CN111504307B - 车载智能组合导航设备 - Google Patents

Abstract

车载智能组合导航设备，包括：卫星定位模块，用于接收定位信息；惯性定位模块，用于获取车辆的惯导信息；数据整合模块，用于处理定位信息、惯导信息，获得车辆的定位信息；温度监测模块，用于监测车内温度。车载智能组合导航设备，在卫星定位的基础上与惯性定位相结合，提高了定位的精度；增加了车内温度监测，通过控制光照强度控制车内温度的，避免了因光线过于强烈造成车内温度过高，而对能源的浪费。

Description

车载智能组合导航设备

技术领域

本发明涉及位导航技术领域，更具体的说，特别涉及一种车载智能组合导航设备。

背景技术

实时高精度定位技术在国民生产生活中具有广泛的应用，例如自动驾驶、智能交通等。当前主要的定位技术有：卫星导航定位、惯性导航定位和航位推算等。但是，现有的导航设备功能都比较单一，在使用过程中，现有的导航设备凸显了使用的局限。

因此，现有技术存在的问题，有待于进一步改进和发展。

发明内容

（一）发明目的：为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种多功能的车载智能导航设备。

（二）技术方案：为了解决上述技术问题，本技术方案提供车载智能组合导航设备，包括，

卫星定位模块，用于接收定位信息；

惯性定位模块，用于获取车辆的惯导信息；

数据整合模块，用于处理定位信息、惯导信息，获得车辆的定位信息；

温度监测模块，用于监测车内温度。

所述车载智能组合导航设备，其中，所述卫星定位模块、所述惯性定位模块分别与所述数据整合模块连接。

所述车载智能组合导航设备，其中，还包括光线调节模块，所述光线调节模块用于遮挡强光。

所述车载智能组合导航设备，其中，所述数据整合模块包括功能单元，所述功能单元分别与所述温度监测模块和光线调节模块连接，所述功能单元根据监测的车内温度，控制所述光线调节模块的开启/关闭。

所述车载智能组合导航设备，其中，还包括光线检测模块，所述光线检测模块用于采集光线信号，所述光线信号包括光照强度和光照角度。

所述车载智能组合导航设备，其中，还包括显示屏幕、电源，所述显示屏幕、所述电源分别与所述数据整合模块连接。

所述车载智能组合导航设备，其中，所述电源包括外接电源和内置电源，所述外接电源、所述内置电源分别与所述数据整合模块连接。

所述车载智能组合导航设备，其中，所述惯性定位模块包括陀螺仪和加速度计，所述陀螺仪用于确定车辆在惯性参考坐标中的运动方向，所述加速度计用于敏感一个方向上的加速度。

所述车载智能组合导航设备，其中，所述卫星定位模块包括接收天线和数据接收模块，所述接收天线用于接收定位信号，所述数据接收模块用于实现车辆的定位。

（三）有益效果：本发明提供车载智能组合导航设备，在卫星定位的基础上与惯性定位相结合，提高了定位的精度；增加了车内温度监测，通过控制光照强度控制车内温度的，避免了因光线过于强烈造成车内温度过高，而对能源的浪费。

附图说明

图1是本发明车载智能组合导航设备本一个优选实施例的连接关系示意图；

图2是本发明车载智能组合导航设备一个优选实施例中光线调节模块的结构示意图；

101-固定卷轴；102-移动卷轴；103-窗帘；104-卷轴槽；105-控制杆；106-汽车车窗。

具体实施方式

下面结合优选的实施例对本发明做进一步详细说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是，本发明显然能够以多种不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

附图是本发明的实施例的示意图，需要注意的是，此附图仅作为示例，并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明的实际要求保护范围构成限制。

一种车载智能组合导航设备，包括卫星定位模块、惯性定位模块、数据整合模块、温度监测模块。

所述卫星定位模块，用于接收定位信息。所述惯性定位模块，用于获取车辆的惯导信息。所述数据整合模块，用于处理定位信息、惯导信息，获得车辆的定位信息。所述温度监测模块，用于监测车内温度。

