车载陀螺仪系数校正方法、装置及车载导航系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种车载陀螺仪系数校正方法、装置及车载导航系统，该方法包括：读取车辆行驶中记录的GPS数据；对所述GPS数据进行模式匹配，寻找如下预设模式：符合预设条件的相邻两段直线行驶路段，该两段直线行驶路段之间由一段非直线行驶路段间隔；将该两段直线行驶路段内的GPS数据作为参照，对陀螺仪的角度系数进行纠正。本发明能够通过GPS数据对陀螺仪的角度系数做纠正，有利于提高导航精度。
【专利说明】车载陀螺仪系数校正方法、装置及车载导航系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及车载导航【技术领域】，尤其涉及一种车载陀螺仪系数校正方法、装置及车载导航系统。
【背景技术】
[0002]目前，越来越多的汽车内安装了车载导航系统，由于即3导航装置结合陀螺仪可以提供精准定位，因而受到了广泛的关注和应用。
[0003]陀螺仪在应用到车载导航系统时，其作用主要体现在:陀螺仪能在⑶3信号不好时继续发挥导航的作用并修正⑶3定位不准的问题；陀螺仪相比⑶3能够提供更灵敏准确的方向和速度。
[0004]不过，在实际应用中，陀螺仪的角度系数往往会产生偏差，可能会影响导航精度。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种车载陀螺仪系数校正方法、装置及车载导航系统，能够通过⑶3数据对陀螺仪的角度系数做纠正，有利于提高导航精度。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供了一种车载陀螺仪系数校正方法，包括:
[0007]读取车辆行驶中记录的即3数据；
[0008]对所述即3数据进行模式匹配，寻找如下预设模式:符合预设条件的相邻两段直线行驶路段，该两段直线行驶路段之间由一段非直线行驶路段间隔；
[0009]将该两段直线行驶路段内的即3数据作为参照，对陀螺仪的角度系数进行纠正。
[0010]根据本发明的一个实施例，对所述⑶3数据进行模式匹配包括:所述即3数据划分为多段，对于每一数据段分别判断其是否符合所述预设条件，若符合所述预设条件，则该数据段为直线行驶路段；若不符合所述预设条件，则该即3数据段为非直线行驶路段。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述预设条件包括以下条件中的一个或多个:
[0012]当前⑶3数据段的角度差小于预设角度阈值；
[0013]当前即3数据段的距离超过预设距离阈值；
[0014]当前即3数据段对应的陀螺仪数据段的累计角度变化和瞬时角度变化小于预设角度变化阈值；
[0015]当前⑶3数据段结束时刻的瞬时速度超过预设瞬时速度阈值；
[0016]当前⑶3数据段结束时刻的位置信息与路网匹配；以及
[0017]当前即3数据段的车速超过预设车速阈值。
[0018]根据本发明的一个实施例，采用如下方式寻找所述预设模式:如果当前⑶3数据段为直线行驶路段，则向前进行匹配寻找，寻找前一个直线行驶路段。
[0019]根据本发明的一个实施例，将该两段直线行驶路段内的即3数据作为参照，对陀螺仪的角度系数进行纠正包括:
[0020]根据该两段直线行驶路段内的即3数据计算该两段直线行驶路段之间的转角；
[0021]使用所述两段直线行驶路段之间的转角对所述陀螺仪的角度系数进行纠正。
[0022]本发明还提供了一种车载陀螺仪系数校正装置，包括:
[0023]数据读取模块，用于读取车辆行驶中记录的即3数据；
[0024]模式匹配模块，对所述即3数据进行模式匹配，寻找如下预设模式:符合预设条件的相邻两段直线行驶路段，该两段直线行驶路段之间由一段非直线行驶路段间隔；
[0025]系数纠正模块，将该两段直线行驶路段内的⑶3数据作为参照，对陀螺仪的角度系数进行纠正。
[0026]根据本发明的一个实施例，所述即3数据划分为多段，所述模式匹配模块对于每一数据段分别判断其是否符合所述预设条件，若符合所述预设条件，则该即3数据段为直线行驶路段；若不符合所述预设条件，则该⑶3数据段为非直线行驶路段。
[0027]根据本发明的一个实施例，所述预设条件包括以下条件中的一个或多个:
[0028]当前即3数据段的角度差小于预设角度阈值；
[0029]当前即3数据段的距离超过预设距离阈值；
[0030]当前即3数据段对应的陀螺仪数据段的累计角度变化和瞬时角度变化小于预设角度变化阈值；
[0031]当前即3数据段结束时刻的瞬时速度超过预设瞬时速度阈值；
[0032]当前⑶3数据段结束时刻的位置信息与路网匹配；以及
[0033]当前即3数据段的车速超过预设车速阈值。
[0034]根据本发明的一个实施例，所述模式匹配模块采用如下方式寻找所述预设模式:如果当前⑶3数据段为直线行驶路段，则向前进行匹配寻找，寻找前一个直线行驶路段。
[0035]根据本发明的一个实施例，所述系数纠正模块包括:
[0036]角度计算单元，根据该两段直线行驶路段内的即3数据计算该两段直线行驶路段之间的转角；
[0037]角度纠正单元，使用所述两段直线行驶路段之间的转角对所述陀螺仪的角度系数进行纠正。
[0038]本发明还提供了一种车载导航系统，包括上述任一项所述的车载陀螺仪系数校正|101|装直。
[0039]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0040]本发明实施例的车载陀螺仪系数校正方法及装置中，利用即3数据对陀螺仪的角度系数进行纠正，从而避免陀螺仪角度系数偏差对导航精度的影响。
[0041]进一步而言，本发明实施例在即3数据中寻找由非直线行驶路段间隔的符合预设条件的两段直线行驶路段，将该两段直线行驶路段内的⑶3数据作为参照，对陀螺仪的角度系数进行纠正，符合预设条件的直线行驶路段内的⑶3数据较为稳定和精确，因此采用这样的⑶3数据对陀螺仪角度系数做纠正，有利于提高精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]图1是本发明实施例的车载陀螺仪系数校正方法的流程示意图；
[0043]图2是本发明实施例的车载陀螺仪系数校正方法的道路行驶轨迹示意图；
[0044]图3是本发明实施例的车载陀螺仪系数校正装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0045]下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
[0046]参考图1，本实施例的车载陀螺仪系数校正方法包括如下步骤:
[0047]步骤311，读取车辆行驶中记录的即3数据；
[0048]步骤312，对所述即3数据进行模式匹配，寻找如下预设模式:符合预设条件的相邻两段直线行驶路段，该两段直线行驶路段之间由一段非直线行驶路段间隔；
[0049]步骤313，将该两段直线行驶路段内的即3数据作为参照，对陀螺仪的角度系数进行纠正。
[0050]进一步而言，步骤311中，可以从车载导航系统的缓冲区中读取车辆行驶中记录的数据。更加具体而言，车辆行驶过程中，可以将⑶3数据和陀螺仪数据记录在车载导航系统的缓冲区中。在进行陀螺仪角度系数校正时，从缓冲区中将⑶3数据读取出来。
[0051]在步骤312中，对记录的即3数据进行模式匹配，寻找由一段非直线行驶路段间隔的两段直线行驶路段，而且该两段直线行驶路段需要符合预设条件。
[0052]进一步而言，记录的即3数据可以划分为多个⑶3数据段，在读取时按照次序进行读取，每次读取一个数据段。对于读取的当前即3数据段，判断其是否符合预设条件，如果符合预设条件，则当前数据段为直线行驶路段，否则就是非直线行驶路段。而且，如果当前⑶3数据段被判定为直线行驶路段，那么就向前进行模式匹配寻找，寻找相邻的前一个直线行驶路段。如果找到，而且找到的前一个直线行驶路段和当前直线行驶路段之间由一个非直线行驶路段间隔，那么就根据这两段直线行驶路段对陀螺仪的角度系数进行纠正。
[0053]其中，该预设条件可以包括如下条件中的一个或多个:当前⑶3数据段的角度差小于预设角度阈值；当前⑶3数据段的距离超过预设距离阈值；当前⑶3数据段对应的陀螺仪数据段的累计角度变化和瞬时角度变化小于预设角度变化阈值，该条件主要用于避免车辆扭动导致的干扰；当前⑶3数据段结束时刻的瞬时速度超过预设瞬时速度阈值；当前
