[发明专利]基于气压计的在高架上或高架下的检测方法

说明书

本发明提供了一种基于气压计的在高架上或高架下的检测方法，当汽车从普通道路行驶至高架道路上或者从高架道路行至普通道路上时，高度会发生变化，因此可以利用气压计敏感绝对高度的变化值从而进行当前是否处于高架上或者高架下的检测。本发明利用手机或者车载设备搭载的气压计并结合本地端和/或服务端的地图信息进行高架上或者高架下的识别，进而辅助导航系统选取合适的导航融合参数，并精准定位到高架道路或者普通道路的问题。

技术领域

本发明涉及道路检测技术领域，具体涉及一种基于气压计的在高架上或高架下的检测方法。

背景技术

现代社会城市化进程加速，城市范围日益扩大，新的基础设施如普通道路、高架道路、城市快速路等不断投入建设和使用，交通网络错综复杂。由于人民生活水平提高，汽车保有量也急剧增加，因此行车至陌生目的地时导航软件的导航定位需求与日俱增。受制于技术水平的限制，基于消费级GNSS(全球导航卫星系统)或者GNSS与惯性导航融合的导航解仅仅在2D范围内具有一定的精度，高程上的精度置信度不高，无法定位当前位置在高架道路上还是在高架下的普通道路上，因此常常会出现用车载或手机导航软件导航时，明明是在高架上，导航却让你下一个路口右转的窘境，给行车人带来较大的不便和困扰。

目前一些中高配版智能手机，智能运动型手表以及车载后视镜通常会搭载气压计。并且由于硬件价格日益下降以及IOT(物联网)概念的兴起，气压计的搭载有往低端智能型设备中普及的趋势。气压计是一种可以敏感目前地理位置气压强度的传感器器件，气压值与当前的温度、距离海平面的高度以及当天的平均海平面气压有关，因此可以由气压值推算出目前的高度值和高度差值。同时结合本地端和或服务端的地图信息，可以获取当前是否在高架围栏范围内，若在高架围栏范围内，且气压计解算的高度值满足一定变化，则可以粗略确认目前处于高架上或者高架下的状态。同时若高架出入匝道口的坡度属性信息可利用，则可利用高度差与匝道口属性信息进行交叉验证，保证了精度。另外，若气压计与导航解算算法进行紧组合，则导航软件可利用检测出来的高架上或高架下信息选择合适的组合权重，提高组合算法的精度。

目前已有的上下高架的方案有基于GNSS高度差来判断上下高架的方案，以及利用手机里的加速度传感器和GPS提供的速度信息计算重力分量在速度方向的投影来上下高架的方案。

利用GNSS高度差信息来判断上下高架的方案精度较低，因为GNSS在高度方向解算误差较大，容易受地形和周围环境的影响，并且在GNSS信号丢失的情况下不能判断出上下坡的情况。利用手机内置的加速度结合GPS速度信息计算出重力分量在速度方向的投影方案受到传感器期间的误差噪声影响较大，需精确估计出传感器的零偏，安装误差角和随机的噪声项，因此精度较低。

发明内容

本发明利用手机或者车载设备搭载的气压计并结合本地端和/或服务端的地图信息进行高架上或者高架下的识别，进而辅助导航系统选取合适的导航融合参数，解决了精准定位到高架道路或者普通道路的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种基于气压计的在高架上或高架下的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，若本地端或者服务端检测出在高架围栏范围内，触发高架状态检测；

步骤2，输入气压计值，通过低通滤波滤除高频噪声；同时输入行车速度；

步骤3，计算当前时刻与上一秒时刻行驶的距离，对气压计值进行线性插值，将基于时间序列的气压计值转换为基于距离的气压计值；

步骤4，选取一段距离的滑动窗口，对滑动窗口内的气压计值进行最小二乘拟合，并计算拟合的斜率；

步骤5，若拟合的斜率大于设定的阈值A或小于设定的阈值-A，则标记滑动窗口中最旧的时刻为上坡或下坡的开始点，并计算开始点的气压计值Q_o；