车辆在坡道上的定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种车辆在坡道上的定位方法及装置，所述方法包括：通过安装在车辆顶部的全球定位系统GPS天线实时获取车辆的姿态数据，其中，GPS天线包括第一GPS天线和第二GPS天线；根据车辆的姿态数据确定车辆经过的坡道的开始节点、结束节点和坡道的坡度值；获取第一GPS天线的经纬度数据，以构建车辆模型；根据坡道的坡度值修正车辆模型，以实现车辆的实时定位。解决了相关技术中车辆在坡道上的实时定位不够准确的问题。

【技术实现步骤摘要】
车辆在坡道上的定位方法及装置
本专利技术涉及数据处理
，具体而言，涉及一种车辆在坡道上的定位方法及装置。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，便捷的交通出行是人们的一大需求，而出行的安全更是重中之重，交通事故的发生不仅仅会对车辆本身造成一定影响，对人们的安全和经济都产生非常严重的威胁。机动车驾驶技能越来越受到人们的关注，每年都会有数以万计的学员考取驾驶证，通过驾驶专业技能的培训并最终考核达标后方能驾驶车辆上路，从而尽量避免汽车在行驶的过程中发生交通事故。目前机动车驾驶考试、培训行业都是通过GPS对车辆进行建模实现车辆的高精度定位，坡道起步项目在非平地情况下，且坡道本身建设的坡度不均匀，导致车辆在坡道项目中会出现模型失真、定位精度不准的问题，同时因为GPS本身在高程数据上面精度不够，无法通过单天线GPS的高程信息来实现高精度定位；目前主要的解决方案：一是通过实地测量误差进行比对反推的方式进行参数改正，二是通过实际测量坡道坡度的方式计算改正参数，这二种方法只通过提供一个静态的改正参数来实现，但是因为实际测量的误差导致静态改正参数存在较大的误差，且需要现场人员去实地测绘工作，大大增加了现场实施的难度和成本。针对相关技术中，车辆在坡道上的实时定位不够准确的问题，目前尚未有有效的解决办法。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种车辆在坡道上的定位方法及装置，以至少解决相关技术中车辆在坡道上的实时定位不够准确的问题。在本专利技术的一个实施例中，提出了一种车辆在坡道上的定位方法，包括：通过安装在车辆顶部的全球定位系统GPS天线实时获取所述车辆的姿态数据，其中，所述GPS天线包括第一GPS天线和第二GPS天线；根据所述车辆的姿态数据确定所述车辆经过的坡道的开始节点、结束节点和所述坡道的坡度值；获取所述第一GPS天线的经纬度数据，以构建车辆模型；根据所述坡道的坡度值修正所述车辆模型，以实现所述车辆的实时定位。在一实施例中，所述通过安装在车辆顶部的GPS天线实时获取所述车辆的姿态数据，包括：通过所述GPS天线实时获取所述车辆的俯仰角信息和航向角信息。在一实施例中，通过安装在车辆顶部的GPS天线实时获取所述车辆的姿态数据之后，所述方法还包括：对实时获取的所述车辆的姿态数据进行滤波处理。在一实施例中，所述对实时获取的所述车辆的姿态数据进行滤波处理，包括：通过以下公式(1)，使用3西格玛准则对所述车辆的俯仰角粗差进行检测：其中，xi表示第i时刻俯仰角的真实值，表示第i时刻前五帧的俯仰角平均值，表示前五帧的标准差，当所述俯仰角的真实值超过3倍标准差时将所述俯仰角的真实值作为粗差处理；通过以下公式(2)，使用最小二乘法得到平差后的俯仰角值：其中，Q表示最小二乘的值，即获取的俯仰角的真实值和待计算值的方差，yie表示获取的俯仰角的真实值，yi表示待计算值，n表示循环计算Q值的帧数；将yi初始化为0，计算第i时刻前n帧的俯仰角的Q值，通过增加或减小yi值，循环计算得到最小的Q值，将所述最小的Q值设定为第i时刻所述车辆俯仰角的稳定值。在一实施例中，所述根据所述车辆的姿态数据确定所述车辆经过的坡道的开始节点、结束节点和所述坡道的坡度值，包括：确定第一角度区间为坡度的特征值，其中，所述坡度的特征值用于指示所述车辆处于坡道上，所述第一角度区间为10-15°；根据所述坡度的特征值确定所述坡道的开始节点和结束节点；将所述车辆从所述开始节点到所述结束节点之间的俯仰角值确定为所述坡道的坡度值。在一实施例中，所述根据所述坡度的特征值确定所述坡道的开始节点和结束节点，包括：当所述车辆的俯仰角值从第二角度区间变化到第一角度区间时，确定当前节点为所述坡道的开始节点，其中，所述第二角度区间为0-2°；当所述车辆的俯仰角值从第一角度区间变化到第二角度区间时，确定当前节点为所述坡道的结束节点。在一实施例中，所述根据所述坡道的坡度值修正所述车辆模型，以实现所述车辆的实时定位，包括：当所述车辆驶入所述开始节点后，确定所述车辆进入坡道项目，当所述车辆驶出所述结束节点，确定所述车辆完成所述坡道项目；在所述车辆处于所述坡道项目中时，根据所述坡道的坡度值确定修正值，将所述修正值添加到所述车辆的车头坐标上，以实时对车辆模型进行修正，所述修正值通过以下公式(3)确定：Δ＝h*tanθ(3)其中，Δ为修正值，h为所述车辆的车头离地高度，θ为所述坡道的坡度值。在一实施例中，所述获取所述第一GPS天线的经纬度数据，以构建车辆模型包括：根据所述第一GPS天线的经纬度数据、所述第一GPS天线在所述车辆上的位置信息及车型数据，建立所述车辆模型，其中所述车辆模型包括若干模型点；根据所述第一GPS天线的经纬度数据、所述车辆的航向角和所述第一GPS天线在所述车辆上的位置信息，计算所述车辆模型的各个模型点的经纬度，以得到所述车辆的实时位置信息。在本专利技术的一个实施例中，还提出了一种车辆在坡道上的定位装置，包括：第一获取模块，配置为通过安装在车辆顶部的全球定位系统GPS天线实时获取所述车辆的姿态数据，其中，所述GPS天线包括第一GPS天线和第二GPS天线；确定模块，配置为根据所述车辆的姿态数据确定所述车辆经过的坡道的开始节点、结束节点和所述坡道的坡度值；第二获取模块，配置为获取所述第一GPS天线的经纬度数据，以构建车辆模型；修正模块，配置为根据所述坡道的坡度值修正所述车辆模型，以实现所述车辆的实时定位。在本专利技术的一个实施例中，还提出了一种计算机可读的存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。在本专利技术的一个实施例中，还提出了一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。通过本专利技术实施例提供的车辆在坡道上的定位方法，通过安装在车辆顶部的全球定位系统GPS天线实时获取车辆的姿态数据，其中，GPS天线包括第一GPS天线和第二GPS天线；根据车辆的姿态数据确定车辆经过的坡道的开始节点、结束节点和坡道的坡度值；获取第一GPS天线的经纬度数据，以构建车辆模型；根据坡道的坡度值修正车辆模型，以实现车辆的实时定位。解决了相关技术中车辆在坡道上的实时定位不够准确的问题。通过本专利技术提供的方法，能够将坡道起步项目因坡度引起的误差优化到中误差1cm的精度，满足实际使用场景的需求，且通过算法的优化方式，无需现场人员的多余测绘和部署工作，大大节省了经济成本，提高了效率。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的一种可选的车辆在坡道上的定位方法的流程图；图2是根据本专利技术实施例的一种可选的车辆模型的模型点示意图；图3是根据本专利技术实施例的一种可选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆在坡道上的定位方法，其特征在于，包括：/n通过安装在车辆顶部的全球定位系统GPS天线实时获取所述车辆的姿态数据，其中，所述GPS天线包括第一GPS天线和第二GPS天线；/n根据所述车辆的姿态数据确定所述车辆经过的坡道的开始节点、结束节点和所述坡道的坡度值；/n获取所述第一GPS天线的经纬度数据，以构建车辆模型；/n根据所述坡道的坡度值修正所述车辆模型，以实现所述车辆的实时定位。/n

