CN110749328A - 定位方法与系统、电子设备、车辆与存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种定位方法与系统、电子设备、车辆与存储介质,本申请实施例中,当车辆在第一环境中行驶时,显示卫星定位系统定位的第一车辆位置,所述第一环境的卫星信号质量满足预设质量要求;或者,当所述车辆在第二环境中行驶时,显示第二车辆位置,所述第二环境的卫星信号质量不满足所述预设质量要求,其中,所述第二车辆位置是利用第一车辆速度推算得到的,所述第一车辆速度是利用卫星定位位置与航位推算位置对第二车辆速度修正得到的,所述第二车辆速度为所述车辆在行驶过程中获取到的速度。因此,本申请实施例所提供的技术方案通过能够降低DR推算的累积里程误差,提高了DR推算结果的精度。
Description
技术领域
本申请涉及智能交通技术领域,尤其涉及一种定位方法与系统、电子设备、车辆与存储介质。
背景技术
为了提高行车效率、经济性,车载组合导航系统越来越普遍的安装于各类车辆。由于全球定位系统(Global Positioning System,GPS)等卫星定位系统在隧道、丛林、高楼区域等容易受到无线信号遮挡、多径干扰等因素的影响,无法定位车辆或定位准确率较低,因此,一般还会在车辆中搭载航位推算(Dead Reckoning,DR)处理器,以在GPS信号质量较差时利用DR推算来定位车辆位置。
DR推算是根据上一个位置来推算当前位置的,具体而言,DR推算是根据车辆速度与车辆角速度,获取车辆距离上一个位置的位移与航向,并结合上一个位置,推算出车辆的当前位置的。而车辆速度经常会由于轮胎磨损、气压变化、温度变化等原因,与车辆的实际速度存在误差,这也会进一步导致DR推算的车辆位置与车辆实际位置之间产生误差,这些位置误差会不断累积,随着行驶里程的增大而不断增大。
发明内容
本申请提供一种定位方法与系统、电子设备、车辆与存储介质,以期降低DR推算的累积里程误差,提高DR推算结果的精度。
第一方面,本申请提供了一种定位方法,包括:当车辆在第一环境中行驶时,显示卫星定位系统定位的第一车辆位置,所述第一环境的卫星信号质量满足预设质量要求;当所述车辆在第二环境中行驶时,显示第二车辆位置,所述第二环境的卫星信号质量不满足所述预设质量要求;其中,所述第二车辆位置是利用第一车辆速度推算得到的,所述第一车辆速度是利用卫星定位位置与航位推算位置对第二车辆速度修正得到的,所述第二车辆速度为所述车辆在行驶过程中获取到的速度。
如此,当车辆在卫星信号质量较好的第一环境中行驶时,利用卫星定位数据为用户定位和导航;而当车辆在卫星信号较差的第二环境中行驶时,则利用DR推算来定位车辆位置,并且,本申请实施例通过修正后的车辆速度推算车辆位置,有利于降低由于车辆速度导致的累积里程误差,提高DR推算结果的精度。
在第一方面的一种可能的设计中,所述第一车辆速度,是利用速度补偿因子修正所述第二车辆速度得到的,所述速度补偿因子是根据所述卫星定位位置与所述航位推算位置获取到的。如此,利用卫星定位位置与航位推算位置来获取速度补偿因子,进而修正车辆速度,相对于利用GPS速度来修正车辆速度的方式,避免了速度的瞬时性对修正过程的不利影响,有利于得到误差更小的修正结果,进而也有利于降低DR推算结果的误差。
在第一方面的另一种可能的设计中,所述速度补偿因子,是在满足预设的修正条件时,根据所述卫星定位位置与所述航位推算位置获取到的。其中,所述修正条件至少包括:所述卫星信号质量满足所述预设质量要求。如此,在卫星信号质量较好的时候,才能够获取到较为准确的卫星定位位置,进而得到更准确的速度补偿因子,有利于降低误差。
其中,所述预设质量要求包括:卫星处于有效定位状态;卫星的水平精度因子小于或者等于预设的精度阈值;处于有效定位状态的卫星数目大于或者等于预设的第一数目阈值;信号强度大于或者等于预设的强度阈值的卫星,其总数大于或者等于预设的第二数目阈值。
在第一方面的另一种可能的设计中,所述卫星信号质量满足所述预设质量要求可以包括两种方式:第一种是所述卫星信号在预设的连续时长范围内,均满足所述预设质量要求;此时,卫星信号质量较好,且比较稳定,有利于得到更准确的卫星定位数据。而第二种是所述卫星信号瞬时即满足所述预设质量要求;此时,卫星信号短时较好,也能够实现卫星定位,但相较于前一方式,这种方式涵盖的卫星信号质量较好的范围更广,但卫星信号可能存在不稳定的情况。如此,可以通过预设质量要求来调整对卫星信号质量较好的要求,也能够实现对修正条件的调整。
在第一方面的另一种可能的设计中,所述修正条件还包括如下至少一种:从所述航位推算的起始点开始,所述车辆的行驶里程达到预设的距离阈值;所述航位推算位置与所述卫星定位位置之间的里程差大于预设的误差阈值;从所述航位推算的所述起始点开始,所述车辆满足预设的直行条件。其中,所述直行条件包括:从所述起始点开始,所述车辆的航向角的变化量小于或等于预设角度;或者,所述车辆从所述起始点开始在直行道路上单向行驶。如此,能够避免频繁修正车辆速度的情况,有利于降低计算资源的消耗;而直行条件也能够在一定程度上保证本方案能达到较好的DR推算准确率。
具体而言,可以获取所述卫星定位位置与所述航位推算位置之间的里程差;其中,所述卫星定位位置与所述航位推算位置相对应;然后,获取所述里程差与耗时时长之间的比值,得到所述速度补偿因子;其中,所述耗时时长为所述航位推算的起始点至所述航位推算位置之间花费的时长。
在得到速度补偿因子后,获取所述速度补偿因子与所述第二车辆速度之和,得到所述第一车辆速度;其中,在所述车辆的行驶方向上,若所述航位推算位置落在所述卫星定位位置的前方,所述速度补偿因子为负值;或者,在所述车辆的行驶方向上,若所述航位推算位置落在所述卫星定位位置的后方,所述速度补偿因子为正值。如此,通过速度补偿因子的修正,能够使得DR推算所使用的第一车辆速度更接近车辆的实际行驶速度,有利于降低误差,提高推算准确率。
在第一方面的另一种可能的设计中,所述航位推算位置是从起始点开始依次推算得到的;所述起始点,是在满足预设的起始条件时,获取到的所述卫星定位位置。
在第一方面的另一种可能的设计中,所述起始点,是在满足预设的起始更新条件,且满足所述预设的起始条件时,获取到的所述卫星定位位置。
其中,所述起始条件包括:满足所述车辆速度达到预设的起始速度阈值,与所述车辆的行驶里程达到预设的起始里程阈值中的至少一个;所述卫星信号质量满足所述预设质量要求;所述车辆的航行稳定。
其中,所述起始更新条件,包括如下至少一种:所述航位推算的推算次数达到预设的次数阈值;从所述起始点开始,所述车辆的行驶里程达到预设的距离阈值;所述卫星定位位置与所述航位推算位置之间的里程差大于预设的误差阈值;所述车辆的航向角的变化量大于预设角度;满足预设的修正条件。
具体而言,所述航向角是由车辆的角速度处理得到的。
在第一方面的另一种可能的设计中,所述第二车辆速度由第一电子设备采集得到,所述卫星定位位置由第二电子设备采集得到,所述车辆的角速度由第三电子设备采集得到,所述第一车辆速度在第四电子设备中修正得到,所述航位推算位置在第五电子设备中推算得到;所述第一电子设备、所述第二电子设备、所述第三电子设备、所述第四电子设备与所述第五电子设备中,任意两种电子设备为同一电子设备,或者不同电子设备。
在第一方面的另一种可能的设计中,所述第一电子设备、所述第二电子设备、所述第三电子设备、所述第四电子设备与所述第五电子设备,都搭载于所述车辆中。此时,无需与外部设备通信,可直接在车辆中实现本方案。
在第一方面的另一种可能的设计中,所述第一电子设备、所述第二电子设备、所述第三电子设备、所述第四电子设备与所述第五电子设备中,部分电子设备搭载于所述车辆,部分电子设备搭载于可移动设备;其中,搭载于所述车辆中的部分电子设备与搭载于所述可移动设备中的部分电子设备,通信连接。所述可移动设备的数目为至少一个。这能够满足用户坐在车里,用手机等可移动设备来进行定位导航的情况,能够适应用户的多种应用场景,灵活性较高。
在第一方面的另一种可能的设计中,所述第一电子设备为速度采集装置、所述车辆总线或者车辆的速度表;所述第二电子设备为卫星信号接收装置;所述第三电子设备为陀螺仪;所述第四电子设备与所述第五电子设备为车辆处理器。
在第一方面的另一种可能的设计中,所述卫星信号包括:全球定位系统GPS卫星信号、北斗卫星导航系统卫星信号、格洛纳斯卫星导航系统GLONASS卫星信号或者伽利略卫星导航系统卫星信号。
第二方面,本申请提供了一种电子设备,包括:一个或多个处理器;一个或多个存储器;一个或多个传感器;以及一个或多个计算机程序,其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述一个或多个存储器中,所述一个或多个计算机程序包括指令,当所述指令被所述电子设备执行时,使得所述电子设备执行如第一方面任一实现方式所述的方法。
第三方面,本申请提供了一种定位系统,包括:第一电子设备,用于采集并输出第二车辆速度;第二电子设备,用于接收并输出卫星定位数据;第三电子设备,用于采集并输出车辆的角速度;第四电子设备,用于执行如第一方面任一实现方式所述的方法。
第四方面,本申请提供了一种车辆,包括:车辆主体,以及,如第二方面所述的电子设备,或者,如第三方面所述的定位系统。
第五方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行如第一方面任一实现方式所述的方法。
第六方面,本申请提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在电子设备上运行时,使得电子设备执行如如第一方面任一实现方式所述的方法。
综上,本申请所提供的一种定位方法与系统、电子设备、车辆与存储介质,能够降低DR 推算的累积里程误差,提高了DR推算结果的精度,定位导航体验较好。
附图说明
图1A为本申请中DR推算位置与车辆实际位置之间的一种误差情况示意图;
图1B为本申请中DR推算位置与车辆实际位置之间的另一种误差情况示意图;
图2为本申请所提供的一种定位方式的示意图;
图3为本申请所提供的一种定位方法的流程示意图;
图4为本申请所提供的一种DR推算位置与GPS定位位置的示意图;
图5A为本申请所提供的一种定位方法的场景及误差情况示意图;
图5B为本申请所提供的另一种定位方法的场景及误差情况示意图;
图6A为本申请所提供的另一种定位方法的场景及误差情况示意图;
图6B为本申请所提供的另一种定位方法的场景及误差情况示意图;
图6C为本申请所提供的另一种定位方法的场景及误差情况示意图;
图7A为本申请所提供的另一种定位方法的误差情况示意图;
图7B为本申请所提供的另一种定位方法的误差情况示意图;
图7C为本申请所提供的另一种定位方法的误差情况示意图;
图8A为本申请所提供的另一种定位方法的误差情况示意图;
图8B为本申请所提供的另一种定位方法的误差情况示意图;
图8C为本申请所提供的另一种定位方法的误差情况示意图;
图9A为本申请所提供的另一种定位方法的起步场景示意图;
图9B为本申请所提供的另一种定位方法的起步场景示意图;
图9C为本申请所提供的另一种定位方法的起步场景示意图;
图9D为本申请所提供的另一种定位方法的起步场景示意图;
图10为本申请所提供的另一种定位方法的场景示意图;
图11为本申请所提供的另一种定位方法的场景示意图;
图12为本申请所提供的另一种定位方法的掉头场景示意图;
图13A为本申请所提供的另一种定位方法的变道场景示意图;
图13B为本申请所提供的另一种定位方法的变道场景示意图;
图14为本申请所提供的一种车辆的系统架构示意图;
图15为本申请所提供的另一种定位系统的架构示意图;
图16为本申请所提供的另一种定位系统的架构示意图;
图17为本申请所提供的另一种定位系统的数据交互示意图;
图18为本申请所提供的另一种定位系统的架构示意图;
图19为本申请所提供的另一种定位系统的架构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
首先对DR推算过程进行简单说明。DR推算是根据上一个位置来推算当前位置的。具体的,DR推算是根据车辆速度与车辆角速度,获取车辆距离上一个位置的位移与航向,并结合上一个位置,推算出车辆的当前位置的。
将DR推算的起始位置记为P0(Long0,Lat0),起始航向记为Heading0,DR推算的第1个位置记为P1(Long1,Lat1),其航向记为Heading1,DR推算的第n个位置记为Pn(Longn,Latn),其航向记为Headingn。并且,Vi为第i推算时车辆速度,因此,将第n次采集得到的车辆的速度记为Vn,将第n-1次采集得到的车辆的速度记为Vn-1,而车辆在由Vn-1与Vn之间转过的角度记为θn,其中,θn与车辆第n次采集得到的车辆的角速度ωn、Vn-1与Vn之间的车辆行驶时间t相关。ωi为第i次DR推算时车辆的角速度,ωi有正负之分,其单位为度/秒,t为获取角速度的时间间隔,其单位为秒;为了便于处理,假设任意两次数据采集过程之间的时间间隔t是固定且相等的。n为大于0的整数。
DR推算时,根据P0与车辆速度、车辆角速度来推算第一个DR推算位置P1。此时, P1(Long1,Lat1)与该位置的航向Heading1可以表示为:
Heading1=Heading0+ω1t
DR推算继续进行,根据第一个DR推算位置P1推算第二个DR推算位置P2。具体的,根据 P1、车辆速度、车辆角速度来推算P2,此时,P2(Long2,Lat2)与该位置的航向Heading2可以表示为:
Heading2=Heading1+ω2t
DR推算继续进行,根据第n-1个DR推算位置Pn-1推算第n个DR推算位置Pn。此时, Pn(Longn,Latn)与该位置的航向Headingn可以表示为:
Headingn=Headingn-1+ωnt
基于前述DR推算过程,可知,车辆速度Vi与角速度ωi是影响DR推算位置的主要因素。当车辆未发生转弯等情况,保持直行或近似直行的行驶状态时,角速度ωi对DR推算结果的影响较小,此时,对DR推算结果主要受到车辆速度Vi的影响。可以理解,此处所涉及到的车辆速度是指DR推算过程中所使用的车辆速度。本申请实施例为便于说明,将DR推算过程中,所获取或采集到的车辆速度记为第二车辆速度。
