CN104898146A - 一种车载定位装置 - Google Patents

一种车载定位装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104898146A
CN104898146A CN201510206224.2A CN201510206224A CN104898146A CN 104898146 A CN104898146 A CN 104898146A CN 201510206224 A CN201510206224 A CN 201510206224A CN 104898146 A CN104898146 A CN 104898146A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
inertial positioning
vehicle
data
pick device
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
CN201510206224.2A
Other languages
English (en)
Inventor
蔡桂钧
罗美柏
黄继昌
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.)
GUANGXI ZHITONG ENERGY SAVING ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
GUANGXI ZHITONG ENERGY SAVING ENVIRONMENTAL PROTECTION 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 GUANGXI ZHITONG ENERGY SAVING ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical GUANGXI ZHITONG ENERGY SAVING ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201510206224.2A priority Critical patent/CN104898146A/zh
Publication of CN104898146A publication Critical patent/CN104898146A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/45—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement
    • G01S19/46—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement the supplementary measurement being of a radio-wave signal type
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/45—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement
    • G01S19/47—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement the supplementary measurement being an inertial measurement, e.g. tightly coupled inertial

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明涉及一种车载定位装置，包括微控制器MCU模块、非惯性定位模块、远程通信模块、惯性定位模块、人机交互模块及电源模块，所述车载定位装置通过GPS定位结合蜂窝定位进行非惯性定位，在不适宜应用非惯性定位的情况下采用辅助惯性定位方式，通过上述三种方式的有机结合，解决了单一定位技术使用时的对环境要求过于严苛的技术问题，而由于惯性定位的自主性能够极大提升所述车载定位装置的自主性，从而将车载系统对GPS信号、蜂窝数据的依赖性降低，从而相应的，降低系统工作的环境要求，提升系统的鲁棒性。

