CN111063210A - 一种基于高精度定位的车辆监控方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高精度定位技术领域,公开了一种基于高精度定位的车辆监控方法,包括以下步骤:获取所述车辆的高精度位置信息;根据高精度位置信息,持续计算两个连续时刻对应的位置点的车辆航向角的变化率,若所述变化率大于第一阈值,则生成碰撞指令;将所述碰撞指令实时上报。同时公开了一种基于高精度定位的车辆监控设备,所述监控设备包括高精度定位模块、解算模块、处理器以及上报模块;高精度定位模块用于获取所述车辆的高精度位置信息;解算模块用于根据所述高精度位置信息,持续计算两个连续时刻对应的位置点的车辆航向角的变化率;处理器用于当所述变化率大于第一阈值时,生成碰撞指令;上报模块用于将所述碰撞指令实时上报。
Description
技术领域
本发明涉及高精度定位的技术领域,特别是涉及一种基于高精度定位的车辆监控方法及设备。
背景技术
目前,市场上普通的行车记录仪也具备GPS定位功能,但GPS定位的误差会大于5~20米,会超出一个车道宽,定位到逆向的行车道,不利于实现对车辆的监控功能,具备高精度定位的行车记录仪比普通行车记录仪的定位精度更高,其定位精度一般可以达到亚米级甚至是达到厘米级,在车辆状态的监控上具有更好的优势。
此外,一些行车记录仪也具备对车辆状态的监控功能,如车道偏离警示、防撞警示,但这些功能主要依赖机器视觉设备,容易受天气影响,在雨、雪、雾天气下会降低图像识别的准确率,高精度定位的行车记录仪可以通过对高精度定位数据的解算,监控车辆的行驶状态;还具有将车辆行驶状态实时上报云端服务器的功能,通过人机交互,将相关结果以预警信息的形式播报给其他相关车辆,受到外界环境的影响相对较小,有利于提高车辆的行驶安全。
发明内容
为至少解决车辆行驶状态实时监控的技术问题,本发明提出了一种基于高精度定位的车辆监控方法及装置的方法及设备,其技术方案如下:
一种基于高精度定位的车辆监控方法,包括以下步骤:获取所述车辆的高精度位置信息;根据所述高精度位置信息,持续计算两个连续时刻对应的位置点的车辆航向角的变化率,若所述变化率大于第一阈值,则生成碰撞指令;将所述碰撞指令实时上报。
优选地,根据预设规则判断车辆的行使状态,所述行使状态包括直线行驶状态和弯道行使状态;当所述行驶状态为直线行驶状态时,若所述变化率大于第二阈值,则生成碰撞指令。
优选地,根据预设规则判断车辆的行使状态,所述行使状态包括直线行驶状态和弯道行使状态;当所述行使状态为弯道行驶状态时,若所述变化率大于第三阈值,则生成碰撞指令。
优选地,根据所述高精度位置信息,解算每一位置点的距离数值;若所述距离数值随时间增加逐渐变大,则生成加速指令;在所述距离数值随时间增加逐渐变大的过程中,若出现所述距离数值小于第四阈值,则生成碰撞指令;在所述距离数值逐渐变大且维持恒定数值后,若出现所述距离数值小于第五阈值,则生成碰撞指令。
优选地,根据所述高精度位置信息,解算每一位置点的距离数值;若所述距离数值随时间增加逐渐变小,则生成减速指令;当所述距离数值小于第六阈值时,则生成停止指令。
优选地,若所述距离数值在持续第一时长后小于第七阈值,则生成碰撞确定指令。
优选地,若所述距离数值在持续第二时长后大于第八阈值,则生成碰撞误判指令。
优选地,将所述指令实时上报服务器,服务器根据所述指令生成预警信息并播发给其他车辆。
优选地,根据所述车辆碰撞指令,同时触发录像和拍照程序。
另一方面,本发明还公开了一种基于高精度定位的车辆监控设备,包括以下模块:高精度定位模块、解算模块、处理器以及上报模块;所述高精度定位模块用于获取所述车辆的高精度位置信息;所述解算模块用于根据所述高精度位置信息,持续计算两个连续时刻对应的位置点的车辆航向角的变化率;所述处理器用于当所述变化率大于第一阈值时,生成碰撞指令;所述上报模块用于将所述碰撞指令实时上报。
本发明的一些技术效果在于:通过高精度定位模块为车辆提供高精度定位,再通过解算模块获得高精度位置信息,计算位置点的车辆航向角的变化率和各个位置点之间的距离数值,提出一种利用高精度定位监控车辆行驶状态的方案,该方案低成本且易于操作。
附图说明
为更好地理解本发明的技术方案,可参考下列的、用于对现有技术或实施例进行辅助说明的附图。这些附图将对现有技术或本发明部分实施例中,涉及到的产品或方法有选择地进行展示。这些附图的基本信息如下:
