CN213543586U - 一种智能汽车车载惯性导航系统标定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能汽车车载惯性导航系统标定装置，包括车载惯性导航系统标定装置，车载惯性导航系统标定装置主要由移动平台、被测惯导系统、环形运动轨道、交叉运动轨道、遮挡模拟以及控制台组成，移动平台包括平台本体和安装于平台本体上的垂向振动装置，平台本体的两侧对称安装有两组支撑板且内部安装有驱动机构，两组支撑板上均安装有GPS天线，垂向振动装置与平台本体之间安装有安装支架，本实用新型设计的车载全景环视摄像头自动对正装置，用于在室内对被测车辆在进行环视摄像头标定时，可以快速对正的装置，解决人工进行车辆姿态调整时的耗时，误差较大的问题，使标定过程高效、高精度、高重复性。

Description

一种智能汽车车载惯性导航系统标定装置

技术领域

本实用新型涉及智能驾驶及无人驾驶技术领域，具体为一种智能汽车车载惯性导航系统标定装置。

背景技术

高精度行车定位技术以及高精度地图技术是自动驾驶汽车的两项核心技术，也是自动驾驶破局的关键点。其中，对高精度的定义是误差范围要达到厘米级，这是实现行车安全的客观要求所决定的——如果误差超过几十厘米，两辆车就很可能相撞。惯性导航是一种完全自主的导航系统，不需要外部参考与支持，这一特点使它自然地不受外界的干扰或欺骗。因此现在飞机，潜艇，导弹和各种航天器上，除了安装有GPS导航系统，也都装备精密的惯性导航系统。惯性导航系统主要有两个作用，一个是在GPS信号丢失或者很弱的情况下，暂时填补GPS留下的空缺，用积分法取得最接近真实的三维高精度定位。中国大城市高楼林立，即便是北斗加GPS加GLONASS，卫星导航信号还是有很多无法覆盖的地方，特别是以北京为代表的北方高纬度地区。北方卫星导航仰角都不高，如果仰角不超过48度，卫星发出的信号由于受地面高层建筑物的遮挡，实际只能覆盖城市面积的30％。而日本的QZSS系统可以保证任何时候日本上空都有一颗仰角超过70度的卫星，东京地区高达85度，可以覆盖任何高层楼区。所以市区的无人驾驶，惯性导航系统必不可少。

然而，现有的车载惯导系统在使用的过程中存在以下的问题：(1)在车辆道路上行驶时，路面的颠簸将会引起车辆发生俯仰、侧倾和横摆的运动，这些角运动与车辆行驶速度和地面的不平度具有密切联系。由于车辆行驶路况的种类较多，而且车速变化范围大，故对于导航系统的标定必须随着车辆行驶路况的随机变化而事实改变。若在实际路面上进行测试标定，会占用大量的资源，而且效率低下，数据的重复性很差，需要针对性的反复标定，实际路面标定资源占用率高，效率低下；(2)缺乏在小规模试验场地内标定的标定装置。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能汽车车载惯性导航系统标定装置，车载全景环视摄像头自动对正装置，用于在室内对被测车辆在进行环视摄像头标定时，可以快速对正的装置，解决人工进行车辆姿态调整时的耗时，误差较大的问题，使标定过程高效、高精度、高重复性。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种智能汽车车载惯性导航系统标定装置，包括车载惯性导航系统标定装置，所述车载惯性导航系统标定装置主要由移动平台、被测惯导系统、环形运动轨道、交叉运动轨道、遮挡模拟以及控制台组成，所述移动平台包括平台本体和安装于平台本体上的垂向振动装置，所述平台本体的两侧对称安装有两组支撑板且内部安装有驱动机构，两组所述支撑板上均安装有GPS天线，所述垂向振动装置与平台本体之间安装有安装支架，所述安装支架的下端通过螺栓固定于平台本体上，所述被测惯导系统安装于垂向振动装置的顶部，所述移动平台分设有两组且分别滑动设置于环形运动轨道、交叉运动轨道上，所述交叉运动轨道嵌套于环形运动轨道的内部，所述环形运动轨道和交叉运动轨道的一侧套嵌于遮挡模拟的内部，所述遮挡模拟的底部固定于地面，所述移动平台通过局域网与控制台相连接。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述平台本体的两端均对接开设有两组导向槽，所述导向槽内滑动设置有导向块，所述导向块的上端与支撑板相连接且中部通过螺栓固定于平台本体上。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述驱动机构由基座、导轨、滑块、驱动电机、减速机、带轮和同步带组成，所述基座分设有两组且分别安装于环形运动轨道、交叉运动轨道上，所述导轨安装于基座的内部且上方与滑块滑动连接，所述滑块的上方与平台本体固定连接，所述平台本体的一侧还安装有电机外壳，所述减速机的输入端安装于驱动电机的动力输出端上且两者均内置于电机外壳内，所述减速机的输出端与带轮相连接，所述同步带安装于基座的侧壁上且与带轮啮合。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述基座的内侧壁上还安装有磁栅尺，所述滑块上安装有配合磁栅尺使用的磁栅读头，所述磁栅读头的读取端正对磁栅尺。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述滑块根据标定路径的不同需求，可以选择弧直两用型滑块。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述垂向振动装置根据参数要求及布置要求，可选择音圈电机或者直线电机作为振动源。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述环形运动轨道内嵌于地下且整体呈环形结构，所述环形运动轨道的中部呈水平状结构且两端呈弧形结构。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述交叉运动轨道内嵌于地下且整体呈倒八字形结构。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述遮挡模拟内部形成有内腔且可根据需要采用钢板、屏蔽网和非金属板材材料。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型设计的车载全景环视摄像头自动对正装置，用于在室内对被测车辆在进行环视摄像头标定时，可以快速对正的装置，解决人工进行车辆姿态调整时的耗时，误差较大的问题，使标定过程高效、高精度、高重复性。