Description

一种车载定位装置
技术领域
本发明涉及定位领域，具体涉及一种车载定位装置。
背景技术
车载定位装置是一种能够帮助用户准确定位当前位置，并且根据既定的目的地计算行程，通过地图显示和语音提示两种方式引导用户行至目的地的仪器的行车辅助设备。车载定位装置的运行主要依赖全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)进行。
GPS系统的基本定位原理是：卫星不间断发送星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出GPS接收机的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。按定位方式，GPS定位分为单点定位和差分定位，但是不论哪一种定位方式都受到GPS接收地点卫星状态的影响，即在室内或卫星信号无法覆盖的地方效果很差，而且如果所在位置上空没有3颗以上的卫星，那么系统就无法从冷启动状态进行定位。
除GPS定位外，还有蜂窝定位，在蜂窝网无线定位系统中，对目标位置的定位是通过检测目标位置和蜂窝网内多个蜂窝区的无线基站收发信机之间传播信号之间的特征参数来估计目标位置的，包括利用到达时间的差(TDOA)，到达时间(TOA)和到达角度(AOA)三种方式。这种基于网络的定位方案是依靠移动通信网络，对利用地面信号采用AOA或TDOA分析处理为移动设备进行三角定位，这种方案的缺陷是在蜂窝基站几何条件或覆盖条件差的地区，定位效果也不理想。
因此，为了提升定位效果，有必要将GPS定位和蜂窝定位结合起来，扬长避短，从而提升定位效果。
航推定位是一种完全自助式的惯性定位方法，其原理主要是利用航向传感器和距离传感器实时检测目标的航向角和位移，从而推算出移动目标的位置信息，具有短时间定位精度高、自主性强等特点，而将GPS、蜂窝的非惯性定位技术和惯性定位技术结合起来，就可以构成自助式的定位系统，将对GPS、蜂窝的依赖性降低，从而相应的，降低系统工作的环境要求，提升系统的鲁棒性。
发明内容
为了克服传统GPS技术和蜂窝技术的缺点，本发明提供了一种车载定位装置，所述车载定位装置通过GPS定位结合蜂窝定位进行非惯性定位，在不适宜应用非惯性定位的情况下采用辅助惯性定位方式，通过上述三种方式的有机结合，解决了单一定位技术使用时的对环境要求过于严苛的技术问题，而由于惯性定位的自主性能够极大提升所述车载定位装置的自主性，从而将车载系统对GPS信号、蜂窝数据的依赖性降低，从而相应的，降低系统工作的环境要求，提升系统的鲁棒性。
本发明是以如下技术方案实现的，一种车载定位装置，包括微控制器MCU模块、非惯性定位模块、远程通信模块、惯性定位模块、人机交互模块及电源模块；
所述非惯性定位模块、远程通信模块、惯性定位模块、人机交互模块及电源模块均与所述微控制器MCU模块相连；，
所述微控制器MCU模块通过CAN总线与车辆ECU单元相连，所述微控制器MCU模块对所述车载定位装置进行综合控制，并通过远程通信模块与后台监控中心进行通信，
所述非惯性定位模块用于为车辆提供实时定位数据，包括GPS数据获取模块、定位数据计算模块和蜂窝数据获取模块，所述非惯性定位模块是同时从GPS卫星和蜂窝网络收集位置数据的，然后组合这些数据生成精确的三维实时位置数据；
所述惯性定位模块用于在所述非惯性定位模块在不能及时获取定位数据的情况下，起到辅助定位作用的，所述惯性定位模块通过实时获取所述追踪器的运动信息，从而计算出所述追踪器的实时位置，所述惯性定位模块包括数字罗盘、加速度计和陀螺仪，所述数字罗盘用于测量所述车辆运动过程中的方向角，所述加速度计用于测量所述车辆运动过程中的加速度，所述陀螺仪用于测量运动过程中的角速度，所述惯性定位模块综合所述方向角、加速度和角速度计算出所述车辆的位移变量，从而在已知所述非惯性模块获取的定位数据的情况下，推算出实时位置数据，
所述远程通信模块用于与所述后台监控中心进行通讯，并将所述实时位置数据传输至所述后台监控中心，
所述人机交互模块用于对所述车载定位装置进行控制。
优选的，所述惯性定位模块在GPS数据和蜂窝数据都不够充分，从而无法单独完成定位的情形下，会组合这两种信息源，只利用一颗GPS卫星和一个蜂窝站点的数据就可以完成定位。
优选的，所述人机交互模块包括矩阵按键单元、液晶显示单元和音频输出单元。
优选的，所述非惯性模块使用Honeywell公司的HMC5883L三轴数字罗盘，ADXL45三轴加速度计和L3G4200D三轴陀螺仪。
优选的，所述车载定位装置还能够加载地图，用于提供导航功能。
优选的，所述远程通信模块使用wifi或gprs。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种车载定位装置，所述车载定位装置通过GPS定位结合蜂窝定位进行非惯性定位，在不适宜应用非惯性定位的情况下采用辅助惯性定位方式，通过上述三种方式的有机结合，解决了单一定位技术使用时的对环境要求过于严苛的技术问题，而由于惯性定位的自主性能够极大提升所述车载定位装置的自主性，从而将车载系统对GPS信号、蜂窝数据的依赖性降低，从而相应的，降低系统工作的环境要求，提升系统的鲁棒性。
附图说明
图1是一种车载定位装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
