CN107014351B - 获取行驶车辆理想海拔值的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种获取行驶车辆理想海拔值的方法及系统，所述行驶车辆设置有受车速影响的测量部件，所述方法包括：获取各样本数据组，所述样本数据组包括：所述行驶车辆的速度值、位置信息、以及从所述测量部件读取的测量海拔值；根据所述位置信息，判断各所述样本数据组对应的行驶车辆是否处于平坦道路段；若否，则排除该样本数据组；若是，则保留该样本数据组；根据各保留的样本数据组，拟合出所述速度值与对应的各所述测量海拔值的函数关系式，据以作为获取行驶车辆理想海拔值的规则。本发明能有效避免气压计等测量部件在车辆行驶过程中测量误差较大的情况，为车载导航判断车辆是否在高架上行驶提供了可能。

Description

获取行驶车辆理想海拔值的方法及系统
技术领域
本发明涉及车辆导航技术领域，特别是涉及一种获取行驶车辆理想海拔值的方法及系统。
背景技术
海拔高度的测量方法，一般通过GPS全球定位系统测量，或是通过测出大气压，然后根据气压值计算出海拔高度。
在车辆行驶过程中，由于流体力学原理，传感器容易受到干扰，导致气压计的输出误差较大，直接影响了对该车辆目前所处海拔高度值的判断。鉴于此，目前市场上配有气压计的导航系统都难以直接用于识别行驶车辆是否处于高架。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种获取行驶车辆理想海拔值的方法及系统，用于解决现有技术中基于气压计等测量部件直接获取行驶车辆的海拔高度值会因为误差较大而无法判断行驶车辆是否处于高架的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种获取行驶车辆理想海拔值的方法，其中，所述行驶车辆设置有受车速影响的测量部件，所述方法包括：获取各样本数据组，所述样本数据组包括：所述行驶车辆的速度值、位置信息、以及从所述测量部件读取的测量海拔值。根据所述位置信息，判断各所述样本数据组对应的行驶车辆是否平坦道路段，若否，则排除该样本数据组；若是，则保留该样本数据组。根据各保留的样本数据组，拟合出所述速度值与对应的各所述测量海拔值的函数关系式，据以作为获取行驶车辆理想海拔值的规则。
可选的，所述方法还包括：继续获取样本数据组，将符合条件的样本数据组用于修正所述函数关系式以供作为修正后的规则。
可选的，所述方法还包括：获取行驶车辆当前的速度值，根据所述规则或修正后的规则计算所述行驶车辆在当前位置的理想海拔值。
可选的，所述函数关系式是通过神经网络或最小二乘法拟合得到的。
可选的，所述测量部件包括：气压传感器、或气压计。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种获取行驶车辆理想海拔值的系统，其中，所述行驶车辆设置有受车速影响的测量部件，所述系统包括：获取模块、判断模块和拟合模块。获取模块用于获取各样本数据组，所述样本数据组包括：所述行驶车辆的速度值、位置信息、以及从所述测量部件读取的测量海拔值。判断模块用于根据所述位置信息，判断各所述样本数据组对应的行驶车辆是否处于平坦道路段，若否，则排除该样本数据组；若是，则保留该样本数据组。拟合模块用于根据各保留的样本数据组，拟合出所述速度值与对应的各所述测量海拔值的函数关系式，据以作为获取行驶车辆理想海拔值的规则。
可选的，所述获取模块还用于：继续获取样本数据组，所述拟合模块还用于：将符合条件的样本数据组用于修正所述函数关系式以供作为修正后的规则。
可选的，所述系统还包括：计算模块，用于根据行驶车辆当前的速度值以及所述规则或所述修正后的规则计算所述行驶车辆的理想海拔值，其中，所述行驶车辆当前的速度值是通过所述获取模块获取的。
可选的，所述函数关系式是通过神经网络或最小二乘法拟合得到的。
可选的，所述测量部件包括：气压传感器、或气压计。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种车载终端，包括如上任一所述的获取行驶车辆理想海拔值的系统。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种车辆，包括如上所述的车载终端。
如上所述，本发明的获取行驶车辆理想海拔值的方法及系统，能有效避免气压计等测量部件在车辆行驶过程中测量误差较大的情况，为车载导航判断车辆是否在高架上行驶提供了可能。
附图说明
图1显示为本发明一实施例的获取行驶车辆理想海拔值的方法流程图。
图2显示为本发明一实施例中拟合出的速度值与测量海拔值的函数关系图。
图3显示为本发明一实施例中测量海拔值和理想海拔值对比图。
图4显示为本发明一实施例的获取行驶车辆理想海拔值的系统模块图。
图5显示为本发明一实施例的车载终端的结构示意图。
