CN103196442A - 自适应车载导航的终端 - Google Patents

自适应车载导航的终端 Download PDF

Info

Publication number
CN103196442A
CN103196442A CN2013101146858A CN201310114685A CN103196442A CN 103196442 A CN103196442 A CN 103196442A CN 2013101146858 A CN2013101146858 A CN 2013101146858A CN 201310114685 A CN201310114685 A CN 201310114685A CN 103196442 A CN103196442 A CN 103196442A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
signal
terminal
microprocessor
self
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2013101146858A
Other languages
English (en)
Inventor
孟学军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHANGSHU HENGJI TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
CHANGSHU HENGJI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHANGSHU HENGJI TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical CHANGSHU HENGJI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN2013101146858A priority Critical patent/CN103196442A/zh
Publication of CN103196442A publication Critical patent/CN103196442A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

本发明涉及车用导航技术领域，公开了一种自适应车载导航的终端。终端包括传感器、A/D转换模块、微处理器、液晶显示模块及供电电源；传感器包括GPS模块、电子指南针模块、加速度计模块、角速度陀螺；传感器将各自的感应信息传送给微处理器，经运算处理，通过液晶显示模块输出导航信息。本发明能够及时有效的反馈汽车的位置、状态等信息；并通过伪码延时环路的设置，结合角速度陀螺、加速度计模块、电子指南模块，精确地计算出汽车当前的状态数据，有效规避了高层建筑物对导航模块的影响。