在一个实施例中，如图1所示，一种车载定位装置，包括微控制器MCU模块、非惯性定位模块、远程通信模块、惯性定位模块、人机交互模块及电源模块；
所述非惯性定位模块、远程通信模块、惯性定位模块、人机交互模块及电源模块均与所述微控制器MCU模块相连；，
所述微控制器MCU模块通过CAN总线与车辆ECU单元相连，所述微控制器MCU模块对所述车载定位装置进行综合控制，并通过远程通信模块与后台监控中心进行通信，
所述非惯性定位模块用于为车辆提供实时定位数据，包括GPS数据获取模块、定位数据计算模块和蜂窝数据获取模块，所述非惯性定位模块是同时从GPS卫星和蜂窝网络收集位置数据的，然后组合这些数据生成精确的三维实时位置数据；
所述惯性定位模块用于在所述非惯性定位模块在不能及时获取定位数据的情况下，起到辅助定位作用的，所述惯性定位模块通过实时获取所述追踪器的运动信息，从而计算出所述追踪器的实时位置，所述惯性定位模块包括数字罗盘、加速度计和陀螺仪，所述数字罗盘用于测量所述车辆运动过程中的方向角，所述加速度计用于测量所述车辆运动过程中的加速度，所述陀螺仪用于测量运动过程中的角速度，所述惯性定位模块综合所述方向角、加速度和角速度计算出所述车辆的位移变量，从而在已知所述非惯性模块获取的定位数据的情况下，推算出实时位置数据，
所述远程通信模块用于与所述后台监控中心进行通讯，并将所述实时位置数据传输至所述后台监控中心，
所述人机交互模块用于对所述车载定位装置进行控制。
优选的，所述惯性定位模块在GPS数据和蜂窝数据都不够充分，从而无法单独完成定位的情形下，会组合这两种信息源，只利用一颗GPS卫星和一个蜂窝站点的数据就可以完成定位。
优选的，所述人机交互模块包括矩阵按键单元、液晶显示单元和音频输出单元。
优选的，所述非惯性模块使用Honeywell公司的HMC5883L三轴数字罗盘，ADXL45三轴加速度计和L3G4200D三轴陀螺仪。
优选的，所述车载定位装置还能够加载地图，用于提供导航功能。
优选的，所述远程通信模块使用wifi或gprs。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种车载定位装置，其特征在于，包括微控制器MCU模块、非惯性定位模块、远程通信模块、惯性定位模块、人机交互模块及电源模块；所述非惯性定位模块、远程通信模块、惯性定位模块、人机交互模块及电源模块均与所述微控制器MCU模块相连；，
所述微控制器MCU模块通过CAN总线与车辆ECU单元相连，所述微控制器MCU模块对所述车载定位装置进行综合控制，并通过远程通信模块与后台监控中心进行通信，
所述非惯性定位模块用于为车辆提供实时定位数据，包括GPS数据获取模块、定位数据计算模块和蜂窝数据获取模块，所述非惯性定位模块是同时从GPS卫星和蜂窝网络收集位置数据的，然后组合这些数据生成精确的三维实时位置数据；
所述惯性定位模块用于在所述非惯性定位模块在不能及时获取定位数据的情况下，起到辅助定位作用的，所述惯性定位模块通过实时获取所述追踪器的运动信息，从而计算出所述追踪器的实时位置，所述惯性定位模块包括数字罗盘、加速度计和陀螺仪，所述数字罗盘用于测量所述车辆运动过程中的方向角，所述加速度计用于测量所述车辆运动过程中的加速度，所述陀螺仪用于测量运动过程中的角速度，所述惯性定位模块综合所述方向角、加速度和角速度计算出所述车辆的位移变量，从而在已知所述非惯性模块获取的定位数据的情况下，推算出实时位置数据，
所述远程通信模块用于与所述后台监控中心进行通讯，并将所述实时位置数据传输至所述后台监控中心，
所述人机交互模块用于对所述车载定位装置进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种车载定位装置，其特征在于，所述惯性定位模块在GPS数据和蜂窝数据都不够充分，从而无法单独完成定位的情形下，会组合这两种信息源，只利用一颗GPS卫星和一个蜂窝站点的数据就可以完成定位。
3.根据权利要求1或2所述的一种车载定位装置，其特征在于，所述人机交互模块包括矩阵按键单元、液晶显示单元和音频输出单元。
4.根据权利要求3所述的一种车载定位装置，其特征在于，所述非惯性模块使用Honeywell公司的HMC5883L三轴数字罗盘，ADXL45三轴加速度计和L3G4200D三轴陀螺仪。
5.根据权利要求4所述的一种车载定位装置，其特征在于，所述车载定位装置还能够加载地图，用于提供导航功能。
6.根据权利要求5所述的一种车载定位装置，其特征在于，所述远程通信模块使用wifi或gprs。
CN201510206224.2A 2015-04-28 2015-04-28 一种车载定位装置 Pending CN104898146A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510206224.2A CN104898146A (zh) 2015-04-28 2015-04-28 一种车载定位装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510206224.2A CN104898146A (zh) 2015-04-28 2015-04-28 一种车载定位装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104898146A true CN104898146A (zh) 2015-09-09