具体而言,获取到的第二车辆速度会存在瞬时误差,而速度的瞬时误差会在DR推算过程中,以DR推算位置的误差方式进行累积,导致DR推算位置的误差越来越大。在任意一次(假设第i次)DR推算过程中,车辆速度的误差会导致第i次DR推算位置与车辆实际位置产生误差,而第i次后的任意DR推算过程,又是以第i次的DR推算位置为基础继续进行的,也即,后续DR推算过程都会累积第i次DR推算位置的误差。例如,在第一次DR推算时,由于速度误差,导致第一次推算出的DR推算位置存在5m误差;那么,在此基础上继续推算,第二次DR推算时,由于速度存在瞬时误差,导致本次推算的DR推算位置存在3m误差,那实际上,DR推算位置与车辆实际位置之间会累积8m误差。
由此,车辆在道路上行驶了一段路程后,DR推算位置与车辆的实际位置之间的误差越来越大。此时,图1A和图1B以车辆直行为例,示出了DR推算位置与车辆实际位置之间的误差情况。
如图1A所示,由于DR速度存在误差,DR推算位置位于车辆实际位置的后方,DR推算位置位于路口2附近,而车辆的实际位置位于路口1附近。图1B则示出了图1A的具体场景。如图1B所示,车辆在道路上行驶,此时,车辆行驶到路口1附近。而该车辆中搭载的导航显示屏显示的是DR推算位置,此时,DR推算出车辆位于路口2附近。也即,DR速度误差导致了DR推算位置的定位偏差。进一步的,在如图1A、图1B所示场景中,若车辆在当前行驶位置(路口1处)发生右转,则车辆实际进入路口1,但车辆的DR推算位置位于路口2处,以DR推算位置进行路线导航时,则按照车辆进入路口2为车辆进行导航,这就会进一步引发定位丢失或地图匹配到其它错误道路等问题。
综上,在DR推算过程中,若DR速度有5%的误差,那么,车辆行驶1000米路程,DR 推算位置会产生50米的误差;若DR速度有1%的误差,那么,车辆行驶1000米路程,DR 推算位置会产生10米的误差。换言之,DR速度是DR推算位置准确度的关键因素。
其次,利用卫星定位具备较高的准确性,因此,在车辆行驶场景中,主要是利用卫星定位系统来定位车辆位置的,而DR推算定位方法一般作为卫星定位方法的辅助定位方式。这是由于卫星定位系统进行定位时依赖于卫星信号(或卫星定位信号)的传递,而卫星信号容易受到干扰。例如,在隧道、丛林、高楼等区域,卫星信号就容易受到遮挡、多径干扰等因素的影响。从而,在卫星信号被干扰的区域,就无法通过卫星定位方法进行定位,此时,就可以利用DR推算来定位车辆位置。
图2示出了这种情况。车辆在一条直行道路上行驶,且该道路上存在一段隧道,隧道处卫星信号被干扰。因此,如图2所示,在车辆进入隧道之前、车辆驶出隧道之后,均可以利用卫星定位方式来定位车辆位置;而在隧道内部,由于卫星信号被干扰,则利用DR推算车辆位置的方式,来定位车辆位置。
因此,在本申请的一种实施例中,在卫星信号较好的路段,例如图2所示的车辆驶入隧道之前、车辆驶出隧道之后的部分路段,可以在车辆的导航显示屏上显示卫星定位系统定位的第一车辆位置(卫星定位位置);而在卫星信号较差的路段,例如图2所示的隧道路段,导航显示屏上则显示DR推算出来的车辆位置(DR推算位置,或航位推算位置)。换言之,在卫星信号较好的路段上,一般是通过卫星定位来推测车辆位置的,而在卫星信号受到干扰的路段,如高架桥、丛林、高楼区域、地下通道与图2所示的隧道中的至少一种,则通过DR推算来定位车辆位置。
此外,在卫星信号较好的路段上,卫星定位位置与车辆实际位置之间的误差较小,甚至可将卫星定位位置视作车辆的实际位置。
本申请所涉及到的卫星定位系统可以包括但不限于:全球定位系统(GlobalPositioning System,GPS)、北斗卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System,简称北斗或BDS)、格洛纳斯卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GLONASS)、伽利略卫星导航系统(Galileo satellite navigation system)等。为便于说明,后续以GPS为例进行说明。
需要说明的是,如图2所示的定位方式仅为一种示例性的实现方式,实际实现场景中,也可以完全利用DR定位方式来定位车辆位置。在本申请的另一个可能的实施例中,无论卫星信号是否较好,都可以利用DR推算来定位车辆位置。也即,本申请对在卫星信号较好的路段采用何种定位方式无特别限定。
基于此,在车辆直行的场景下,可以利用卫星信号较好时候的卫星定位位置(卫星定位方法定位出的车辆位置,例如,GPS定位位置,结合DR推算位置,来对DR速度进行修正,以在一定程度上降低由于DR速度误差引起的DR定位误差问题。
本申请实施例提供一种定位方法,可以参考图3,该定位方法可以按照如下方式实现:
S302,在当车辆在第一环境中行驶时,显示卫星定位系统定位的第一车辆位置,所述第一环境的卫星信号质量满足预设质量要求。
与图2所示实施例类似,此处仅为一种可能的实施例,在另一种实施例中,也可以在GPS信号较好,也即卫星信号质量较好的环境中,显示第二车辆位置。后续详述。
S304,当所述车辆在第二环境中行驶时,显示第二车辆位置,所述第二环境的卫星信号质量不满足所述预设质量要求;其中,所述第二车辆位置是利用第一车辆速度推算得到的,所述第一车辆速度是利用卫星定位位置与航位推算位置对第二车辆速度修正得到的,所述第二车辆速度为所述车辆在行驶过程中获取到的速度。
如图3所示,随着车辆行驶环境的变化,车辆的导航显示屏上可以显示不同手段定位得到的位置。若车辆由第一环境中驶入第二环境,则导航显示屏上显示的位置由第一车辆位置变更为第二车辆位置;反之,若车辆由第二环境中驶入第一环境,则导航显示屏上显示的位置由第二车辆位置变更为第一车辆位置。
本申请实施例中,第一环境与第二环境与卫星信号的质量有关,例如,图2中隧道里,由于卫星信号受到遮挡,而导致其不满足预设质量要求,隧道属于第二环境;反之,在隧道外,卫星信号质量较好,可以满足预设质量要求,隧道外属于第一环境。后续具体说明。
除此之外,还需要说明的是,本申请实施例中,第一车辆位置是卫星定位系统进行实时定位,而获取到的车辆的位置,而卫星定位位置是指当前时刻之前的、历史的卫星定位位置,二者不同。类似的,第二车辆位置是DR实时推算出来的车辆位置,而此处的航位推算位置是指当前时刻之前的、历史的DR推算位置,二者不同。
由此,可以利用之前的GPS定位位置和之前的DR推算位置的误差来修正第二车辆速度,用修证后的速度来进行航位推算。
现对该速度修正过程进行说明。
本申请的一种具体的实施例中,所述第一车辆速度,是利用速度补偿因子修正所述第二车辆速度得到的,所述速度补偿因子是根据所述卫星定位位置与所述航位推算位置获取到的。
具体实现时,从车辆位于起始点P0时,开始进行DR推算,车辆向前直行前进了一段里程后,第n个DR推算出来的车辆位置记为Pn。此时,GPS信号较好,可以获取到GPS定位位置PGn,如前所述,在GPS信号较好的时候,可以将GPS定位位置视作车辆的实际位置。因此,可以获取PGn与Pn之间的距离差,记为PGnPn。可以理解,PGnPn实际是由P0开始至Pn结束的一段行程内的速度误差导致的,因此,可以将车辆在这段行程内的位置误差平均到速度上,得到DR速度与车辆实际速度在这段行程内的速度误差情况。该速度误差情况可以用速度补偿因子δ表示,δ=(PGnPn)/nt,其中,t表示DR推算过程的时间周期,nt表示由P0到Pn这段行驶里程所花费的时长。可以理解,在继续进行第n+1次DR推算时,就可以利用速度补偿因子δ来修正获取到的第二车辆速度Vvehicle,得到第一车辆速度V。
基于此,在后续修正车辆速度时,可以获取第二车辆速度Vvehicle与该速度补偿因子δ之和,以作为修正后的第一车辆速度V,也就是:V=Vvehicle+δ。如此,进行后续的DR推算时,就可以采用修正后的第一车辆速度V来进行推算。
本申请实施例中,第二车辆速度Vvehicle是实时获取到的车辆速度,因此,在DR推算过程中,在获取到实时的第二车辆速度后,可以直接利用速度补偿因子进行实时修正,得到实时的第一车辆速度,并利用第一车辆速度来实时进行DR推算。其中,速度补偿因子可以是当前获取到的,或者,也可以之前获取并记录下来的。
可以理解,基于PGn与Pn之间的前后关系,速度补偿因子δ存在正负之分。
若GPS定位位置PGn在DR推算位置Pn的前方,也即,航位推算位置落在所述卫星定位位置的后方,则说明DR推算过程所采用的车辆速度比实际的车辆速度慢,因此,获取到的速度补偿因子δ为正值,后续修正车辆速度时,修正后的车辆速度V大于采集到的车辆速度Vvehicle。
图4示出了一种PGn与Pn之间关系。图4中,Pn(Longn,Latn)为车辆经过一段行驶里程后,利用DR推算出来的车辆位置的经纬度表示,PGn(LongG,LatG)为与Pn对应的GPS所定位的车辆位置,Headingn为第n个DR推算位置的航向,α表示Pn与PGn形成的方向角,θ表示α与Headingn之间的夹角。图4中,方向角α可以根据PGn为与Pn的坐标获取得到:
基于此,根据DR航向Headingn与方向角α,可以得到夹角θ的表达式:θ=abs(α-Headingn),abs表示取绝对值;或者,若abs(α-Headingn)大于180度,则θ=360-abs(α-Headingn)。此时,速度补偿因子δ可以表示为:
反之,若DR推算位置Pn在GPS定位位置PGn的前方,也即,航位推算位置落在所述卫星定位位置的前方,则说明DR推算过程所采用的车辆速度比实际的车辆速度快,因此,获取到的速度补偿因子δ为负值,后续修正车辆速度时,修正后的车辆速度V小于采集到的车辆速度Vvehicle。
在这种实现方式中,θ=abs(α-(Headingn+180)%360);或者,若abs(α- (Headingn+180)%360)大于180度,则θ=360-abs(α-(Headingn+180)%360)。速度补偿因子的表达式不再赘述。
本申请实施例中,速度补偿因子,是在满足预设的修正条件时,根据所述卫星定位位置与所述航位推算位置获取到的。
由此,在卫星信号较好的时候,获取速度补偿因子δ。因此,本申请实施例中,预设的修正条件至少可以包括但不限于:所述卫星信号质量满足所述预设质量要求。
本申请实施例中,卫星信号除直接来自于卫星之外,还可以通过地面基站中转,或者,还可以与地面基站信号配合。
仍以卫星信号为GPS信号为例。
GPS信号是否较好,是在能够接收到GPS信号的前提下来确定的,可以理解,若无法接收到GPS信号,则GPS信号必然较差,也无法满足预设质量要求。由此,本申请的一种实施例中,可以从卫星数目、定位精度、信号强度中的至少一个方面,来确定GPS信号质量的优劣。
一种具体的实现场景中,预设质量要求可以包括但不限于以下条件:
卫星处于有效定位状态;
卫星的水平精度因子小于或者等于预设的精度阈值;
处于有效定位状态的卫星数目大于或者等于预设的第一数目阈值;
信号强度大于或者等于预设的强度阈值的卫星,其总数大于或者等于预设的第二数目阈值。
前述条件中所涉及到的各阈值可以根据实际场景进行预设。例如,精度阈值可以预设为 1.5,又例如,第一数目阈值可以预设为5,第二数目阈值可以预设为4,又例如,强度阈值可以预设为35db。
或者,在其他实现场景中,除满足前述4个条件才确定GPS信号较好的实现方式之外,还可以预设为:满足其中的至少一个(或者至少两个、或者至少三个)条件,就确定GPS信号较好。也就是,在实际场景中,预设质量要求可以根据实际场景自定义设计。
实际实现场景中,GPS接收模块可以接收GPS卫星发送的GPS报文,并基于GPS报文中携带的数据与预设质量要求进行比对,以确定车辆当前处于GPS信号质量较好的第一环境,还是处于GPS信号质量较差的第二环境。
一种可能的实现场景中,GPS报文中携带的数据可以包括但不限于以下几种:推荐定位信息(Recommended Minimum Specific GPS/TRANSITData,RMC)报文、可见卫星信息(GPS Satellites in View,GSV)报文与GPS定位信息(Global Positioning System FixData,GGA) 报文。其中,RMC报文中可以包括但不限于定位状态(有效定位或者无效定位)、纬度格式、纬度半球(北半球或南半球)、经度格式、经度半球(东经或西经)、地面航向等信息,GSV 报文中可以包括但不限于:可见卫星的总数、信噪比等信息,GGA报文中可以包括但不限于水平精度因子(Horizontal Dilution of Precision,HDOP)等信息。
此外,本申请实施例中,还可以在持续时长方面,对预设质量要求作进一步限制。此时,卫星信号质量满足所述预设质量要求,可以包括但不限于如下设计方式:
一种可能的设计中,若所述卫星信号瞬时即满足所述预设质量要求,则只要卫星信号质量满足预设质量要求,就确定车辆处于第一环境中。
或者,
另一种可能的设计中,若所述卫星信号在预设的连续时长范围内,均满足所述预设质量要求,则确定卫星信号质量满足预设质量要求,车辆处于第一环境中。这种实现方式,相当于GPS信号在预设的连续时长范围内持续较好,才确定当前GPS信号质量较好,处于第一环境。其中,连续时长范围可以根据实际需要进行预设。例如,可以预设为连续5s内(或3s 等)GPS信号都满足前述条件,则GPS信号短时较好,车辆处于第一环境中。这种处理方式更有利于保证获取到的卫星定位位置的准确性,从而也有利于提高由此得到的速度补偿因子的准确率,进而,有利于降低第二车辆位置的误差情况。
本申请实施例中,除前述卫星信号质量需要满足预设质量要求之外,修正条件还可以包括如下至少一种:
从所述航位推算的起始点开始,所述车辆的行驶里程达到预设的距离阈值;
所述航位推算位置与所述卫星定位位置之间的里程差大于预设的误差阈值;
