CN112731505A - 一种基于车载视频终端环境过滤突变gps速度的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种基于车载视频终端环境过滤突变GPS速度的方法，其包括持续获取车辆的GPS信息，基于所述车辆的GPS信息得到车辆的轨迹点；基于GPS信息判断所述车辆的轨迹点是否正常，若是，则将该轨迹点标记为正常轨迹点，若否，则将该轨迹点标记为异常轨迹点，并删除该轨迹点对应的GPS信息；基于正常轨迹点结合相应的GPS信息获取车辆在多个正常轨迹点上的瞬时速度。本申请具有能够过滤突变GPS速度的效果。
Description
技术领域
本申请涉及车载设备的领域，尤其是涉及一种基于车载视频终端环境过滤突变GPS速度的方法。
背景技术
速度信息是描述载体运动状态的一项重要参数，在自动驾驶、组合导航、高动态定位、航空重力等领域均有广泛的应用；利用GNSS进行速度测量是当前获取高精度速度信息的主要手段之一，例如在交通领域，利用GNSS测速进行车辆速度监控研究正在广泛开展。
在车辆速度监控中，一般使用的方法是多普勒测速，该方法根据GNSS接收机观测到的多普勒观测量，结合广播星历计算的卫星速度，直接计算载体的瞬时速度，该方法较为直观，且不受载体运动状态的影响，但是速度的精度取决于多普勒观测的精度和观测环境，在开阔环境下，多普勒测速的速度精度一般在cm/s的量级；在一些难以接收到卫星信号的环境下，比如在看不到天空的室内，地下室，隧道内、城市街区一线天等地方，GNSS信号都会受到影响，在极端天气下或者是云层较厚的情况下，GNSS接收机也不易接收到卫星的信号。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有当GNSS接收机未接收到卫星信号时，测得的速度易发生偏差的缺陷。
发明内容
为了能够过滤突变GPS速度，一种基于车载视频终端环境过滤突变GPS速度的方法。
本申请提供的一种基于车载视频终端环境过滤突变GPS速度的方法：
第一方面，提供一种基于车载视频终端环境过滤突变GPS速度的方法，采用如下的技术方案：
一种基于车载视频终端环境过滤突变GPS速度的方法，包括，
持续获取车辆的GPS信息，
基于所述车辆的GPS信息得到车辆的轨迹点；
基于GPS信息判断所述车辆的轨迹点是否正常，
若是，则将该轨迹点标记为正常轨迹点，
若否，则将该轨迹点标记为异常轨迹点，并删除该轨迹点对应的GPS信息；
基于正常轨迹点结合相应的GPS信息获取车辆在多个正常轨迹点上的瞬时速度。
通过采用上述技术方案，在测量车辆速度时，一些情况下，为当前车辆提供GPS导航服务的卫星可能会失去信号，失去信号之后，回导致车辆获取到的GPS信息产生误差，在车辆接收到GPS信息后，进行异常判断，若是判断为异常，则获取到的GPS信息存在误差，则删除被判定为异常的轨迹点所对应的GPS信息，然后再根据正常的GPS信息得到车辆瞬时速度。因为在计算运动轨迹时，删除了判断会存在误差的GPS信息，所以得到的GPS速度中不包括错误的GPS信息所提供的GPS速度，从而将突变的GPS速度滤除。
可选的，所述基于所述车辆的GPS信息得到车辆的轨迹点，
具体包括，根据实时获取的GPS信息得到车辆的实时坐标；
在地图上标记坐标点；
则所述坐标点即为车辆的轨迹点。
