CN109782025B - 一种修正车载设备速度漂移的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种修正车载设备速度漂移的方法，包括：分别获取一个时间段内的速度和加速度并生成长度相同的速度向量和加速度向量；依次对速度向量中的每个点位进行遍历；判断正在遍历的速度向量中是否存在速度漂移段；计算所述漂移段内的速度与时间的相关系数、加速度均值、加速度标准差；判断速度与时间的相关系数、加速度均值、加速度标准差是否分别小于各自对应的阈值；判断所述漂移段相邻两个点位是否存在，或者是否均为0，分别使用不同计算方法修正所述漂移段中的点位的值；本发明能够更加有效地修正漂移速度；且既能够运用到静止状态下速度漂移的修正，也能运用到从运动状态到静止状态转换过程中速度漂移的修正，能适应更加复杂的环境。

Description

一种修正车载设备速度漂移的方法

技术领域

本发明涉及车载设备领域，尤其是一种修正车载设备速度漂移的方法。

背景技术

现今在人们驾驶车辆的过程中，往往都会运用到车载设备如GPS来进行车辆行驶情况监控和导航，且在车联网的环境下，平台使用车载设备来获取车辆的速度信息，并上传到大数据平台下，以便对用户的运动状态进行分析；目前，市面上基于车载设备的速度检测技术概括为以下几类：

1、基于OBD接口的车载设备，实时读取行车电脑的速度数据。这类技术的优点是获取速度精度高。缺点是单个平台下不能兼容所有车型，设备本身的成本高。

2、基于普通的GPS设备，通过设备自身的GPS传感器来产生速度。这类技术优点在于，设备成本非常低，能够兼容所有车型。缺点在于设备GPS传感器产生的速度精度低，极易受到GPS漂移的影响。

因此一种有效的修正车载设备速度漂移的方法可以使车主在行车过程中获得更精确的车辆行驶信息。

在现有技术中，由于对成本、民用设备对精度要求不高以及车型兼容性的考虑，大多数车载设备都采用GPS传感器来产生速度，进而使得平台获取的速度均会受到GPS漂移的影响。目前也有一部分技术提到如何修正GPS漂移，但大多数都是在静止状态下，通过设置阈值的方式来判断是否有GPS漂移产生。这种方式相对简单，并不能有效修正更加厉害的漂移现象。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种修正车载设备速度漂移的方法；本发明解决了车载设备容易受到速度漂移的影响的问题；解决了车载设备不能在车辆行驶中修正漂移速度的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种修正车载设备速度漂移的方法，包括：

S1：分别获取一个时间段内的速度和加速度，根据获取时间顺序，生成长度相同的速度向量和加速度向量；执行S2；

S2：依次对速度向量中的每个点位进行遍历；在遍历过程中，执行S3；

S3：判断正在遍历的速度向量中是否存在速度漂移段，所述速度漂移段由若干个发生速度漂移的点位构成；若是，则执行S4，否则，结束；

S4：计算所述漂移段内的速度与时间的相关系数、加速度均值、加速度标准差；执行S5；

S5：判断速度与时间的相关系数、加速度均值、加速度标准差是否分别小于各自对应的阈值；若是，则执行S6，否则，结束；

S6：判断所述漂移段相邻两个点位是否存在，或者是否均为0，若是，则执行S8，否则，执行S7；

S7：使用第一计算方法修正所述漂移段中的点位的值；

S8：使用第二计算方法修正所述漂移段中的点位的值。

进一步的，所述判断正在遍历的速度向量中是否存在速度漂移段的过程为：

S301：初始化漂移段长度、滑动下标、漂移位计数，所述滑动下标与速度向量中点位对应；

S302：基于滑动下标对速度向量中的点位进行遍历；判断当前遍历的速度向量点位是否发生速度漂移，若是，则执行S303，否则，执行S305；

S303：对漂移位计数进行更新；执行S304；

S304：判断漂移位计数是否达到所述漂移段长度，若是，则从速度向量中，截取发生速度漂移的首位点位到发生速度漂移的末位点位的数值作为漂移段；若未达到预定数量，则判断速度向量是否被遍历完，若否执行S305；若是则截取发生速度漂移的首位点位到速度向量的末位点位的数值作为漂移段；