从所述航位推算的所述起始点开始,所述车辆满足预设的直行条件。
其中,行驶里程和里程差的实现方式后续详述。
本申请实施例,是在车辆直行前进的场景中,在GPS信号较好的时候,对DR速度进行修正,由此,需要车辆满足直行条件。
本申请实施例中,所述直行条件可以包括但不限于:
从所述起始点开始,所述车辆的航向角的变化量小于或等于预设角度;或者,
所述车辆从所述起始点开始在直行道路上单向行驶。
一种可能的实现方式中,可以参考图4。图4中还进一步示出了两条辅助线:辅助线1与辅助线2,并且,辅助线1与辅助线2与Headingn之间的夹角θ(可视为航向角的变化量)为预设角度,例如10度或5度,预设角度用于指示车辆是否直行。其中,如前所述,车辆的航向角可以由车辆的角速度处理得到。
如图4所示,若夹角θ大于预设角度,则说明车辆DR航向发生偏转,车辆可能发生了拐弯或转向,此时,仅仅对车辆速度进行修正不足以完全解决DR推算的位置误差。因此,这种情况下,可以直接利用较好的GPS信号,来对DR推算的起始位置进行更新。
若夹角θ小于或者等于预设角度,例如图4中夹角θ在10度(或5度,自定义预设)范围内,则车辆的DR航向与车辆实际行驶航向误差不大,车辆仍然处于直行状态,此时,对车辆速度进行修正,就能够在一定程度上降低前述DR推算过程所累积的里程误差。
可以理解,若夹角θ为0,PGn在Pn的正前方,或者,PGn在Pn的正后方,此时,获取PGnPn时,可以根据PGn与Pn的坐标值,获取两点之间的距离即可。从而,若航向角的变化量θ不大于预设角度,确定车辆直行,满足前述预设的修正条件中的直行条件。
另一种可能的设计中,还可以进一步结合地图来判断车辆是否处于直行状态,也就是,判断所述车辆从所述起始点开始,是否在直行道路上单向行驶。
具体的,可以获取车辆所在区域的地图,从而,通过Pn来定位车辆当前所在的道路,以及,车辆在所在道路中的位置。从而,根据所在道路的形状,确定所在道路是直道,还是弯道(或其他路况,仅举例),那么,如所在道路为直道,则可以获取车辆在所在道路中的位置,与所在道路的弯道(或出口)之间的路线长度,若该路线长度大于预设的长度阈值,例如50 米,则确定车辆在道路上直行;反之,若路线长度小于预设的长度阈值,则说明车辆可能要发生变道或进入弯道,则可视作车辆在道路上未直行。其中,长度阈值的数目和数值都可以根据需要预设,不赘述。
因此,本申请实施例中,对车辆速度进行修正时,还可以按照前述方式对车辆是否处于直行状态进行确定,当确定车辆处于直行状态时,则采用本申请所提供的方式对DR速度进行修正。
此外,另一种可能的实现方式中,若车辆处于非直行状态,还可以利用车辆速度在行驶方向上的分量,来实现对DR速度的修正。但是,这种处理方式虽然也能够在一定程度上降低DR推算误差,但相较于车辆直行的情况,非直行情况下的DR推算误差仍较大。
现结合具体场景对本申请所提供的定位方法的实现方式进行说明。
图5A与图5B示出一种车辆行驶场景:车辆在一段直行路段上沿虚线箭头的方向由左向右直行的场景,在该直行路段上存在一段干扰路段,且在干扰路段上,GPS信号质量大幅下降。如图5A与图5B所示,本申请是在GPS信号较好的时候,GPS信号质量满足预设质量要求,且车辆直行,此时,满足预设的修正条件,此时可以获取速度补偿因子,从而,在后续的DR推算过程中,可以利用速度补偿因子,修正第二车辆速度,进而得到DR推算位置。
获取到速度补偿因子之后,针对第二车辆速度的修正是在DR推算过程中持续进行的,因此,图5A中表示为“修正车辆速度”,意指从该位置开始,修正车辆速度。例如图5A中,在进入干扰路段之前,就开始修正车辆速度,车辆在干扰路段中行驶的过程中,进行DR推算时,也一直在用速度补偿因子修正第二车辆速度,并利用修正后的第一车辆速度进行DR 推算。
如图5A所示,车辆驶入干扰路段之前、车辆驶出干扰路段之后,以及车辆在无干扰路段上行驶了一段里程之后,均满足预设的修正条件(直行、GPS信号较好),则在这三个位置,可以获取到当前位置的速度补偿因子,可以开始对车辆速度进行修正。图5A~图5B中示出了在获取到速度补偿因子后,就立即利用该速度补偿因子修正车辆速度的情况,可以理解,本申请并不限于这种处理方式,不再赘述。
具体而言,在图5A所示的修正点(标记了“修正车辆速度”的位置)处,开始修正第二车辆速度,并在后续的DR推算过程中,利用修正后的第一车辆速度进行DR推算。如前所述,速度修正所采用的速度补偿因子可以是根据修正点处对应的PGn与Pn,而实时计算得到的;或者,也可以是在此之前就已经计算得到的;或者,也可以是直接被记录存储好的。之后,可以在后续DR推算过程中,利用补偿因子来修正DR速度。也就是,针对DR速度的修正,是一个持续的处理过程,本申请后续附图及说明中所涉及到的“修正车辆速度”、“修正点”是表示速度修正过程的起点。由此,在本申请的一种实施例中,可以在图5A所示的修正车辆速度的修正点处获取DR定位的速度补偿因子,并从修正点开始修正DR速度。
可以理解,速度补偿因子是在满足预设的修正条件后,获取得到的;而针对第二车辆速度的修正,则可以在任意位置进行,也可以从任意一个位置作为修正起点,在后续的DR推算过程中持续进行。
在本申请的另一种实施例中,也可以仅在修正点处获取DR定位的速度补偿因子,但暂不修正DR速度。例如,车辆在GPS信号持续较好的路段上行驶,GPS信号一直较好,DR 推算位置可以在后台进行推算,但并不用于显示在导航显示屏上(第一环境中,导航显示屏显示第一车辆位置),则可以在修正点处获取DR定位的速度补偿因子,而无需修正DR速度。又例如,若DR推算仅在第二环境中才开始运算,则可以提前在修正点处获取速度补偿因子,从而,当车辆驶入第二环境,就可以利用速度补偿因子,开始实时修正第二车辆速度,并用修正后的第一车辆速度来推算车辆位置。
在实际场景中,若GPS信号较好,除利用GPS定位数据进行本申请所示的速度修正方法之外,还可以进一步利用GPS定位数据来修正DR推算位置。而利用GPS定位数据修正 DR推算位置,则可以直接在GPS信号较好的时候,获取GPS定位位置,并将GPS定位位置来替换掉DR推算位置即可。此时,导航显示屏上显示的车辆位置就由第二车辆位置变更为第一车辆位置。如果这两个位置差别较大,则导航显示屏上的车辆位置就由一个位置跳到另一个位置;但若这两个位置差别较小,导航显示屏上显示的车辆位置变化不大,用户可能是无感知的。具体场景中,当利用GPS定位位置来修正DR推算位置时,一般还可以将校正后的DR推算位置作为DR推算的起点。也就是,在修正DR推算位置后,就以当前修正点作为DR推算的起始点,开始进行下一轮DR推算。
可以参考图5A,图5A示出了在速度修正点处同时修正DR推算位置的场景示意图。本申请实施例中,将车辆的实际位置标记为11,而13则表示利用第一车辆速度进行DR推算得到的DR推算位置,而12则表示利用第二车辆速度进行DR推算得到的DR推算位置。相应的,曲线121表示未修正速度的DR推算位置12与车辆的实际位置11之间的第二误差曲线,第二误差曲线121的夹角记为第二误差夹角,以a进行表示;曲线131则表示修正DR速度的DR推算位置13与车辆的实际位置11之间的第一误差曲线,第一误差曲线131的夹角记为第一误差夹角,以b进行表示,b的标号用于区分,无实际意义,如图5A与图5B中的b1 和b2。后续图示标识不变,不再额外说明。
在如图5A所示的实现场景中,由于在DR速度的修正点修正DR推算位置,那么,在任意一个速度修正点,未修正速度的DR推算位置12、修正速度后的DR推算位置13与车辆实际位置11重合,此时,第二误差曲线121与第一误差曲线131的值都最小。如图5所示,此处,若将GPS定位位置视作车辆实际位置,则第二误差曲线121与第一误差曲线131在修正点处为0。
随着车辆继续直行行驶,车辆驶入干扰路段,并在干扰路段中继续行驶,DR推算位置开始累积误差。如图5A所示,第二误差曲线121与第一误差曲线131的值都随着里程的增大而增大,也即第二误差与第一误差都随着里程的增大而增大。并且,如图5A所示,在任意一个位置,未修正速度的DR推算位置12与车辆实际位置11之间的偏差,都大于修正速度后的DR推算位置13与车辆实际位置11之间的偏差。换言之,第二误差曲线121的增长幅度大于第一误差曲线131的增长幅度,第二误差夹角a大于第一误差夹角b(包括b1与b2)。可以理解,通过在GPS信号较好的时候修正车辆速度,能够有效降低后续DR推算过程的位置误差。
除此之外,经过多次修正车辆速度,能够使得修正后的车辆速度越来越趋近车辆的真实速度,从而,降低DR所使用的车辆速度的误差,由此,也提高了DR推算结果的准确率。如图5A所示,在每一次校正DR推算位置之后,未修正速度的DR推算位置12与车辆实际位置11之间的第二误差的增长趋势是相同的,第二误差夹角a的夹角不变。这是由于,若仅在修正点处修正DR推算位置,而不对车辆速度进行修正,那么,在不考虑变量的情况下,例如,不考虑速度误差可能不同、路况可能不同、轮胎磨损情况可能不同的情况,那么,由于车辆速度而导致的DR推算位置的误差是基本不变的。反之,如图5A所示,在DR推算过程中,若不断修正DR速度,那么,经过多次修正,DR速度越来越趋近车辆的实际速度,有利于进一步降低DR推算的位置误差。那么,本申请实施例中,随着速度修正过程的重复执行,DR推算位置的误差曲线(第一误差曲线131)的涨幅越来越小,如图5A所示,第一误差夹角b不断变小,上一次DR推算过程的第一误差夹角b1大于本次DR推算过程的第一误差夹角b2。
本申请除应用于在GPS信号较差的干扰路段修正DR速度,当车辆在GPS信号较好的路段上,仍然可以持续利用DR推算方式来定位车辆位置时,例如,图5A中车辆在第一环境中行驶过程中,仍然可以持续进行DR推算。此时,也仍然可以利用本申请所提供的速度修正方法来修正DR推算所使用的车辆速度(DR速度)。
在另一种实现场景中,也可以在修正点仅修正DR推算过程所使用的车辆速度。此时,针对DR推算位置的修正和更新则与DR速度修正点无关,针对DR推算位置的修正点可以自定义设计,例如,可以在车辆行驶一定里程后,例如1km后,GPS信号较好的时候,再对 DR推算位置进行修正。针对DR推算起始点的修正和更新,后续具体说明。
如图5B所示的行驶场景与图5A所示场景相同,不作赘述。而在图5B所示的实现方式中未示出DR推算的起点,在车辆驶入干扰路段前的一段行程中,就已经开始进行DR推算。在未行驶到DR速度的图5B中的第一个修正点之前,第二误差曲线121与第一误差曲线131的值都随着里程的增大而增大,且二者的夹角a与b0相同。也即,此时未修正速度的DR推算位置12与车辆实际位置11之间的偏差,与修正速度后的DR推算位置13与车辆实际位置 11之间的偏差相等。
车辆继续行驶,到达进入干扰路段前的第一个速度修正点(车辆直行且GPS信号较好),由于修正了DR所使用的车辆速度,第一误差曲线131的值随着里程增加而增大的涨幅有所缓解,如图5B所示,第一误差夹角由b0降低为b1,修正速度后的DR推算位置13与车辆实际位置11之间的偏差有所增大,但增大幅度降低。而第二误差曲线121未修正车辆速度,涨幅不变,第二误差夹角仍为a,未修正速度的DR推算位置12与车辆实际位置11之间的偏差,仍按照a对应的涨幅持续增大。由此,如图5B所示,未修正速度的DR推算位置12与车辆实际位置11之间的偏差,大于,修正速度后的DR推算位置13与车辆实际位置11之间的偏差。并且,由于并未在该修正点处修正DR推算位置,此时,DR推算的位置误差不清零。之后,车辆行驶到干扰路段,并在驶出干扰路段后,再次修正车辆速度,则如图5B所示,第一误差夹角再次降低,由b1降低为b2;而第二误差曲线121的第二误差夹角仍保持a 不变。未修正速度的DR推算位置12与修正速度后的DR推算位置13之间的偏差也逐步增大。之后,再在下一次速度修正点,第一误差夹角再次由b2降低为b3;第二误差夹角仍为a 不变。
在如图5B所示的实现场景中,由于并未对DR推算位置进行修正,DR推算的位置误差持续增大。但是,通过对DR速度进行修正,能够有效降低DR推算的位置误差的涨幅,相较于为修正DR速度的实现方式,这也能够在一定程度上降低DR推算位置偏离车辆实际位置的偏离程度。
结合图5A与图5B可知,在DR推算过程中,速度的误差不会累积,而DR推算的里程误差才会累积,因此,在修正车辆速度的同时,利用GPS数据校正DR推算起始点的位置,更有利于及时清空DR推算过程所累积的位置误差,有利于得到更加准确的DR推算结果。因此,相对于图5B所示方式,图5A所示出的修正方式能够得到误差更小的航位推算结果。
图6A~图6C示出了另一种车辆行驶场景:车辆在道路上直行前进,该道路中存在至少两个干扰路段,干扰路段的GPS信号质量较差,属于第二环境,因此,通过DR推算来定位车辆位置。如图6A~图6C所示,任意相邻的两个干扰路段之间存在部分GPS信号较好的路段。可以理解,实际场景中,至少两个干扰路段中,任意两个干扰路段造成GPS信号被干扰的原因可以相同或不同。例如,车辆在行驶过程中,经常遇到两段隧道距离比较接近的情况,两段隧道之间存在短暂的露天区域,形成多干扰路段。或者,又例如,车辆在林木茂盛的区域直线行驶时,会时不时地出现GPS信号被林木或高楼短暂遮挡的情况。或者,又例如车辆在城市中直线行驶,遇到立交桥导致GPS信号被短暂遮挡导致GPS信号较差,车辆在第二环境中行驶;待驶出立交桥后,GPS信号恢复良好,回到第一环境行驶;之后,又行驶到高楼较多的区域,由于多径效应的影响,导致GPS信号再次受到影响,又再次由第一环境进入第二环境。
针对这种行驶场景,则至少可以有图6A~图6C所示的几种处理方式。图6A~图6C中示出了在获取到速度补偿因子后,就立即利用该速度补偿因子修正车辆速度的情况,可以理解,本申请并不限于这种处理方式,不再赘述。
一种可能的实现中,可以参考图6A,在车辆驶入第一个干扰路段之前、两个干扰路段之间的路段、车辆驶出第二个干扰路段之后,GPS信号较好,车辆在第一环境中处于直行状态向前行驶,此时,均满足前述预设的修正条件,则在这三个修正点处,可以开始修正车辆速度。并且,如图6A所示,在速度修正点,还同时对DR推算位置进行了修正,也就是,将速度修正点作为DR推算的起始点,开始下一轮的DR推算。
