CN114858165A

CN114858165A - 惯性导航总成

Info

Publication number: CN114858165A
Application number: CN202210789763.3A
Authority: CN
Inventors: 张永胜; 杨凤霞; 付迪; 董冰玉; 王帆; 陈天宇
Original assignee: HEBEI MEITAI ELECTRONIC TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: HEBEI MEITAI ELECTRONIC TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2022-07-06
Filing date: 2022-07-06
Publication date: 2022-08-05
Anticipated expiration: 2042-07-06
Also published as: CN114858165B

Abstract

本发明提供了一种惯性导航总成，所述惯性导航总成包括总成壳体、数字板、模组、总成壳盖以及缓冲垫，所述总成壳体内的底部凸出形成多个支撑柱；所述数字板设于所述总成壳体内，所述数字板上具有能使所述支撑柱贯穿的通孔，所述数字板具有第二接线部；所述模组放置于多个所述支撑柱上，所述模组包括敏感芯片，以及与所述敏感芯片通讯连接的第一接线部，所述第一接线部用于与所述第二接线部通讯连接；所述总成壳盖与所述总成壳体连接；所述缓冲垫分别挤压于所述总成壳盖与所述模组之间，以及所述模组和所述支撑柱之间。本发明提供的惯性导航总成有效克服振动干扰，减少动态误差，提高输出精度；减小本发明惯性导航总成的体积，有利于批量化标定。

Description

惯性导航总成

技术领域

本发明属于惯性器件技术领域，具体涉及一种惯性导航总成。

背景技术

惯性导航是利用惯性元件（加速度计）来测量运载本身的加速度，经过积分和运算得到速度和位置，从而达到对运载体导航定位的目的。惯性导航总成是实现惯性导航的重要部件，是一款结构紧凑、性价比高的组合导航系统，能够应对复杂的城市道路遮挡、高速公路信号干扰等环境，为智能汽车应用提供连续、稳定、可靠的位置、速度、姿态和时间信息。

现有的导航系统存在如下问题：

（1）惯性导航应用于汽车无人驾驶领域时，由于发动机振动、道路颠簸产生的震动干扰，惯性器件容易形成动态误差，造成惯性器件输出精度低；

（2）传统的惯性导航系统中敏感芯片与数字电路集成在一块板上，敏感芯片或数字电路有一个发生严重故障时，整个电路板都需要一并更换，不便于维修，且成本较高；

（3）敏感芯片与数字电路集成在一块板上，所需要的数字板体积较大，进而导致导航系统的体积较大，无法批量生产。

发明内容

本发明实施例提供一种惯性导航总成，旨在减小动态误差，提高输出精度，降低维修成本，实现批量生产。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种惯性导航总成，包括：

总成壳体，所述总成壳体内的底部凸出形成多个支撑柱；

数字板，设于所述总成壳体内，所述数字板上具有能使所述支撑柱贯穿的通孔，所述数字板具有第二接线部；

模组，放置于多个所述支撑柱上，所述模组包括敏感芯片，以及与所述敏感芯片通讯连接的第一接线部，所述第一接线部用于与所述第二接线部通讯连接；

总成壳盖，与所述总成壳体连接；以及

缓冲垫，分别挤压于所述总成壳盖与所述模组之间，以及所述模组和所述支撑柱之间。

在一种可能的实现方式中，每个所述支撑柱的顶端凸出形成第一安装杆，所述总成壳盖内的顶部凸出设有多个第二安装杆，多个所述第二安装杆与多个所述第一安装杆一一对应，且上下分布；

所述模组上具有多个安装孔，所述第一安装杆和所述第二安装杆分别与所述安装孔插接配合。

一些实施例中，所述第二安装杆包括沿上下方向依次连接的加固柱和插接柱，所述加固柱的直径大于所述插接柱的直径，所述插接柱与所述安装孔插接配合。

一些实施例中，所述加固柱与所述总成壳盖之间设有过渡倒角。

一些实施例中，所述第一安装杆的顶部和所述第二安装杆的底部均设有锥形部；

所述第一安装杆上的所述锥形部沿背离所述数字板的方向直径逐渐减小；

所述第二安装杆上的所述锥形部沿背离所述总成壳盖的方向直径逐渐减小。

一些实施例中，所述缓冲垫为环形构件，位于所述模组底部的所述缓冲垫套设于所述第一安装杆，位于所述模组顶部的所述缓冲垫套设于所述第二安装杆。

在一种可能的实现方式中，所述总成壳体的内部设有多个承托台，所述数字板放置于多个所述承托台的顶部。

一些实施例中，所述承托台上设有内螺纹孔，所述数字板可拆卸连接有与所述内螺纹孔配合的螺纹连接件。

在一种可能的实现方式中，所述模组还包括金属外壳，所述金属外壳内壁凸出设有放置台，所述敏感芯片置于所述放置台的顶部，所述金属外壳用于罩设于所述敏感芯片以形成金属屏蔽。

