[发明专利]一种高架道路车载辅助导航算法及应用

权利要求书

1.一种高架道路车载辅助导航算法，其特征在于：通过加速度传感器采集车辆重力方向实时加速度信号分量，结合地图信息系统，采用限定时窗内高架预判算法，所述高架预判算法的流程为：

(1)g方向加速度分量采集，利用加速度传感器测出重力g方向的加速度分量；

(2)倾角换算，分段计时，利用加速度测量倾角的原理，测出车辆行驶过程中的倾角α，同时对加速度信号达到一定阈值h时开始计时t，加速度信号小于阈值h时计时结束；阈值h是可以根据路面情况实现自动调节，在算法中阈值h以一个向量组[h]出现；向量组[h]的初始值由大量经验数据组成，必须进行高架路面上行下行的大量实测才能得到；高架预判算法在运行过程中，根据实际行驶过程中的实测加速度数据进行调节阈值h，并且得到满足阈值h条件下的t；其中h＝[h₁,h₂,h₃...,h_n]，T＝[T₁，T₂，T₃...T_n]，T为时间阈值；

(3)高架预判算法，所述高架预判算法的核心是对满足h条件下的分段时间t进行判定；分段时间t也是一个向量组，判定过程中t必须首先设置一个经验值，经验值源于大量的实际路况实测数据，然后利用此经验值设置阈值T＝[T₁，T₂，T₃...T_n]；当实测满足阈值h的时间数据t与阈值T进行比较时，符合阈值T的条件下，即满足以下公式

判定是高架道路；

(4)匹配地图信息，根据实测得到满足阈值的数据倾角α、时间t后，将所述数据与地图信息进行匹配，如在地图信息上出现高架并行道路，则判定为高架道路入口或出口；同时，根据倾角α的正负信息，可以判定是高架上行或下行；如果与地图信息不匹配，则重新返回到第一步进行重力方向加速度分量采集，重复(1)至(4)的算法过程；

(5)高架道路判定及规划行驶方案，当高架预判算法判定高架道路成功后，高架预判算法将重新对导航规划进行实际道路规划。

2.根据权利要求1所述的高架道路车载辅助导航算法，其特征在于：在步骤(2)中利用加速度测量倾角的原理，测出车辆行驶过程中的倾角α的公式为：

其中A_x＝g sinα，A_x是X轴方向加速度分量，A_y为Y轴方向加速度分量，A_z为Z轴方向加速度分量，A_xg代表重力方向加速度分量。

3.一种高架道路车载辅助导航算法的应用，其特征在于：其采用权利要求1或权利要求2所述的高架道路车载辅助导航算法，采用三轴加速度传感器，利用重力方向加速度与行驶方向加速度组合计算车辆在重力方向的加速度分量来得到车辆行驶过程中的倾角状态。

4.根据权利要求3所述的高架道路车载辅助导航算法的应用，其特征在于：采用二轴加速度传感器，利用行驶方向加速度测量重力方向的加速度分量来得到车辆行驶过程中的倾角状态。