通过采用上述技术方案，在地图上标记的坐标点能够作为车辆运营人员在监控时的参考点，该参考点即为车辆的轨迹点，车辆运营人员依据此来判断车辆在多个轨迹点上是否出现GPS速度的突变情况，能够比较直观的对车辆的瞬时速度进行查看及监测。
可选的，所述基于GPS信息判断所述车辆的轨迹点是否正常的方法具体包括，
基于所述车辆的GPS信息获取为车辆提供服务的卫星数量的数值，
建立线性表，所述线性表内元素数量为定值，
将所述卫星数量的数值导入线性表内，
计算线性表内所有元素的标准差；
基于标准差阈值判断轨迹点是否异常：
若所述标准差小于标准差阈值，则该轨迹点异常，
若所述标准差大于标准差阈值，则该轨迹点正常。
通过采用上述技术方案，若是为车辆提供服务的卫星减少，则说明车辆可能进入了一些无法接收到卫星信号的地方，则卫星为车辆提供的GPS信息也会出现精确度的问题，精确度存在问题的GPS信息计算得到的速度可能会发生突变或者漂移；标准差阈值是在长期的统计过程中，基于正常情况下为车辆提供服务的卫星数得到的数值，若是实时为车辆提供服务的卫星减少，则实时的标准差会减少，证明此时为车辆提供服务的卫星数不足，获取的GPS信息会存在问题，以此来判定该轨迹点存在异常；在计算车辆的GPS速度时，由于去除了异常的轨迹点，所以发生突变的GPS速度被过滤掉，则发生突变的GPS信息不易影响到工作人员对该车辆的监控。
可选的，所述将卫星数量的数值导入线性表内的方法，具体为先入先出。
通过采用上述技术方案，GPS信息从线性表的头部进入线性表，从线性表的尾部出表，则线性表的总元素量不变，包含的数据跟随着获取到的GPS信息的变化而变化。
可选的，所述线性表具体为队列、数组、链表中的一种。
通过采用上述技术方案，队列、数组和链表在逻辑层次上均可视作线性表，在实际的使用中，通过对线性表的遍历，则可具体得到表内元素所包含的具体信息，也便于在表内对不需要的GPS信息进行删除。
可选的，还包括获取车辆第一运动轨迹的子方法，具体，
每隔一段时间取出一个正常轨迹点；
在地图上连接相邻两个取出的正常轨迹点。
通过采用上述技术方案，获取到车辆的正常轨迹点后，在地图上标记正常轨迹点的坐标，再将相邻两个轨迹点连接在一起，则多条首尾连接的线段形成的曲线即为车辆的第一运动轨迹；在取出正常轨迹点时，取出正常轨迹点的间隔时间越短，则获取的第一运动轨迹越接近于车辆的真实运动轨迹。
可选的，包括计算车辆平均速度的子方法，
基于所述第一运动轨迹获取车辆的运动距离；
获取车辆在第一运动轨迹上的运动时间；
获取车辆在零速度状态下的时间；
基于所述车辆在第一运动轨迹上的运动时间和零速度状态下的时间，获取车辆的实际运动时间；
结合运动距离与实际运动时间，得到车辆的平均速度。
通过采用上述技术方案，车辆在运动过程中，可能会出现临时的停靠或者其他一些情况，在获取车辆的平均速度时，首先要排除从车辆在零速度状态下的时间，然后再用通过第一运动轨迹得到的运动距离来除以实际运动时间，获取到车辆的平均速度，结合平均速度，后台运营的工作人员能够从更清晰对车辆的运动情况进行分析。
可选的，包括获取突变GPS速度的子方法，具体包括，
持续获取GPS信息；
基于所述GPS信息得到轨迹点；
基于多个轨迹点结合GPS信息获取车辆在多个轨迹点上的瞬时速度。
通过采用上述技术方案，在获取GPS速度时，并没有去除可能会存在突变的GPS信息，所以能够获取到可能产生突变的GPS速度，通过与滤除突变的GPS速度的对比，能够得到发生GPS速度突变的具体GPS信息，从而为后续对车辆的导航进行改进提供研究资料。