Description

自适应车载导航的终端
技术领域
本发明涉及车用导航技术领域，更具体地涉及一种自适应车载导航的终端。
背景技术
步入二十一世纪以来，随则国民经济的持续快速增长，人们收入和消费水平的日益提升，带动了汽车工业的迅速发展。在经济保持快速增长的同时，汽车逐渐成为一种新的消费时尚，载客汽车和载货汽车全面增长，私家车的发展尤为明显，交通拥挤日益严重。
因此智能交通逐渐提到发展日程上来，智能交通是未来交通的发展方向，它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。
随着GPS卫星定位系统的不断发展和完善，越来越走向平民化。特别是近几年，更是广泛应用到了车载导航系统中。GPS 可以在全球范围内，全天候、实时地为各种用户提供运载体的绝对位置、速度、航向和时间信息，因其高精度定位得到了广泛的应用。但是， GPS的动态性能较差，由于GPS 解算延迟、OEM 板固有延迟及数据解码传输等原因，GPS 测量系统存在随机延迟的现象，在运载体转弯时由于滞后特性造成的不良影响尤为突出，而目前还没有一种有效的自适应检测GPS 滞后特性的方法。目前已有采用DR解决GPS滞后特性的方法，如CN 102495415 A中公开了一种GPS 滞后时间的自适应检测方法，该方法基于航位推算系统中惯性测量单元的测量实时性与短时高精度，在一定的检测条件下，利用GPS 测量的航向信息、速度信息与航位推算系统中陀螺仪测量的航向角速度、里程仪测量的速度信息，构造GPS、DR 两测量系统的航向差、速度检测序列，能够有效、自适应地检测出GPS 的滞后时间。但是上述方法并不能及时显示汽车在瞬时转换状态，并且遇到高层建筑物的情况下，GPS受高层建筑阻挡导致失锁，从而不能准确定位。
发明内容
1、本发明的目的。
本发明的为了有效提供车辆在行驶过程中的瞬时状态，避免高层建筑物遮挡等造成导航失锁而提出的一种自适应车载组合导航的终端。
2、本发明所采用的技术方案。
自适应车载组合导航的终端，包括传感器、A/D转换模块、微处理器、液晶显示模块及供电电源。
其中传感器包括GPS模块、电子指南针模块、加速度计模块、角速度陀螺；传感器将各自的感应信息传送给微处理器，经运算处理，通过液晶显示模块输出导航信息；
GPS接收模块接收GPS卫星信号，经前置放大器放大后进行变换，信号处理器将射频信号转换成中频信号，经放大、滤波，送给伪码延时环路，并对信号进行解调，得到基带信号，从载波锁定环路提取与多普勒频移相应的伪距变化率，从伪距延时环路提取伪距，微处理器从基带信号中译出星历、卫星时钟校正参数，并结合伪距、伪距变化率以及初始数据，完成用户经纬度和速度的计算；
陀螺仪测量角速度，并将角度信息经过滤波和A/D变换之后，发送给微处理器；
电子指南针模块有两个相互垂直的敏感轴，分别测量地球磁场在其敏感轴上的磁场分量，通过电路处理，输出正比于磁场强度的模拟电压，经过A/D转换为数字信号，送给微处理器计算方位角。
加速度计模块用于测量运动物体的加速度和运动体的姿态，它由两个ADXL202芯片组成，每一个ADXL202芯片有两个相互垂直的敏感轴，其中一个芯片水平放置，感应前进加速度，经过积分，就可以得到运动物体的速度和位移；另一个芯片垂直放置，垂直平面平行于前进方向，用来感应俯仰角和侧倾角。
3、本发明的有益效果。
本发明通过电子指南模块、加速度计模块和角速度陀螺的综合数据采集，能够及时有效的反馈汽车的位置、状态等信息；并通过伪码延时环路的设置，结合角速度陀螺、加速度计模块、电子指南模块，精确地计算出汽车当前的状态数据，有效规避了高层建筑物对导航模块的影响。
附图说明
图1 车载组合导航终端硬件框图。
图2 GPS模块结构框图。
图3巴特沃斯低通滤波器。
图4 电子指南针电压转换电路。
图5 加速度计模块示意图。
图6里程计信号采集电路。
具体实施方式
实施例
自适应车载导航的终端包括传感器、A/D转换模块、微处理器、液晶显示模块及供电电源等，其中传感器包括GPS模块、电子指南针模块、加速度计模块、角速度陀螺、里程计信号接收模块，传感器将各自的感应信息传送给微处理器，经运算处理，通过液晶显示模块输出导航信息。如图1所示。
GPS接收模块的主要功能是接收GPS卫星信号，通过信号处理，获得必要的导航定位信息。GPS接收模块经前置放大器放大后进行变换，信号处理器将射频信号转换成中频信号，经放大、滤波，送给伪码延时环路，并对信号进行解调，得到基带信号；从载波锁定环路提取与多普勒频移相应的伪距变化率，从伪距延时环路提取伪距。微处理器从基带信号中译出星历、卫星时钟校正参数，并结合伪距、伪距变化率以及初始数据，完成用户经纬度和速度的计算。