Family

ID=54030906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510206224.2A Pending CN104898146A (zh) 2015-04-28 2015-04-28 一种车载定位装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104898146A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105355072A (zh) * 2015-11-21 2016-02-24 广西南宁至简至凡科技咨询有限公司 一种基于gps的城市交通诱导和车辆监控系统
CN105973243A (zh) * 2016-07-26 2016-09-28 广州飞歌汽车音响有限公司 一种车载惯性导航系统
CN106595676A (zh) * 2016-12-16 2017-04-26 深圳市元征软件开发有限公司 一种位置解析方法、及车载设备
CN109660950A (zh) * 2018-11-30 2019-04-19 Oppo广东移动通信有限公司 导航控制方法及相关产品

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1375999A (zh) * 2001-03-19 2002-10-23 株式会社日立制作所 带位置计算功能的移动手机
US6694260B1 (en) * 2003-05-09 2004-02-17 Deere & Company Inertial augmentation for GPS navigation on ground vehicles
CN102707304A (zh) * 2012-06-29 2012-10-03 郭军瑞 一种全球定位追踪方法及装置
CN103297922A (zh) * 2012-02-27 2013-09-11 上海航鼎电子科技发展有限公司 一种电动车辆远程监控追踪装置
CN104076379A (zh) * 2014-07-01 2014-10-01 山东航向电子科技有限公司 传输率自适应智能省电4g定位跟踪装置及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1375999A (zh) * 2001-03-19 2002-10-23 株式会社日立制作所 带位置计算功能的移动手机
US6694260B1 (en) * 2003-05-09 2004-02-17 Deere & Company Inertial augmentation for GPS navigation on ground vehicles
CN103297922A (zh) * 2012-02-27 2013-09-11 上海航鼎电子科技发展有限公司 一种电动车辆远程监控追踪装置
CN102707304A (zh) * 2012-06-29 2012-10-03 郭军瑞 一种全球定位追踪方法及装置
CN104076379A (zh) * 2014-07-01 2014-10-01 山东航向电子科技有限公司 传输率自适应智能省电4g定位跟踪装置及方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105355072A (zh) * 2015-11-21 2016-02-24 广西南宁至简至凡科技咨询有限公司 一种基于gps的城市交通诱导和车辆监控系统
CN105973243A (zh) * 2016-07-26 2016-09-28 广州飞歌汽车音响有限公司 一种车载惯性导航系统
CN106595676A (zh) * 2016-12-16 2017-04-26 深圳市元征软件开发有限公司 一种位置解析方法、及车载设备
CN109660950A (zh) * 2018-11-30 2019-04-19 Oppo广东移动通信有限公司 导航控制方法及相关产品

Similar Documents

Publication Publication Date Title
El-Sheimy et al. Indoor navigation: State of the art and future trends
CN100533066C (zh) 一种用于地面车辆gps导航的惯性补偿方法
CN102288170B (zh) 一种水下航行器内电子罗盘的校正方法
CN102901977B (zh) 一种飞行器的初始姿态角的确定方法
CN103197279A (zh) 一种移动目标协同定位系统及定位方法
WO2012041109A1 (zh) 一种具备gps导航功能的移动终端及该移动终端形成三维立体位置信息的方法
CN103033836B (zh) 一种车载导航指向装置的导航指向方法
CN110026993B (zh) 一种基于uwb及热释电红外传感器的人体跟随机器人
CN207318731U (zh) 一种具有北斗定位定向功能的车辆监控装置
CN104898146A (zh) 一种车载定位装置
CN109781120B (zh) 一种基于同步定位构图的车辆组合定位方法
CN110617795B (zh) 一种利用智能终端的传感器实现室外高程测量的方法
CN112923931A (zh) 一种基于固定路线下的特征地图匹配与gps定位信息融合方法
CN105301621A (zh) 一种车辆定位装置及一种智能驾考系统
CN103471586A (zh) 一种传感器辅助的终端组合定位方法及装置
CN106093992A (zh) 一种基于cors的亚米级组合定位导航系统及导航方法
CN201974529U (zh) 主动式动态定位仪
Gan et al. Indoor combination positioning technology of Pseudolites and PDR
CN106646539A (zh) 一种gnss接收机航向角的测试方法及系统
CN104898147A (zh) 一种自助式追踪器
CN103293511A (zh) 无人机点对点定位的方法与系统
CN202631738U (zh) 一种基于手机设计的传感器辅助车载定位系统
CN103196442A (zh) 自适应车载导航的终端
CN203519012U (zh) 基于3d传感器与辅助手机的导航定位系统
CN206281978U (zh) 一种gnss接收机航向角的测试系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150909