可选的，包括获取车辆的第二运动轨迹的子方法，具体包括，
持续获取车辆的GPS信息；
基于所述车辆的GPS信息得到车辆的轨迹点；
每隔一段时间取出一个车辆的轨迹点；
在地图上连接相邻两个取出的轨迹点。
通过采用上述技术方案，在获取车辆的第二运动轨迹过程中，没有删除可能会存在错误的GPS信息，获取了所有GPS信息所对应的轨迹点，则得到的第二运动轨迹可能为错误的轨迹，将第二运动轨迹与第一运动轨迹放到同一张图中，能够形成对比，后台的运营人员能够通过对比结果，判断在车辆的行驶过程中，地图上哪些位置存在着GPS突变的问题。
1.本申请通过基于GPS信息对车辆的轨迹点进行判断，并在判断为异常轨迹点后，删除异常轨迹点对应的GPS信息，在后续获取车辆的速度时，由于不取异常轨迹点的GPS信息，所以得到的GPS速度中不包括错误的GPS信息所提供的GPS速度，从而将突变的GPS速度滤除。
附图说明
图1是本申其中一个实施例的方法流程图；
图2是本申请其中一个实施例的子方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
车载视频终端，是基于数字化视频压缩存储和无线传输技术，结合GPS定位监控、汽车行驶记录仪、SD卡大容量存储、多路数据接口和语音通话功能等设计的嵌入式设备，其内部设置有存储器、CPU和通信设备，具有软件运行环境和通信环境。
本申请实施例公开一种基于车载视频终端环境过滤突变GPS速度的方法。参照图1，一种基于车载视频终端环境过滤突变GPS速度的方法，包括：
S101，持续获取GPS信息，GPS信息能够通过设置在车辆上的GPS接收终端获取。
S102，基于GPS信息得到车辆的轨迹点。
GPS卫星在运行过程中，每一刻都会通过卫星信号广播GPS卫星本身的位置，称之为星报；任何一个带有GPS芯片的GPS接收终端接收到卫星星报后，都能够通过该星报测出自身在地球上的三维坐标。通过GPS接收终端得到车辆在地球上的三维坐标之后，将该坐标传输到车辆自带的地图中，并在地图上做标记，则该标记点即为车辆的轨迹点。
S103，基于GPS信息判断车辆的轨迹点是否正常。
在获取星报的过程中，每多获取一颗卫星发出的星报，则根据该时刻点的星报计算出来的坐标点就越准确；若是获取到的卫星星报的数量变少，则说明车辆所处的位置不能够接收到足够多的星报，则依据该时刻获取的星报计算得到的车辆位置与车辆实际的位置可能会不匹配，导致GPS速度出现偏差。
通过GPS信息计算为车辆提供GPS信息的卫星数量的值，并将该值导入线性表。
线性表在车载视频终端中建立，使用车载视频终端的CPU进行相关运算，车载视频终端和GPS接收终端通信连接，车辆运营中心可通过车载视频终端获取车辆的实时位置信息和车辆的运动轨迹信息，从而对车辆的运行进行监控，便于对相关车辆进行管理。
在本实施例中，线性表可选用队列、数组或链表中的一种，这些线性表均具有先入先出的特性；若选用链表，在接收卫星数量的值时，每从链表表头进入一个数据，则处于链表表尾的数据便被挤出线性表。
为车辆提供GPS信息的卫星数量能够通过GPS信息来得到，车辆能够接收到GPS信息的卫星数量越多，则获得的GPS信息越为准确。
计算线性表内值的标准差，基于标准差阈值判断GPS速度是否发生突变。
若所述标准差大于标准差阈值，则该轨迹点正常，该轨迹点为正常轨迹点。
若所述标准差小于标准差阈值，则该轨迹点异常，该轨迹点为异常轨迹点。
