一種車(chē)載定位與導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種車(chē)載定位與導(dǎo)航系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：DSP數(shù)據(jù)處理器、MCU微控制單元、陀螺儀加速度、磁場(chǎng)計(jì)傳感器、BD2定位模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示屏、移動(dòng)通信模塊、語(yǔ)音模塊、電源模塊。該導(dǎo)航系統(tǒng)為車(chē)輛行駛提供更準(zhǔn)確更及時(shí)，更能適應(yīng)極端環(huán)境的導(dǎo)航定位功能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種車(chē)載定位與導(dǎo)航系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及北斗定位系統(tǒng)與慣性姿態(tài)解算系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用，屬于車(chē)聯(lián)網(wǎng)的一部分。
【背景技術(shù)】
[0002]北斗定位系統(tǒng)越來(lái)越在大型車(chē)輛上得到廣泛的推廣和應(yīng)用，在車(chē)輛的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和定位方面起到了越來(lái)越重要的作用，但在一些極端環(huán)境下，尤其是當(dāng)車(chē)輛行駛在高山、密林、峽谷、涵洞，或者行駛在有較高建筑物阻擋的地方，往往北斗信號(hào)收不到，造成單純依靠北斗定位輔助導(dǎo)航失靈的情況；還有一種情況北斗導(dǎo)航信息的更新不夠及時(shí)，造成導(dǎo)航數(shù)據(jù)不及時(shí)，在一些關(guān)鍵路口特別需要知道導(dǎo)航位置信息的情況下，反而得不到有效的導(dǎo)航位置信息。
[0003]慣性姿態(tài)解算系統(tǒng)是基于陀螺儀、電子羅盤(pán)、重力加速度傳感器的一種航向姿勢(shì)監(jiān)測(cè)與調(diào)整的系統(tǒng)，是一種小范圍內(nèi)的導(dǎo)航系統(tǒng)，尤其是隨著MEMS陀螺儀光纖陀螺儀的發(fā)展，其體積越來(lái)越微型化，并且整合三種傳感器的多功能一體的九軸陀螺儀傳感器的問(wèn)世，為慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展注入了新的活力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在為行駛在上述極端環(huán)境下車(chē)輛提供一種結(jié)合北斗定位系統(tǒng)和慣性姿態(tài)解算系統(tǒng)雙重優(yōu)勢(shì)的定位導(dǎo)航系統(tǒng)已解決上述問(wèn)題。本實(shí)用新型采用ARM M3系列單片機(jī)與DSP數(shù)字信號(hào)處理器，可以安裝在行駛在極端環(huán)境下的車(chē)輛上。
[0005]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]包括如下硬件組件:DSP數(shù)據(jù)處理器、MCU微控制單元、九軸陀螺儀加速度磁場(chǎng)計(jì)傳感器、北斗2代定位模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示屏、移動(dòng)通信模塊、語(yǔ)音模塊、電源模塊。
[0007]所述MCU微控制單元為ARM M3內(nèi)核高速低功耗單片機(jī)，與其他的模塊通過(guò)總線連接，負(fù)責(zé)從北斗2代定位模塊接收來(lái)自于衛(wèi)星的經(jīng)度緯度、速度、航向等定位信息，從九軸陀螺儀加速度磁場(chǎng)計(jì)傳感器采集三軸磁場(chǎng)強(qiáng)度、三軸角速度、三軸加速度分量，并把九個(gè)數(shù)據(jù)傳遞給DSP處理器，進(jìn)一步將定位信息顯示、航向糾正提示信息通過(guò)顯示屏或者語(yǔ)音模塊提供給司機(jī)。
[0008]所述DSP數(shù)據(jù)處理器是專(zhuān)用數(shù)字信號(hào)處理CPU，主要完成對(duì)MCU測(cè)量回來(lái)的軸陀螺儀加速度磁場(chǎng)計(jì)傳感器采集三軸磁場(chǎng)強(qiáng)度、三軸角速度、三軸加速度分量進(jìn)行濾波算法分析，以得到最優(yōu)的航向校正，為北斗信號(hào)接收不到或者信號(hào)無(wú)效期間進(jìn)行行駛導(dǎo)航提供參考。
[0009]所述移動(dòng)通信模塊采用的制式為GPRS/CDMA。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]1、在北斗信號(hào)接收不到的地方依靠九軸陀螺儀加速度磁場(chǎng)計(jì)傳感器提供的參數(shù)依然能在一定范圍內(nèi)提供持續(xù)導(dǎo)航能力。[0012]2、在高速行駛的路口能及時(shí)有效的知道位置信息，克服北斗更新不及時(shí)造成的行駛超過(guò)現(xiàn)象。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0014]圖中標(biāo)注1.DSP數(shù)字信號(hào)處理器；2.北斗2代定位模塊；3.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；
4.GPRS/CDMA移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信模塊；5.語(yǔ)音播報(bào)模塊；6.九軸陀螺儀磁阻重力加速度綜合傳感器；7.液晶屏顯示模塊；8.供電充電和電源保護(hù)與管理模塊；9.MCU主控制器電路。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面，結(jié)合附圖1以及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述，以便于更清楚的理解本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)思想。
[0016]如附圖1所示，MCU主控制器電路(9)與北斗2代定位模塊⑵、GPRS/CDMA移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信模塊⑷通過(guò)串行總線UART相連接；MCU主控制器電路(9)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(3)、九軸陀螺儀磁阻重力加速度綜合傳感器出)通過(guò)SPI總線相連接；MCU主控制器電路(9)與語(yǔ)音播報(bào)模塊(5)通過(guò)TWI總線相連接；MCU主控制器電路(9)與液晶屏顯示模塊(7)、DSP數(shù)字信號(hào)處理器(I)通過(guò)并口相連接；MCU主控制器電路(9)負(fù)責(zé)采集傳感器數(shù)據(jù)、接收定位信息、將相關(guān)信息可以根據(jù)需要傳回后臺(tái)監(jiān)控服務(wù)器、并對(duì)信息進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)提示或者LCD顯示提示；將從傳感器采集回的重力加速度、角速度、磁場(chǎng)信號(hào)傳遞給DSP芯片，由DSP進(jìn)一步進(jìn)行卡爾曼濾波處理和歐拉角計(jì)算處理，最終得到車(chē)輛的航向傾斜俯仰等姿態(tài)信息，為北斗不起作用的情況下的持續(xù)航向調(diào)整提供依據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.一種車(chē)載用定位與導(dǎo)航系統(tǒng)，包括:DSP數(shù)字信號(hào)處理器(I);北斗2代定位模塊(2);數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(3) ;GPRS/CDMA移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信模塊(4);語(yǔ)音播報(bào)模塊(5);九軸陀螺儀和磁阻重力加速度綜合傳感器(6);液晶屏顯示模塊(7);供電充電和電源保護(hù)與管理模塊(8);MCU主控制器電路(9);其特征在于:MCU主控制器電路(9)通過(guò)串行總線UART與北斗2代定位模塊(2)、GPRS/CDMA移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信模塊(4)相連接；通過(guò)SPI總線與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(3)、九軸陀螺儀和磁阻重力加速度綜合傳感器(6)相連接；通過(guò)TWI總線與語(yǔ)音播報(bào)模塊(5)相連接；通過(guò)并口與液晶屏顯示模塊(7)、DSP數(shù)字信號(hào)處理器(I)相連接。
【文檔編號(hào)】G01C21/28GK203615941SQ201320702657
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年11月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月9日
【發(fā)明者】韓建明 申請(qǐng)人:山西同昌信息技術(shù)實(shí)業(yè)有限公司