图1为一个实施例中,一种两个连续时刻的位置点的车辆航向角的示意图。
具体实施方式
下文将对本发明涉及的技术手段或技术效果作进一步的展开描述,显然,所提供的实施例仅是本发明的部分实施方式,而并非全部。基于本发明中的实施例以及图文的明示或暗示,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所能获得的所有其他实施例,都将在本发明保护的范围之内。
在总体思路上,一种基于高精度定位的车辆监控方法,包括以下步骤:获取所述车辆的高精度位置信息;根据所述高精度位置信息,持续计算两个连续时刻对应的位置点的车辆航向角变化率,若所述变化率大于第一阈值,则生成碰撞指令;将所述碰撞指令实时上报。
通过全球卫星导航***和基于CORS(利用多基站网络RTK技术建立的连续运行的卫星定位服务参考站Continuously Operating Reference Stations,缩写为CORS)网的差分服务对卫星原始观测数据进行解算,获得车辆的高精度位置信息,一般而言,高精度位置信息是经纬度信息,也可以换算成为空间三维坐标系的坐标数值,因此每一个高精度位置信息对应一个位置点,每一个位置点对应一个经纬度信息或坐标数值。在高精度定位时,一般情况下,以每一秒一次的频率获取高精度位置信息。
如图1所示,车辆航向角的变化率,计算公式:
Δθ=|θ2-θ1|
其中,θ2表示t2时刻的车辆航向角,θ1表示t1时刻的车辆航向角,Δθ表示t2时刻和t1时刻车辆航向角的变化率,单位为度每秒,表示为度/秒。
一般而言,根据车辆的行驶轨迹中的两个连续时刻对应的位置点的车辆航向角,可以结算得到车辆航向角的变化率。当车辆处于行驶状态时,车辆有可能发生车辆变道超车、合理的摆动的情况以及道路发生弯曲的状况,车辆航向角的变化率应当在一个合理的范围内变化,而若发生碰撞,车辆会极大的偏离原始行驶路线,碰撞前后的车辆航向角的变化率会产生剧烈的变化。因此可以将所述变化率的第一阈值预设为90°,车辆在连续的两个时刻前后行驶的方向发生了90°的剧烈变化,即车辆航向角的变化率大于90度/秒时可以判断车辆发生了碰撞,当然本领域技术人员也可以根据应用环境或技术需要为第一阈值预设其他大于90度/秒的数值。
生成碰撞信息后,将碰撞信息实时上报到服务器,一般而言上报的频率与高精度定位时获取高精度位置信息的频率一致。
在一些实施例中,根据预设规则判断车辆的行使状态,所述行使状态包括直线行驶状态和弯道行使状态;当所述行驶状态为直线行驶状态时,若所述变化率大于第二阈值,则生成碰撞指令。
预设规则指的是根据已知的至少三个最接近的连续时刻的位置点信息,判断车辆是否处于直线行驶状态或弯道行使状态。当车辆处于直线行驶状态时,两个连续时刻的位置点的车辆航向角是一致的,因此车辆航向角的变化率为零度/秒,但是考虑到车辆变道超车及行驶中合理的摆动等情况以及减少误判的可能性,可以将第二阈值的数值预设在0度/秒至10度/秒的范围区间,例如3度/秒、5度/秒或7度/秒,在一些情况下,第二阈值也可以同第一阈值的预设值一致,当然本领域技术人员也可以根据应用环境或技术需要预设其他的合理数值。
当车辆直线行驶时,所述变化率大于预设的第二阈值,说明发生了碰撞,则生成碰撞指令。
在一些实施例中,根据预设规则判断车辆的行使状态,所述行使状态包括直线行驶状态和弯道行使状态;当所述行使状态为弯道行驶状态时,若所述变化率大于第三阈值,则生成碰撞指令。
预设规则指的是根据已知的至少三个最接近的连续时刻的位置点信息,判断车辆是否处于直线行驶状态或弯道行使状态。如图1所示,当车辆处于弯道行驶状态时,两个连续时刻的位置点的车辆航向角的变化率会随着速度的变化而变化,此时第三阈值可以预设同第一阈值一样的数值,即第三阈值也预设为90度/秒,当然本领域技术人员根据实际情况或技术需要也可以预设大于90度/秒小于180度/秒范围内的其他数值。
当车辆弯道行驶时,所述变化率大于预设的第三阈值,说明发生了碰撞,则生成碰撞指令。
在一些实施例中,根据所述高精度位置信息,解算每一位置点的距离数值;若所述距离数值随时间增加逐渐变大,则生成加速指令;在所述距离数值随时间增加逐渐变大的过程中,若出现所述距离数值小于第四阈值,则生成碰撞指令;在所述距离数值逐渐变大且维持恒定数值后,若出现所述距离数值小于第五阈值,则生成碰撞指令。
每一个位置点的距离数值为D,当车辆处于加速,速度逐渐变大的过程时,其计算公式为:
D=V·t+a·t·t/2
其中t为两个连续时刻的时间间隔(一般而言,在获取高精度位置信息的情况下,时间间隔为1秒),单位为秒;逐渐加速的过程中汽车加速度a的最大值不超过1.2g,在速度加速到最大值120Km/h的情况下,计算得到距离数值D的最大值为39.21m,因此距离数值随时间增加逐渐增大到39.21m的过程中,说明车辆正在加速行驶,则生成加速指令。此外,基于高精度定位,一般而言定位误差在1米的范围以内,因此第四阈值可以预设为1米,即在距离数值逐渐增大到39.21m的过程中,出现距离数值小于预设的1米时,说明发生了车辆碰撞,则生成碰撞指令。当然本领域技术人员根据实际情况或技术需要也可以预设为1米左右的其他数值,例如1.2米、1.5米等。
在距离数值随时间增加逐渐变大到维持恒定数值(即可以是维持最大值39.21m也可以是维持其他数值)后,此时,基于高精度定位,一般而言定位误差在1米的范围以内,因此第五阈值可以通第四阈值设置成一致的数值,例如设置为1米,即在距离数值逐渐增大并维持一个相对恒定的数值后,出现距离数值小于预设的1米时,说明发生了车辆碰撞,则生成碰撞指令。当然本领域技术人员根据实际情况或技术需要也可以预设为1米左右的其他数值,例如1.1米、1.4米等。
在一些实施例中,根据所述高精度位置信息,解算每一位置点的距离数值;若所述距离数值随时间增加逐渐变小,则生成减速指令;当所述距离数值小于第六阈值时,则生成停止指令。
每一个位置点的距离数值为D,当处于减速,速度逐渐变小的过程时,其计算公式为:
D=V·t-a·t·t/2
其中t为两个连续时刻的时间间隔(一般而言,在获取高精度位置信息的情况下,时间间隔为1秒),单位为秒;逐渐加速的过程中汽车加速度a的最大值不超过0.6g,在速度从最大值120Km/h逐渐减小的情况下,计算得到距离数值D的最大值为30.39m。因此距离数值从30.39m开始随时间增加逐渐变小的过程中,说明车辆正在减速行驶,则生成减速指令。此时,基于高精度定位,一般而言定位误差在1米的范围以内,因此第六阈值可以通过第四阈值和第五阈值设置成一致的数值,例如预设为1米,即在距离数值逐渐变小的过程中,出现距离数值小于预设的1米时,则说明车辆逐渐减速到停止,则生成停止指令。当然本领域技术人员根据实际情况或技术需要也可以将第六阈值预设为1米左右的其他数值,例如1.3米、1.4米等。
在一些实施例中,若所述距离数值在持续第一时长后小于第七阈值,则生成碰撞确定指令。
为了减少误判的可能性,在生成碰撞指令后,持续监控距离数值的变化,因此第一时长就是生成碰撞指令后持续监控的时长,一般而言第一时长可以预设为几分钟,例如一分钟、五分钟或十分钟等,也可以预设为几十秒,例如15秒、30秒、40秒等,本领域技术人员根据技术需要还可以设置其他数值。
持续第一时长后距离数值小于第七阈值,则说明车辆确实发生了碰撞,生成碰撞确定指令,因此第七阈值可以通过第四阈值和第五阈值和第六阈值设置成一致的数值,例如预设为1米,即在持续第一时长后,监测得到的距离数值小于预设的1米时,则说明车辆在第一时长内未发生移动,可以断定车辆确实发生了碰撞,则生成碰撞确认指令。当然本领域技术人员根据实际情况或技术需要也可以预设为1米左右的其他数值,例如1.1米、1.3米等。
在一些实施例中,若所述距离数值在持续第二时长后大于第八阈值,则生成碰撞误判指令。
为了减少误判的可能性,在生成碰撞指令后,持续监控距离数值的变化,因此第二时长就是生成碰撞指令后持续监控的时长,一般而言,第一时长可以同第一时长一致,可以预设为几分钟,例如一分钟、五分钟或十分钟等,也可以预设为几十秒,例如15秒、30秒、40秒等,第一时长也可以同第一时长不一致,本领域技术人员根据技术需要还可以设置其他数值。
持续第二时长后距离数值大于第八阈值,则说明车辆未发生碰撞,仅仅是紧急制动,则生成碰撞误判指令。
但是,考虑到紧急制动后未发生碰撞,车辆将继续行驶,因此设置的第八阈值大于第七阈值即可,一般而言可以预设为十米或者几十米,也可以是上百米,即第二时长后,距离数值大于预设的第八阈值,说明车辆在生成碰撞指令在第二时长后发生了移动,因此可以判断车辆未发生碰撞,则生成碰撞误判指令。当然本领域技术人员根据实际情况或技术需要也可以将第八阈值预设为其他合理的数值,例如1公里、1.5公里等。
在一些实施例中,将所述指令实时上报服务器,服务器根据所述指令生成预警信息并播发给其他车辆。