线性表内所有数据的标准差能够反映一个数据集的离散程度，若是离散程度大于标准差阈值，则说明该部分GPS信息为无效数据；标准差阈值为工作人员在长期的数据分析中得到的值。若存在某轨迹点上的标准差大于标准差阈值，则说明车辆在该轨迹点时为车辆提供导航的卫星较多，则该轨迹点获取到的GPS信息的准确性较高。
S104，若为异常轨迹点，则删除该轨迹点对应的GPS信息。
若是某轨迹点上，线性表内数据的标准差小于标准差阈值，车辆可能进入到了不易接受到卫星信号的地区，导致此刻为车辆提供导航的卫星变少；删除该轨迹点对应的GPS信息后，以上一轨迹点的GPS信息作为当前的GPS信息。
S105，获取正常轨迹点的GPS速度。
获取车辆的GPS速度时，本实施例中采用基于多普勒效应的方法；多普勒效应指出，物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化，根据波红移动或蓝移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。在获取到的GPS信息中，包含了星报从导航卫星发出的时间，在基于GPS接收终端接收到的时间，就能够计算出运载GPS信息的电磁波在传播中所花费的时间，从而计算车辆的GPS速度，即车辆的瞬时速度。在计算GPS速度时，因为在步骤S103中删除了可能会存在误差的GPS信息，所以基于GPS信息得到的GPS速度中不包括错误的GPS信息所提供的GPS速度，从而将突变的GPS速度滤除。
S106，获取车辆第一运动轨迹，每个一段时间取出一个正常轨迹点，在地图上连接相邻两个取出的正常轨迹点。
多个正常轨迹点在地图上是离散的数据，并以时间车辆运动方向排列；在获取车辆第一运动轨迹时，首先基于所需要取出运动轨迹的时间范围和车辆运动时间选取合适的间隔时间。间隔时间不宜太长，太长会导致获得的运动轨迹之间相隔太远，拟合的运动轨迹与车辆的实际运动相差太大；也不宜太短，太短会占用车载视频终端较大的运算能力。选取到合适时间节点之后，再基于间隔时间取出每个时间节点时车辆的轨迹点，将相邻两个轨迹点之间通过线段连接，则多条线段组成的线条即近似于车辆的正常运动轨迹。在后台监管中，运营中心的工作人员能够更全面的监控车辆运动轨迹，便于对车辆进行监管。
S107，获取车辆平均速度，基于所述第一运动轨迹获取车辆的运动距离，获取车辆在第一运动轨迹上的运动时间；获取车辆在零速度状态下的时间；基于所述车辆在第一运动轨迹上的运动时间和零速度状态下的时间，获取车辆的实际运动时间。
车辆在运动过程中，不是一直都在运动，在零速度状态下，车辆运动的时间为无效时间，不能计入到运动时间中，使用车辆在第一运动轨迹上的运动时间减去车辆在零速度状态下的时间，便能够得到车辆的实际运动时间，从而避免计算得到的车辆平均速度存在偏差。
结合运动距离与实际运动时间，得到车辆的平均速度。
用距离除以时间，便能够得到车辆的平均速度，通过该平均速度，运行中心的工作人员能够更好的去监控车辆的运动情况，以便于管理车辆。
在本实施例中，通过GPS信息对车辆的轨迹点进行判断，并在判断为异常轨迹点后，删除异常轨迹点对应的GPS信息，在后续获取车辆的速度时，由于不取异常轨迹点的GPS信息，所以得到的GPS速度中不包括错误的GPS信息所提供的GPS速度，从而能够将突变的GPS速度滤除
参照图2，还包括获取突变GPS速度和第二运动轨迹的子方法。
S201，持续获取GPS信息。
S202，基于所述GPS信息得到车辆的轨迹点.