一些实施例中，所述金属外壳上设有安装台，所述安装台朝向所述第二接线部的一侧凸出于所述金属外壳，所述第一接线部设于所述安装台。

本申请实施例中，与现有技术相比，本发明惯性导航总成有如下优点：

（1）通过缓冲垫实现对模组的挤压固定，安装方便，操作简单，有利于实现自动化生产；

（2）通过支撑柱、缓冲垫，可同时实现数字板和模组的固定，不需要螺钉等再进行固定，结构简单，且缓冲垫便于制造，成本较低；

（3）缓冲垫分别挤压于模组的顶部和底部，提高模组固定的稳定性，并且模组和总成壳盖、模组和支撑柱之间均通过缓冲垫隔开，有效克服振动干扰，减少动态误差，提高输出精度；

（4）传统敏感芯片与数字电路集成在一块板上时，采用PCB走线进行连接，占用面积较大；本申请实施例中的模组代替传统的敏感芯片，通过第一接线部与数字板上的第二接线部通讯连接，可有效减小数字板的体积，对应的也可以减小惯性导航总成的体积，有利于批量化标定、测试；

（5）数字板和模组在总成壳体内采用上下叠加的方式设置，相比于传统数字电路和敏感芯片平行放置的形式，节约空间，有利于实现小型化，并提高集成度；

（6）敏感芯片和数字板分开设置，并且通过第一接线部和第二接线部实现通讯连接，当其中一个损坏的情况下，可以仅更换模组或数字板，方便维修，有效降低成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的惯性导航总成的爆炸结构示意图；

图2为本发明实施例采用的总成壳体的立体结构示意图；

图3为本发明实施例采用的总成壳盖的立体结构示意图；

图4为本发明实施例采用的模组的主视结构示意图；

图5为沿图4中A-A线的剖视结构示意图。

附图标记说明：

10-总成壳体；11-支撑柱；12-第一安装杆；13-锥形部；14-承托台；15-内螺纹孔；

20-数字板；21-通孔；22-第二接线部；23-螺纹连接件；

30-模组；31-敏感芯片；32-第一接线部；33-安装孔；34-金属外壳；35-放置台；36-安装台；37-卡扣；

40-总成壳盖；41-第二安装杆；411-加固柱；412-插接柱；42-过渡倒角；

50-缓冲垫。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1至图5，现对本发明提供的惯性导航总成进行说明。所述惯性导航总成，包括总成壳体10、数字板20、模组30、总成壳盖40以及缓冲垫50，总成壳体10内的底部凸出形成多个支撑柱11；数字板20设于总成壳体10内，数字板20上具有能使支撑柱11贯穿的通孔21，数字板20具有第二接线部22；模组30放置于多个支撑柱11上，模组30包括敏感芯片31，以及与敏感芯片31通讯连接的第一接线部32，第一接线部32用于与第二接线部22通讯连接；总成壳盖40与总成壳体10连接；缓冲垫50分别挤压于总成壳盖40与模组30之间，以及模组30和支撑柱11之间。

本实施例提供的惯性导航总成，在组装过程中，先将数字板20放置在总成壳体10内，并使得支撑柱11贯穿数字板20上的通孔21，然后在支撑柱11上放置缓冲垫50，在缓冲垫50上放置模组30，在模组30顶部再放置缓冲垫50，盖上总成壳盖40，总成壳盖40与总成壳体10连接后，可以挤压模组30，进而使得模组30顶部和底部的缓冲垫50均受压，实现对模组30的夹紧固定，即形成本发明惯性导航总成，然后将其放置在待导航的物体上。

