[发明专利]基于虚拟传感器的区域判断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对于驾校路考考试的新型评判方法，尤其是使用GPS进行的基于虚拟传感器的区域判断方法。

背景技术

目前驾校路考中普遍采用的是使用传统传感器来对考试中的车辆进行判断有无撞杆、压线、出界等，例如压力传感器、红外传感器、震动传感器等。这些传感器在驾校修建安装时的布置工作极其复杂，需要很长的时间来进行对驾校场地的传感器安装工作。

在后期使用中，这些传统的实体传感器都会因为天气、环境及碰撞等因素而损毁，因此在实际使用时需要经常进行检测及维护，这就在设备的使用成本及维护上增添了成本。在实际的驾校路考中场地大，实体传感器数量多，其中任何一个实体传感器都会有损坏的可能，由于实体传感器的数量非常之大，所以总体的损坏几率也很大。因此，在驾校的路考中时常都会有传感器的损坏。

为了避免传感器的损坏最好的方法是减少实体传感器的存在，从而减小损坏的几率，同时降低因传感器长期使用所引起的误差带来的影响。

因此在这种情况下，发明了一种用于驾校路考的判断方法，其使用的传感器也非常简洁，只需一套差分GPS即可。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种安装便捷、使用简单、损坏率低、高精度的基于虚拟传感器的区域判断方法，用于驾校路考判断。

本发明所述基于虚拟传感器的区域判断方法是通过以下技术手段实现上述技术目的的：

所述方法包括以下步骤：

（1）使用基于RTK技术的差分GPS来对整个驾校考试场地进行测绘，绘制成考试场地的矢量地图；

（2）使用基于RTK技术的差分GPS来测绘车辆检测点相对于车辆的GPS天线的位置数据；

（3）在考试场地的矢量地图上生成感应区域，并对所述感应区域进行编号，在对所有的感应区域编号后，将感应区域转换成数据形式的区域文件作为实时判断时的位置区域依据；

（4）按顺序提取一个感应区域的区域文件，采用RTK（全称“实时载波相位差分”）技术结合惯导推算来实时计算车辆的虚拟检测点的位置，并与所提取的区域文件进行匹配，判断当前车辆的虚拟检测点是否在感应区域内，如果在，则输出该感应区域的编号，表示该虚拟检测点所代表的测试项目符合标准；如果不在，表示该虚拟检测点所代表的测试项目不符合标准，则提取下一个感应区域的区域文件，继续检测车辆的下一个虚拟检测点是否位于所述下一个感应区域内；直至提取到最后一个感应区域。

本发明所述的区域判断方法中结合使用了惯导推算。惯性导航是由惯性器件组成，例如陀螺仪、加速度计，其具有很强的自主性，不受外界环境所影响，抗干扰性极强，但是由于其自身的定位精度存在随时间的发散漂移，所以使用时间越长位置精度越差。GPS卫星定位由于实时接收GPS导航卫星的定位数据，所以其定位精度高，并且不受使用时间的限制，但是由于要靠接收外部卫星的数据才能提供定位数据，因此在外部通讯收到干扰或者遮挡之后其定位的精度就会下降或者没有定位数据输出。考虑到GPS卫星定位技术和惯性导航技术的各自优势，所以本发明将两种导航方式进行组合处理，当GPS接收的卫星信号受到干扰后即使用惯导推算进行位置推算，在GPS接收的卫星信号正常之后并对惯性器件进行标定，抵消时间累积误差。此种组合方式既能够防御了GPS易受到外界干扰的影响，又增加了惯导推算的位置精度，非常适合城市中的车辆应用。

优选地，本发明所述的区域判断方法中，所述矢量地图采用以基站为中心的平面坐标系，且平面坐标系采用的单位为米。

优选地，所述步骤（2）中，当车辆上的GPS天线的安装位置发生改变时，则重新计算车辆的各个虚拟检测点相对于车辆的GPS天线的位置数据。

优选地，所述步骤（2）的具体步骤为：

①记录车辆的GPS天线的位置坐标及车辆的航向角、俯仰角、横滚角；

②将车辆上需要的检测点投影到地面上作为虚拟检测点；

③使用GPS采集投影到地面上的虚拟检测点的位置坐标；

④将所有虚拟检测点和所述GPS天线的位置的坐标以GPS天线为中心的坐标系平移；

⑤平移后按照当前测量的车辆的航向角、俯仰角、横滚角来旋转回水平状态；

⑥将所有虚拟检测点相对GPS天线的位置坐标的系数保存为参数文件。

优选地，所述步骤（2）与步骤（4）中采用双GPS天线加惯性器件的方式提取车辆的航向角、俯仰角、横滚角。

优选地，所述惯性器件为陀螺仪或加速度计。