AR-HUD导航系统及其GPS数据校验修正方法技术方案

本发明专利技术公开了一种AR‑HUD导航系统，GPS接收模块，接收GPS数据发送至GPS数据校验修正模块；GPS数据校验修正模块，其内存GPS数据校验修正算法对接收到的GPS数据进行校验修正后获得车辆位置；AR‑HUD显示模块，将GPS数据修正模块发送来的GPS车辆位置转化为动画显示。本发明专利技术还公开了一种AR‑HUD导航系统GPS数据校验修正方法。本发明专利技术的AR‑HUD导航系统能对GPS数据校验修正的从而避免由于GPS定位信号的实时性低、连续性差、精度低等问题造成的导航不准确，提高AR‑HUD导航系统系统导航准确性。

【技术实现步骤摘要】
AR-HUD导航系统及其GPS数据校验修正方法
本专利技术涉及汽车领域，特别是涉及一种AR-HUD导航系统。本专利技术还涉及一种AR-HUD导航系统的GPS数据校验修正方法。
技术介绍
AR-HUD即增强现实抬头显示系统，该系统需要根据GPS实时定位数据，生成导航的AR图像与动画，显示在驾驶员的可视区域内，为驾驶员提供准确的行驶路径指引。因此，该系统对GPS信号的实时性、连续性、以及精度具有很高的要求。而传统的车载GPS导航主要存在以下两大缺陷：1、车辆位置偏差较大：目前的车载GPS系统的误差一般在1米到10米之间，其误差程度较大，会很大程度上减弱导航提示动画的准确性与稳定性。2、GPS信号的更新频率较低：车载GPS信号的更新频率一般在1次/秒左右，远达不到显示动画的实时性需求，对于显示系统而言，其画面的更新频率至少需要在20次/秒以上。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能对GPS数据校验修正的AR-HUD导航系统，从而避免由于GPS定位信号的实时性低、连续性差、精度低等问题造成的导航不准确，提高AR-HUD导航系统系统导航准确性。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种AR-HUD导航系统，包括：GPS接收模块、GPS数据校验修正模块和AR-HUD显示模块；GPS接收模块，接收GPS数据发送至GPS数据校验修正模块；GPS数据校验修正模块，其内存GPS数据校验修正算法对接收到的GPS数据进行校验修正后获得车辆位置；AR-HUD显示模块，将GPS数据修正模块发送来的GPS车辆位置转化为动画显示。其中，所述校验修正算法包括：估算在GPS更新间隔期间的车辆位置其中：为t时刻车辆GPS位置，自t时刻起车辆行驶的时间Δt，vt是t时刻从车机获得的车速信号；作为t时刻车辆位置的预测值,在0时刻，预测的车辆位置就等于GPS车辆位置，即之后的按照公式来计算获得；校准速度误差系数kt由与的差距计算得出；kt它满足以下规律：1)若则0＜kt＜1；2)若则1＜kt＜2；3)若与车载GPS发送过来的位置信息的差距大于指定阈值，则重新初始化为车载GPS发送过来的位置；根据高斯分布的规律为与引入了标准差与分别代表了二者的累计误差值；根据与的比例，调整与的权重，计算出车辆位置其中,kt的计算方法如下；根据高斯分布的规律给与引入了标准差与而与就是数学期望值，0时刻时是：当经过第一个Δt的时间，此时从车机获得的车速数据为VΔt，其他参数的值为：其中，X为自定义的比例系数；随着Δt的不断累加，下一个时刻的参数值都是根据前一时刻的值计算得出，t+Δt时刻各参数的计算公式为：当时，即t时刻计算出的最优车辆位置超前于GPS位置，则需要适当的减慢速度，使此时，当时，即t时刻计算出的最优车辆位置落后于GPS位慢，则需要适当的加快速度，使此时，其中，需要满足以下要求：1)与的初始值相同，即：2)在任意两个相邻的时刻，不能出现跳变；3)变化速率应符合车速变化的情况。本专利技术提供一种AR-HUD导航系统的GPS数据校验修正方法，包括以下步骤：估算在GPS更新间隔期间的车辆位置其中：为t时刻车辆GPS位置，自t时刻起车辆行驶的时间Δt，Vt是t时刻从车机获取的车速信号；作为t时刻车辆位置的预测值,在0时刻，预测的车辆位置就等于GPS车辆位置，即之后的按照公式来计算获得；校准速度误差系数kt由与的差距计算得出；kt它满足以下规律：1)若则0＜kt＜1；2)若则1＜kt＜2；3)若与车载GPS发送过来的位置信息的差距大于指定阈值，则重新初始化为车载GPS发送过来的位置；根据高斯分布的规律为与引入了标准差与分别代表了二者的累计误差值；根据与的比例，调整与的权重，计算出车辆位置其中，kt的计算方法如下；根据高斯分布的规律给与引入了标准差与而与就是数学期望值，0时刻时是：当经过第一个Δt的时间，此时从车机获得的车速数据为VΔt，其他参数的值为：其中，X为自定义的比例系数；随着Δt的不断累加，下一个时刻的参数值都是根据前一时刻的值计算得出，t+Δt时刻各参数的计算公式为：当时，即t时刻计算出的最优车辆位置超前于GPS位置，则需要适当的减慢速度，使此时，当时，即t时刻计算出的最优车辆位置落后于GPS位慢，则需要适当的加快速度，使此时，其中，需要满足以下要求：1)与的初始值相同，即：2)在任意两个相邻的时刻，不能出现跳变；3)变化速率应符合车速变化的情况。本专利技术计算车辆位置结合了实际车速，优化后的车辆位置信息具有更高的精度，其更新频率也由1次/秒提高到20次/秒左右(1次/秒左右是GPS的更新频率，经过优化后，引入了车速的变量，车速的更新频率可以达到20次/秒)，实时性得到极大的提高，使得AR-HUD产品中导航的显示动画变得更加准确、流畅。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1是本专利技术流程示意图一。图2是本专利技术流程示意图二，其中实线圆圈标记为2是导航更新时刻，虚线圆圈标记为1是中间时刻的位置。以5个中间时刻为例，实际中间时刻依赖计算能力确定。具体实施方式如图1所示，本专利技术提供一种AR-HUD导航系统，包括：GPS接收模块、GPS数据校验修正模块和AR-HUD显示模块；GPS接收模块，接收GPS数据发送至GPS数据校验修正模块；GPS数据校验修正模块，其内存GPS数据校验修正算法对接收到的GPS数据进行校验修正后获得车辆位置；AR-HUD显示模块，将GPS数据修正模块发送来的GPS车辆位置转化为动画显示。其中，所述校验修正算法包括：估算在GPS更新间隔期间的车辆位置其中：为t时刻车辆GPS位置，自t时刻起车辆行驶的时间Δt，Vt是t时刻从车机获取的车速信号；作为t时刻车辆位置的预测值,在0时刻，预测的车辆位置就等于GPS车辆位置，即之后的按照公式来计算获得；校准速度误差系数kt由与的差距计算得出；kt它满足以下规律：1)若则0＜kt＜1；2)若则1＜kt＜2；3)若与车载GPS发送过来的位置信息的差距大于指定阈值，则重新初始化为车载GPS发送过来的位置；根据高斯分布的规律为与引入了标准差与分别代表了二者的累计误差值；根据与的比例，调整与的权重，计算出车辆位置其中,kt的计算方法如下；根据高斯分布的规律给与引入了标准差与而与就是数学期望值，0时刻时是：当经过第一个Δt的时间，此时从车机获得的车速数据为VΔt，其他参数的值为：其中，X为自定义的比例系数；随着Δt的不断累加，下一个时刻的参数值都是根据前一时刻的值计算得出，t+Δt时刻各参数的计算公式为：当时，即t时刻计算出的最优车辆位置超前于GPS位置，则需要适当的减慢速度，使此时，当时，即t时刻计算出的最优车辆位置落后于GPS位慢，则需要适当的加快速度，使此时，当t+Δt时刻计算得出的指定阈值时，重置的值，使得其中，需要满足以下要求：1)与的初始值相同，即：2)在任意两个相邻的时刻，不能出现跳变；3)变化速率应符合车速变化的情况。本专利技术提供一种AR-HUD导航系统的GPS数据校验修正方法，包括以下步骤：估算在GPS更新间隔期间的车辆位置其中：为t时刻车辆GPS位置，自t时刻起车辆行驶的时间Δt，Vt是t时刻从车机获取的车速信号；作为t时刻车辆位置的预测值,在0时刻，预测的车辆位置就等于G本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AR‑HUD导航系统，其特征在于，包括：GPS接收模块、GPS数据校验修正模块和AR‑HUD显示模块；GPS接收模块，接收GPS数据发送至GPS数据校验修正模块；GPS数据校验修正模块，其内存GPS数据校验修正算法对接收到的GPS数据进行校验修正后获得车辆位置；AR‑HUD显示模块，将GPS数据修正模块发送来的GPS车辆位置转化为动画显示。