元件标号说明
1 获取行驶车辆理想海拔值的系统
11 获取模块
12 判断模块
13 拟合模块
2 车载终端
21 处理单元
3 测量部件
S1～S5 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
现有的车载导航系统常常会在高架桥路段中出现错误，例如，在高架桥上导航提示右转，而实际上右边根本没有右转出口。导航错误的主要原因是由于无法准确判断车辆目前的海拔高度，而造成获得的海拔高度误差较大的主要原因是由于气压计等测量部件受到了车速的影响。
请参阅图1，本发明提供一种获取行驶车辆理想海拔值的方法，其中，所述行驶车辆设置有受车速影响的测量部件，测量部件优选为安装在行驶车辆内的气压计或气压传感器等。方法包括如下步骤：
步骤S1：获取各样本数据组。需要说明的是，由于不同车型的行驶车辆测量部件的误差分布状态不同，所以样本数据组的获取可以是针对一种车型，也可以针对不同车型。每一个所述样本数据组中至少包括3种信息，即该样本数据组对应的行驶车辆的速度值、该行驶车辆的位置信息、以及从该行驶车辆的测量部件中读取的测量海拔值，其中，位置信息与导航电子地图中的相应位置相关联。
步骤S2：根据所述位置信息，判断各所述样本数据组对应的行驶车辆是否处于平坦道路段，若否，则执行步骤S3；若是，则执行步骤S4。需要说明的是，由于行驶车辆在上坡或下坡时速度的变化会造成测量海拔值的扰动，选取平坦道路段的样本数据组其目的在于为了排除干扰数据，进一步提高准确度。具体来说，多个路段中可能同时存在平坦道路和上下坡，比如：有些路段有上下两层平行的路段，即高架路段和地面路段，这两层之间会在某处以引桥段连接，在这些连接的位置处可能会包含多个相邻的路段。在采样阶段，为了提高准确度，优选的，将引桥段处对应的数据排除，仅保留平坦路段处的数据。对于引桥段的判断，可以通过导航地图中记载的道路信息来识别。
步骤S3：排除该样本数据组。
步骤S4：保留该样本数据组。
步骤S5：根据各保留的样本数据组，以车速作为自变量x，测量海拔值作为因变量y拟合出所述速度值与测量海拔值的函数关系式，据以作为获取行驶车辆理想海拔值的规则。或者，为了迎合不断变化的车况条件，提高函数关系式的真实性、可靠性，样本数据组的获取是持续进行的，在这些获取的样本数据组中筛选出符合条件的用于修正所述函数关系式，从而得到修正的规则，其中，所述符合的条件为：所述样本数据组的采集是在平坦道路段的，和/或：判断样本数据组在采集时，行驶车辆是否处于加速或者减速，若加速度的值超过某预设阈值，则保留该样本数据组用来修正函数关系式。优选的，当速度差在10km/h以上，并且持续时间在10s以上，即加速度的值为0.27左右就可以保留该样本数据组，此时，可以将预设阈值设置为0.27m/s2。
在一实施例中，所述函数关系式通过神经网络或最小二乘法拟合得到。
图2显示了一实施例中拟合出的速度值与测量海拔值的函数关系图，其中，由于篇幅的原因采用的上百个符合条件的样本数据组没有一一列出，可以看出这些样本数据组总体成一趋势，却浮动范围较大，可见这些样本数据组中的测量海拔值有可能是偏大的，也有可能是偏小的。根据这些数据，拟合得到的函数关系式为：y＝0.0104x2+0.0863x+4.9307，可决系数 R2＝0.8553，该函数关系式就是根据当前行驶车辆的车速获得其当前位置理想海拔值的规则。需要说明的是，当R2的值越接近1拟合的精度越高，可通过继续采集样本数据或重复执行上述步骤等方法进一步修正出R2值高的函数关系式以增加精确度。
在一实施例中，所述方法还包括：获取行驶车辆当前的速度值，根据所述规则或修正后的规则计算所述行驶车辆在当前位置的理想海拔值。例如，获取的行驶车辆当前的速度值为： 90km/h，根据上述拟合的函数关系式，可以计算得到当前的理想海拔值为13.5882m。
图3显示了一实施例中测量海拔值和理想海拔值对比图。当速度为0时测量部件的读数是准确的，即真实海拔值为5米。当速度在一段随时间频繁变化时，从测量部件读取的测量海拔值会随着车速的变化而变化，偏离真实海拔值5米的误差较大。然而，通过本方法获得的理想海拔值也随着车速的变化而变化，偏离真实 海拔值5米的误差明显较小。
请参阅图4，与方法实施例原理相似的是，本发明提供一种获取行驶车辆理想海拔值的系统 1，其中，所述行驶车辆设置有受车速影响的测量部件，所述系统1包括：获取模块11、判断模块12和拟合模块13。由于前述实施例中的技术特征也可以用于本系统实施例中，因而不再重复赘述。
获取模块11获取各样本数据组，所述样本数据组包括：所述行驶车辆的速度值、位置信息、以及从所述测量部件读取的测量海拔值。判断模块12根据所述位置信息，判断各所述样本数据组对应的行驶车辆是否处于平坦道路段，若否，则排除该样本数据组；若是，则保留该样本数据组。拟合模块13根据各保留的样本数据组，拟合出所述速度值与测量海拔值的函数关系式，据以作为获取行驶车辆理想海拔值的规则。
