CN105319565B - 车载gps设备过滤定位漂移数据的方法和装置 - Google Patents

车载gps设备过滤定位漂移数据的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车载GPS设备过滤定位漂移数据的方法和装置。该方法包括以下步骤：S1：获取GPS协议数据；S2：对所接收的GPS协议数据包括经纬度、速度及方向的数据进行解析；S3：对解析后的经纬度、速度及方向的数据的有效性进行判断，当判断均为有效数据时，则将有效数据进行上报，当判断为无效数据时，则直接舍弃该无效数据。该装置包括获取模块、解析模块、判断模块、数据传输模块及数据舍弃模块。本发明通过采用与基站经纬度、速度及方向这些精确数据的对比的方式，能够更加准确的过滤定位漂移数据。

Description

车载GPS设备过滤定位漂移数据的方法和装置
技术领域
本发明涉及GPS定位领域，具体为一种车载GPS设备过滤定位漂移数据的方法和装置。
背景技术
GPS漂移是指在GPS定位时，和实际位置有较大的差距，并且在运动中出现和实际路线有一定间隔的连续轨迹。如果是很长时间才偶尔发生一次，倒不会带来太大的影响，但是如果一旦发生频率比较快，或者刚好有紧急情况需要精确定位时结果发生漂移导致定位错误时，就会带来比较严重的影响。
目前技术上对GPS漂移的处理主要从硬件和软件算法两个方面处理，一些GPS数据过滤的处理是一般根据欧式几何原理获得移动车辆两点间一定时间间隔内的距离，然后以一个实际车辆一定时间内可能的距离范围作为标准，超过这个范围，将自动过滤该数据。该过滤方法的主观性过强，过滤不是很精确。
针对这种情况，本发明采用一种更为精确的车载GPS设备过滤定位漂移数据的方法和装置，实现对GPS异常数据的过滤，最终防止车载GPS终端产生位置漂移的问题。
发明内容
本发明提供了一种车载GPS设备过滤定位漂移数据的方法和装置，旨在解决车载GPS终端产生位置漂移的问题，实现对GPS异常数据的过滤。
具体方案如下：一种车载GPS设备过滤定位漂移数据的方法，包括以下步骤：
S1：获取GPS协议数据；
S2：对所接收的GPS协议数据包括经纬度、速度及方向的数据进行解析；
S3：对解析后的经纬度、速度及方向的数据的有效性进行判断，当判断均为有效数据时，则将有效数据进行上报，当判断为无效数据时，则直接舍弃该无效数据。
进一步的，步骤S3中对解析后的经纬度的数据的有效性进行判断的步骤是：
S311：读取当前时刻获取的GPS经纬度数据以及上一时刻获取的GPS经纬度数据，读取当前时刻获取的基站数据与上一时刻获取的基站数据，并进行比较；
S312：比较获得GPS经纬度是否发生变化的结果，为GPS位置变化结果，以及比较获得基站定位位置是否发生变化的结果，为基站定位位置变化结果；
S313：当GPS位置变化结果是无变化且当基站定位位置变化结果是有变化时，判定为GPS经纬度数据无效，其他情况均判定为GPS经纬度数据有效。
进一步地，所述的车载GPS设备过滤定位漂移数据的方法，其特征在于：步骤S3中对解析后的速度的数据的有效性进行判断的步骤是：
S321：读取前时刻获取的GPS行驶速度数据，读取当前时刻获取的实际行驶速度数据；
S322：计算当前时刻的GPS行驶速度数据与实际行驶速度数据差值，为ΔV，设定最大允许差值，为Vmax，当ΔV＞Vmax，则判定GPS速度数据无效，当ΔV≤Vmax，则判定GPS速度数据有效。
进一步地，所述步骤S3中对解析后的方向的数据的有效性进行判断的步骤是：
S331：读取当前时刻获取的GPS方向数据以及上一时刻获取的GPS方向数据，读取当前时刻获取的实际方向数据与上一时刻获取的实际方向数据，