【技术特征摘要】
1.一种AR-HUD导航系统，其特征在于，包括：GPS接收模块、GPS数据校验修正模块和AR-HUD显示模块；GPS接收模块，接收GPS数据发送至GPS数据校验修正模块；GPS数据校验修正模块，其内存GPS数据校验修正算法对接收到的GPS数据进行校验修正后获得车辆位置；AR-HUD显示模块，将GPS数据修正模块发送来的GPS车辆位置转化为动画显示。2.如权利要求1所述AR-HUD导航系统，其特征在于,所述校验修正算法包括：估算在GPS更新间隔期间的车辆位置其中：为t时刻车辆GPS位置，自t时刻起车辆行驶的时间Δt，vt是t时刻从车机获得的车速信号；作为t时刻车辆位置的预测值,在0时刻，预测的车辆位置就等于GPS车辆位置，即之后的按照公式来计算获得；校准速度误差系数kt由与的差距计算得出；kt它满足以下规律：1)若则0＜kt＜1；2)若则1＜kt＜2；3)若与车载GPS发送过来的位置信息的差距大于指定阈值，则重新初始化为车载GPS发送过来的位置；根据高斯分布的规律为与引入了标准差与分别代表了二者的累计误差值；根据与的比例，调整与的权重，计算出车辆位置3.如权利要求2所述AR-HUD导航系统，其特征在于:kt的计算方法如下；根据高斯分布的规律给与引入了标准差与而与就是数学期望值，0时刻时是：当经过第一个Δt的时间，此时从车机获得的车速数据为vΔt，其他参数的值为：其中，X为自定义的比例系数；随着Δt的不断累加，下一个时刻的参数值都是根据前一时刻的值计算得出，t+Δt时刻各参数的计算公式为：当时，即t时刻计算出的最优车辆位置超前于GPS位置，则需要适当的减慢速度，使此时，当时，即t时刻计算出的最优车辆位置落后于GPS位慢，则需要适当的加快速度，使此时，当t+Δt时刻计算得出的时，重置的值，使得4.如权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宣丞，张剑，杨荣湘，刘翔，
申请(专利权)人：联创汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31