与现有技术相比，本发明惯性导航总成有如下优点：

（1）通过缓冲垫50实现对模组30的挤压固定，安装方便，操作简单，有利于实现自动化生产；

（2）通过支撑柱11、缓冲垫50，可同时实现数字板20和模组30的固定，不需要螺钉等再进行固定，结构简单，且缓冲垫50便于制造，成本较低；

（3）缓冲垫50分别挤压于模组30的顶部和底部，提高模组30固定的稳定性，并且模组30和总成壳盖40、模组30和支撑柱11之间均通过缓冲垫50隔开，有效克服振动干扰，减少动态误差，提高输出精度；

（4）传统敏感芯片31与数字电路集成在一块板上时，采用PCB走线进行连接，占用面积较大；本申请实施例中的模组30代替传统的敏感芯片31，通过第一接线部32与数字板20上的第二接线部22通讯连接，可有效减小数字板20的体积，对应的也可以减小惯性导航总成的体积，有利于批量化标定、测试；

（5）数字板20和模组30在总成壳体10内采用上下叠加的方式设置，相比于传统数字电路和敏感芯片31平行放置的形式，节约空间，有利于实现小型化，并提高集成度；

（6）敏感芯片31和数字板20分开设置，并且通过第一接线部32和第二接线部22实现通讯连接，当其中一个损坏的情况下，可以仅更换模组30或数字板20，方便维修，有效降低成本。

在一些实施例中，上述模组30的一种改进固定方式可以采用如图1至图3所示结构。参见图1至图3，每个支撑柱11的顶部凸出形成第一安装杆12，总成壳盖40内的顶部凸出设有多个第二安装杆41，多个第二安装杆41与多个第一安装杆12一一对应，且上下分布；模组30上具有多个安装孔33，第一安装杆12和第二安装杆41分别与安装孔33插接配合。通过设置第一安装杆12和第二安装杆41，实现对模组30进一步的固定，结合缓冲垫50的挤压作用，提高安装后模组30的稳固性，避免动态误差；第一安装杆12设置在支撑柱11上，第二安装杆41设置在总成壳体10，不需要分别对第一安装杆12和第二安装杆41进行安装，总成壳盖40与总成壳体10连接后即实现安装孔33和第一安装杆12、第二安装杆41的插接配合，方便安装。

在一些实施例中，上述第二安装杆41的一种具体实施方式可以采用如图3所示结构。参见图3，第二安装杆41包括沿上下方向依次连接的加固柱411和插接柱412，加固柱411的直径大于插接柱412的直径，插接柱412与安装孔33插接配合。加固柱411的直径大于插接柱412，形成了限位台阶，使得插接柱412与安装孔33插接配合后，模组30的顶面抵接在插接柱412上，从而不直接接触总成壳盖40内的顶部，防止挤压力过大使得总成壳盖40变形；并且加固柱411可以提高插接柱412的结构强度，保证插接柱412和安装孔33插接配合后的稳定性。

在一些实施例中，上述插接柱412的一种改进实施方式可以采用如图3所示结构。参见图3，加固柱411与总成壳盖40之间设有过渡倒角42。可选的，过渡倒角42可以为倒直角，也可以为倒圆角。通过设置过渡倒角42，减小加固柱411与总成壳盖40之间的连接应力，提高加固柱411的结构稳定性。

同理，参见图1至图2，支撑柱11与总成壳体10之间也设有过渡倒角42。

在一些实施例中，上述第一安装杆12和第二安装杆41的一种改进实施方式可以采用如图1至图3所示结构。参见图1至图3，第一安装杆12的顶部和第二安装杆41的底部均设有锥形部13；第一安装杆12上的锥形部13沿背离数字板20的方向直径逐渐减小；第二安装杆41上的锥形部13沿背离总成壳盖40的方向直径逐渐减小。第一安装杆12和第二安装杆41上的锥形部13可以在安装过程中实现导向，例如安装总成壳盖40时第二安装杆41的位置与模组30上的安装孔33不同轴，但是模组30上安装孔33的侧壁可以抵接在锥形部13的外周面，进而将第二安装杆41导滑至安装孔33内，完成安装。

在一些实施例中，上述缓冲垫50的一种改进实施方式可以采用如图1所示结构。参见图1，缓冲垫50为环形构件，位于模组30底部的缓冲垫50套设于第一安装杆12，位于模组30顶部的缓冲垫50套设于第二安装杆41。可选的，缓冲垫50为环形的橡胶垫，每个第一安装杆12和第二安装杆41上分别套设一个橡胶垫，最后将总成壳盖40与总成壳体10连接后，即实现了对模组30的挤压固定，并且橡胶垫的位置也通过第一安装杆12和第二安装杆41实现了定位，防止窜动。