S332：计算当前时刻的GPS方向数据与上一时刻GPS方向数据差值，为ΔAz1，设定最大允许差值，为Az1max，当ΔAz1＞Az1max，则判定GPS方向变化结果为发生变化，当ΔAz1≤Az1max，则判定GPS方向变化结果为未发生变化，计算当前时刻的实际方向数据与上一时刻实际方向数据差值，为ΔAz2，设定最大允许差值，为Az2max，当ΔAz2＞Az2max，则判定实际方向变化结果为发生变化，当ΔAz2≤Az2max，则判定实际方向变化结果为未发生变化，当GPS方向变化结果与实际方向变化结果不一致时，判定为GPS方向数据无效，当GPS方向变化结果与实际方向变化结果一致时，判定为GPS方向数据有效。
一种车载GPS设备过滤定位漂移数据的装置，包括：
获取模块，用于获取GPS协议数据，
解析模块，用于对所接收的GPS协议数据包括经纬度、速度及方向的数据进行解析，
判断模块，对解析后的经纬度、速度及方向的数据的有效性进行判断，
数据传输模块，用于对有效数据进行上报，
数据舍弃模块，用于对无效数据进行舍弃。
进一步地，所述的判断模块包括经纬度数据判断模块，用于读取当前时刻获取的GPS经纬度数据以及上一时刻获取的GPS经纬度数据，读取当前时刻获取的基站数据与上一时刻获取的基站数据，并进行比较，比较获得GPS经纬度是否发生变化的结果，为GPS位置变化结果，以及比较获得基站定位位置是否发生变化的结果，为基站定位位置变化结果，当GPS位置变化结果是无变化且当基站定位位置变化结果是有变化时，判定为GPS经纬度数据无效，其他情况均判定为GPS经纬度数据有效。
进一步地，所述的所述的判断模块包括速度数据判断模块，用于读取前时刻获取的GPS行驶速度数据，读取当前时刻获取的实际行驶速度数据，计算当前时刻的GPS行驶速度数据与实际行驶速度数据差值，为ΔV，设定最大允许差值，为Vmax，当ΔV＞Vmax，则判定GPS速度数据无效，当ΔV≤Vmax，则判定GPS速度数据有效。
进一步地，所述的判断模块包括方向数据判断模块，用于读取当前时刻获取的GPS方向数据以及上一时刻获取的GPS方向数据，读取当前时刻获取的实际方向数据与上一时刻获取的实际方向数据，计算当前时刻的GPS方向数据与上一时刻GPS方向数据差值，为ΔAz1，设定最大允许差值，为Az1max，当ΔAz1＞Az1max，则判定GPS方向变化结果为发生变化，当ΔAz1≤Az1max，则判定GPS方向变化结果为未发生变化，计算当前时刻的实际方向数据与上一时刻实际方向数据差值，为ΔAz2，设定最大允许差值，为Az2max，当ΔAz2＞Az2max，则判定实际方向变化结果为发生变化，当ΔAz2≤Az2max，则判定实际方向变化结果为未发生变化，当GPS方向变化结果与实际方向变化结果不一致时，判定为GPS方向数据无效，当GPS方向变化结果与实际方向变化结果一致时，判定为GPS方向数据有效。
本发明所提供的车载GPS设备过滤定位漂移数据的方法和装置,通过采用与基站位置、实际行驶速度及方向这些精确数据相比较的方式，能够更加准确的过滤漂移数据。
附图说明
图1为一实施例的硬件连接框图；
图2为一实施例的主流程图；
图3为该实施例的经纬度、速度及方向的数据的有效性进行判断的子流程图；
图4为该实施例的经纬度数据判断的子流程图；
图5为该实施例的速度数据判断的子流程图；
图6为该实施例的方向数据判断的子流程图；
图7是一实施例的装置的各模块的示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
图1示出本实施例的车载GPS设备过滤定位漂移数据方法所依赖实现的一种定位设备的硬件模块组成示意图，包括：
可用于接收GPS协议数据的一GPS模块，用于对协议数据包括经纬度、速度及方向的数据进行解析并对其有效性进行判断的主控CPU，用于对有效数据进行上传的GSM/GPRS无线传输模块。