如图6A所示,第二误差曲线121、第一误差曲线131的值都随着里程的增加而增大,误差增大;由于经过了速度修正,第一误差曲线131的涨幅小于第二误差曲线121的涨幅。换言之,在任意一个位置,未修正速度的DR推算位置12与车辆实际位置11之间的偏差,都大于修正速度后的DR推算位置13与车辆实际位置11之间的偏差。在图6A所示场景中,在速度修正点修正DR速度时,还进一步修正了DR推算位置,因此,速度修正点作为下一轮 DR推算的起始点,DR推算的位置误差最小。并且,在图6A所示的误差曲线上,在多次DR 推算过程中,若不修正DR速度,则未修正速度的DR推算位置12对应的第二误差夹角a保持不变,而修正速度的DR推算位置13对应的第一误差夹角b,则随着修正车辆速度的次数不断降低,如图6A所示,a大于b1,且b1大于b2,这说明,经过多次DR推算,能够使得 DR推算结果的位置误差降低。
此外,针对道路中存在多个干扰路段的情况,还可以在多个干扰路段中执行暂停修正处理。其中,暂停修正处理可以包括但不限于:暂停修正车辆速度,和/或,暂停更新DR推算的起始点(也即暂停修正DR推算位置)。
示例性的,图6B示出了暂停修正车辆速度的情况。如图6B所示,在存在多个干扰路段的情况下,可以自车辆驶入干扰路段,就暂停修正DR速度,直至车辆完全驶出最后一个干扰路段,再对车辆速度进行修正。那么,相较于图6A所示场景,车辆在两个干扰路段之间的无干扰路段暂停速度修正,此时,图6B中存在两个速度修正点。车辆到达第一个速度修正点修正车辆速度和DR推算位置,之后的DR推算过程中,第二误差曲线121与第一误差曲线131的值都随着里程的增大而增大。并且,车辆在两个干扰路段,以及,两个干扰路段之间的无干扰路段中行驶时,DR推算过程的增长幅度不变。而由于在进入干扰路段前,提前对DR速度进行了修正,因此,第二误差夹角a大于第一误差夹角b。直至车辆驶出最后一个干扰路段之后,GPS信号恢复良好,满足预设的修正条件,再次修正车辆速度。可以理解,在第二个速度修正点之后的DR推算过程中,第一误差夹角b降低,而第二误差夹角a不变。
由于针对DR速度的修正,与针对DR推算位置的修正,可以不同步。那么,当在多个干扰路段暂停修正DR速度时,也可以不暂停DR推算位置的修正。换言之,还有一种可能的实现方式,也就是在两个干扰路段之间的无干扰路段,修正DR推算位置,在该位置修正点,DR推算的位置误差清零,但该位置修正点之后执行的DR推算过程中,由于未修正DR 速度,因此,第二误差夹角a与第一误差夹角b均保持不变。直至车辆驶出最后一个干扰路段,满足预设的修正条件,修正DR速度之后,第一误差夹角b降低。
示例性的,图6C示出了暂停修正DR推算位置的情况。如图6C所示,在存在多个干扰路段的情况下,可以自车辆驶入干扰路段,就暂停更新DR推算的起始点,直至车辆驶出最后一个干扰路段,再对DR推算过程的起始点进行修正。也就是,待车辆驶出最后一个干扰路段,再利用GPS数据来修正车辆位置。
如前所述,针对DR速度的修正,与针对DR推算位置的修正,可以不同步。在图6C的场景中,在多个干扰路段之外的无干扰路段中,在速度修正点处同时修正DR推算位置,而在多个干扰路段之间,则暂停修正DR推算位置,当GPS信号较好时,满足预设的修正条件,就修正车辆速度。如图6C所示,经车辆速度修正后,第一误差夹角由b1降为b2,此时,修正速度后的DR推算位置13与车辆实际位置之间的偏差越来越大,但在该速度修正点之后,偏差的增长幅度有所缓解。直至车辆驶出最后一个干扰路段,GPS信号恢复良好,再利用GPS 数据校正DR推算位置,并重新修正车辆速度。
需要说明的是,如图6B和6C所示的实现场景中,在实现时,就需要确定何时开始暂停修正处理(确定暂停处理起点),以及,确定何时结束暂停修正处理(确定暂停处理终点)。
暂停处理起点,主要涉及车辆行驶前方的预设距离内是否出现多个干扰路段。具体而言,可以结合GPS定位位置与高精度地图,确定车辆行驶前方的路况。车辆在行驶过程中获取 GPS定位位置,然后,将GPS定位位置与高精度地图进行匹配,匹配到车辆在高精度地图中的位置,之后,就可以根据高精度地图来确定道路前方的路况。
一种可能的设计中,可以确定车辆行驶前方是否出现隧道。若前方出现隧道,且隧道的数目为至少两个,那么,若任意相邻的两个隧道之间的无干扰路段的长度在预设的间隔阈值范围内,则确定这至少两个隧道是连续的,也就是,车辆行驶前方出现多干扰路段,开始执行暂停修正处理。
另一种可能的设计中,多个干扰路段可能是由高楼或林木等路边对象、立交桥、地下通道等路面建设对象造成的,此时,可以预先在高精度地图中对多个干扰路段进行标识。如此,将车辆GPS定位位置匹配到高精度地图上,若车辆行驶前方的预设距离内存在多个干扰路段的标识,则车辆行驶前方出现多个干扰路段,开始执行暂停修正处理。
其中,预设距离可以根据需要预设。当预设距离较短时,可以在检测到车辆行驶前方存在多干扰路段时,就执行暂停修正处理;或者,当预设距离较长时,在检测到车辆行驶前方存在多干扰路段时,还可以持续根据GPS信号监控车辆与多干扰路段起点之间的距离差,若该距离差小于预设距离差时,也就是,车辆即将驶入多干扰路段时,开始执行暂停修正处理。
车辆后续进入多个干扰路段行驶过程中,存在GPS信号较好的露天路段,此时,可以结合高精度地图,确定车辆尚未驶出多干扰路段,则仍然保持暂停修正处理的状态。直至车辆能够接收到GPS信号,且其中的GPS定位位置指示车辆已经驶出多干扰路段,则暂停修正处理的过程终止,开始修正车辆速度,并校正DR推算位置与DR航向。
本申请的另一种设计中,车辆在道路上直行时,GPS信号较好(或短时较好),在车辆行驶一段时间后存在较大的累积里程误差的时候,修正车辆速度。而本申请是利用车辆在一段行驶里程中累积的里程误差,来修正车辆速度的,那么,当车辆行驶里程较短时,DR推算的位置误差较小,对定位和导航的影响较小,无需在这种情况下进行速度修正。基于此,可以通过预设距离阈值和/或误差阈值的方式,对车辆所累积的累积里程误差进行限制,避免无必要的速度修正,节省系统资源。
一种可能的实现方式中,前述预设的修正条件还可以包括:从所述航位推算的起始点开始,所述车辆的行驶里程达到预设的距离阈值。具体实现时,可以获取当前位置与DR推算起始点之间的行驶里程,若该行驶里程大于或者等于预设的距离阈值,且GPS信号较好(或GPS 信号短时较好),就可以获取速度补偿因子,以修正车辆速度。
这种设计中,针对行驶里程与距离阈值的判断可以实时在后台执行,与GPS信号质量如何无关。此时,有一种可能的场景:当行驶里程等于预设的距离阈值时,车辆刚好在隧道里行驶,GPS信号质量较差,此时,继续行驶且暂不修正车辆速度,直至到GPS信号较好(或短时较好)的路段上,再修正车辆速度。
其中,距离阈值可以根据实际场景进行自定义设定。该数值可以是维护人员在出厂前设定好的,或者,也可以是用户可以自定义修改的,对此无特别限定。距离阈值可以是一个固定数值,例如,预设为1000米,无论车辆在何种路段上行驶,都按照该距离阈值进行处理。
图7A~图7C示出了这种情况。图7A~图7C中示出了在获取到速度补偿因子后,就立即利用该速度补偿因子修正车辆速度的情况,可以理解,本申请并不限于这种处理方式,不再赘述。
首先,可以参考图7A,其预设的距离阈值表示为S2,且DR推算的起始点预设为速度的修正点。
如图7A所示,车辆开始行驶,将P01作为第一次DR推算的起始点,开始进行DR推算,之后,DR推算过程所产生的误差随着里程的增大而增大。车辆继续行驶,直至与P01之间的行驶距离达到S2,此时,DR推算出第n1个位置Pn1,在该点修正车辆速度,同时校正DR推算的起始位置和起始航向,得到P02。从P02处开始进入第二轮DR推算过程,直至与P02之间的行驶距离达到S2。继续进行下一轮的速度修正和起始点校正。车辆行驶过程中,重复执行前述流程。经过前述速度修正处理,DR推算过程所产生的累积误差的增幅降低,误差夹角(误差曲线与里程线之间的夹角)逐渐降低,如图7A所示,a>b1>b2>b3。
其次,还可以参考图7B,此时,仍将预设的距离阈值表示为S2,而DR推算的起始点按照预设的距离阈值(假设为S3)循环实现。也就是,任意相邻的两次DR推算的起始点之间的距离为S3。
如图7B所示,车辆行驶后,在P01处开始第一次DR推算,车辆不断行驶且与P01之间的行驶距离达到S2,此时,DR推算出第n1个位置Pn1,在Pn1处开始修正车辆速度,如图7B所示,修正车辆速度之后,DR推算的累积误差的增幅开始减缓,误差夹角由a降低到b1。由于未在Pn1处更新DR的起始点,第一次DR推算的累积位置误差不清零,仍在原来位置误差的基础上继续累积,直至车辆与P01之间的行驶距离达到S3,在P02处更新DR推算的起始点,此时,DR 推算的位置误差清零。在进行后续的DR推算时,按照误差夹角为b1的方式,随着里程的增加而累积位置误差。之后,车辆行驶过程中,再重复执行前述流程。通过前述速度修正处理, DR推算过程所产生的累积误差的增幅降低,误差夹角也是逐渐降低,如图7A所示,a>b1>b2。
以及,还可以参考图7C,此时,仍将预设的距离阈值表示为S2,DR推算过程,是按照每两个修正点对应一个起始点的情况实现的,也就是,在一个DR推算过程中,包含两个修正点,
图7C中表示为P02=Pn2。
如图7C所示,车辆行驶后,在P01处开始第一次DR推算,车辆不断行驶且与P01之间的行驶距离达到S2,则在第n1个位置Pn1处开始修正车辆速度,修正车辆速度之后,DR推算的累积误差的增幅开始减缓,误差夹角由a降低到b1。之后,DR推算的位置误差继续累积,车辆继续行驶,且与P01之间的行驶距离达到S2,此时,在P02处更新DR推算的起始点,并再一次修正车辆速度。从而,如图7C所示,DR推算的误差夹角由b1降低至b2。
除设计具体数值作为距离阈值之外,还可以基于各个路段上路况的不同,预设不同的距离阈值。例如,在GPS信号持续较好的无干扰路段,可以通过GPS数据直接对DR推算位置与 DR航向进行校正,因此,无需频繁的修正车辆速度,此时,可以预设较长的距离阈值,以降低速度修正频率。又例如,针对高楼、立交桥较多的路段,则可以尽可能及时的修正车辆速度,以避免累积里程误差,此时,可以预设较短的距离阈值,来提高速度修正频率。
另一种可能的实现方式中,前述预设的修正条件还可以包括:所述航位推算位置与所述卫星定位位置之间的里程差大于预设的误差阈值。具体实现时,可以在GPS信号较好的路段上,获取GPS定位位置与DR推算位置之间的里程差,若该里程差大于或者等于预设的第二误差阈值,就可以获取速度补偿因子,以修正车辆速度。这种设计要求能够获取到GPS信号,是在获取到GPS定位位置后实现的,相较于前一设计,能够在一定程度上节省系统资源。
图8A~图8C示出了这种情况。图8A~图8C中示出了在获取到速度补偿因子后,就立即利用该速度补偿因子修正车辆速度的情况,可以理解,本申请并不限于这种处理方式,不再赘述。
首先,可以参考图8A,其预设的第二误差阈值表示为S1,且DR推算的起始点预设为速度的修正点。
如图8A所示,车辆开始行驶,将P01作为第一次DR推算的起始点,开始进行DR推算,之后,DR推算过程所产生的误差随着里程的增大而增大。车辆继续行驶,位置误差不断累积直至达到S1,此时,DR推算出第n1个位置Pn1,在该点修正车辆速度,同时校正DR推算的起始位置和起始航向,得到P02。从P02处开始进入第二轮DR推算过程,直至累积的里程误差再次达到S1。继续进行下一轮的速度修正和起始点校正。车辆行驶过程中,重复执行前述流程。经过前述速度修正处理,DR推算过程所产生的累积误差的增幅降低,误差夹角(误差曲线与里程线之间的夹角)逐渐降低,如图8A所示,a>b1>b2。
其次,还可以参考图8B,此时,仍将预设的第二误差阈值表示为S1,而DR推算的起始点按照预设的第二误差阈值(假设为S3)循环实现。也就是,任意相邻的两次DR推算的起始点之间的距离为S3。
如图8B所示,车辆行驶后,在P01处开始第一次DR推算,位置误差不断累积直至达到S1,此时,DR推算出第n1个位置Pn1,在Pn1处开始修正车辆速度,如图8B所示,修正车辆速度之后,DR推算的累积误差的增幅开始减缓,误差夹角由a降低到b1。由于未在Pn1处校正DR的起始点,第一次DR推算的累积位置误差不清零,仍在原来位置误差的基础上继续累积,直至达到P02处。在P02处更新DR推算的起始点,此时,DR推算的位置误差清零。在进行后续的DR 推算时,按照误差夹角为b1的方式,随着里程的增加而累积位置误差。之后,车辆行驶过程中,再重复执行前述流程。并且,在如图8B所示的实现方式中,修正点与起始点之间的距离逐渐增大,后续可能会出现在一个DR推算过程中不进行速度修正的情况。
此外,还可以预设多个第二误差阈值。图8C中示出了预设两个第二误差阈值的情况。图 8C中DR推算过程,是按照每两个修正点对应一个起始点的情况实现的,也就是,在一个DR 推算过程中,包含两个修正点,图8C中表示为P02=Pn2。
如图8C所示,车辆行驶后,在P01处开始第一次DR推算,位置误差不断累积直至达到S1,则在第n1个位置Pn1处开始修正车辆速度,修正车辆速度之后,DR推算的累积误差的增幅开始减缓,误差夹角由a降低到b1。之后,DR推算的位置误差继续累积,直至达到第二个第二误差阈值S4,此时,更新DR推算的起始点,并再一次修正车辆速度,DR推算的误差夹角由b1降低至b2。
另一种可能的实现方式中,可以在GPS信号较好的路段上,按照前述方法获取当前位置的速度补偿因子,该速度补偿因子大于或者等于预设的第一误差阈值,则修正车辆速度。这种设计要求能够获取到GPS信号,是在获取到GPS定位位置后实现的,相较于前一设计,能够在一定程度上节省系统资源。
与距离阈值类似的,第二误差阈值、第一误差阈值也可以根据实际场景自定义设计,在此不赘述。
在车辆直行的场景中,当满足前述GPS信号条件(较好或短时较好),或者,满足GPS信号条件之外,还进一步满足误差阈值和/或距离阈值条件的情况下,即可将当前DR推算位置Pn作为车辆速度的修正点。