数据段结束时刻的位置信息与路网匹配，该条件主要是为了避免⑶3数据失准后进入“漂移状态”，如果结束时刻的位置信息落在路网之外，那么表示⑶3数据已经进入“漂移状态”，因为车辆通常不会进入路网以外的区域；当前⑶3数据段的车速超过预设车速阈值，该条件主要是为了保证该⑶3数据段是车辆稳定行驶的路段。其中，当前即3数据段对应的陀螺仪数据段指的是该⑶3数据段和陀螺仪数据段落在同一时间段，在时间上是相吻合的。
[0054]由上，在经过上述一个或多个预设条件的判断后，异常信号被剔除，使得用于计算的⑶3数据是较为稳定和精确的，从而能保证校正后的陀螺仪角度系数是准确的。
[0055]结合图1和图2，步骤312模式匹配要寻找的就是直线行驶路段21和直线行驶路段22，二者之间由非直线行驶路段23间隔。更加具体而言，在找到直线行驶路段22之后，继续向前寻找，找到直线行驶路段21，确认直线行驶路段21和22之间由非直线行驶路段23间隔；之后，可以采用直线行驶路段21和直线行驶路段22之间的转角为依据来纠正陀螺仪的角度系数。
[0056]在校正时，可以根据该两段直线行驶路段内的即3数据计算该两段直线行驶路段之间的转角，并使用得到的转角对陀螺仪的角度系数进行纠正。例如，可以将该两段直线行驶路段之间的转角比上对应陀螺仪数据段的转角得到校正参数，对于后续的陀螺仪数据，只要将陀螺仪的转角乘上该校正参数即可。
[0057]下面采用一个实例进行说明。
[0058]在一非限制性的实例中，校正过程如下:
[0059]步骤1，先输入即3数据和陀螺仪数据，开始统计当前数据段，并初始化当前数据段的各个统计计算值；
[0060]步骤2，处理当前段即3数据和陀螺仪数据；
[0061]步骤2.1，如果数据为陀螺仪数据，则:
[0062]步骤2.1.1，统计陀螺仪角度差，并重复步骤2 ；
[0063]步骤2.2，如果数据为⑶3数据，则:
[0064]步骤2.2.1，统计当前⑶3数据段的角度差和距离，如果角度差小于预设角度阈值或者距离小于预设距离阈值，则重复步骤2 ；
[0065]步骤2.2.2，如果当前即3数据段的角度差和距离都足够大，则结束当前段统计；
[0066]步骤2.2.2.1，判断当前⑶3数据段的状态，包括:
[0067]步骤2.2.2.1.1，判断当前⑶3数据段对应的陀螺仪数据段的累计角度变化和瞬时角度变化是否小于预设角度变化阈值，如果足够小，则继续下一步；
[0068]步骤2.2.2.1.2，判断当前即3数据段的⑶3角度变化是否小于预设阈值，如果足够小，则继续下一步；
[0069]步骤2.2.2.1.3，判断当前(--数据段结束时刻的状态是否符合预设的状态条件，包括:当前⑶3数据段结束时刻的位置是否与路网匹配，以及当前⑶3数据段结束时刻的瞬时速度是否大于预设阈值，如果都满足，则继续下一步；
[0070]步骤2.2.2.1.4，判断当前即3数据段的平均车速是否大于预设阈值。
[0071]至此，如果这些条件都符合，则表明当前即3数据段为直线行驶路段，继续向前进行模式匹配寻找，寻找前一个直线行驶路段。如果找到，则使用这两个直线行驶路段的转角对陀螺仪的角度系数进行校正，并将当前⑶3数据段标记为已计算，并将当前即3数据段作为下一段开始时刻的⑶3输入，回到步骤1。
[0072]需要说明的是，上述实例中多个预设条件的判断顺序是优选的，不过，本领域技术人员应当理解，各个预设条件的判断顺序也可以采用其他适当的顺序，另外，也可以根据实际情况的需要对多个预设条件进行筛选，而并非限定于对上述多个预设条件都进行判断。
[0073]参考图3，本实施例还提供了一种车载陀螺仪系数校正装置，包括:数据读取模块31、模式匹配模块32以及系数纠正模块33。
[0074]其中，数据读取模块31用于读取车辆行驶中记录的⑶3数据；模式匹配模块32对所述⑶3数据进行模式匹配，寻找如下预设模式:符合预设条件的相邻两段直线行驶路段，该两段直线行驶路段之间由一段非直线行驶路段间隔；系数纠正模块33将该两段直线行驶路段内的⑶3数据作为参照，对陀螺仪的角度系数进行纠正。
[0075]系数纠正模块33可以进一步包括:角度计算单元331，根据该两段直线行驶路段内的⑶3数据计算该两段直线行驶路段之间的转角；角度纠正单元332，使用所述两段直线行驶路段之间的转角对所述陀螺仪的角度系数进行纠正。
[0076]关于该车载陀螺仪系数校正装置更多详细信息，请参见前述实施例中关于车载陀螺仪系数校正方法的相关描述，这里不再赘述。