所述卫星定位模块、所述惯性定位模块分别与所述数据整合模块连接。

所述卫星定位模块包括接收天线和数据接收模块。

所述接收天线优选的设置在安装车辆的车顶上，用于接收定位信号。所述接收天线由天线和前置放大器两部分组成。所述天线优选的采用全向天线，可接收来自任何方向的GPS信号，并将电磁波能量转化为变化规律相同的电流。前置放大器将极微弱的GPS信号电流放大。

所述数据接收模块，将所述接收天线接收的定位信号进行处理实现车辆的定位。具体的说，所述数据接收模块包括信号波道和微处理机。从目前的测地型接收机来看，信号波道可以是平方型或者相关型信号波道，所具有的波道数目从l至24个，这里不做限制。利用多个波道同时对多个卫星进行观测，实现快速定位。微处理机具有各种数据处理软件，能选择合适的卫星进行测量，以获得最佳的几何图形；能根据观测值及卫星星历进行平差计算，求得所需的定位信息。所述卫星定位模块与所述数据整合模块连接，所述定数据整合模块将所述数据接收模块所采集的定位数据记录并存储，以供测后数据处理之用。其中，所述微处理机可以由数据整合模块替代计算，即所述信号波道与所述数据整合模块连接，所述数据整合模块选择合适的卫星进行测量，获得最佳的几何图形；根据观测值及卫星星历进行平差计算，求得所需的定位信息。

所述惯性定位模块包括陀螺仪和加速度计。所述陀螺仪用于确定车辆在惯性参考坐标中的运动方向，所述陀螺仪可以敏感载体相对于惯性参考坐标系的旋转运动，这样就可以测定加速度计在所有时刻的指向。优选的，所述加速度计包括有三个，每个所述加速度计能够敏感一个方向上的加速度，所述的三个加速度计的三个敏感方向互相垂直。通过陀螺仪和加速度计的测量数据，可以确定运载体在惯性参考坐标系中的运动，同时也能够计算出运载体在惯性参考坐标系中的位置。

所述的车载智能组合导航设备，还包括光线调节模块，所述数据整合模块还包括功能单元。所述功能单元分别与所述温度监测模块和光线调节模块连接，所述光线调节模块用于遮挡强光。所述功能单元根据监测的车内温度，控制所述光线调节模块的开启/关闭。

所述的车载智能组合导航设备，还包括显示屏幕、电源，所述显示屏幕、所述电源分别与所述数据整合模块连接。所述显示屏幕用于显示定位信息，所述电源为所述的导航接收机提供电能。

所述电源可以包括外接电源和内置电源，当车辆处于工作状态时，所述的车载智能组合导航设备通过外接电源（可以是车辆的电瓶）提供电能，同时内置电源处于充电状态。当车辆处于熄灭状态时，所述内置电源为所述车载智能组合导航设备提供电能。

下面结合本申请一种车载智能组合导航设备一个优选实施例进行说明。

所述温度监测模块可以设置在车体内任意位置，用于实时监测车内的温度，并将监测的车内温度传输至所述功能单元，所述功能单元将监测的车内温度与阈值比对。

当检测的车内温度大于阈值时，所述功能单元判断所述光线调节模块是否处于开启状态。若此时所述光线调节模块处于开启状态，则所述功能模块不做具体操作；若此时所述光线调节模块处于关闭状态，所述功能模块向所述光线调节模块发送光线调节开启命令，所述光线调节模块开启，所述光线调节模块的车窗帘关闭，遮挡强光，减少进入车内的光线，进而控制车内温度的保持/降低。

当检测的车内温度小于等于阈值时，所述功能单元判断所述光线调节模块是否处于关闭状态。若此时所述光线调节模块处于关闭状态，则所述功能模块不做具体操作；若此时所述光线调节模块处于开启状态，所述功能模块向所述光线调节模块发送光线调节关闭命令，所述光线调节模块关闭，所述光线调节模块的车窗帘打开，使光线正常透过车窗进入车内。

所光线调节模块可以分别设置在车辆的车门窗上，其中，设置在前车门窗的车窗帘留有后视镜观察位置。

所光线调节模块设置在车窗周围的门体内，具体可以是如下结构：

如图2所示，包括有固定卷轴101、移动卷轴102和窗帘103。

所述窗帘103一端固定在所述固定卷轴101上，另一端与所述移动卷轴102固定连接并且所述窗帘103的其他部分卷设在所述固定卷轴101上，当所述移动卷轴102远离/靠近所述固定卷轴101时，所述窗帘103打开/收起。