以图5A所示场景为例。车辆在行驶过程中,可以实时接收GPS报文,那么,可以仅满足 GPS信号较好的要求,或者一些实现场景中还需要进一步满足预设的距离阈值和/或误差阈值的要求,就可以根据获取到的GPS数据来修正车辆速度。
例如,若针对车辆速度的修正可以是满足GPS短时较好(假设GPS信号持续2s都较好)且满足预设的距离阈值(假设行驶距离大于或者等于1km)的条件下实现的。此时,若车辆行驶到干扰路段,刚好行驶里程达到了1km,满足了预设的距离阈值,但干扰路段GPS信号较差,则可以如图5A所示,在干扰路段暂时不修正车辆速度,直至车辆驶入无干扰路段,满足GPS 信号持续2s都较好时,就立即修正车辆速度。
又例如,若针对车辆速度的修正可以是满足GPS短时较好(假设GPS信号持续2s都较好) 且满足预设的距离阈值(假设行驶距离为1km的整倍数)的条件下实现的。此时,若车辆行驶到干扰路段,刚好行驶里程达到了1km,满足了预设的距离阈值,但干扰路段GPS信号较差,则可以如图5A所示,暂时不修正车辆速度。待车辆驶出干扰路段,车辆的行驶里程达到2km,再次检测GPS信号是否满足需求,若满足,则修正车辆速度;若不满足,则等行驶里程达到 3km,再次检测GPS信号……直至车辆驶入无干扰路段,满足GPS信号持续2s都较好时,就立即修正车辆速度。
除此之外,DR推算过程中的预设的修正条件,还可以包括但不限于:DR推算位置与GPS定位位置能够对应。也就是,存在与当前DR推算数据相对应的同一时刻的GPS定位数据。
在实际实现场景中,该修正条件可以通过设置卫星报文的接收和输出频率、陀螺仪的采集频率以及DR推算的频率来实现。可知,主要设置的频率合适,该条件都可以实现对应。一种可能的设计中,若GPS模组通过RS232接口输出定位信息为NMEA格式电文,输出频率为1HZ或更高,输出数据速率为115200bps以上,GPS模组在有定位输出时同时输出时钟脉冲信号(Pulse Per Second,PPS)。而陀螺仪采集角速度数据的频率为40HZ。那么,预设的修正条件还需要满足:DR推算的次数n为40的整倍数,可以表示为n%40=0。
除此之外,本申请是针对DR推算过程中所使用的车辆速度进行修正,对于任意一次DR 推算过程而言,DR推算都是从起始点P0开始,依次推算下一个位置的过程。现对DR推算的起始点P0所要满足的起始条件进行说明。
本申请实施例中,所述航位推算位置是从起始点开始依次推算得到的,而所述起始点,是在满足预设的起始条件时,获取到的所述卫星定位位置。
也就是,对于任意一次DR推算,其起始点P0都是在GPS信号较好的情况下,利用GPS数据校正得到的。换言之,DR推算的起始点P0的起始条件至少满足:所述卫星信号质量满足所述预设质量要求。也就是,满足GPS信号较好(或短时较好)的条件。
若车辆处于GPS信号较差的路段,则无法在该路段中确定起始点或更新起始点,待车辆驶出该路段后,满足GPS较好的条件后,再确定或更新起始点。一种具体的实现场景中,可以通过GPS发送的时钟脉冲信号(Pulse Per Second,PPS)信号触发DR推算过程。
除此之外,考虑到车辆起步状态下,车辆速度很低,这种情况下,GPS定位位置与DR推算位置的位移在一开始是非常微小的,甚至可忽略不计,因此,若直接将车辆的起步点作为DR推算的第一个起始点,会在一定程度上带来推算误差。因此,可以从速度与里程至少一个方面对起始点进行限制,以避免起步情况下导致的误差。
具体的,DR推算的起始点P0的起始条件还可以包括但不限于如下至少一个条件:
车辆速度达到预设的起始速度阈值;
车辆的行驶里程达到预设的起始里程阈值。
一种可能的实现场景中,若预设了起始速度阈值,那么,从车辆起步开始,就通过轮胎所转的圈数来获取车辆速度,当车辆速度达到预设的起始速度阈值,且当前GPS信号质量较好,就获取GPS定位位置以作为DR推算的起始位置,以及,获取GPS航向以作为DR推算的起始航向,开始进行DR推算。
另一种可能的实现场景中,若预设了起始里程阈值,那么,从车辆起步开始,就通过轮胎所转的圈数来计算车辆起步后的行驶里程(或者,若GPS信号较好,也可以利用GPS数据来获取起步后的行驶里程),当起步后的行驶里程达到预设的起始里程阈值,且当前GPS信号质量较好,就获取GPS定位位置以作为DR推算的起始位置,以及,获取GPS航向以作为DR推算的起始航向,开始进行DR推算。
除此之外,除起步后的行驶里程之外,行驶里程也可以是:从开始判断是否进行DR推算的时刻开始,到当前时刻的行驶里程。
此外,还可以结合前述两种方式,当车辆速度达到起始速度阈值、起步后的行驶里程达到预设的起始里程阈值,且当前GPS信号较好,就获取GPS定位位置以作为DR推算的起始位置,以及,获取GPS航向以作为DR推算的起始航向,开始进行DR推算。
其中,起始速度阈值、起始里程阈值可以根据实际需要预设。例如,起始速度阈值可以预设为5m/s。又例如,起始里程阈值可以预设为100米。
除此之外,考虑到车辆在实际行驶场景中,可能涉及到转弯、掉头等情况,这就导致车辆的行驶方向在较短的时间内发生较大变化,如此,DR推算的起始点P0的起始条件,还可以包括:所述车辆的航行稳定。
所谓航向稳定,是指在预设的时长范围内,车辆航向角的变化量(如图4所示的夹角θ) 小于预设角度。例如,车辆的航向角在连续5秒内的变化角度都小于3度,则车辆航向稳定。
在车辆刚刚起步开始行驶的场景中,从车辆起步开始就采集GPS数据、车辆速度数据、角速度数据,并基于这些数据,判断是否满足前述起始条件,若满足,则根据GPS数据确定出起始点P0,并开始进行DR推算。
现结合图9A~图9D所示的车辆起步场景,对起始条件与预设的修正条件进行示例说明。示意性的,本申请附图中,将数据采集起点记为A,将数据采集终点记为B。
如图9A所示,车辆在无干扰路段上起步并继续行驶。在该场景中,车辆起步即开始采集数据,并基于采集到的数据开始判断是否满足前述起始条件,若满足,则开始进行DR推算。在开始进行DR推算后,就可以按照前述预设的修正条件来确定修正点。如图9A所示,在速度修正点,可以更新数据采集起点A,也就是,在该位置修正DR推算位置,开始进行下一轮的DR推算。预设的修正条件如前所述,若只涉及GPS较好的相关条件,则可以在 DR推算后的任意位置修正车辆速度;或者,除GPS较好的相关条件外,还需要满足预设的距离阈值和/或误差阈值,当这些修正条件满足时,即可修正车辆速度,不赘述。
图9B与图9C示出了车辆在无干扰路段起步,并且,起步前方存在GPS信号较差的干扰路段的情况。如图9B所示,若车辆的起步点距离干扰路段入口较近,那么,在进入干扰路段前,可以暂时不采集数据,而是待车辆驶出干扰路段之后,开始采集数据。若采集到的数据满足预设的起始条件,就可以更新DR推算的起始点,并在满足前述预设的修正条件时,修正车辆速度。除此之外,若车辆的起步点距离干扰路段入口较近,导致在车辆进入隧道前,无法及时采集到GPS数据,那也就无法及时确定出DR推算的起始点。这种情况下,车辆起步进入隧道之前,无法获取到准确的DR推算起始点。此时,在车辆驶出干扰路段之前,有两种处理方式:一种是以车辆的起步点作为DR推算的起始点,进行DR推算;另一种则是如图9B所示,在隧道中暂停DR推算,待车辆驶出干扰路段之后,再采集数据并确定DR推算的起始点。
如图9C所示,车辆起步,即开始采集数据。若车辆的起步点距离干扰路段的入口较远,车辆进入干扰路段前,有足够的时间利用GPS数据来获取到较为准确的DR推算起始点。此时,当车辆驶出隧道后,修正车辆速度,此时,可以将修正点作为数据采集终点,并重新校正DR推算位置的起始点。另外,相较于图9B所示情况,图9C所示场景中,由于在进入隧道前就开始DR推算过程,并开始累积推算误差,速度修正点相对于图9B所示情况更加靠近隧道出口。
图9D示出了车辆在干扰路段中起步,并逐渐驶入无干扰路段的场景。例如,车辆从地下车库中启动并直行驶出地下车库的情况;又例如,存在树林遮挡GPS信号的情况,车辆在树林中起步,并执行驶出树林区域的情况。在如图9D所示场景中,车辆在干扰区域无法获取到GPS信号,则无法获取到DR推算的起始点,无法进行DR推算。因此,待车辆驶出干扰区域后,即开始采集数据,并基于前述起始条件来确定DR推算的起始点,开始进行DR 推算,并在满足预设的修正条件时,修正车辆速度。速度修正点可以作为数据采集过程的终点B,并更新数据采集的起点A。
但是,在车辆行驶到场景中,DR推算过程已经在后台实时推算处理,这就涉及到更新 DR推算的起始点的问题。具体的,更新DR推算起始点,就是重新采集GPS数据、车辆速度数据、角速度数据,并基于这些数据,实时判断是否满足前述起始条件,若满足,则根据 GPS数据更新起始点P0,并以更新后的起始点开始进行后续道路的DR推算。
此时,航向推算的起始点是在满足预设的起始更新条件,且满足所述预设的起始条件时,获取到的所述卫星定位位置。
也就是说,在车辆行驶过程中,可以利用DR推算车辆位置,在该过程中,判断是否满足起始更新条件,若满足,则更新起始点;而更新起始点还需要满足前述起始条件,因此,这种情况下,DR推算的起始点需要同时满足起始更新条件与起始条件。起始条件如前所述,不作赘述。
而本申请实施例所涉及到的起始更新条件可以包括但不限于如下至少一种:
所述航位推算的推算次数达到预设的次数阈值;
从所述起始点开始,所述车辆的行驶里程达到预设的距离阈值;
所述卫星定位位置与所述航位推算位置之间的里程差大于预设的误差阈值;
所述车辆的航向角的变化量大于预设角度;
满足预设的修正条件(也即将修正点作为起始点,更新起始点位置)。
以下,详述。
一种可能的设计中,可以获取当前次DR推算的推算次数,若当前推算次数达到预设的次数阈值,DR推算结果的误差可能较大,则更新DR推算的起始点。
另一种可能的设计中,从所述起始点开始,所述车辆的行驶里程达到预设的距离阈值时,更新DR推算的起始点。例如,可以获取当前DR推算点与DR起始点之间的里程差,若该里程差达到预设的距离阈值,则DR推算结果的误差可能较大,更新DR推算的起始点。又例如,可以获取车辆的里程表中,获取从DR推算起始点至当前位置的累积行驶里程,从而,若该累积行驶里程达到预设的距离阈值,则DR推算结果的误差可能较大,更新DR推算的起始点。
另一种可能的设计中,在当前DR推算位置与该点对应的GPS推算位置之间的误差值,若误差达到预设的误差阈值,则更新DR推算的起始点。这种情况下,修正点(开始修正车辆速度的起点)与更新后的起始点重合。
另一种可能的设计中,可以实时获取车辆的角速度,以获取车辆航向角的变化量,若航向角的变化量大于预设角度,则说明车辆发生了转向,则更新DR推算的起始点。
图10~图13B示出了几种更新DR推算起始点的情况。其中,更新DR推算的起始点,也就是,更新数据采集起点A。
如图10所示,车辆在T字形道路上行驶,该路段上GPS信号均较好。若车辆继续向前行驶,车辆的航向偏转情况较小,仍按照原来的行驶方向向前行驶,则无需更新DR推算的起始点。若车辆在T字形道路上继续向前行驶,但由于等红灯或其他原因,发生了短时停车等待的情况,由于车辆航向未发生变化,也无需更新DR推算起始点。其中,车辆短时停车区别于熄火,可以从车辆控制器中获取到车辆是否熄火的信息,在此不作详述。
若车辆右转,则在车辆转弯过程中,车辆的航向角发生较大偏转(航向角的变化量大于预设角度),则更新DR推算的起始点。具体的,并重新采集GPS数据、车辆速度数据、角速度数据,实时判断这些数据是否满足前述起始条件。可知,在车辆转弯过程中,车辆航向不稳定,难以满足航向稳定条件。直至车辆转弯完成后,车辆航向稳定,此时,满足前述起始条件,就获取GPS定位位置、GPS航向以作为DR推算的起始点的数据,并开始进行后续的DR推算即可。
图11则示出了车辆在弯道上行驶的场景。车辆一开始在直行路上上行驶,之后,进入弯道,车辆的航向角发生较大偏转,此时可以更新DR推算的起始点。也就是,车辆航向角的变化量大于预设角度时,重新采集GPS数据、车辆速度数据、角速度数据,并实时判断是否满足前述起始条件。在车辆在弯道中行驶过程中,由于航向偏转较大,不满足起始条件。直至车辆驶出弯道,车辆的航向稳定,此时,满足了起始条件,就获取GPS定位位置、GPS航向以作为DR推算的起始点的数据,并开始进行后续的DR推算即可。
图12示出了车辆掉头的场景。车辆发生掉头,则更新DR推算的起始点,并且,DR推算的起始点是在车辆掉头后,车辆航向趋于稳定的情况下,满足起始条件,起始点更新成功。
另一种可能的设计中,考虑到出辆可能出现变道的情况,因此,可以预设一段缓冲区间,在该缓冲区间内,只要缓冲区间的起点与缓冲区间的终点之间的航向角的变化量在预设角度的范围内,就无需更新DR推算的起始点。其中,缓冲区间可以为时间区间,如一分钟内。缓冲区间也可以为里程区间,如50米内。
以时间区间为例,若车辆航向角发生偏转,以当前时刻为时间区间的起点,获取时间区间的终点处车辆的航向角,与时间区间起点处的航向角之间的变化量,若航向角的变化量在预设角度范围内,则无需更新DR推算的起始点;若航向角的变化量大于预设角度,则更新 DR推算的起始点。
图13A与图13B示出了车辆变道的场景。在该场景中,车辆开始变道,航向角发生偏转,记为缓冲区间的起点。然后,车辆变道过程中,航向角持续发生变化,变化量可能大于预设角度。在缓冲区间的终点,判断当前航向角与缓冲区间起点处的航向角之间的变化量与预设角度的关系。如图13A所示,若车辆在缓冲区间范围内完成变道,则航向角的变化量在预设角度范围内,无需更新DR推算的起始点;反之,如图13B所示,若车辆在缓冲区间范围内仍未完成变道,则航向角的变化量大于预设角度,在车辆变道后航向稳定的情况下更新DR推算的起始点。
需要说明的是,在前述设计中,若检测到车辆的航向角发生较大偏转(航向角的变化量大于预设角度),则需要更新DR推算的起始点,本申请对车辆转弯情况下DR推算过程是否暂时停止无特别限定。在该过程中,可以暂停DR推算,或者,也可以继续进行DR推算,直至起始点更新。
