CN207742347U - 车载装置、网联车辆以及导航定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种车载装置、网联车辆以及导航定位系统，该车载装置包括中央处理模块、与中央处理模块连接的汽车总线通信模块，汽车总线通信模块通过OBD接口与汽车总线相连，车载装置还包括与中央处理模块连接的DSRC模块、GPS模块以及IMU模块，DSRC模块用于实现网联车辆与网联车辆、网联车辆与路载网联设备之间的互联，GPS模块为车载RTK GPS移动站，用于接收网联车辆卫星定位原始数据和从路载RTK GPS基准站传来的实时动态差分数据，IMU模块为惯性导航模块。本实用新型的车载装置是一种能提供网联车辆与网联车辆、网联车辆与路载网联设备之间的主动安全、车路协同信息交互功能的车载网联装置，还能够提供全天候任意室外道路场景下网联车辆高精度定位功能。

Description

车载装置、网联车辆以及导航定位系统

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车载装置、网联车辆以及导航定位系统。

背景技术

智能网联汽车指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与车、路、人、云端等智能信息交换、共享,具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，可实现“安全、高效、舒适、节能”行驶,并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。在智能网联汽车设计中，无论是基于车车通信主动安全辅助驾驶应用还是基于高精地图的无人驾驶应用，都需要一种设备或系统能够提供全天候、任意室外道路场景下的车辆高精度定位功能。

鉴于上述的缺陷，有必要提供一种新的车载装置。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种车载装置，旨在解决现有车载装置无法提供全天候、任意室外道路场景下的车辆高精度定位功能的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的车载装置包括中央处理模块、与所述中央处理模块连接的汽车总线通信模块，所述汽车总线通信模块通过OBD接口与汽车总线相连，所述车载装置还包括与所述中央处理模块连接的DSRC模块、GPS模块以及IMU模块，所述DSRC模块用于实现网联车辆与网联车辆、网联车辆与路载网联设备之间的互联，所述GPS模块为车载RTK GPS移动站，用于接收网联车辆卫星定位原始数据和从路载RTK GPS基准站传来的实时动态差分数据，所述IMU模块为惯性导航模块。

优选地，所述DSRC模块还用于将从所述路载RTK GPS基准站传来的实时动态差分数据传输给所述车载RTK GPS移动站。

优选地，所述车载RTK GPS移动站的数据更新频率为10HZ，所述IMU模块的数据更新频率为120HZ。

优选地，所述IMU模块包括多个角速度陀螺仪以及多个加速度计。

优选地，所述中央处理模块包括四核中央控制处理器，所述四核中央控制处理器用于采集DSRC模块、GPS模块以及IMU模块的信息，并进行汇总、处理、分析、判断且执行对应操作。

优选地，所述车载装置还包括WIFI模块，所述WIFI模块用于所述车载装置与用户之间的通信。

优选地，所述车载装置还包括360度全景模块，所述360度全景模块用于360度查看网联车辆信息。

优选地，所述车载装置还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于相关信息的输入、提示与提醒。

另外，本实用新型还提供一种网联车辆，所述网联车辆上设有如上文所述的车载装置。

本实用新型还提供一种导航定位系统，所述导航定位系统包括上文所述的车载装置以及通过DSRC模块与所述车载装置耦合的路载RTK GPS基准站，所述路载RTK GPS基准站用于计算出实时动态差分数据并将所述实时动态差分数据通过DSRC模块进行传输。

本实用新型的技术方案中，汽车总线通信模块,通过车路OBD接口与汽车总线节点连接,能够提取网联车辆状态信息,运行数据,故障信息,同时通过汽车总线与网联车辆通信,达到控制网联车辆的目的；车载装置中的DSRC模块可提供网联车辆与网联车辆、网联车辆与路载网联设备之间的主动安全、车路协同信息交互功能；车载装置采用DSRC作为传播方式，可以提供可靠实时的数据传输；车载RTK GPS移动站可以接收网联车辆卫星定位原始数据和从路载RTK GPS基准站传来的实时动态差分数据，经过导航计算对网联车辆进行精准定位；此外，本车载装置采用RTK GPS定位与惯导定位组合导航方式，解决无GPS信号环境下网联车辆定位问题，并且RTK GPS定位的精度较高，能够提供智能网联车辆辅助驾驶、自动驾驶所需的全天候、任意室外场景下的高精度定位与导航功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型车载装置的一种实施例的硬件模块示意图；