S305：在速度向量未遍历完时，将滑动下标对应到速度向量的下一位，执行S302。

进一步的，所述判断速度向量点位是否发生速度漂移具体为：判断速度向量点位的速度是否小于预定漂移阈值，若是，则判断点位发生漂移。

进一步的，所述速度漂移段为：当速度向量中有至少两个点位发生速度漂移时，由至少两个连续发生速度漂移的点位构成；当速度向量中仅有一个点位发生速度漂移时，由该个发生速度漂移的点位构成。

进一步的，所述速度漂移段由至少两个发生速度漂移的点位构成时，所述速度漂移段包含预定数量的速度漂移点位。

进一步的，所述漂移段长度取[1,N]的整数，所述N为所述速度向量长度。

进一步的，S7中所述第一计算方法为均值法，通过使用漂移段前后的两个速度的均值修正漂移段的速度。

进一步的，S8中所述第二计算方法为全0法，通过将漂移段速度填充为0来修正漂移段的速度。

进一步的，所述S4-S8为对发现的每个漂移段进行顺序处理，即对发现的每一个漂移段，在对一个漂移段执行完S4-S8处理后，再对下一个漂移段执行S4-S8处理，以此类推，完成对所有漂移段的处理。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明通过采用速度时间的相关系数分析的方式，并结合加速度方差分析的方法，能够比简单设置阈值的方式更加有效地修正漂移速度。

2、本发明方法既能够运用到静止状态下速度漂移的修正，也能运用到从运动状态到静止状态转换过程中速度漂移的修正，使漂移场景覆盖更广，使车载设备能修正车辆运动时的漂移速度，能适应更加复杂的环境。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是修正车载设备速度漂移方法流程图图。

图2是判断正在遍历的速度向量中是否存在速度漂移段流程图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

一种修正车载设备速度漂移的方法，如图1所示，包括：

S1：分别获取一个时间段内的速度和加速度，根据获取时间顺序，生成长度相同的速度向量和加速度向量；执行S2；

上述步骤中，所述速度向量V和加速度向量A长度均为N。

S2：依次对速度向量中的每个点位进行遍历；在遍历过程中，执行S3；

上述步骤中，所述对速度向量中的每个点位进遍历具体是将速度向量中第一个点位开始遍历直到最后一个点位遍历完成后结束。

S3：判断正在遍历的速度向量中是否存在速度漂移段，所述速度漂移段由若干个发生速度漂移的点位构成；若是，则执行S4，否则，结束；

上述步骤中，所述判断正在遍历的速度向量中是否存在速度漂移段的过程为：

S301：初始化漂移段长度、滑动下标、漂移位计数，所述滑动下标与速度向量中点位对应；

所述初始化的漂移段长度为n，滑动下标i和漂移位计数C均为0；本实施例中，执行漂移速度修正的条件包括在滑动下标点位没有遍历到最后一个点位时，漂移位计数值和漂移长度值一致时会对漂移速度进行修正，若滑动下标点位全部遍历完成但漂移位计数值小于漂移长度值时，若漂移位计数不为0则要对漂移速度进行修正。

S302：基于滑动下标对速度向量中的点位进行遍历；判断当前遍历的速度向量点位是否发生速度漂移，若是，则执行S303，否则，执行S305；

所述判断速度向量点位是否发生速度漂移具体为：判断速度向量点位的速度是否小于预定漂移阈值，若是，则判断点位发生漂移；即速度向量点位Vi是否满足0<Vi<v，其中v为阈值，因漂移速度的产生是在车载设备定位过程中出现的细微偏差导致的，因此漂移速度值较小。

S303：对漂移位计数进行更新；执行S304；

所述漂移位计数更新具体为：在每检测出一个漂移速度时，漂移位计数将会增加1；

S304：判断漂移位计数是否达到所述漂移段长度，若是，则从速度向量中，截取发生速度漂移的首位点位到发生速度漂移的末位点位的数值作为漂移段；若未达到所述漂移段长度，则判断速度向量是否被遍历完，若否执行S305；若是则截取发生速度漂移的首位点位到速度向量的末位点位的数值作为漂移段；

所述漂移段为：当速度向量中有至少两个点位发生速度漂移时，由至少两个连续发生速度漂移的点位构成，例如有C个连续的点位发生了速度漂移，此时漂移段即为发生速度漂移的首位点位到发生速度漂移的末位点位的数值，即漂移段为[i-C,i]；当速度向量中仅有一个点位发生速度漂移时，由该个发生速度漂移的点位构成漂移段，例如当速度向量的最后一位点位存在速度漂移时，此时取速度向量的最后一个点位为漂移段；在其他实施例中，还可以存在有若干非连续的速度漂移点位，当出现非连续的速度漂移点位时，可以取出现速度漂移的首个点位至最后一个出现速度漂移的点位为漂移段。