所述固定卷轴101两端分别设有卷轴槽104，所述卷轴槽104内分别设有卷簧，当所述移动卷轴102靠近所述固定卷轴101时，所述卷簧保证所述窗帘103收起。其中，车门内设有卷轴固定槽，所述卷轴槽104固定在所述卷轴固定槽内。所述卷轴固定槽与所述车窗之间车门位于车内的部分设有开口，所述窗帘103从所述开口伸出。

车窗与所述固定卷轴101相邻两侧车门位于车内的部分，分别设有移动卷轴开口，所述移动卷轴102的两端置于所述固定卷轴101相邻两侧车门内，所述移动卷轴102中间部分置于车内车窗表面。

车窗与所述固定卷轴101相邻两侧车门内部分别设有控制杆105，所述控制杆105分别与所述移动卷轴102的两端固定连接。所述控制杆105用于控制所述移动卷轴102远离/靠近所述固定卷轴101，所述功能单元与所述控制杆105连接，所述功能单元控制所述控制杆105的伸长/缩短，进而使所述移动卷轴102远离/靠近所述固定卷轴101。

其中，所述固定卷轴101可以设置在车窗的竖直边，也可以设置在车窗的水平边，这里不做具体限制。

优选的，所述窗帘103为颜色灰暗的遮光膜，也可以是布艺窗帘，这里不做具体限制。

此时，光线调节模块可以是挡光板，也可以是遮光膜，这里不做具体限制。

下面结合本申请一种车载智能组合导航设备另一个优选实施例进行说明。

车载智能组合导航设备还可以包括光线检测模块，所述光线检测模块设置于雨刷器上，所述光线检测模块用于采集光线信号，所述光线信号包括光照强度和光照角度。

所述光线检测模块和汽车控制器之间的布线方案如下：所述光线检测模块连接第一数据线和第一电源线，所述第一数据线和雨刷电机的第二数据线一起连接在低速CAN总线上，从硬件的布线方案上来说，只需要在现有雨刷电机的第二数据线外缠绕第一数据线，使第一数据线和第二数据线使用同一种线路布局方案。另外所述光线检测模块的第一电源线可以连接嵌入雨刷的电池，所述电池优选的为纽扣电池。

本发明所述光线检测模块将采集的光线信号，通过低速CAN总线，发送到汽车控制器。本发明所述汽车控制器通过定位信号、惯性定位模块、以及车身数据实时定位汽车所在的三维坐标，包括车身在水平面上的倾斜角度。所述车身数据具体包括车身的三维数据，优选的包括车窗的三维坐标、前挡风玻璃的三维坐标、遮阳档的三维坐标等等。

本发明优选的可以探测驾驶位上司机的眼部位置区域的坐标范围。本发明最后将所有的数据统一化到以汽车某一固定点为顶点的汽车坐标系内。所述汽车控制器接收司机的眼部位置的区域坐标数据，并利用光线检测模块检测到的光线的强度和角度、遮阳挡使用和不使用时的坐标数据，对司机眼部位置的区域坐标数据进行光照量分析，当光照量超过第一阈值；分析不使用遮阳挡的情况下，对司机的眼部位置区域的光照量进行计算，当不使用遮阳挡的情况下，对司机的眼部位置区域的光照量超过第二阈值，所述汽车控制器向所述遮阳挡发送，使用遮阳挡。本发明提供了一种自动控制遮阳挡启动的技术方案，通过光线检测模块检测光线的强度和角度，并结合汽车的三维位置，充分考虑了汽车实时位置下不同的光照入射情况，在司机的眼部光照入射超过第二阈值的情况下，自动启动遮阳挡，提高了司机的开车时的眼部舒适度。

本发明所述光线检测模块用于检测透过车窗光线的强度，所述光线检测模块可以是照度计，也可以是其他可以检测光照强度的装置，这里不做具体限制。所述光线检测模块与所述功能单元连接，并将检测的光线强度传输至所述功能单元。