本领域技术人员可以知道的，上述图1的一种定位设备的硬件系统仅是实现本发明的GPS设备过滤定位漂移数据方法的一种硬件系统举例，本领域技术人员可以根据实际应用情况的不同，对GPS设备定位设备的硬件系统作出一些改变和选择，例如采用专门的GPS解析芯片来取代主控CPU的GPS解析功能，等等。
图2示出了该实施例的定位设备的过滤定位漂移数据的流程图，包括以下步骤：
S1：通过GPS模块接收协议数据；
S2：主控CPU对协议数据包括经纬度、速度及方向的数据进行解析；
S3：主控CPU对经纬度、速度及方向的数据的有效性进行判断，有效的数据通过GSM/GPRS无线传输模块进行上报操作，无效的数据由主控CPU直接舍弃。
本实施例中GPS模块所接收的协议数据以NMEA协议为标准为例。
图3为主控CPU的数据判断（经纬度、速度及方向的数据的有效性）子流程示意图，包括以下步骤：
S21：对经纬度数据有效性进行判断，当经纬度数据判定为有效时进入步骤S22，当判定为无效时则直接判定GPS数据无效，终止判断进程；
S22：对速度数据有效性进行判断，当速度数据判定为有效时进入步骤S23，当判定为无效时则直接判定GPS数据无效，终止判断进程；
S23：对方向数据有效性进行判断，当方向数据判定为有效时进入步骤S24，当判定为无效时则直接判定GPS数据无效，终止判断进程；
S24：判定GPS数据有效，结束判断进程，并返回至主流程的步骤S3中的通过GSM/GPRS无线传输模块进行上报操作的步骤。
本实施例仅列举出一种判断流程，在实际的判断流程中判断经纬度、速度及方向的数据的先后顺序不作限定。
图4为经纬度数据有效性判断的一个具体流程图，包括以下步骤：
S211：读取当前时刻获取的GPS经纬度数据以及上一时刻获取的GPS经纬度数据，读取当前时刻获取的基站数据与上一时刻获取的基站数据，并进行比较；
S212：比较获得GPS经纬度是否发生变化的结果，为GPS位置变化结果，以及比较获得基站定位位置是否发生变化的结果，为基站定位位置变化结果；
S213：当GPS位置变化结果是无变化且当基站定位位置变化结果是有变化时，判定为GPS经纬度数据无效，其他情况均判定为GPS经纬度数据有效。
图5为对速度数据有效性判断的一个具体流程图，包括以下步骤：
S221：读取前时刻获取的GPS行驶速度数据，从CAN总线获取当前时刻获取的实际行驶速度数据，
S222：计算当前时刻的GPS行驶速度数据与实际行驶速度数据差值，为ΔV，设定最大允许差值，为Vmax，当ΔV＞Vmax，则判定GPS速度数据无效，当ΔV≤Vmax，则判定GPS速度数据有效。
在实际应用中，因为会有检测误差的存在，因此只有达到一定的误差值才认定是数据无效，比较合理；该设定的最大允许差值Vmax可以根据实际情况进行设定。
图6为方向数据有效性判断的一个具体流程图，包括以下步骤：
S231：读取当前时刻获取的GPS方向数据以及上一时刻获取的GPS方向数据，从车辆控制系统获取当前时刻获取的实际方向数据与上一时刻获取的实际方向数据；
S232：计算当前时刻的GPS方向数据与上一时刻GPS方向数据差值，为ΔAz1，设定最大允许差值，为Az1max，当ΔAz1＞Az1max，则判定GPS方向变化结果为发生变化，当ΔAz1≤Az1max，则判定GPS方向变化结果为未发生变化，计算当前时刻的实际方向数据与上一时刻实际方向数据差值，为ΔAz2，设定最大允许差值，为Az2max，当ΔAz2＞Az2max，则判定实际方向变化结果为发生变化，当ΔAz2≤Az2max，则判定实际方向变化结果为未发生变化，当GPS方向变化结果与实际方向变化结果不一致时，判定为GPS方向数据无效，当GPS方向变化结果与实际方向变化结果一致时，判定为GPS方向数据有效。