图2为本实用新型车载装置的另一种实施例的硬件模块示意图；

图3为本实用新型车载装置的组合导航算法框架图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	车载装置	100	中央处理模块
200	汽车总线通信模块	300	DSRC模块
				400	GPS模块	500	IMU模块
600	WIFI模块	700	360度全景模块
				800	人机交互模块

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种车载装置，旨在解决现有车载装置无法提供全天候、任意室外道路场景下的车辆高精度定位功能问题。

请参照图1，本实用新型的一种实施例中，车载装置10包括中央处理模块100、与中央处理模块100连接的汽车总线通信模块200，汽车总线通信模块200通过车载OBD接口与汽车总线相连，车载装置10还包括与中央处理模块100连接的DSRC模块300、GPS模块400以及IMU模块500，DSRC模块300用于实现网联车辆与网联车辆之间的通信组网，完成V2V的主动安全应用，V2V通信技术是一种不受限于固定式基站的通信技术，为移动中的网联车辆提供直接的一端到另一端的无线通信。即通过V2V通信技术，网联车辆终端彼此直接交换无线信息，无需通过基站转发，V2V通信技术可以监测街上行驶的其他网联车辆的速度、位置等对其他驾驶员无法开放的“隐藏”数据，同时能够自动预测出在该车行车道路前方是否会发生可能的碰撞，DSRC模块300还用于网联车辆与路载网联设备之间的互联，完成V2I的车路协同应用；GPS模块400为车载RTK GPS移动站(未图示)，用于接收网联车辆卫星定位原始数据和从路载RTK GPS基准站(未图示)传来的实时动态差分数据，IMU模块500为惯性导航模块。

本实用新型的车载装置10中，汽车总线通信模块200,通过车载OBD接口与汽车总线节点连接,能够提取网联车辆状态信息,运行数据,故障信息,同时通过汽车总线与网联车辆通信,达到控制网联车辆的目的；车载装置10中的DSRC模块300可提供网联车辆与网联车辆、网联车辆与路载网联设备之间的主动安全、车路协同信息交互功能；车载装置10采用DSRC作为传播方式，可以提供可靠实时的数据传输；车载RTK GPS移动站可以接收网联车辆卫星定位原始数据和从路载RTK GPS基准站传来的实时动态差分数据，经过导航计算对网联车辆进行精准定位；此外，本车载装置10采用RTK GPS定位与惯导定位组合导航方式，解决无GPS信号环境下网联车辆定位问题，并且RTK GPS定位的精度较高，能够提供智能网联汽车辅助驾驶、自动驾驶所需的全天候、任意室外场景下的高精度定位与导航功能。

进一步地，DSRC模块300还用于将从路载RTK GPS基准站传来的实时动态差分数据传输给车载RTK GPS移动站，RTK GPS基准站通过DSRC数据链路来广播GPS数据，DSRC数据链路的传输准时，延时率低，提供的数据实时且可靠，当网联车辆进入RTK GPS基准站的覆盖范围内时，RTK GPS移动站可以自动接收GPS数据来辅助增强定位，因此，网联车辆可以持续不断地接收GPS数据，特别在网联车辆密集区域，采用DSRC数据链路来广播GPS数据，可以保证定位的可靠与连贯性。

另外，在优选的实施中，车载RTK GPS移动站的数据更新频率为10HZ，IMU模块500的数据更新频率为120HZ，当没有GPS数据信号时，车载装置10对IMU数据进行导航计算，解决无GPS信号环境下网联车辆定位问题；当车载装置10同时采集到IMU数据和GPS数据时，需要对当前的IMU数据和GPS数据进行组合导航计算，请参照图3，组合导航计算方法是基于卡尔曼滤波算法的定位精度优化估计方法，对原有系统定位及导航精度加以改进与优化,进一步提高了导航定位的稳定性与精确性，从而对网联车辆的位置进行精准定位。

其中，IMU模块500包括多个角速度陀螺仪以及多个加速度计，IMU模块500是一种不依赖于任何外部信息，也不向外部发射能量的自助式导航装置，具有数据更新率高，短期内数据精度高和稳定性好等优点，当没有GPS数据信号时，车载装置10对IMU数据进行导航计算，在无GPS信号的情况下也能对网联车辆位置进行定位。