陀螺仪主要用于测量角速度，并将角度信息经过滤波和A/D变换之后，发送给微处理器。采用LR-46型，工作电压12V。信号输出为电压信号，电压幅度正比于角速度，比例系数为20.65mV/°/s，零位电压3.25±0.25V，带宽30Hz，通过2阶巴特沃斯低通滤波器传送给12位A/D转换器。
电子指南针模块有两个相互垂直的敏感轴，分别测量地球磁场在其敏感轴上的磁场分量，通过电路处理，输出正比于磁场强度的模拟电压，经过A/D转换为数字信号，送给微处理器计算方位角。电子指南针输出的模拟信号，以5V为零点0~10V电压，转化为2.5V为零点0~5V变化的信号，这样既可以和A/D转换器匹配。两路分别处理X轴和Y轴的信号。
加速度计模块不仅用于测量运动物体的加速度，而且用来测量运动体的姿态，它由两个ADXL202芯片组成，每一个ADXL202芯片有两个相互垂直的敏感轴，其中一个芯片水平放置，感应前进加速度，经过积分，就可以得到运动物体的速度和位移；另一个芯片垂直放置，垂直平面平行于前进方向，用来感应俯仰角和侧倾角。放置方式如图所示。
里程计信号采集模块用来测量汽车的位移。该电路的作用是将里程计一次感应元件的触发信号转换为微处理器可以识别的方波信号。
A/D转换模块采用ADS7862芯片，是无误码12位模数转换器，4通道输入，并口输出，转换频率500KHz，满足信号采集速度。
采用基于ARM920T ARM Thumb Processor的微控制器，极大的提高了系统的信息处理能力。微控制器负责整个终端各个外设信息的采集、计算、控制和处理。
上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种自适应车载导航的终端，其特征在于：包括传感器、A/D转换模块、微处理器、液晶显示模块及供电电源；
传感器包括GPS模块、电子指南针模块、加速度计模块、角速度陀螺；传感器将各自的感应信息传送给微处理器，经运算处理，通过液晶显示模块输出导航信息；
GPS接收模块接收GPS卫星信号，经前置放大器放大后进行变换，信号处理器将射频信号转换成中频信号，经放大、滤波，送给伪码延时环路，并对信号进行解调，得到基带信号，从载波锁定环路提取与多普勒频移相应的伪距变化率，从伪距延时环路提取伪距，微处理器从基带信号中译出星历、卫星时钟校正参数，并结合伪距、伪距变化率以及初始数据，完成用户经纬度和速度的计算；
陀螺仪测量角速度，并将角度信息经过滤波和A/D变换之后，发送给微处理器；
电子指南针模块有两个相互垂直的敏感轴，分别测量地球磁场在其敏感轴上的磁场分量，通过电路处理，输出正比于磁场强度的模拟电压，经过A/D转换为数字信号，送给微处理器计算方位角；
加速度计模块用于测量运动物体的加速度和运动体的姿态，它由两个ADXL202芯片组成，每一个ADXL202芯片有两个相互垂直的敏感轴，其中一个芯片水平放置，感应前进加速度，经过积分，就可以得到运动物体的速度和位移；另一个芯片垂直放置，垂直平面平行于前进方向，用来感应俯仰角和侧倾角。
2.根据权利要求1所述的自适应车载导航的终端，其特征在于：还包含里程计信号接收模块，测量汽车的位移，将里程计一次感应元件的触发信号转换为微处理器可以识别的方波信号。
3.根据权利要求1所述的自适应车载导航的终端，其特征在于：所述的陀螺仪采用LR-46型，工作电压12V，信号输出为电压信号，电压幅度正比于角速度，比例系数为20.65mV/°/s，零位电压3.25±0.25V，带宽30Hz。
4.根据权利要求3所述的自适应车载导航的终端，其特征在于：所述的陀螺仪测量出的角度信息通过2阶巴特沃斯低通滤波器传送给A/D转换器。
5.根据权利要求4所述的自适应车载组合导航的终端，其特征在于：所述的A/D转换器为12位A/D转换器。
6.根据权利要求5所述的自适应车载导航的终端，其特征在于：电子指南针输出的模拟信号，以5V为零点0~10V电压，转化为2.5V为零点0~5V变化的信号，两路分别处理X轴和Y轴的信号。
7.根据权利要求5所述的自适应车载导航的终端，其特征在于：A/D转换模块采用ADS7862芯片，是无误码12位模数转换器，4通道输入，并口输出，转换频率500KHz，满足信号采集速度。
8.根据权利要求1所述的自适应车载导航的终端，其特征在于：采用基于ARM920T ARM Thumb Processor的微控制器，用于整个终端的外设信息的采集、计算、控制和处理。
CN2013101146858A 2013-04-03 2013-04-03 自适应车载导航的终端 Pending CN103196442A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013101146858A CN103196442A (zh) 2013-04-03 2013-04-03 自适应车载导航的终端