在实际应用中，因为会有检测误差的存在，因此只有达到一定的误差值才认定是数据无效，比较合理；该设定的最大允许差值Az1max和Az2max可以根据实际情况进行设定。
基于上述的车载GPS设备过滤定位漂移数据的方法，本发明还提出一种车载GPS设备过滤定位漂移数据的装置，该实施例的过滤定位漂移数据的装置如图7所示，包括：获取模块，用于获取GPS协议数据；解析模块，用于对所接收的GPS协议数据包括经纬度、速度及方向的数据进行解析；判断模块，对解析后的经纬度、速度及方向的数据的有效性进行判断；数据传输模块，用于对有效数据进行上报；数据舍弃模块，用于对无效数据进行舍弃。
其中，所述的判断模块包括经纬度数据判断模块，用于读取当前时刻获取的GPS经纬度数据以及上一时刻获取的GPS经纬度数据，读取当前时刻获取的基站数据与上一时刻获取的基站数据，并进行比较，比较获得GPS经纬度是否发生变化的结果，为GPS位置变化结果，以及比较获得基站定位位置是否发生变化的结果，为基站定位位置变化结果，当GPS位置变化结果是无变化且当基站定位位置变化结果是有变化时，判定为GPS经纬度数据无效，其他情况均判定为GPS经纬度数据有效。
其中，所述的判断模块包括速度数据判断模块，用于读取前时刻获取的GPS行驶速度数据，读取当前时刻获取的实际行驶速度数据，计算当前时刻的GPS行驶速度数据与实际行驶速度数据差值，为ΔV，设定最大允许差值，为Vmax，当ΔV＞Vmax，则判定GPS速度数据无效，当ΔV≤Vmax，则判定GPS速度数据有效。
其中，所述的判断模块包括方向数据判断模块，用于读取当前时刻获取的GPS方向数据以及上一时刻获取的GPS方向数据，读取当前时刻获取的实际方向数据与上一时刻获取的实际方向数据，计算当前时刻的GPS方向数据与上一时刻GPS方向数据差值，为ΔAz1，设定最大允许差值，为Az1max，当ΔAz1＞Az1max，则判定GPS方向变化结果为发生变化，当ΔAz1≤Az1max，则判定GPS方向变化结果为未发生变化，计算当前时刻的实际方向数据与上一时刻实际方向数据差值，为ΔAz2，设定最大允许差值，为Az2max，当ΔAz2＞Az2max，则判定实际方向变化结果为发生变化，当ΔAz2≤Az2max，则判定实际方向变化结果为未发生变化，当GPS方向变化结果与实际方向变化结果不一致时，判定为GPS方向数据无效，当GPS方向变化结果与实际方向变化结果一致时，判定为GPS方向数据有效。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种车载GPS设备过滤定位漂移数据的方法,包括以下步骤:
S1：获取GPS协议数据；
S2：对所接收的GPS协议数据包括经纬度、速度及方向的数据进行解析；
S3：对解析后的经纬度、速度及方向的数据的有效性进行判断，当判断均为有效数据时，则将有效数据进行上报，当判断为无效数据时，则直接舍弃该无效数据，其中，对解析后的经纬度的数据的有效性进行判断的步骤是:
S311：读取当前时刻获取的GPS经纬度数据以及上一时刻获取的GPS经纬度数据，读取当前时刻获取的基站数据与上一时刻获取的基站数据，并进行比较；
S312：比较获得GPS经纬度是否发生变化的结果，为GPS位置变化结果，以及比较获得基站定位位置是否发生变化的结果，为基站定位位置变化结果；
S313：当GPS位置变化结果是无变化且当基站定位位置变化结果是有变化时，判定为GPS经纬度数据无效，其他情况均判定为GPS经纬度数据有效。
2.根据权利要求1所述的车载GPS设备过滤定位漂移数据的方法,其特征在于：步骤S3中对解析后的速度的数据的有效性进行判断的步骤是:
S321：读取前时刻获取的GPS行驶速度数据，读取当前时刻获取的实际行驶速度数据；