S203，通过GPS接收终端获取车辆的GPS信息，基于GPS信息，获取车辆在地球上的坐标，并将该坐标标记到地图上，即为车辆的轨迹点。
S204，基于多个轨迹点结合GPS信息获取车辆在多个轨迹点上的瞬时速度。
每隔一段时间取出一个车辆的轨迹点；在地图上连接相邻两个取出的轨迹点。
通过上述方法得到车辆在多个轨迹点的瞬时速度和车辆的第二运动轨迹，因为没有经过过滤，所以包含了突变GPS速度，第二运动轨迹中也包含了异常轨迹点，运营工作人员得到这部分突变GPS速度后，再结合过滤后的GPS速度和第一运动轨迹，将第一运动轨迹和第二运动轨迹放置到同一幅地图上之后，能够形成比较明显的对比，运营工作人员能够通过对比结构，直观的得到车辆的运动过程中，在哪些位置可能会存在GPS突变的问题，以便于优化车辆运营方案。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于车载视频终端环境过滤突变GPS速度的方法，其特征在于：包括，
持续获取车辆的GPS信息，
基于所述车辆的GPS信息得到车辆的轨迹点；
基于GPS信息判断所述车辆的轨迹点是否正常，
若是，则将该轨迹点标记为正常轨迹点，
若否，则将该轨迹点标记为异常轨迹点，并删除该轨迹点对应的GPS信息；
基于正常轨迹点结合相应的GPS信息获取车辆在多个正常轨迹点上的瞬时速度。
2.根据权利要求1所述的一种基于车载视频终端环境过滤突变GPS速度的方法，其特征在于：所述基于所述车辆的GPS信息得到车辆的轨迹点，
具体包括，根据实时获取的GPS信息得到车辆的实时坐标；
在地图上标记坐标点；
则所述坐标点即为车辆的轨迹点。
3.根据权利要求2所述的一种基于车载视频终端环境过滤突变GPS速度的方法，其特征在于：所述基于GPS信息判断所述车辆的轨迹点是否正常的方法具体包括，
基于所述车辆的GPS信息获取为车辆提供服务的卫星数量的数值，
建立线性表，所述线性表内元素数量为定值，
将所述卫星数量的数值导入线性表内，
计算线性表内所有元素的标准差；
基于标准差阈值判断轨迹点是否异常：
若所述标准差小于标准差阈值，则该轨迹点异常，
若所述标准差大于标准差阈值，则该轨迹点正常。
4.根据权利要求3所述的一种基于车载视频终端环境过滤突变GPS速度的方法，其特征在于：所述将卫星数量的数值导入线性表内的方法，具体为先入先出。
5.根据权利要求4所述的一种基于车载视频终端环境过滤突变GPS速度的方法，其特征在于：所述线性表具体为队列、数组、链表中的一种。
6.根据权利要求5所述的一种基于车载视频终端环境过滤突变GPS速度的方法，其特征在于：还包括获取车辆第一运动轨迹的子方法，具体，
每隔一段时间取出一个正常轨迹点；
在地图上连接相邻两个正常轨迹点。
7.根据权利要求6所述的一种基于车载视频终端环境过滤突变GPS速度的方法，其特征在于：包括计算车辆平均速度的子方法，
基于所述第一运动轨迹获取车辆的运动距离；
获取车辆在第一运动轨迹上的运动时间；
获取车辆在零速度状态下的时间；
基于所述车辆在第一运动轨迹上的运动时间和零速度状态下的时间，获取车辆的实际运动时间；
结合运动距离与实际运动时间，得到车辆的平均速度。
8.根据权利要求1所述的一种基于车载视频终端环境过滤突变GPS速度的方法，其特征在于：包括获取突变GPS速度的子方法，具体包括，
持续获取GPS信息；
基于所述GPS信息得到轨迹点；
基于多个轨迹点结合GPS信息获取车辆在多个轨迹点上的瞬时速度。
9.根据权利要求8所述的一种基于车载视频终端环境过滤突变GPS速度的方法，其特征在于：包括获取车辆的第二运动轨迹的子方法，具体包括，
持续获取车辆的GPS信息；
基于所述车辆的GPS信息得到车辆的轨迹点；
在地图上连接相邻两个轨迹点。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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