2.本实用新型所设计的小规模试验场地内标定的标定装置，采用的运动轨道主要用于规划惯导系统的运动轨迹，分为环形运动轨道和交叉运动轨道两种，每种轨道各配置一台移动平台，为节省空间，运动轨道可采用嵌套式布置，两套系统可独立运行，轨道的一端设置信号遮挡模拟，用户可根据需要采用钢板、屏蔽网、非金属板材等材料，验证在不同遮挡效果的情况下，惯导系统的响应特性，提高试验数据的准确性和代表性。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图；

图2为本实用新型所述移动平台结构图；

图3为本实用新型所述移动平台剖面结构图。

图中:1.移动平台；2、被测惯导系统；3、环形运动轨道；4、交叉运动轨道；5、遮挡模拟；6、控制台；7、平台本体；8、垂向振动装置；9、支撑板；10、驱动机构；11、GPS天线；12、安装支架；13、导向槽；14、导向块；15、基座；16、导轨；17、滑块；18、驱动电机；19、减速机；20、带轮；21、同步带；22、电机外壳；23、磁栅尺；24、磁栅读头。

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做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。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种智能汽车车载惯性导航系统标定装置，包括车载惯性导航系统标定装置，车载惯性导航系统标定装置主要由移动平台1、被测惯导系统2、环形运动轨道3、交叉运动轨道4、遮挡模拟5以及控制台6组成，移动平台1包括平台本体7和安装于平台本体7上的垂向振动装置8，平台本体7的两侧对称安装有两组支撑板9且内部安装有驱动机构10，两组支撑板9上均安装有GPS天线11，垂向振动装置8与平台本体7之间安装有安装支架12，安装支架12的下端通过螺栓固定于平台本体7上，被测惯导系统2安装于垂向振动装置8的顶部，移动平台1分设有两组且分别滑动设置于环形运动轨道3、交叉运动轨道4上，交叉运动轨道4嵌套于环形运动轨道3的内部，环形运动轨道3和交叉运动轨道4的一侧套嵌于遮挡模拟5的内部，遮挡模拟5的底部固定于地面，移动平台1通过局域网与控制台6相连接。

进一步改进地，如图2所示：平台本体7的两端均对接开设有两组导向槽13，导向槽13内滑动设置有导向块14，导向块14的上端与支撑板9相连接且中部通过螺栓固定于平台本体7上，根据不同的需求可以调GPS天线11的间距。