[0077]此外，本实施例还提供了一种车载导航系统，包含图3所示的车载陀螺仪系数校正装置，该车载陀螺仪系数校正装置可以集成在车载导航系统内。该导航装置可以采用软件的方式来实现，也可以采用软硬件结合的方式来实现，或者也可以采用硬件的方式来实现，例如通过专用集成电路(八310或者现场可编程门阵列(冲以)等实现。该车载导航系统可以是专用的导航设备，也可以是集成有多个功能模块的设备，例如还可以集成有电话通信模块、无线通信模块、多媒体播放模块等等。
[0078]本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种车载陀螺仪系数校正方法，其特征在于，包括: 读取车辆行驶中记录的⑶3数据； 对所述⑶3数据进行模式匹配，寻找如下预设模式:符合预设条件的相邻两段直线行驶路段，该两段直线行驶路段之间由一段非直线行驶路段间隔； 将该两段直线行驶路段内的⑶3数据作为参照，对陀螺仪的角度系数进行纠正。
2.根据权利要求1所述的车载陀螺仪系数校正方法，其特征在于，对所述⑶3数据进行模式匹配包括:所述⑶3数据划分为多段，对于每一⑶3数据段分别判断其是否符合所述预设条件，若符合所述预设条件，则该⑶3数据段为直线行驶路段；若不符合所述预设条件，则该即3数据段为非直线行驶路段。
3.根据权利要求2所述的车载陀螺仪系数校正方法，其特征在于，所述预设条件包括以下条件中的一个或多个: 当前即3数据段的角度差小于预设角度阈值； 当前数据段的距离超过预设距离阈值； 当前即3数据段对应的陀螺仪数据段的累计角度变化和瞬时角度变化小于预设角度变化阈值； 当前即3数据段结束时刻的瞬时速度超过预设瞬时速度阈值； 当前数据段结束时刻的位置信息与路网匹配；以及 当前即3数据段的平均车速超过预设平均车速阈值。
4.根据权利要求2所述的车载陀螺仪系数校正方法，其特征在于，采用如下方式寻找所述预设模式:如果当前数据段为直线行驶路段，则向前进行匹配寻找，寻找前一个直线行驶路段。
5.根据权利要求1所述的车载陀螺仪系数校正方法，其特征在于，将该两段直线行驶路段内的⑶3数据作为参照，对陀螺仪的角度系数进行纠正包括: 根据该两段直线行驶路段内的⑶3数据计算该两段直线行驶路段之间的转角； 使用所述两段直线行驶路段之间的转角对所述陀螺仪的角度系数进行纠正。
6.一种车载陀螺仪系数校正装置，其特征在于，包括: 数据读取模块，用于读取车辆行驶中记录的即3数据； 模式匹配模块，对所述⑶3数据进行模式匹配，寻找如下预设模式:符合预设条件的相邻两段直线行驶路段，该两段直线行驶路段之间由一段非直线行驶路段间隔； 系数纠正模块，将该两段直线行驶路段内的⑶3数据作为参照，对陀螺仪的角度系数进行纠正。
7.根据权利要求5所述的车载陀螺仪系数校正装置，其特征在于，所述⑶3数据划分为多段，所述模式匹配模块对于每一⑶3数据段分别判断其是否符合所述预设条件，若符合所述预设条件，则该⑶3数据段为直线行驶路段；若不符合所述预设条件，则该即3数据段为非直线行驶路段。
8.根据权利要求7所述的车载陀螺仪系数校正装置，其特征在于，所述预设条件包括以下条件中的一个或多个: 当前即3数据段的角度差小于预设角度阈值； 当前数据段的距离超过预设距离阈值； 当前即3数据段对应的陀螺仪数据段的累计角度变化和瞬时角度变化小于预设角度变化阈值； 当前即3数据段结束时刻的瞬时速度超过预设瞬时速度阈值； 当前数据段结束时刻的位置信息与路网匹配；以及 当前即3数据段的车速超过预设车速阈值。
9.根据权利要求7所述的车载陀螺仪系数校正装置，其特征在于，所述模式匹配模块采用如下方式寻找所述预设模式:如果当前⑶3数据段为直线行驶路段，则向前进行匹配寻找，寻找前一个直线行驶路段。
10.根据权利要求6所述的车载陀螺仪系数校正装置，其特征在于，所述系数纠正模块包括: 角度计算单元，根据该两段直线行驶路段内的数据计算该两段直线行驶路段之间的转角； 角度纠正单元，使用所述两段直线行驶路段之间的转角对所述陀螺仪的角度系数进行纠正。
11.一种车载导航系统，其特征在于，包括权利要求6至10中任一项所述的车载陀螺仪系数校正装置。
【文档编号】G01C25/00GK104422465SQ201310407915
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】穆允林 申请人:上海博泰悦臻电子设备制造有限公司