所述判断漂移位计数是否达到漂移段长度具体为判断漂移位计数C的值是否等于初始化时设定的漂移长度的值，若相等，即C=n，若出现速度漂移的点位为连续的点位则根据发生速度漂移的首尾点位到发生速度漂移的末位点位的数值确定漂移段，若为非连续的点位则根据出现速度漂移的首个点位至最后一个出现速度漂移的点位确定漂移段；若没有达到漂移段长度，即C<n，则判断速度向量是否遍历完，若遍历完成则判断出现速度漂移的点位是否是连续的点位，若是则根据发生速度漂移的首尾点位到发生速度漂移的末位点位的数值确定漂移段，若不是连续点位且由若干个非连续点位时，则根据出现速度漂移的首个点位至最后一个出现速度漂移的点位确定漂移段，若只有一个点位出现速度漂移的情况则将该点位确定为漂移段；若没有遍历完成，则继续遍历直至完成。

S305：在速度向量未遍历完时，将滑动下标对应到速度向量的下一点位，执行S302。

所述滑动下标对应到速度向量的下一位即为i+1，当滑动下标对应到速度向量的下一点位后，回到S302对新的点位进行速度漂移的检测。

S4：计算所述漂移段内的速度与时间的相关系数、加速度均值、加速度标准差；执行S5；

上述步骤中，在计算各项数据之前，需要判断漂移段是否满足计算条件，本实施例中，主要通过两个方法判断，第一为当漂移位计数值和漂移段长度值一致时，满足计算条件；第二是当速度向量中所有点位都遍历完成后，漂移位计数值小于漂移长度值时，只要漂移位计数不为0即满足计算条件，若漂移位计数为0则说明没有出现速度漂移，不需要修正。

所述计算漂移段内速度与时间的相关系数主要通过计算速度向量和时间向量的皮尔逊相关系数得出，例如漂移段长度为5 速度向量为[5,4,6,2,4], 时间向量按时间序列，以采样频率为单位（默认采样频率为1S）是[1,2,3,4,5]，计算两个向量的皮尔逊相关系数；相关系数越大，说明速度与时间越相关，速度就越正常，不是漂移出来的速度。

S5：判断速度与时间的相关系数、加速度均值、加速度标准差是否分别小于各自对应的阈值；若是，则执行S6，否则，结束；

上述步骤中，判断S4中计算出的数据是否小于各数据对应阈值包括判断速度与时间的相关系数P与其阈值p的大小关系，加速度均值U与其阈值u的大小关系，标准差S与其阈值s的大小关系；当P<p、U<u、S<s时，说明存在漂移速度，此时需要对漂移速度进行修正；若计算出的各项数据大于或等于对应阈值，则说明不需要修正漂移速度；在本实施例中，在所有的漂移段均不满足P<p、U<u、S<s时，会结束速度漂移修正；在其他实施例中，当其中某一个漂移段不满足P<p、U<u、S<s时，此时不需要修正漂移速度，漂移位计数C将重新置为0，速度向量会按照正常顺序继续依次遍历。

S6：判断所述漂移段相邻两个点位是否存在，或者是否均为0，若是，则执行S8，否则，执行S7；

上述步骤中，如果漂移段前后的两个速度存在，且漂移段前后的两个速度均大于0时，将采用均值法修正漂移速度，当车辆静止，即漂移段前后的两个速度均为0时，则采用全0填充发修正漂移速度；在其他实施例中，若漂移段前后有一项为0一项不为0时，同样采用均值法对漂移速度进行修正。

S7：使用第一计算方法修正所述漂移段中的点位的值；

上述步骤中，所述第一计算方法为均值法，通过均值法填充漂移段的速度为使用漂移段前后的两个速度的均值填充漂移段的速度，对漂移速度进行修正。

S8：使用第二计算方法修正所述漂移段中的点位的值。

上述步骤中，所述第二计算方法为全0填充法，当漂移段前后均为0时，说明汽车处于静止状态，此时若出现漂移速度则可以用全0填充法将漂移速度修正为0。

需要说明的是，所述S4-S8为对发现的每个漂移段进行顺序处理，即对发现的每一个漂移段，在对一个漂移段执行完S4-S8处理后，再对下一个漂移段执行S4-S8处理，以此类推，完成对所有漂移段的处理；例如设置漂移长度值为3，在速度向量中的点位还没有遍历结束即发现了3个点位存在速度漂移时，满足C=n的条件，因此这3个点位之间即为一个漂移段，此时则要将该漂移段进行速度修正；当该漂移段修正结束后，速度向量中的点位继续一次遍历，当再次发现3个点位存在速度漂移时，则形成一个新的漂移段，并对新的漂移段进行修正，直到遍历结束。