在一实施例中，所述获取模块11还用于：继续获取样本数据组，所述拟合模块13还用于：将符合条件的样本数据组用于修正所述函数关系式以供作为修正后的规则。
在一实施例中，所述系统1还包括计算模块，用于根据行驶车辆当前的速度值以及所述规则或修正后的规则计算所述行驶车辆的理想海拔值，其中，所述行驶车辆当前的速度值是通过所述获取模块获取的。
在一实施例中，所述函数关系式是通过神经网络或最小二乘法拟合得到的。
在一实施例中，所述测量部件包括：气压传感器、或气压计。
请参阅图5，与上述是实例原理相似的是，本发明提供一种车载终端2，包括如上任一所述的获取行驶车辆理想海拔值的系统1，系统1可以是软件实现，能够驱动本实施例中车载终端2的硬件以实现相关功能。由于前述实施例中的技术特征也可以用于本系统实施例中，因而不再重复赘述。
所述车载终端2至少包括处理单元21，与设置于行驶车辆的气压传感器或气压计等测量部件连接，可以包括MCU、SOC及相关电路实现。处理单元21获取各样本数据组，所述样本数据组包括：所述行驶车辆的速度值、位置信息、以及从所述测量部件读取的测量海拔值。根据所述位置信息，判断各所述样本数据组对应的行驶车辆是否处于平坦道路段，若否，则排除该样本数据组；若是，则保留该样本数据组。根据各保留的样本数据组，拟合出所述速度值与测量海拔值的函数关系式，据以作为获取行驶车辆理想海拔值的规则。
除此之外，与上述实施例原理相似的是，本发明提供一种车辆(未图示)，包括如上任一所述的车载终端2。
综上所述，本发明的获取行驶车辆理想海拔值的方法及系统，无需借助陀螺仪等其他设备即能有助于提高高架匝道识别的成功率和准确率，有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种获取行驶车辆理想海拔值的方法，其特征在于，所述行驶车辆设置有受车速影响的测量部件，所述方法包括：
获取各样本数据组，所述样本数据组包括：所述行驶车辆的速度值、位置信息、以及从所述测量部件读取的测量海拔值；
根据所述位置信息，判断各所述样本数据组对应的行驶车辆是否处于平坦道路段；
若否，则排除该样本数据组；若是，则保留该样本数据组；
根据各保留的样本数据组，拟合出各所述速度值与对应的各所述测量海拔值的函数关系式，据以作为获取行驶车辆理想海拔值的规则。
2.根据权利要求1所述的获取行驶车辆理想海拔值的方法，其特征在于，包括：继续获取样本数据组，将符合条件的样本数据组用于修正所述函数关系式以供作为修正后的规则。
3.根据权利要求2所述的获取行驶车辆理想海拔值的方法，其特征在于，包括：获取行驶车辆当前的速度值，根据所述修正后的规则计算所述行驶车辆在当前位置的理想海拔值。
4.根据权利要求1所述的获取行驶车辆理想海拔值的方法，其特征在于，所述函数关系式是通过神经网络或最小二乘法拟合得到的。
5.根据权利要求1所述的获取行驶车辆理想海拔值的方法，其特征在于，所述测量部件包括：气压传感器、或气压计。
6.一种获取行驶车辆理想海拔值的系统，其特征在于，所述行驶车辆设置有受车速影响的测量部件，所述系统包括：
获取模块，用于获取各样本数据组，所述样本数据组包括：所述行驶车辆的速度值、位置信息、以及从所述测量部件读取的测量海拔值；
判断模块，用于根据所述位置信息，判断各所述样本数据组对应的行驶车辆是否处于平坦道路段；若否，则排除该样本数据组；若是，则保留该样本数据组；
拟合模块，用于根据各保留的样本数据组，拟合出所述速度值与对应的各所述测量海拔值的函数关系式，据以作为获取行驶车辆理想海拔值的规则。
7.根据权利要求6所述的获取行驶车辆理想海拔值的系统，其特征在于，包括：
所述获取模块还用于：继续获取样本数据组；
所述拟合模块还用于：将符合条件的样本数据组用于修正所述函数关系式以供作为修正后的规则。
8.根据权利要求7所述的获取行驶车辆理想海拔值的系统，其特征在于，包括：计算模块，用于根据行驶车辆当前的速度值以及所述修正后的规则计算所述行驶车辆在当前位置的理想海拔值，其中，所述行驶车辆当前的速度值是通过所述获取模块获取的。
9.根据权利要求6所述的获取行驶车辆理想海拔值的系统，其特征在于，所述函数关系式是通过神经网络或最小二乘法拟合得到的。
10.根据权利要求6所述的获取行驶车辆理想海拔值的系统，其特征在于，所述测量部件包括：气压传感器、或气压计。
11.一种车载终端，其特征在于，包括：如权利要求6-10中任一所述的获取行驶车辆理想海拔值的系统。
12.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求11所述的车载终端。
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