此外,前述DR推算过程中,所涉及到的数据采集是指采集GPS数据、第二车辆速度与角速度。由此,在具体实现本方案时,所述第二车辆速度由第一电子设备采集得到,所述卫星定位位置(例如,GPS定位位置)由第二电子设备采集得到,所述车辆的角速度由第三电子设备采集得到,所述第一车辆速度在第四电子设备中修正得到,所述航位推算位置在第五电子设备中推算得到。并且,所述第一电子设备、所述第二电子设备、所述第三电子设备、所述第四电子设备与所述第五电子设备中,任意两种电子设备为同一电子设备,或者不同电子设备。
例如,第四电子设备与第五电子设备可以为同一个电子设备,该电子设备可以为车辆处理器。又例如,第四电子设备可以为车辆控制器,第五电子设备可以为航位推算处理器,航位推算处理器与车辆控制器独立。又例如,第四电子设备可以为手机处理器,第五电子设备可以为车辆控制器。
又例如,第一电子设备与第四电子设备可以为同一个电子设备,此时,第一电子设备在采集到第二车辆速度后,即可直接利用速度修正因子来修正第二车辆速度,此时,第一电子设备输出的数据,即为已经修正后的第第一车辆速度。
换言之,本申请实施例中,定位系统至少包括:
第一电子设备,用于采集并输出第二车辆速度;
第二电子设备,用于接收并输出卫星定位数据;
第三电子设备,用于采集并输出车辆的角速度;
第四电子设备,用于执行前述任一实现方式所述的方法。
具体而言,本申请的一个实施例中,第二电子设备为卫星信号接收装置。例如,可以为 GPS模块,此时,GPS定位位置可以通过对GPS模块输出的GPS报文进行解析得到。其中,GPS模块可以是搭载于车辆中的车载GPS,或者,还可以是与车辆相连接的可移动设备中搭载的GPS。
GPS模块能够接收卫星发送的GPS报文,并输出GPS报文或GPS数据。若通过可移动设备中的GPS来采集车辆的GPS定位数据,则GPS模块可以将可移动设备输出至可移动设备的通信模块,并由可移动设备的通信模块将GPS报文以前述近距离通信方式,发送给车辆处理器。或者,若通过与车辆处理器相连接的车载GPS来采集GPS数据,则车载GPS可以通过连接线(例如,运营商VLAN(Provider VLAN Transport,PVT)总线)将GPS报文直接输出给车辆处理器。或者,若车辆中设计控制器局域网络(Controller Area Network,CAN) 收发模块,CAN收发模块用于实现车辆处理器与各数据采集装置之间的数据交互。此时,车载GPS可以将GPS报文输出给CAN收发模块,而车辆处理器可以通过CAN总线获取到GPS 报文。
在前述各设计中,车辆处理器接收GPS模块输出的GPS报文,在具体实现DR推算和车辆速度的修正处理之前,还需要对GPS报文进行解析,以提取出其中的GPS数据。但是,在其他可能的设计中,GPS模块还可用于在接收到GPS报文后对其进行解析,此时,GPS模块输出GPS数据,不作赘述。或者,在另外的设计中,在GPS模块与车辆处理器之间的任意相邻的两个数据交互节点之间,还可以额外设置数据解析模块,数据解析模块用于对接收到的GPS报文进行解析,并输出解析后的GPS数据。
一种可能的实现方式中,车载GPS与车辆控制器通过RS232接口连接,车载GPS通过RS232接口输出NMEA格式的GPS报文。其输出频率可以为1HZ或更高,输出数据速率为115200bps以上。
本申请的另一个实施例中,第三电子设备为角速度采集装置。需要说明的是,角速度采集装置可以是硬件设备,如陀螺仪(gyroscope,GYRO);或者,也可以通过软件算法来计算出车辆角速度,此时,角速度采集装置可以为处理器或处理模块。与GPS模块类似的,角速度采集装置可以搭载于车辆中,也可以搭载于可移动设备中。
以角速度采集装置为陀螺仪为例。若陀螺仪搭载于可移动设备中,那么,通过可移动设备的通信模块与车辆处理器之间的近距离通信连接,来传输角速度数据。若陀螺仪与车辆控制器之间可以通过SPI总线连接并交互数据。若陀螺仪与CAN收发模块相连接,则车辆处理器可以通过CAN总线获取到车辆的角速度数据。
此外,陀螺仪可以实时采集并记录车辆的角速度,并通过串行外设接口(SerialPeripheral Interface,SPI)总线传输给车辆控制器。或者,陀螺仪可以按照预设的采样频率,将定时采集到的角速度数据通过SPI总线传输给车辆控制器。其中,陀螺仪的采样频率需要适应DR 推算一个位置的时间间隔。例如,一种可能的实现方式中,DR推算一个位置需要0.025秒,则陀螺仪的采样频率可以为40HZ。
本申请的另一个实施例中,第一电子设备可以为轮速采集装置,可以为CAN总线,或者,还可以为车辆中搭载的车速表。其中,轮速采集装置一般搭载于车辆中。具体而言,轮速采集装置可以为搭载于车辆中的独立设备,或者,可以集成在车辆的某一个或多个处理器中。轮速采集装置可以通过CAN总线与车辆控制器进行通信和数据交互,车辆控制器通过CAN 总线获取到车辆速度。而车辆速度的获取频率(或称为采样频率)则需要根据车辆的实际输出频率来进行设计,本申请对此无特别限定。
本申请所提供的DR推算及其车辆速度修正方案,可以在车辆中实施。也就是,所述第一电子设备、所述第二电子设备、所述第三电子设备、所述第四电子设备与所述第五电子设备,都搭载于所述车辆中。
此时,一种可能的实现中,所述第一电子设备为速度采集装置、所述车辆总线或者车辆的速度表;所述第二电子设备为卫星信号接收装置;所述第三电子设备为陀螺仪;所述第四电子设备与所述第五电子设备为车辆处理器。
图14示出了一种车辆的架构示意图。如图14所示,该车辆包括:车辆主体,以及,车辆处理器110、陀螺仪120、CAN收发器130与车载GPS140。其中,车载GPS140、陀螺仪 130、CAN收发器130分别与车辆处理器110连接,并分别向车辆处理器110提供GPS数据、角速度数据与车辆速度数据,构成一个定位系统。而车辆处理器110在接收到各数据后,进行DR推算,并在达到修正条件时对车辆速度进行修正。这种实现方式完全在车辆内部实现,避免了与外部可移动设备的通信时延对DR推算结果的不利影响。
需要说明的是,车辆处理器110可以为车辆总控制器中的一个或多个处理单元或处理模块,其可以为单独的处理器,也可以集成于现有的处理设备中。
本申请实施例中,车辆处理器110,具体用于根据采集或接收得到的GPS数据、车辆速度数据与角速度数据,进行DR推算,并在达到修正条件时,修正车辆速度;以及,车辆处理器110还用于在GPS信号较差的情况下,输出DR推算结果。其中,DR推算结果可以最终输出至车辆或可移动设备中的显示屏幕上,例如,输出至图1B所示的导航显示屏上,以方便用户了解当前车辆的行驶位置。和/或,DR推算结果还可以通过PVT总线输出至导航引擎,以便于导航引擎根据DR推算结果来为车辆进行路段导航。
本申请所涉及到的处理器可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器可以包括应用处理器(application processor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphicsprocessing unit, GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),视频处理单元(video processing unit, VPU)控制器,存储器,视频编解码器,数字信号处理器(digitalsignal processor,DSP),基带处理器,和/或神经网络处理器(neural-networkprocessing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。
其中,控制器可以是头戴电子设备的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成取指令和执行指令的控制。
处理器中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,处理器中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器需要再次使用该指令或数据,可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取,减少了处理器的等待时间,因而提高了系统的效率。
除此之外,本申请所提供的DR推算及其车辆速度修正方案,也可以在与车辆相连接的可移动设备中实施。也就是,由可移动设备的处理器进行DR推算、速度修正处理、路线导航处理等。当通过可移动设备来实施本方案时,前述各数据的最终接收方为可移动设备的处理器。
或者,前述方法,还可以在车辆与可移动设备之间交叉实施。此时,定位系统可以分布在多个设备上。具体的,所述第一电子设备、所述第二电子设备、所述第三电子设备、所述第四电子设备与所述第五电子设备中,部分电子设备搭载于所述车辆,部分电子设备搭载于可移动设备;其中,搭载于所述车辆中的部分电子设备与搭载于所述可移动设备中的部分电子设备,通信连接。例如,由车辆处理器进行DR推算,并修正车辆速度,由可移动设备根据 DR推算结果进行路线导航。又例如,由可移动设备进行DR推算,但是由车辆修正车辆速度。
需要说明的是,若通过可移动设备来实施本方案,需要车辆与可移动设备建立近距离通信连接。所谓近距离通信连接,是指可移动设备与车辆之间可以通过近距离通信手段进行通信,从而,通过该通信关系的通断,判断车辆与可移动设备之间是否处于同一地理位置。可以理解,若车辆与可移动设备能够正常的近距离通信,则可以采用可移动设备中GPS采集到的定位位置作为车辆的定位位置;否则,若车辆与可移动设备在预设第二时长范围内都无法正常通信(例如,接收不到传输的数据),则可移动设备中GPS采集到的定位位置不可作为车辆的定位位置。
本申请实施例所涉及到的近距离通信连接方式可以包括但不限于:无线局域网(wireless local area networks,WLAN)(如无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)网络),蓝牙(Bluetooth, BT),调频(frequency modulation,FM),近距离无线通信技术(nearfield communication, NFC),红外技术(infrared,IR)等无线通信的解决方案,以及有线通信的解决方案。
本申请所涉及到的可移动设备可以包括但不限于:终端、可穿戴设备中的至少一种。
其中,终端可以是有线终端也可以是无线终端。无线终端是可以是指向用户提供语音和/ 或其他业务数据连通性的设备,具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。无线终端可以经无线接入网(Radio Access Network,RAN)与一个或多个核心网设备进行通信,无线终端可以是移动终端,如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端的计算机,例如,可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置,它们与无线接入网交换语言和/或数据。再例如,无线终端还可以是个人通信业务 (Personal Communication Service,PCS)电话、无绳电话、会话发起协议(SessionInitiation Protocol,SIP)话机、无线本地环路(Wireless Local Loop,WLL)站、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等设备。无线终端也可以称为系统、订户单元(Subscriber Unit)、订户站(Subscriber Station)、移动站(Mobile Station)、移动台(Mobile)、接入终端(Access terminal)、用户终端(User Terminal)、用户代理(UserAgent)、用户设备(User Device or User Equipment),在此不作限定。
可穿戴设备可以是头戴式设备也可以是其他便携式设备。头戴式设备可以是眼镜、头戴电子设备、护目镜等。其他便携设备可以是智能手环、智能手表、可穿戴耳机等设备。
为了便于理解,可以参考如图15~图19的几种具体实现方式。
图15示出了一种包含车辆与可移动设备的定位系统的架构示意图。如图15所示,车辆中设置有车辆处理器110、陀螺仪120、CAN收发器130与车载GPS140,车辆处理器110与可移动设备通信连接。
在如图15所示的实现场景中,车辆处理器110可以自陀螺仪120、CAN收发器130与车载GPS140中,获取到角速度、车辆速度与GPS数据,在此基础上,车辆处理器110并不用于直接实施DR推算与速度修正处理,车辆处理器110将角速度、车辆速度与GPS数据分别发送给可移动设备,由可移动设备执行DR推算与速度修正处理。这种实现方式能够适用于用户通过手机、平板电脑等便携式终端实现车辆定位的需求。以及,可移动设备实现DR推算的数据来源于车辆,这也能够在一定程度上简化可移动设备的硬件结构与软件逻辑,能够满足可移动设备的便携需求。
除图15所示的方式之外,还可以在可移动设备中设计部分数据采集模块,以降低车辆与可移动数据之间的数据交互负担。图16示出了一种包含车辆与可移动设备的定位系统的架构示意图。如图16所示,车辆中设置有车辆处理器110、陀螺仪120与CAN收发器130,而可移动设备中设置有处理器210与GPS模块220,并且,车辆处理器110与处理器210近距离通信连接。
在如图16的一种可能的实现方式中,可以由车辆处理器110来执行DR推算和速度修正处理。此时,处理器210接收到GPS模块220输出的GPS报文或数据后,通过近距离通信连接方式,转发给车辆处理器110。其中,若GPS模块220输出GPS报文,还可以在处理器 210处对GPS报文进行解析,处理器210将解析后的GPS数据发送给车辆处理器110。车辆处理器110还可以获取陀螺仪120采集的到的角速度数据,从CAN收发器130获取车辆速度数据,进而,执行DR推算和速度修正处理。
