[发明专利]惯性导航系统中陀螺仪刻度因子的校正方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及车载导航技术领域，具体涉及惯性导航系统中陀螺仪刻度因子的校正方法及装置。

背景技术

随着经济的发展，汽车作为一种交通工具得到了广泛的应用，给人们的工作和生活带来极大的方便。人们在驾车出行时，经常会遇到去陌生的地方，但又不熟悉路线的情况，因此，目前市面上的汽车大多都配置有车载导航设备。针对较早期生产的汽车，市场上也有独立的车载导航产品，用户可购买独立的车载导航产品，与汽车配套使用。车载导航设备的使用方便人们出行时提供路线导航，避免用户驾车出行时迷路或因不熟悉路线情况多走弯路，同时节省用户时间和汽车耗油量。

目前，市面上的车载导航系统普遍使用全球卫星定位系统(GPS，Global Positioning System)、俄罗斯ＧＬＯＮＡＳＳ卫星导航系统(Glonass)、欧洲伽利略定位系统(Galileo)、中国北斗卫星导航系统(COMPASS)等。上述定位系统在普通情况下能提供较为精确的定位，但在高楼林立、隧道内、道路遮挡严重等环境下，可能会出现定位偏差严重的问题，从而影响车载导航设备导航的准确度。

市面上另外一种使用较为广泛的导航系统为惯性导航系统(INS，Inertial Navigation System)。目前，惯性导航系统的两种常用技术方案为：

1、采用三轴陀螺仪、三轴加速度计及里程计计算航程。

2、采用单轴陀螺仪及里程计计算航程。

惯性导航的定位精确度主要与所用角度传感器的精确度有关，而用于测量角度的陀螺仪因其固有误差的累积，导致其定位精度随时间推移而逐渐降低。因此为了确保惯性导航系统定位的精确度，从而确保导航的准确度，则需要对陀螺仪的刻度因子实时校正。

现有技术中，主要通过全球卫星导航系统的定位轨迹对陀螺仪的刻度因子进行校正，此方法在遇到长时间内全球卫星定位系统定位偏差严重或未能满足其他校正条件时，导航系统不能及时为陀螺仪的刻度因子进行校正，从而影响导航系统的定位精确度，存在误导航的风险。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足和缺陷，提供一种惯性导航系统中通过车道线的变化角度校正陀螺仪刻度因子的方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：惯性导航系统中陀螺仪刻度因子的校正方法，包括以下步骤：

获取车道线变化角度；

通过陀螺仪测量车身旋转角度；

比较相同时间段内车道线变化角度及陀螺仪测量的车身旋转角度；

根据比较结果校正陀螺仪刻度因子。

作为优选，所述获取车道线变化角度的步骤具体如下：

通过摄像头采集车身前方或后方的视频图像；

通过车道线识别单元对所采集的视频图像进行车道线提取；

根据所提取的车道线计算车道线变化角度。

作为优选，所述通过车道线识别单元对所采集的视频图像进行车道线提取的步骤具体为：

将获取的视频图像进行预处理；

对车道线的边缘进行检测。

作为优选，所述根据所提取的车道线计算车道线变化角度的步骤具体为：

将经边缘检测得到的图像进行Hough变换得到多条直线；

根据上述多条直线所处图像的位置与斜率来确定车道线；

根据视频图像坐标系与世界坐标系的映射关系计算所述车道线与车身所形成的夹角；

计算前后两次检测车道线与车身形成的夹角之差，得到前后两次检测车道线的变化角度。

作为优选，所述比较相同时间段内车道线变化角度及陀螺仪测量的车身旋转角度的步骤具体为：

根据陀螺仪的规格设置刻度因子的变化阈值；

判断相同时间段内车道线变化角度与陀螺仪测量的车身旋转角度之差的绝对值是否超过预设的变化阈值；

所述根据比较结果校正陀螺仪刻度因子的步骤具体为：

当相同时间段内车道线变化角度与陀螺仪测量的车身旋转角度之差的绝对值超过变化阈值时，则根据车道线变化角度及陀螺仪测量的车身旋转角度校正陀螺仪刻度因子，否则不校正陀螺仪刻度因子。

作为优选，所述校正后陀螺仪的刻度因子S₂＝S₁*B/A，其中，S₁为陀螺仪的原刻度因子，A为车道线变化角度，B为陀螺仪测量的车身旋转角度。

本发明的另一目的在于提供一种实现上述陀螺仪刻度因子校正方法的装置，包括：

陀螺仪，用于计算车身旋转角度；