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013101146858A CN103196442A (zh) 2013-04-03 2013-04-03 自适应车载导航的终端

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103196442A true CN103196442A (zh) 2013-07-10

Family

ID=48719143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013101146858A Pending CN103196442A (zh) 2013-04-03 2013-04-03 自适应车载导航的终端

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103196442A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103411605A (zh) * 2013-07-31 2013-11-27 重庆大学 一种车载无盲区定位导航和行车姿态测量装置及测量方法
CN103471601A (zh) * 2013-09-22 2013-12-25 东莞市泰斗微电子科技有限公司 一种车载组合导航方法及导航系统
CN104155510A (zh) * 2014-09-02 2014-11-19 湖北航天技术研究院总体设计所 一种闭环积分式加速度计动态电流测量装置及方法
CN104181573A (zh) * 2014-09-11 2014-12-03 中国电子科技集团公司第二十六研究所 北斗惯导深组合导航微系统
CN104757977A (zh) * 2015-04-17 2015-07-08 石家庄经济学院 一种基于智能手机的手抖动监测装置
CN104864874A (zh) * 2015-06-19 2015-08-26 北京理工大学 一种低成本单陀螺航位推算导航方法及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101000244A (zh) * 2007-01-05 2007-07-18 北京航空航天大学 一种高集成度mimu/gps/微磁罗盘/气压高度计组合导航系统
CN101319902A (zh) * 2008-07-18 2008-12-10 哈尔滨工程大学 一种低成本组合式定位定向装置及组合定位方法
CN101598559A (zh) * 2008-06-05 2009-12-09 广东电子工业研究院有限公司 车载持续导航装置的定位补偿方法和定位数据的优化算法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101000244A (zh) * 2007-01-05 2007-07-18 北京航空航天大学 一种高集成度mimu/gps/微磁罗盘/气压高度计组合导航系统
CN101598559A (zh) * 2008-06-05 2009-12-09 广东电子工业研究院有限公司 车载持续导航装置的定位补偿方法和定位数据的优化算法
CN101319902A (zh) * 2008-07-18 2008-12-10 哈尔滨工程大学 一种低成本组合式定位定向装置及组合定位方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
韩尧松: "GPS/DR车载组合导航系统硬件及压电陀螺信号处理", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》, 31 December 2005 (2005-12-31) *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103411605A (zh) * 2013-07-31 2013-11-27 重庆大学 一种车载无盲区定位导航和行车姿态测量装置及测量方法
CN103411605B (zh) * 2013-07-31 2015-08-12 重庆大学 一种车载无盲区定位导航和行车姿态测量装置及测量方法
CN103471601A (zh) * 2013-09-22 2013-12-25 东莞市泰斗微电子科技有限公司 一种车载组合导航方法及导航系统
CN103471601B (zh) * 2013-09-22 2015-10-28 泰斗微电子科技有限公司 一种车载组合导航方法及导航系统
CN104155510A (zh) * 2014-09-02 2014-11-19 湖北航天技术研究院总体设计所 一种闭环积分式加速度计动态电流测量装置及方法
CN104181573A (zh) * 2014-09-11 2014-12-03 中国电子科技集团公司第二十六研究所 北斗惯导深组合导航微系统
CN104757977A (zh) * 2015-04-17 2015-07-08 石家庄经济学院 一种基于智能手机的手抖动监测装置
CN104864874A (zh) * 2015-06-19 2015-08-26 北京理工大学 一种低成本单陀螺航位推算导航方法及系统
CN104864874B (zh) * 2015-06-19 2017-11-07 北京理工大学 一种低成本单陀螺航位推算导航方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201266089Y (zh) Ins/gps组合导航系统
US9162682B2 (en) Method and device for determining the speed and/or position of a vehicle
CN104154916B (zh) 一种基于激光陀螺捷联惯组的车载定位设备
CN204347258U (zh) 双天线gnss/ins组合导航系统
CN104121905A (zh) 一种基于惯性传感器的航向角获取方法
US20150304985A1 (en) Mobile Terminal and Method for Obtaining Location Information about Mobile Terminal
CN102928816A (zh) 一种面向隧道环境的车辆高可靠组合定位方法
CN102901977B (zh) 一种飞行器的初始姿态角的确定方法
CN101498583A (zh) 一种汽车导航装置及其定位方法
CN109059909A (zh) 基于神经网络辅助的卫星/惯导列车定位方法与系统
CN103196442A (zh) 自适应车载导航的终端
CN103487052A (zh) 一种基于磁传感器组合的飞行器姿态测量方法
CN207318731U (zh) 一种具有北斗定位定向功能的车辆监控装置
CN103389092A (zh) 一种系留飞艇姿态测量装置及测量方法
CN104502942A (zh) 基于卫星导航和航位推测实现农业机械定位的系统及方法
CN104880189A (zh) 一种动中通天线低成本跟踪抗干扰方法
CN104864874A (zh) 一种低成本单陀螺航位推算导航方法及系统
CN104634345A (zh) 一种自适应步长的室内轨迹追踪方法
CN106093992A (zh) 一种基于cors的亚米级组合定位导航系统及导航方法
CN105403219A (zh) 一种基于mems的自行车导航系统
CN105180950A (zh) 基于气压传感的车辆导航系统
CN202649469U (zh) 有效全球卫星定位系统所在位置判断的定位装置
CN104677359A (zh) 一种动态载体运行轨迹预测预报的方法
CN105929433B (zh) 一种轨道车精确定位方法和系统
JP2014142185A (ja) 車載装置、端末装置、ナビゲーションシステム

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130710