在如图16的另一种可能的实现方式中,可以由处理器210来执行DR推算和速度修正处理。此时,处理器210接收GPS模块220输出的GPS报文或GPS数据。而车辆处理器110 则获取陀螺仪120采集的到的角速度数据,并从CAN收发器130获取车辆速度数据,将角速度数据与车辆速度数据分别发送给可移动设备中的处理器210,由处理器210执行DR推算和速度修正处理。
前述实现方式中,只涉及对DR推算过程所使用的车辆速度进行补偿修正,除此之外,还可以对车辆中显示和/或记录的车辆速度进行修正。可以理解,也可以对可移动设备中显示和/或记录的车辆速度进行修正。
在图16所示的系统架构下,图17示出了这种实现方式的一种数据交互过程:可移动设备中的处理器210获取(或接受)GPS数据、角速度与车辆速度,并基于此进行DR推算,在DR推算过程中,获取DR定位的速度补偿因子,并利用速度补偿因子来修正DR推算过程所使用的车辆速度。并且,处理器210还将获取到速度补偿因子发送给车辆处理器110,由车辆处理器110来对车辆中记录和/或显示的车辆速度进行修正,例如,对车辆中搭载的仪表盘中车速表所显示的车辆速度进行更新。此外,在具体的实现场景中,如图17所示,还可以由可移动设备根据DR推算结果进行路线导航。
此外,角速度也可以通过设置于可移动设备中的陀螺仪230获取得到。此时,图18示出了另一种包含车辆与可移动设备的定位系统的架构示意图。如图18所示,车辆中设置有车辆处理器110与CAN收发器130,而可移动设备中设置有处理器210、陀螺仪230与GPS模块 220,并且,车辆处理器110与处理器210近距离通信连接。车辆处理器110通过CAN收发器130获取到车辆速度后,通过近距离通信连接发送给可移动设备中的处理器210,处理器210从陀螺仪230获取角速度,从GPS模块220获取GPS数据,并进行DR推算以及车辆速度的修正处理。
本申请实施例中,对于车辆连接的可移动设备的数目无特别限定。具体而言,可移动设备的数目可以至少一个,例如,可以如图15~图18所示的场景,该定位系统中只有一个可移动设备;或者,可移动设备的数目也可以有多个。
图19示出了一种可能的情况。如图19所示,该定位系统中包括:车辆、第一可移动设备、第二可移动设备。其中,第一可移动设备包括陀螺仪230与处理器210,其中,处理器210与车辆处理器110近距离通信连接,第二可移动设备包括处理器310与GPS模块320,其中,处理器310与车辆处理器110近距离通信连接。
在如图19所示的实现场景中,DR推算方法及其车辆速度的修正处理,可以在车辆处理器110中实现,车辆处理器110通过处理器210获取陀螺仪230采集到的角速度,通过处理器310获取GPS模块320记录的GPS数据。
以及,在如图19所示的实现场景中,DR推算方法及其车辆速度的修正处理,可以在至少一个可移动设备中实现。此时,车辆处理器110作为第一可移动设备与第二可移动设备之间数据交互的桥梁,用于转发车辆速度与接收到的其他数据。或者,若第一可移动设备与第二可移动设备还通过其他有线或无线方式连接时,则可以在车辆、第一可移动设备、第二可移动设备之间设计任意的数据交互方式。
此外,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行前述任一实施例所述的方法。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在电子设备上运行时,使得电子设备执行如前述任一实施例所述的方法。
本申请的各实施方式可以任意进行组合,以实现不同的技术效果。
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申请所述的流程或功能。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,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,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)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,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid StateDisk) 等。
总之,以上所述仅为本申请技术方案的实施例而已,并非用于限定本申请的保护范围。凡根据本申请的揭露,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (25)
1.一种定位方法,其特征在于,包括:
当车辆在第一环境中行驶时,显示卫星定位系统定位的第一车辆位置,所述第一环境的卫星信号质量满足预设质量要求;
当所述车辆在第二环境中行驶时,显示第二车辆位置,所述第二环境的卫星信号质量不满足所述预设质量要求;
其中,所述第二车辆位置是利用第一车辆速度推算得到的,所述第一车辆速度是利用卫星定位位置与航位推算位置对第二车辆速度修正得到的,所述第二车辆速度为所述车辆在行驶过程中获取到的速度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一车辆速度,是利用速度补偿因子修正所述第二车辆速度得到的,所述速度补偿因子是根据所述卫星定位位置与所述航位推算位置获取到的。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述速度补偿因子,是在满足预设的修正条件时,根据所述卫星定位位置与所述航位推算位置获取到的。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述修正条件至少包括:所述卫星信号质量满足所述预设质量要求。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述预设质量要求包括:
卫星处于有效定位状态;
卫星的水平精度因子小于或者等于预设的精度阈值;
处于有效定位状态的卫星数目大于或者等于预设的第一数目阈值;
信号强度大于或者等于预设的强度阈值的卫星,其总数大于或者等于预设的第二数目阈值。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述卫星信号质量满足所述预设质量要求,包括:
所述卫星信号在预设的连续时长范围内,均满足所述预设质量要求;或者,
所述卫星信号瞬时即满足所述预设质量要求。
7.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述修正条件还包括如下至少一种:
从所述航位推算的起始点开始,所述车辆的行驶里程达到预设的距离阈值;
所述航位推算位置与所述卫星定位位置之间的里程差大于预设的误差阈值;
从所述航位推算的所述起始点开始,所述车辆满足预设的直行条件。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述直行条件包括:
从所述起始点开始,所述车辆的航向角的变化量小于或等于预设角度;或者,
所述车辆从所述起始点开始在直行道路上单向行驶。
9.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述卫星定位位置与所述航位推算位置之间的里程差;其中,所述卫星定位位置与所述航位推算位置相对应;
获取所述里程差与耗时时长之间的比值,得到所述速度补偿因子;其中,所述耗时时长为所述航位推算的起始点至所述航位推算位置之间花费的时长。
10.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述速度补偿因子与所述第二车辆速度之和,得到所述第一车辆速度;
其中,在所述车辆的行驶方向上,若所述航位推算位置落在所述卫星定位位置的前方,所述速度补偿因子为负值;或者,在所述车辆的行驶方向上,若所述航位推算位置落在所述卫星定位位置的后方,所述速度补偿因子为正值。
11.根据权利要求1-10任一项所述的方法,其特征在于,所述航位推算位置是从起始点开始依次推算得到的;
所述起始点,是在满足预设的起始条件时,获取到的所述卫星定位位置。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述起始点,是在满足预设的起始更新条件,且满足所述预设的起始条件时,获取到的所述卫星定位位置。
13.根据权利要求11或12所述的方法,其特征在于,所述起始条件包括:
满足所述车辆速度达到预设的起始速度阈值,与所述车辆的行驶里程达到预设的起始里程阈值中的至少一个;
所述卫星信号质量满足所述预设质量要求;
所述车辆的航行稳定。
14.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述起始更新条件,包括如下至少一种:
所述航位推算的推算次数达到预设的次数阈值;
从所述起始点开始,所述车辆的行驶里程达到预设的距离阈值;
所述卫星定位位置与所述航位推算位置之间的里程差大于预设的误差阈值;
所述车辆的航向角的变化量大于预设角度;
满足预设的修正条件。
15.根据权利要求8或14所述的方法,其特征在于,所述航向角是由车辆的角速度处理得到的。
16.根据权利要求1-15任一项所述的方法,其特征在于,所述第二车辆速度由第一电子设备采集得到,所述卫星定位位置由第二电子设备采集得到,所述车辆的角速度由第三电子设备采集得到,所述第一车辆速度在第四电子设备中修正得到,所述航位推算位置在第五电子设备中推算得到;
所述第一电子设备、所述第二电子设备、所述第三电子设备、所述第四电子设备与所述第五电子设备中,任意两种电子设备为同一电子设备,或者不同电子设备。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述第一电子设备、所述第二电子设备、所述第三电子设备、所述第四电子设备与所述第五电子设备,都搭载于所述车辆中。
18.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述第一电子设备、所述第二电子设备、所述第三电子设备、所述第四电子设备与所述第五电子设备中,部分电子设备搭载于所述车辆,部分电子设备搭载于可移动设备;
其中,搭载于所述车辆中的部分电子设备与搭载于所述可移动设备中的部分电子设备,通信连接。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述可移动设备的数目为至少一个。
20.根据权利要求16或17所述的方法,其特征在于,所述第一电子设备为速度采集装置、所述车辆总线或者车辆的速度表;所述第二电子设备为卫星信号接收装置;所述第三电子设备为陀螺仪;所述第四电子设备与所述第五电子设备为车辆处理器。
21.根据权利要求1-20任一项所述的方法,其特征在于,所述卫星信号包括:全球定位系统GPS卫星信号、北斗卫星导航系统卫星信号、格洛纳斯卫星导航系统GLONASS卫星信号或者伽利略卫星导航系统卫星信号。
22.一种电子设备,其特征在于,包括:
一个或多个处理器;
一个或多个存储器;
一个或多个传感器;
以及一个或多个计算机程序,其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述一个或多个存储器中,所述一个或多个计算机程序包括指令,当所述指令被所述电子设备执行时,使得所述电子设备执行如权利要求1-21中任一项所述的方法。
23.一种定位系统,其特征在于,包括:
第一电子设备,用于采集并输出第二车辆速度;
第二电子设备,用于接收并输出卫星定位数据;
第三电子设备,用于采集并输出车辆的角速度;
第四电子设备,用于执行如权利要求1-21任一项所述的方法。
24.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,其特征在于,当所述指令在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行如权利要求1-21中任一项所述的方法。
25.一种车辆,其特征在于,包括:
车辆主体;
如权利要求22所述的电子设备;或者,如权利要求23所述的定位系统。
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111812698A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-10-23 | 北京图森未来科技有限公司 | 一种定位方法、装置、介质和设备 |
WO2021037038A1 (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 华为技术有限公司 | 定位方法与系统、电子设备、车辆与存储介质 |
CN112833880A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-05-25 | 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 | 车辆定位方法、定位装置、存储介质及计算机程序产品 |
CN113721599A (zh) * | 2020-05-25 | 2021-11-30 | 华为技术有限公司 | 定位方法和定位装置 |
CN113740889A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-03 | 杭州海康汽车软件有限公司 | 定位方法及装置、设备、存储介质、定位系统 |
CN113790733A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-12-14 | 荣耀终端有限公司 | 一种导航方法及装置 |
