态角。
[0124]
具体地，当姿态角超过第一预设阈值时，还可生成执行制动动作的请求指令，并执行制动动作。
[0125]
具体地，当姿态角超过第一预设阈值且靠近临界角度时，用户可能来不及做出制动反应，为保证用户的安全性可在姿态角超过第一预设阈值时，自动执行制动动作，即减慢车辆当前的行驶速度。例如当前车辆的行驶速度为80千米每小时，当检测到姿态角超过第一预设阈值时，计时控制制动以使车辆的行驶速度控制在40千米每小时，以降低用户的危险。
[0126]
在本技术实施例中，可通过车辆部件的质量以及对应质心位置参数得到转动惯量，并基于转动惯量、车辆部件的质量、车辆属性参数及车辆速度带入能量守恒定律中得到车辆当前翻转高度，进一步的依据该翻转高度生成姿态角，可使用户对当前车辆的行驶状态有更直观的判断，以给车辆及用户带来更高的安全性。
[0127]
请参阅图6，图6示出了本技术实施例提供的又一种姿态角异常检测方法的流程示意图。
[0128]
如图6所示，该姿态角异常检测方法应用于车辆，具体可包括：
[0129]
步骤601、确定车辆在预设方向上的加速度。
[0130]
具体地，预设方向不同于所述车辆的行驶方向。
[0131]
具体地，当车辆受到与行驶方向不同的方向的加速度时更有可能造成车辆的翻转。以车辆侧翻为例，车辆可在垂直于当前行驶方向上的方向受到提供加速度的力。
[0132]
需要说明的是，预设方向所在平面与车辆的行驶方向所在平面形成夹角即可表明预设方向不同于所述车辆的行驶方向，且在车辆侧翻时预设方向不一定与所述行驶方向垂直，该垂直关系仅仅作为一种优选方向。
[0133]
步骤602、在加速度大于第二预设阈值的情况下，基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量。
[0134]
具体地，可参阅图7示出的本技术实施例提供的一种车辆力矩平衡示意图。以车辆侧翻为例，根据力矩平衡公式f1*l1＝f2*l2，可得知在车辆没有侧翻的情况下施加给车辆侧向的力f1乘以沿该力f1方向车辆的力矩等于车辆自身重力乘以沿重力方向车辆的力矩，如图7所示，将施加给车辆侧向的力f1与车辆自身重力共同以车辆质心为原点，得到力矩平衡表达式可如公式(6)所示。
[0135][0136]
根据上述公式(6)可得到加速度的临界值，该临界值仅与车辆高度及车辆宽度有关，也即是车辆属性参数，基于此上述提到的第二预设阈值可用该临界值表示。进一步的，当加速度超过该临界值时，表明施加给车辆侧向的力f1乘以沿该力f1方向车辆的力矩大于车辆自身重力乘以沿重力方向车辆的力矩，车辆存在单侧离地且发生侧翻的可能性。
[0137]
示例性的，可选取车辆为小型轿车，该车辆的车辆宽度为1.6米，车辆高度为1.4米，基于此带入公式(6)可计算侧向加速度的临界值为14.8，也即是说当侧向加速度大于14.8时，车辆单侧离地且易发生侧翻。
[0138]
需要说明的是，侧向加速度的方向不一定局限于与车辆行驶方向垂直，可将侧向加速度分解成分别在x轴和y轴上的加速度，并可根据计算得到的在x轴上的加速度进行判断。
[0139]
步骤603、根据转动惯量、车辆部件的质量、车辆属性参数及车辆速度计算得到姿态角。
[0140]
具体地，步骤603可与步骤202一致，此处不再赘述。
[0141]
步骤604、在姿态角超过第一预设阈值的情况下生成预警信息。
[0142]
具体地，步骤604可与步骤203一致，此处不再赘述。
[0143]
请参阅图8，图8示出了本技术实施例提供的一种姿态角异常检测装置的结构示意图。
[0144]
如图8所示，该姿态角异常检测装置800包括第一计算模块801、第二计算模块802及生成模块803，其中各个模块的详细描述如下：
[0145]
第一计算模块801，用于基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量；
[0146]
第二计算模块802，用于根据转动惯量、车辆部件的质量、车辆属性参数及车辆速度计算得到姿态角；车辆属性参数基于车辆的类型确定；
[0147]
生成模块803，用于在姿态角超过第一预设阈值的情况下生成预警信息。
[0148]
在本技术实施例中，可通过车辆部件的质量以及对应质心位置参数得到转动惯量，并基于转动惯量、车辆部件的质量、车辆属性参数及车辆速度带入能量守恒定律中得到车辆当前翻转高度，进一步的依据该翻转高度生成姿态角，可使用户对当前车辆的行驶状
态有更直观的判断，以给车辆及用户带来更高的安全性。
[0149]
作为一种可选的实施方式，该装置还包括：
[0150]
确定模块，用于在基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量之前，确定车辆在预设方向上的加速度；预设方向不同于车辆的行驶方向；
[0151]
第一计算模块801具体用于在加速度大于第二预设阈值的情况下，基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量；第二预设阈值基于车辆属性参数确定。
[0152]
作为一种可选的实施方式，车辆部件的质心位置参数通过以设定参考点作为坐标原点建立的空间直角坐标系表示。
[0153]
作为一种可选的实施方式，第一计算模块801具体包括：
[0154]
第一计算单元，用于在加速度大于第二预设阈值的情况下，基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数确定车辆的质心位置参数；
[0155]
第二计算单元，用于基于车辆的质心位置参数、车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量。
[0156]
作为一种可选的实施方式，第二计算模块802具体包括：
[0157]
第三计算单元，用于基于转动惯量、车辆部件的质量、车辆部件的质心位置参数、车辆的质心位置参数及车辆速度得到转动动能；
[0158]
第四计算单元，用于基于车辆部件的质量、车辆属性参数及转动动能确定车辆翻转高度；
[0159]
第五计算单元，用于基于车辆翻转高度及车辆属性参数计算得到姿态角。
[0160]
作为一种可选的实施方式，该装置还包括：
[0161]
检测模块，用于在姿态角超过第一预设阈值的情况下生成预警信息之前，按照预设时间间隔获取姿态角；
[0162]
生成模块803具体用于若在预设时间间隔内检测到姿态角，且在姿态角超过第一预设阈值的情况下，生成预警信息。
[0163]
作为一种可选的实施方式，该装置还包括：
[0164]
执行模块，用于在姿态角超过第一预设阈值的情况下，生成执行制动动作的请求指令，并执行制动动作。
[0165]