碰撞指令通过网络实时上报到服务器,由服务器将碰撞指令生成相应的预警信息,播发给与该车辆相同道路行驶的其他车辆,有利于对道路状况进行分析,并提前预警,避免二次碰撞的发生。
在一些实施例中,根据所述车辆碰撞指令,同时触发录像和拍照程序。
生成碰撞指令后,为有利于现场证据采集和保存,同时触发录像和拍照程序。
另一方面,本发明还公开了一种基于高精度定位的车辆监控设备,包括以下模块:高精度定位模块、解算模块、处理器以及上报模块;所述高精度定位模块用于获取所述车辆的高精度位置信息;所述解算模块用于根据所述高精度位置信息,持续计算两个连续时刻对应的位置点的车辆航向角的变化率;所述处理器用于当所述变化率大于第一阈值时,生成碰撞指令;所述上报模块用于将所述碰撞指令实时上报。
在符合本领域技术人员的知识和能力水平范围内,本文提及的各种实施例或者技术特征在不冲突的情况下,可以相互组合而作为另外一些可选实施例,这些并未被一一罗列出来的、由有限数量的技术特征组合形成的有限数量的可选实施例,仍属于本发明揭露的技术范围内,亦是本领域技术人员结合附图和上文所能理解或推断而得出的。
最后再次强调,上文所列举的实施例,为本发明较为典型的、较佳实施例,仅用于详细说明、解释本发明的技术方案,以便于读者理解,并不用以限制本发明的保护范围或者应用。
因此,在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等而获得的技术方案,都应被涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于高精度定位的车辆监控方法,其特征在于:包括以下步骤:
获取所述车辆的高精度位置信息;
根据所述高精度位置信息,持续计算两个连续时刻对应的位置点的车辆航向角的变化率,若所述变化率大于第一阈值,则生成碰撞指令;
将所述碰撞指令实时上报。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
根据预设规则判断车辆的行使状态,所述行使状态包括直线行驶状态和弯道行使状态;
当所述行驶状态为直线行驶状态时,若所述变化率大于第二阈值,则生成碰撞指令。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
根据预设规则判断车辆的行使状态,所述行使状态包括直线行驶状态和弯道行使状态;
当所述行使状态为弯道行驶状态时,若所述变化率大于第三阈值,则生成碰撞指令。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
根据所述高精度位置信息,解算每一位置点的距离数值;
若所述距离数值随时间增加逐渐变大,则生成加速指令;
在所述距离数值随时间增加逐渐变大的过程中,若出现所述距离数值小于第四阈值,则生成碰撞指令;
在所述距离数值逐渐变大且维持恒定数值后,若出现所述距离数值小于第五阈值,则生成碰撞指令。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
根据所述高精度位置信息,解算每一位置点的距离数值;
若所述距离数值随时间增加逐渐变小,则生成减速指令;
当所述距离数值小于第六阈值时,则生成停止指令。
6.根据权利要求4至5任一所述的方法,其特征在于:
若所述距离数值在持续第一时长后小于第七阈值,则生成碰撞确定指令。
7.根据权利要求4至5任一所述的方法,其特征在于:
若所述距离数值在持续第二时长后大于第八阈值,则生成碰撞误判指令。
8.根据权利要求1至5任一所述的方法,其特征在于:
将所述指令实时上报服务器,服务器根据所述指令生成预警信息并播发给其他车辆。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
根据所述车辆碰撞指令,同时触发录像和拍照程序。
10.一种基于高精度定位的车辆监控设备,其特征在于:
所述监控设备包括高精度定位模块、解算模块、处理器以及上报模块;
所述高精度定位模块用于获取所述车辆的高精度位置信息;
所述解算模块用于根据所述高精度位置信息,持续计算两个连续时刻对应的位置点的车辆航向角的变化率;
所述处理器用于当所述变化率大于第一阈值时,生成碰撞指令;
所述上报模块用于将所述碰撞指令实时上报。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200424 |