CN113949420A (zh) * | 2020-06-30 | 2022-01-18 | 华为技术有限公司 | 一种控制车辆方法、电子设备及系统 |
CN114440864A (zh) * | 2020-10-30 | 2022-05-06 | 华为技术有限公司 | 一种汽车定位的方法及装置 |
CN114485719A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-05-13 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种车辆的导航显示控制方法、控制系统及车辆 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117346804A (zh) * | 2022-06-29 | 2024-01-05 | 保时捷(上海)数字科技有限公司 | 导航方法和装置及相应的移动设备、计算机设备、介质 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040035011A (ko) * | 2002-10-18 | 2004-04-29 | 엘지전자 주식회사 | 후진 개선 추측항법 시스템 및 그 방법 |
CN1828225A (zh) * | 2005-03-02 | 2006-09-06 | 北京航天鼎一科技发展有限公司 | 车辆航位推算定位方法及定位模块 |
US20110257882A1 (en) * | 2010-04-15 | 2011-10-20 | Mcburney Paul W | Road map feedback server for tightly coupled gps and dead reckoning vehicle navigation |
CN103323012A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-09-25 | 南京邮电大学 | 车联网中基于车内惯性器件的车辆定位方法 |
KR20140078158A (ko) * | 2012-12-17 | 2014-06-25 | 주식회사 만도 | 카메라를 이용한 추측항법 기반 네비게이션 시스템 및 그 제어방법 |
CN104006822A (zh) * | 2013-02-26 | 2014-08-27 | 深圳市赛格导航科技股份有限公司 | 车辆行驶里程统计方法 |
CN104076382A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-10-01 | 中国石油大学(华东) | 一种基于多源信息融合的车辆无缝定位方法 |
US20170023938A1 (en) * | 2014-07-30 | 2017-01-26 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Systems and methods for target tracking |
CN108957510A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-12-07 | 南京航空航天大学 | 基于惯性/零速/gps的行人无缝组合导航定位方法 |
CN109283558A (zh) * | 2017-07-21 | 2019-01-29 | 现代自动车株式会社 | 用于车辆的导航装置、其方法以及导航系统 |
CN109597100A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-09 | 西安雷擎电子科技有限公司 | 一种多模卫星导航诱骗反无人机系统 |
CN109709593A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-05-03 | 国汽(北京)智能网联汽车研究院有限公司 | 基于“云-端”紧耦合的智能网联汽车车载终端平台 |
CN110070712A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-07-30 | 同济大学 | 一种低速清扫车全局定位系统及方法 |
CN110146910A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-08-20 | 重庆大学 | 一种基于gps与激光雷达数据融合的定位方法及装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6091359A (en) * | 1997-07-14 | 2000-07-18 | Motorola, Inc. | Portable dead reckoning system for extending GPS coverage |
US7865299B2 (en) * | 2006-09-14 | 2011-01-04 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Method and system for predicting a future position of a vehicle using numerical integration |
US9163942B2 (en) * | 2010-10-13 | 2015-10-20 | Johnson Controls Automotive Electronics Sas | Device for locating a vehicle and method of generating vehicle location information |
CN104360366B (zh) * | 2014-11-05 | 2017-02-08 | 中国科学院嘉兴微电子与系统工程中心 | 航位推算和全球定位系统的组合定位方法 |
CN104864867B (zh) * | 2015-05-18 | 2017-07-14 | 南京邮电大学 | 适用gnss的车辆在vsyr盲区定位误差修正方法 |
CN107942364A (zh) * | 2016-10-13 | 2018-04-20 | 阿里巴巴集团控股有限公司 | 车辆定位方法和车辆定位系统 |
CN110749328B (zh) * | 2019-08-30 | 2021-12-28 | 华为技术有限公司 | 定位方法与系统、电子设备、车辆与存储介质 |
-
2019
- 2019-08-30 CN CN201910819085.9A patent/CN110749328B/zh active Active
-
2020
- 2020-08-26 WO PCT/CN2020/111222 patent/WO2021037038A1/zh active Application Filing
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040035011A (ko) * | 2002-10-18 | 2004-04-29 | 엘지전자 주식회사 | 후진 개선 추측항법 시스템 및 그 방법 |
CN1828225A (zh) * | 2005-03-02 | 2006-09-06 | 北京航天鼎一科技发展有限公司 | 车辆航位推算定位方法及定位模块 |
US20110257882A1 (en) * | 2010-04-15 | 2011-10-20 | Mcburney Paul W | Road map feedback server for tightly coupled gps and dead reckoning vehicle navigation |
KR20140078158A (ko) * | 2012-12-17 | 2014-06-25 | 주식회사 만도 | 카메라를 이용한 추측항법 기반 네비게이션 시스템 및 그 제어방법 |
CN104006822A (zh) * | 2013-02-26 | 2014-08-27 | 深圳市赛格导航科技股份有限公司 | 车辆行驶里程统计方法 |
CN103323012A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-09-25 | 南京邮电大学 | 车联网中基于车内惯性器件的车辆定位方法 |
CN104076382A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-10-01 | 中国石油大学(华东) | 一种基于多源信息融合的车辆无缝定位方法 |
US20170023938A1 (en) * | 2014-07-30 | 2017-01-26 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Systems and methods for target tracking |
CN109283558A (zh) * | 2017-07-21 | 2019-01-29 | 现代自动车株式会社 | 用于车辆的导航装置、其方法以及导航系统 |
CN108957510A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-12-07 | 南京航空航天大学 | 基于惯性/零速/gps的行人无缝组合导航定位方法 |
CN109597100A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-09 | 西安雷擎电子科技有限公司 | 一种多模卫星导航诱骗反无人机系统 |
CN109709593A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-05-03 | 国汽(北京)智能网联汽车研究院有限公司 | 基于“云-端”紧耦合的智能网联汽车车载终端平台 |
CN110070712A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-07-30 | 同济大学 | 一种低速清扫车全局定位系统及方法 |
CN110146910A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-08-20 | 重庆大学 | 一种基于gps与激光雷达数据融合的定位方法及装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ZHOU J C ET.AL: "《Development of an Adaptive Unscented Particle Filter for Tightly-coupled MEMS-INS/GPS Integrated Navigation System》", 《INTERNATIONAL TECHNICAL MEETING OF THE INSTITUTE-OF-NAVIGATION》 * |
莫元富: "《车联网环境下交通信息分发与处理关键技术研究》", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021037038A1 (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | 华为技术有限公司 | 定位方法与系统、电子设备、车辆与存储介质 |
CN113721599A (zh) * | 2020-05-25 | 2021-11-30 | 华为技术有限公司 | 定位方法和定位装置 |
CN113949420A (zh) * | 2020-06-30 | 2022-01-18 | 华为技术有限公司 | 一种控制车辆方法、电子设备及系统 |
CN113949420B (zh) * | 2020-06-30 | 2023-10-20 | 华为技术有限公司 | 一种控制车辆方法、电子设备及系统 |
CN111812698A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-10-23 | 北京图森未来科技有限公司 | 一种定位方法、装置、介质和设备 |
CN114440864A (zh) * | 2020-10-30 | 2022-05-06 | 华为技术有限公司 | 一种汽车定位的方法及装置 |
CN112833880A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-05-25 | 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 | 车辆定位方法、定位装置、存储介质及计算机程序产品 |
CN113790733A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-12-14 | 荣耀终端有限公司 | 一种导航方法及装置 |
CN113740889A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-03 | 杭州海康汽车软件有限公司 | 定位方法及装置、设备、存储介质、定位系统 |
CN114485719A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-05-13 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种车辆的导航显示控制方法、控制系统及车辆 |
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