进一步地，中央处理模块100包括四核中央控制处理器，四核中央控制处理器用于采集DSRC模块300、GPS模块400以及IMU模块500的信息，并进行汇总、处理、分析、判断且执行对应操作，中央处理模块100内部集成一个四核中央控制处理器及周边电路，是车载装置10的任务调度中心，中央处理模块100对DSRC数据、IMU数据、GPS数据进行处理，且运行组合导航算法对当前的IMU数据和GPS数据进行组合导航计算。

另外，作为一种优选的实施例，请参照图2，车载装置10还包括WIFI模块600，WIFI模块600用于车载装置10与用户之间的通信，WIFI模块600可以通过天线发送信号，与网联车辆的驾驶员或乘客的移动终端进行通信，方便对车载装置10的信息进行传递，便于用户了解网联车辆的行驶信息。

进一步地，请参照图2，车载装置10还包括360度全景模块700，360度全景模块700用于360度查看网联车辆信息，360度全景模块700与汽车总线进行通讯，用户可以远程查看网联车辆信息。

另外，请参照图2，车载装置10还包括人机交互模块800，人机交互模块800用于相关信息的输入、提示与提醒，用户可以通过人机交互模块800对车载装置10进行信息输入，人机交互模块800还能对用户进行提示与提醒，比如，将人机交互模块800可以为蜂鸣器或者LED灯，当需要对用户进行提示与提醒时，蜂鸣器进行鸣叫或者LED灯闪烁发光。

另外，本实用新型还提供一种网联车辆(未图示)，网联车辆上设有如上文所述的车载装置10，通过采用RTK GPS定位与惯导定位组合导航方式，解决无GPS信号环境下网联车辆定位问题，并且RTK GPS定位的精度较高，能够提供智能网联汽车辅助驾驶、自动驾驶所需的全天候、任意室外场景下的高精度定位与导航功能。

进一步地，本实用新型还提供一种导航定位系统，导航定位系统包括如上文所述的车载装置10以及通过DSRC模块300与车载装置10耦合的路载RTK GPS基准站，路载RTKGPS基准站用于计算出实时动态差分数据并将实时动态差分数据通过DSRC模块300进行传输，RTK GPS基准站通过DSRC数据链路来广播GPS数据，DSRC数据链路的传输准时，延时率低，提供的数据实时且可靠。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种车载装置，其特征在于，所述车载装置包括中央处理模块、与所述中央处理模块连接的汽车总线通信模块，所述汽车总线通信模块通过OBD接口与汽车总线相连，所述车载装置还包括与所述中央处理模块连接的DSRC模块、GPS模块以及IMU模块，所述DSRC模块用于实现网联车辆与网联车辆、网联车辆与路载网联设备之间的互联，所述GPS模块为车载RTKGPS移动站，用于接收网联车辆卫星定位原始数据和从路载RTK GPS基准站传来的实时动态差分数据，所述IMU模块为惯性导航模块。

2.根据权利要求1所述的车载装置，其特征在于，所述DSRC模块还用于将从所述路载RTK GPS基准站传来的实时动态差分数据传输给所述车载RTK GPS移动站。

3.根据权利要求2所述的车载装置，其特征在于，所述车载RTK GPS移动站的数据更新频率为10HZ，所述IMU模块的数据更新频率为120HZ。

4.根据权利要求1所述的车载装置，其特征在于，所述IMU模块包括多个角速度陀螺仪以及多个加速度计。

5.根据权利要求1所述的车载装置，其特征在于，所述中央处理模块包括四核中央控制处理器，所述四核中央控制处理器用于采集DSRC模块、GPS模块以及IMU模块的信息，并进行汇总、处理、分析、判断且执行对应操作。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的车载装置，其特征在于，所述车载装置还包括WIFI模块，所述WIFI模块用于所述车载装置与用户之间的通信。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的车载装置，其特征在于，所述车载装置还包括360度全景模块，所述360度全景模块用于360度查看网联车辆信息。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的车载装置，其特征在于，所述车载装置还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于相关信息的输入、提示与提醒。

9.一种网联车辆，其特征在于，所述网联车辆上设有如权利要求1-8中任一项所述的车载装置。

10.一种导航定位系统，其特征在于，所述导航定位系统包括如权利要求1-8中任一项所述的车载装置以及通过DSRC模块与所述车载装置耦合的路载RTK GPS基准站，所述路载RTK GPS基准站用于计算出实时动态差分数据并将所述实时动态差分数据通过DSRC模块进行传输。