本发明通过采用速度时间的相关系数分析的方式，并结合加速度方差分析的方法，能够比简单设置阈值的方式更加有效地修正漂移速度；本发明既能够运用到静止状态下速度漂移的修正，也能运用到从运动状态到静止状态转换过程中速度漂移的修正，使漂移场景覆盖更广，使车载设备能修正车辆运动时的漂移速度，能适应更加复杂的环境。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.一种修正车载设备速度漂移的方法，其特征在于，包括：

S1：分别获取一个时间段内的速度和加速度，根据获取时间顺序，生成长度相同的速度向量和加速度向量；执行S2；

S2：依次对速度向量中的每个点位进行遍历；在遍历过程中，执行S3；

S3：判断正在遍历的速度向量中是否存在速度漂移段，所述速度漂移段由若干个发生速度漂移的点位构成；若是，则执行S4，否则，结束；

S4：计算所述漂移段内的速度与时间的相关系数、加速度均值、加速度标准差；执行S5；

S5：判断速度与时间的相关系数、加速度均值、加速度标准差是否分别小于各自对应的阈值；若是，则执行S6，否则，结束；

S6：判断所述漂移段相邻两个点位是否存在且是否均为0，若漂移段相邻两个点位均为0，则执行S8，若漂移段相邻两个点位存在，且至少有一个不为0，则执行S7；

S7：使用均值法修正所述漂移段中的点位的值；

S8：使用全0法修正所述漂移段中的点位的值。

2.如权利要求1所述的修正车载设备速度漂移的方法，其特征在于，所述判断正在遍历的速度向量中是否存在速度漂移段的过程为：

S301：初始化漂移段长度、滑动下标、漂移位计数，所述滑动下标与速度向量中点位对应；

S302：基于滑动下标对速度向量中的点位进行遍历；判断当前遍历的速度向量点位是否发生速度漂移，若是，则执行S303，否则，执行S305；

S303：对漂移位计数进行更新；执行S304；

S304：判断漂移位计数是否达到漂移段长度，若是，则从速度向量中，截取发生速度漂移的首位点位到发生速度漂移的末位点位的数值作为漂移段；若未达到漂移长度，则判断速度向量是否被遍历完，若否执行S305；若是则截取发生速度漂移的首位点位到速度向量的末位点位的数值作为漂移段；

S305：在速度向量未遍历完时，将滑动下标对应到速度向量的下一点位，执行S302。

3.如权利要求2所述的修正车载设备速度漂移的方法，其特征在于，所述判断速度向量点位是否发生速度漂移具体为：判断速度向量点位的速度是否小于预定漂移阈值，若是，则判断点位发生漂移。

4.如权利要求2所述的修正车载设备速度漂移的方法，其特征在于，所述漂移段为：当速度向量中有至少两个点位发生速度漂移时，由至少两个连续发生速度漂移的点位构成；当速度向量中仅有一个点位发生速度漂移时，由该个发生速度漂移的点位构成。

5.如权利要求4所述的修正车载设备速度漂移的方法，其特征在于，所述速度漂移段由至少两个发生速度漂移的点位构成时，所述速度漂移段包含预定数量的速度漂移点位。

6.如权利要求5所述的修正车载设备速度漂移的方法，其特征在于，所述漂移段长度取[1,N]的整数，所述N为所述速度向量长度。

7.如权利要求1所述的修正车载设备速度漂移的方法，其特征在于，S7中所述均值法，通过使用漂移段前后的两个速度的均值修正漂移段的速度。

8.如权利要求1所述的修正车载设备速度漂移的方法，其特征在于，S8中所述全0法，通过将漂移段速度填充为0来修正漂移段的速度。

9.如权利要求1所述的修正车载设备速度漂移的方法，其特征在于，所述S4-S8为对发现的每个漂移段进行顺序处理，即对发现的每一个漂移段，在对一个漂移段执行完S4-S8处理后，再对下一个漂移段执行S4-S8处理，以此类推，完成对所有漂移段的处理。

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