S322：计算当前时刻的GPS行驶速度数据与实际行驶速度数据差值，为ΔV，设定最大允许差值，为Vmax，当ΔV＞Vmax，则判定GPS速度数据无效，当ΔV≤Vmax，则判定GPS速度数据有效。
3.根据权利要求1所述的车载GPS设备过滤定位漂移数据的方法,其特征在于：步骤S3中对解析后的方向的数据的有效性进行判断的步骤是:
S331：读取当前时刻获取的GPS方向数据以及上一时刻获取的GPS方向数据，读取当前时刻获取的实际方向数据与上一时刻获取的实际方向数据；
S332：计算当前时刻的GPS方向数据与上一时刻GPS方向数据差值，为ΔAz1，设定最大允许差值，为Az1max，当ΔAz1＞Az1max，则判定GPS方向变化结果为发生变化，当ΔAz1≤Az1max，则判定GPS方向变化结果为未发生变化，计算当前时刻的实际方向数据与上一时刻实际方向数据差值，为ΔAz2，设定最大允许差值，为Az2max，当ΔAz2＞Az2max，则判定实际方向变化结果为发生变化，当ΔAz2≤Az2max，则判定实际方向变化结果为未发生变化，当GPS方向变化结果与实际方向变化结果不一致时，判定为GPS方向数据无效，当GPS方向变化结果与实际方向变化结果一致时，判定为GPS方向数据有效。
4.一种车载GPS设备过滤定位漂移数据的装置,包括:
获取模块，用于获取GPS协议数据，
解析模块，用于对所接收的GPS协议数据包括经纬度、速度及方向的数据进行解析，
判断模块，对解析后的经纬度、速度及方向的数据的有效性进行判断，所述的判断模块包括经纬度数据判断模块，用于读取当前时刻获取的GPS经纬度数据以及上一时刻获取的GPS经纬度数据，读取当前时刻获取的基站数据与上一时刻获取的基站数据，并进行比较，比较获得GPS经纬度是否发生变化的结果，为GPS位置变化结果，以及比较获得基站定位位置是否发生变化的结果，为基站定位位置变化结果，当GPS位置变化结果是无变化且当基站定位位置变化结果是有变化时，判定为GPS经纬度数据无效，其他情况均判定为GPS经纬度数据有效，
数据传输模块，用于对有效数据进行上报，
数据舍弃模块，用于对无效数据进行舍弃。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述的判断模块包括速度数据判断模块，用于读取前时刻获取的GPS行驶速度数据，读取当前时刻获取的实际行驶速度数据，计算当前时刻的GPS行驶速度数据与实际行驶速度数据差值，为ΔV，设定最大允许差值，为Vmax，当ΔV＞Vmax，则判定GPS速度数据无效，当ΔV≤Vmax，则判定GPS速度数据有效。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述的判断模块包括方向数据判断模块，用于读取当前时刻获取的GPS方向数据以及上一时刻获取的GPS方向数据，读取当前时刻获取的实际方向数据与上一时刻获取的实际方向数据，计算当前时刻的GPS方向数据与上一时刻GPS方向数据差值，为ΔAz1，设定最大允许差值，为Az1max，当ΔAz1＞Az1max，则判定GPS方向变化结果为发生变化，当ΔAz1≤Az1max，则判定GPS方向变化结果为未发生变化，计算当前时刻的实际方向数据与上一时刻实际方向数据差值，为ΔAz2，设定最大允许差值，为Az2max，当ΔAz2＞Az2max，则判定实际方向变化结果为发生变化，当ΔAz2≤Az2max，则判定实际方向变化结果为未发生变化，当GPS方向变化结果与实际方向变化结果不一致时，判定为GPS方向数据无效，当GPS方向变化结果与实际方向变化结果一致时，判定为GPS方向数据有效。
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