所述功能单元可以根据监测的光线强度，控制所述光线调节模块的开启/关闭，也可以将光线强度、车内温度数据结合，控制所述光线调节模块的开启/关闭，这里不做具体限制。

其中，所述光线检测模块可以单独设置在车内的前车窗处，用于单独检测前车窗光照强度。此时，前车窗可以单独设置光线调节模块，当前车窗光线强度超过阈值时，前车窗的光线调节模块打开，遮挡强光，防止强光影响司机的视线，提高司机开车的舒适度和安全性。

其中，所述光线检测模块还包括有控制开关，所述控制开关与所述功能单元连接，所述控制开光可以单独控制所述光线调节模块的开启/关闭。

下面结合本申请一种车载智能组合导航设备另一个优选实施例进行说明。

车载智能组合导航设备还可以包括心率监测模块，所述心率监测模块可以设置在汽车座椅，或者儿童座椅上。所述心率监测模块与所述功能单元连接。所述心率监测模块用于监测乘坐者的心率，并将检测的乘坐者心率数据传输至所述功能单元，所述功能单元根据乘坐者上车心率数据、人体不同阶段心率数据、实时心率数据进行分析，确定乘坐者的状态。所述心率检测模块通过CAN总线连接汽车控制器。

所述汽车控制器接收儿童座椅的心率检测数据，当心理检测数据落入乘坐者处于睡眠状态时。所述汽车控制器根据光线检测模块检测到的光线强度和角度，以及汽车的三维数据坐标、儿童座椅的坐标数据，判断儿童座椅上接收光线的强度，如果儿童座椅接收的光线强度超过第二阈值，所述汽车控制器控制所述车窗帘关闭，提高儿童在儿童座椅上睡眠时的舒适度。

且所述功能单元判断所述光线调节模块是否处于开启状态。若此时所述光线调节模块处于开启状态，则所述功能模块不做具体操作；若此时所述光线调节模块处于关闭状态，所述功能模块向所述光线调节模块发送光线调节开启命令，所述光线调节模块开启，所述光线调节模块的车窗帘关闭，避免光线影响乘坐者的睡眠。

当乘坐者未处于睡眠状态时，所述功能单元判断所述光线调节模块是否处于关闭状态。若此时所述光线调节模块处于关闭状态，则所述功能模块不做具体操作；若此时所述光线调节模块处于开启状态，所述功能模块向所述光线调节模块发送光线调节关闭命令，所述光线调节模块关闭，所述光线调节模块的车窗帘打开，避免影响乘坐者视线。

当乘坐者为儿童时，所述光线调节模块自动调节开启/关闭，保证了儿童睡眠质量，进而减少了儿童因睡眠适，哭闹情况。尤其是成年人单独驾车携带儿童出行时，光线调节模块自动调节开启/关闭不仅减少了司机对儿童的关注，保证了司机专心开车，还减少了因孩童哭闹，影响司机的开车状态，进而保证了驾车的安全性。

车载智能组合导航设备还可以包括拍摄模块，所述拍摄模块与所述功能单元连接。所述拍摄模块拍摄车内乘客图像，并将拍摄的图像传输至所述功能单元，所述功能单元根据拍摄的图像进行分析，确定车乘坐者的乘车状态，控制所述光线调节模块的开启/关闭。

所述功能单元还可以根据拍摄模块拍摄车内乘客图像确定乘客年龄、性别数据，在结合心率监测模块监测的乘坐者心率数据，判断乘坐者的状态；还可以同时通过心率监测模块监测的乘坐者心率数据、拍摄模块拍摄车内乘客图像对乘坐者的状态进行判断，提高判断结果的准确性。

车载智能组合导航设备，在卫星定位的基础上与惯性定位相结合，提高了定位的精度；增加了车内温度监测，通过控制光照强度控制车内温度的，避免了因光线过于强烈造成车内温度过高，而对能源的浪费；增加了根据乘坐者状态，控制透过车窗的光线强度，提高了乘坐者的乘坐感受。

以上内容是对本发明创造的优选的实施例的说明，可以帮助本领域技术人员更充分地理解本发明创造的技术方案。但是，这些实施例仅仅是举例说明，不能认定本发明创造的具体实施方式仅限于这些实施例的说明。对本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演和变换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。

Claims (7)

