[發明專利]一種基于車輛狀態的GPS診斷方法

有效

• 申請號: 202010422088.1
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111665530B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 李珺;馮沖;黃立明
• 申請（專利權）人: 北京踏歌智行科技有限公司
• 主分類號: G01S19/39
• 分類號: G01S19/39;G01S19/42
• 代理公司: 北京航智知識產權代理事務所(普通合伙) 11668
• 代理人: 黃川;史繼穎

本發明公開了一種基于車輛狀態的GPS診斷方法，包括以下步驟：基礎信息獲??；傳感器反饋數據的時間對準；傳感器反饋數據的空間對準；緩存歷史時刻的數據并維護規模不變；依據歷史時刻的信息推測車輛當前位置；與GPS數據的定位結果進行對比并輸出判定結果。本發明提供的診斷方法適用于礦區無人駕駛環境，可以根據車輛運動時歷史某一時刻到當前時刻時間段內的自身參數，經過一系列數據的處理和計算后，推測出車輛在這個時間段內的位姿變化情況；然后經過和GPS定位信息的對比，可以判斷出GPS數據是否發生了異常，避免后續引用已經發生漂移的GPS數據進行定位造成的決策失誤。

技術領域

本發明涉及汽車主動安全領域，特別涉及一種基于車輛狀態的GPS診斷方法。

背景技術

目前，在汽車主動安全領域，車輛運動狀態主要通過三種方法來測量或估計。一種是利用低成本的車載傳感器，對測量的信號進行簡單的數學推算來獲取有關車輛運行狀態。二是利用高精度的傳感器對有關車輛運行狀態進行直接測量(如全球導航衛星系統GNSS，尤其是高精度全球定位系統GPS等)。第三種是模型法，即通過對汽車的運行過程進行運動學或動力學建模，同時將低成本的車載傳感器信息作為觀測信息，進行適當的濾波估計算法實現對汽車運行狀態的估計。在礦區中，一般使用GPS信息對車輛進行定位和軌跡規劃，由于露天礦區中礦區路況差并且道路在礦坑下方GPS信號有時較差易發生漂移的，會導致車輛不能夠正常行駛或帶來嚴重的后果。

對車輛進行異常行為檢測，若能在車輛出現異常行為變化過程中就開始對車輛行為進行檢測、提示預警，當車輛達到最終狀態時即能馬上判斷出該車狀態，并提出最終預警，這將大大縮短車輛檢測時間、以便及時預警和上報管理中心，快速對該事件進行處理并預防二次事故的發生?？梢姡瑢崟r進行車輛異常行為檢測有助于預防事故的發生，提高車輛運行效率，實現低碳安全出行目標。所以研究車輛異常數據自動檢測算法，對其進行動態反饋已成為研究者們的一個重要研究方向。

現有的技術方案大多直接使用GPS數據進行車輛的狀態觀測值，不對GPS數據的可靠性和穩定性做評估，事實上GPS數據并不是持續穩定，不出錯誤的。如果用錯誤的定位信息去進行車輛的控制，避障等處理，必然會帶來很大的系統故障和安全隱患。專利CN108399743?A公開了一種基于GPS數據的高速公路車輛異常行為檢測方法與流程；專利CN102556075?A公開了一種基于改進擴展卡爾曼濾波的車輛運行狀態估計方法；專利CN108136867?A)公開了自動駕駛車輛的車輛位置點轉發方法，該技術方案的流程圖如圖1所示；以上技術方案的描述過程中并沒有涉及到對GPS數據的可靠性進行檢測，也沒有涉及到GPS數據的診斷相關的方法，全部默認GPS數據的精度比較高。僅在專利CN108136867?A中提到了基于移動方向和與后車輪相關的第一位置，計算與前車輪相關的第二位置，但是沒有考慮前輪角的精度問題，前輪驅動和后輪驅動的差異，也沒有對歷史位置信息做關聯計算。

發明內容

本發明的目的在于針對上述存在的問題和不足，提供一種針對露天礦區的無人駕駛車輛狀態估計和GPS診斷方法，該方法適用于礦區無人駕駛環境，可以根據車輛運動時歷史某一時刻到當前時刻時間段內的自身參數(速度，前輪轉角)，經過一系列數據的處理和計算后，推測出車輛在這個時間段內的位姿變化情況。然后經過和GPS定位信息的對比，可以判斷出GPS數據是否發生了異常，避免后續引用已經發生漂移的GPS數據進行定位造成的決策失誤，這對比較依賴GPS信息的礦區自動駕駛顯的尤為重要。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于車輛狀態的GPS診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：基礎信息獲??；

步驟二：傳感器反饋數據的時間對準；

步驟三：傳感器反饋數據的空間對準；

步驟四：緩存歷史時刻的數據并維護規模不變；

步驟五：依據歷史時刻的信息推測車輛當前位置；