在一些实施例中，上述总成壳体10的一种改进实施方式可以采用如图1至图2所示结构。参见图1至图2，总成壳体10的内部设有多个承托台14，数字板20放置于多个所述承托台14的顶部。可选的，承托台14的数量为四个，四个承托台14分布在总成壳体10内的四角；通过设置承托台14，使得数字板20与总成壳体10内的底面形成一定的间隔，有利于数字板20的散热。

在一些实施例中，上述承托台14的一种改进实施方式可以采用如图1至图2所示结构。参见图1至图2，承托台14上设有内螺纹孔15，数字板20可拆卸连接有与内螺纹孔15配合的螺纹连接件23。螺纹连接件23利用了承托台14的空间，实现对数字板20的安装，进一步提高对数字板20的安装稳固性。

在一些实施例中，上述模组30的一种具体实施方式可以采用如图4至图5所示结构。参见图4至图5，模组30还包括金属外壳34，金属外壳34内壁凸出设有放置台35，敏感芯片31置于放置台35的顶部，金属外壳34用于罩设于敏感芯片31以形成金属屏蔽。金属外壳34对敏感芯片31形成金属屏蔽，并且敏感芯片31和数字板20在结构上分开设置，可以使得敏感芯片31远离干扰源，进而提高输出精度。

在一些实施例中，上述金属外壳34的一种改进实施方式可以采用如图4至图5所示结构。参见图4至图5，金属外壳34上设有安装台36，安装台36朝向第二接线部22的一侧凸出于金属外壳34，第一接线部32设于安装台36。第一接线部32可采用连接器，安装台36凸出于金属外壳34，可以使得连接器的安装面增大，进而使得连接器裸露，方便连接器的损坏更换。

具体地，放置台35上设有插接槽，插接槽的顶部设有卡口，插接槽内设有与敏感芯片31通讯连接的插针；第一接线部32与插接槽插接配合，并且第一接线部32上具有与卡口卡接配合的卡扣37，第一接线部32上设有与插针配合的插口。该结构方便第一接线部32的装卸。

需要说明的是，金属外壳34上设有可拆卸的顶盖，顶盖采用卡接的连接方式形成金属外壳34的顶板，方便敏感芯片31的检修与更换。

作为安装台36的一种变形实施方式，安装台36也可以通过放置台35向金属外壳34内部延伸形成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种惯性导航总成，其特征在于，包括：

总成壳体，所述总成壳体内的底部凸出形成多个支撑柱；

总成壳盖，与所述总成壳体连接；以及

2.如权利要求1所述的惯性导航总成，其特征在于，每个所述支撑柱的顶端凸出形成第一安装杆，所述总成壳盖内的顶部凸出设有多个第二安装杆，多个所述第二安装杆与多个所述第一安装杆一一对应，且上下分布；

3.如权利要求2所述的惯性导航总成，其特征在于，所述第二安装杆包括沿上下方向依次连接的加固柱和插接柱，所述加固柱的直径大于所述插接柱的直径，所述插接柱与所述安装孔插接配合。

4.如权利要求3所述的惯性导航总成，其特征在于，所述加固柱与所述总成壳盖之间设有过渡倒角。

5.如权利要求2所述的惯性导航总成，其特征在于，所述第一安装杆的顶部和所述第二安装杆的底部均设有锥形部；

6.如权利要求2所述的惯性导航总成，其特征在于，所述缓冲垫为环形构件，位于所述模组底部的所述缓冲垫套设于所述第一安装杆，位于所述模组顶部的所述缓冲垫套设于所述第二安装杆。

7.如权利要求1所述的惯性导航总成，其特征在于，所述总成壳体的内部设有多个承托台，所述数字板放置于多个所述承托台的顶部。

8.如权利要求7所述的惯性导航总成，其特征在于，所述承托台上设有内螺纹孔，所述数字板可拆卸连接有与所述内螺纹孔配合的螺纹连接件。

9.如权利要求1所述的惯性导航总成，其特征在于，所述模组还包括金属外壳，所述金属外壳内壁凸出设有放置台，所述敏感芯片置于所述放置台的顶部，所述金属外壳用于罩设于所述敏感芯片以形成金属屏蔽。

10.如权利要求9所述的惯性导航总成，其特征在于，所述金属外壳上设有安装台，所述安装台朝向所述第二接线部的一侧凸出于所述金属外壳，所述第一接线部设于所述安装台。