1.车载智能组合导航设备，其特征在于，包括，

卫星定位模块，用于接收定位信息；

惯性定位模块，用于获取车辆的惯导信息；

数据整合模块，用于处理定位信息、惯导信息，获得车辆的定位信息；

温度监测模块，用于监测车内温度；

还包括光线检测模块、光线调节模块、心率监测模块和拍摄模块，所述光线检测模块用于采集光线信号，所述光线信号包括光照强度和光照角度，所述光线调节模块用于遮挡强光，所述心率监测模块用于监测乘坐者的心率；

所述数据整合模块包括功能单元，所述功能单元分别与所述光线检测模块、光线调节模块、所述心率监测模块和所述拍摄模块连接；

所述光线检测模块设置于雨刷器上,所述光线检测模块连接第一数据线和第一电源线，所述第一数据线和雨刷电机的第二数据线一起连接在低速CAN总线上, 所述光线检测模块的第一电源线可以连接嵌入雨刷的电池；

所述光线检测模块将采集的光线信号，通过低速CAN总线，发送到汽车控制器；所述汽车控制器通过定位信号、惯性定位模块、以及车身数据实时定位汽车所在的三维坐标，统一化到以汽车某一固定点为顶点的汽车坐标系内；

所述汽车控制器接收司机的眼部位置的区域坐标数据，并利用光线检测模块检测到的光线的强度和角度、遮阳挡使用和不使用时的坐标数据，对司机眼部位置的区域坐标数据进行光照量分析；当光照量超过第一阈值；分析不使用遮阳挡的情况下，对司机的眼部位置区域的光照量进行计算；当不使用遮阳挡的情况下，对司机的眼部位置区域的光照量超过第二阈值，所述汽车控制器向所述遮阳挡发送指令使用遮阳挡；

所述光线调节模块包括有固定卷轴、移动卷轴和窗帘；所述窗帘一端固定在所述固定卷轴上，另一端与所述移动卷轴固定连接并且所述窗帘的其他部分卷设在所述固定卷轴上；所述固定卷轴两端分别设有卷轴槽，所述卷轴槽内分别设有卷簧；控制杆分别与所述移动卷轴的两端固定连接；所述功能单元与所述控制杆连接，所述功能单元控制所述控制杆的伸长/缩短，控制所述移动卷轴远离/靠近所述固定卷轴，窗帘打开/收起；

所述心率监测模块将检测的乘坐者心率数据传输至所述功能单元，所述乘坐者心率数据包括乘坐者上车心率数据、人体不同阶段心率数据、实时心率数据；所述拍摄模块拍摄车内乘客图像，并将拍摄的图像传输至所述功能单元；所述功能单元根据拍摄模块拍摄车内乘客图像确定乘客年龄、性别数据，再结合心率监测模块监测的乘坐者心率数据，判断乘坐者的状态；所述心率检测模块通过CAN总线连接汽车控制器；

当心率检测数据落入乘坐者处于睡眠状态时，汽车控制器根据光线检测模块检测到的光线强度和角度，以及汽车的三维数据坐标、座椅的坐标数据，判断座椅上接收光线的强度，如果座椅接收的光线强度超过第二阈值，所述汽车控制器控制车窗帘关闭；所述功能模块向所述光线调节模块发送光线调节开启命令，所述光线调节模块开启，所述光线调节模块的车窗帘关闭。

2.根据权利要求1所述车载智能组合导航设备，其特征在于，所述卫星定位模块、所述惯性定位模块分别与所述数据整合模块连接。

3.根据权利要求1所述车载智能组合导航设备，其特征在于，所述功能单元与所述温度监测模块连接。

4.根据权利要求1所述车载智能组合导航设备，其特征在于，还包括显示屏幕、电源，所述显示屏幕、所述电源分别与所述数据整合模块连接。

5.根据权利要求4所述车载智能组合导航设备，其特征在于，所述电源包括外接电源和内置电源，所述外接电源、所述内置电源分别与所述数据整合模块连接。

6.根据权利要求1所述车载智能组合导航设备，其特征在于，所述惯性定位模块包括陀螺仪和加速度计，所述陀螺仪用于确定车辆在惯性参考坐标中的运动方向，所述加速度计用于敏感一个方向上的加速度。

7.根据权利要求1所述车载智能组合导航设备，其特征在于，所述卫星定位模块包括接收天线和数据接收模块，所述接收天线用于接收定位信号，所述数据接收模块用于实现车辆的定位。

Images