请参阅图9，图9示出了本技术实施例提供的又一种姿态角异常检测装置的结构示意图。如图9所示，该姿态角异常检测装置900可以包括：至少一个处理器901、至少一个网络接口904、用户接口903、存储器905以及至少一个通信总线902。
[0166]
其中，通信总线902可用于实现上述各个组件的连接通信。
[0167]
其中，用户接口903可以包括按键，可选用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。
[0168]
其中，网络接口904可选的可以蓝牙模块、nfc模块、wi-fi模块等。
[0169]
其中，处理器901可以包括一个或者多个处理核心。处理器901利用各种接口和线路连接整个姿态角异常检测装置900内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器905内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器905内的数据，执行姿态角异常检测装置900的各种功能和处理数据。可选的，处理器901可以采用dsp、fpga、pla中的至少一种硬件形式来实现。处理器901可集成cpu、gpu和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，
cpu主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器901中，单独通过一块芯片进行实现。
[0170]
其中，存储器905可以包括ram，也可以包括rom。可选的，该存储器905包括非瞬时性计算机可读介质。存储器905可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器905可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器905可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器901的存储装置。如图9所示，作为一种计算机存储介质的存储器905中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及姿态角异常检测应用程序。
[0171]
具体地，处理器901可以用于调用存储器905中存储的姿态角异常检测应用程序，并具体执行以下操作：
[0172]
基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量；
[0173]
根据转动惯量、车辆部件的质量、车辆属性参数及车辆速度计算得到姿态角；车辆属性参数基于车辆的类型确定；
[0174]
在姿态角超过第一预设阈值的情况下生成预警信息。
[0175]
作为一种可选的实施方式，处理器901在基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量之前还用于执行：
[0176]
确定车辆在预设方向上的加速度；预设方向不同于车辆的行驶方向；
[0177]
基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量具体为：
[0178]
当加速度大于第二预设阈值时，基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量；第二预设阈值基于车辆属性参数确定。
[0179]
作为一种可选的实施方式，车辆部件的质心位置参数通过以设定参考点作为坐标原点建立的空间直角坐标系表示。
[0180]
作为一种可选的实施方式，处理器901在加速度大于第二预设阈值的情况下，基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量时具体执行：
[0181]
在加速度大于第二预设阈值的情况下，基于车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数确定车辆的质心位置参数；
[0182]
基于车辆的质心位置参数、车辆部件的质量及车辆部件的质心位置参数得到转动惯量。
[0183]
作为一种可选的实施方式，处理器901在根据转动惯量、车辆部件的质量、车辆属性参数及车辆速度计算得到姿态角时具体执行：
[0184]
基于转动惯量、车辆部件的质量、车辆部件的质心位置参数、车辆的质心位置参数及车辆速度得到转动动能；
[0185]
基于车辆部件的质量、车辆属性参数及转动动能确定车辆翻转高度；
[0186]
基于车辆翻转高度及车辆属性参数计算得到姿态角。
[0187]
作为一种可选的实施方式，处理器901在姿态角超过第一预设阈值的情况下生成预警信息之前还用于执行：
[0188]
按照预设时间间隔获取姿态角；
[0189]
当姿态角超过第一预设阈值时生成预警信息具体为：
[0190]
若在预设时间间隔内检测到姿态角，且在姿态角超过第一预设阈值的情况下，生成预警信息。
[0191]
作为一种可选的实施方式，处理器901还用于执行：
[0192]
在姿态角超过第一预设阈值的情况下，生成执行制动动作的请求指令，并执行制动动作。
[0193]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机或处理器上运行时，使得计算机或处理器执行上述图2或图6所示实施例中的一个或多个步骤。上述姿态角异常检测装置的各组成模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在所述计算机可读取存储介质中。
[0194]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者通过所述计算机可读存储介质进行传输。所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，数字多功能光盘(digital versatile disc，dvd))、或者半导体介质(例如，固态硬盘(solid state disk，ssd))等。
[0195]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。在不冲突的情况下，本实施例和实施方案中的技术特征可以任意组合。
[0196]
以上所述的实施例仅仅是本技术的优选实施例方式进行描述，并非对本技术的范围进行限定，在不脱离本技术的设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本技术的技术方案作出的各种变形及改进，均应落入本技术的权利要求书确定的保护范围内。