【技术特征摘要】
1.一种车辆在坡道上的定位方法，其特征在于，包括：
通过安装在车辆顶部的全球定位系统GPS天线实时获取所述车辆的姿态数据，其中，所述GPS天线包括第一GPS天线和第二GPS天线；
根据所述车辆的姿态数据确定所述车辆经过的坡道的开始节点、结束节点和所述坡道的坡度值；
获取所述第一GPS天线的经纬度数据，以构建车辆模型；
根据所述坡道的坡度值修正所述车辆模型，以实现所述车辆的实时定位。


2.根据权利要求或1所述的方法，其特征在于，所述通过安装在车辆顶部的GPS天线实时获取所述车辆的姿态数据，包括：
通过所述GPS天线实时获取所述车辆的俯仰角信息和航向角信息。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过安装在车辆顶部的GPS天线实时获取所述车辆的姿态数据之后，所述方法还包括：
对实时获取的所述车辆的姿态数据进行滤波处理。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对实时获取的所述车辆的姿态数据进行滤波处理，包括：
通过以下公式(1)，使用3西格玛准则对所述车辆的俯仰角粗差进行检测：



其中，xi表示第i时刻俯仰角的真实值，表示第i时刻前五帧的俯仰角平均值，表示前五帧的标准差，当所述俯仰角的真实值超过3倍标准差时将所述俯仰角的真实值作为粗差处理；
通过以下公式(2)，使用最小二乘法得到平差后的俯仰角值：



其中，Q表示最小二乘的值，即获取的俯仰角的真实值和待计算值的方差，yie表示获取的俯仰角的真实值，yi表示待计算值，n表示循环计算Q值的帧数；
将yi初始化为0，计算第i时刻前n帧的俯仰角的Q值，通过增加或减小yi值，循环计算得到最小的Q值，将所述最小的Q值设定为第i时刻所述车辆俯仰角的稳定值。


5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆的姿态数据确定所述车辆经过的坡道的开始节点、结束节点和所述坡道的坡度值，包括：
确定坡度的特征值为第一角度区间，其中，所述坡度的特征值用于指示所述车辆处于坡道上，所述第一角度区间为10-15°；
根据所述坡度的特征值确定所述坡道的开始节点和结束...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛文骞，张铁监，吴松，刘海青，杨宏伟，
申请(专利权)人：多伦科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32