进一步改进地，如图2和3所示：驱动机构10由基座15、导轨16、滑块17、驱动电机18、减速机19、带轮20和同步带21组成，基座15分设有两组且分别安装于环形运动轨道3、交叉运动轨道4上，导轨16安装于基座15的内部且上方与滑块17滑动连接，滑块17的上方与平台本体7固定连接，平台本体7的一侧还安装有电机外壳22，减速机19的输入端安装于驱动电机18的动力输出端上且两者均内置于电机外壳22内，减速机19的输出端与带轮20相连接，同步带21安装于基座15的侧壁上且与带轮20啮合，通过驱动电机18减速机19同步驱动带轮20沿着同步带21运动，从而带动上方的盘平台本体7沿着导轨16稳定运动。

进一步改进地，如图3所示：基座15的内侧壁上还安装有磁栅尺23，滑块17上安装有配合磁栅尺23使用的磁栅读头24，磁栅读头24的读取端正对磁栅尺23，对移动平台1的位置进行读取。

进一步改进地，如图3所示：滑块17根据标定路径的不同需求，可以选择弧直两用型滑块17。

进一步改进地，如图2所示：垂向振动装置8根据参数要求及布置要求，可选择音圈电机或者直线电机作为振动源，模拟路面的颠簸将会引起车辆发生俯仰、侧倾和横摆的运动。

进一步改进地，如图1所示：环形运动轨道3内嵌于地下且整体呈环形结构，环形运动轨道3的中部呈水平状结构且两端呈弧形结构，可以模拟在直线和曲线两种状态的运作状况。

进一步改进地，如图1所示：交叉运动轨道4内嵌于地下且整体呈倒八字形结构，模拟高曲度情况。

具体地，遮挡模拟5内部形成有内腔且可根据需要采用钢板、屏蔽网和非金属板材材料，通过这样具有较好屏蔽效果的材料可以使得遮挡模板5更好的模拟信号在不同状态的被测惯导系统2的运作状况。

在使用时：驱动机构10由控制台6指令转动，通过同步带21及带轮20，推动移动平台1产生水平运动，根据标定的要求，可以控制速度、加速度等参数运动，移动平台1的位置由磁栅尺23测量，速度、加速度参数有电机自带的编码器测量获取，并通过环形运动轨道3、交叉运动轨道4和遮挡模拟5分别模拟不同状态下被测惯导系统2的运作状况。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能汽车车载惯性导航系统标定装置，包括车载惯性导航系统标定装置，其特征在于：所述车载惯性导航系统标定装置主要由移动平台(1)、被测惯导系统(2)、环形运动轨道(3)、交叉运动轨道(4)、遮挡模拟(5)以及控制台(6)组成，所述移动平台(1)包括平台本体(7)和安装于平台本体(7)上的垂向振动装置(8)，所述平台本体(7)的两侧对称安装有两组支撑板(9)且内部安装有驱动机构(10)，两组所述支撑板(9)上均安装有GPS天线(11)，所述垂向振动装置(8)与平台本体(7)之间安装有安装支架(12)，所述安装支架(12)的下端通过螺栓固定于平台本体(7)上，所述被测惯导系统(2)安装于垂向振动装置(8)的顶部，所述移动平台(1)分设有两组且分别滑动设置于环形运动轨道(3)、交叉运动轨道(4)上，所述交叉运动轨道(4)嵌套于环形运动轨道(3)的内部，所述环形运动轨道(3)和交叉运动轨道(4)的一侧套嵌于遮挡模拟(5)的内部，所述遮挡模拟(5)的底部固定于地面，所述移动平台(1)通过局域网与控制台(6)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能汽车车载惯性导航系统标定装置，其特征在于：所述平台本体(7)的两端均对接开设有两组导向槽(13)，所述导向槽(13)内滑动设置有导向块(14)，所述导向块(14)的上端与支撑板(9)相连接且中部通过螺栓固定于平台本体(7)上。

3.根据权利要求1所述的一种智能汽车车载惯性导航系统标定装置，其特征在于：所述驱动机构(10)由基座(15)、导轨(16)、滑块(17)、驱动电机(18)、减速机(19)、带轮(20)和同步带(21)组成，所述基座(15)分设有两组且分别安装于环形运动轨道(3)、交叉运动轨道(4)上，所述导轨(16)安装于基座(15)的内部且上方与滑块(17)滑动连接，所述滑块(17)的上方与平台本体(7)固定连接，所述平台本体(7)的一侧还安装有电机外壳(22)，所述减速机(19)的输入端安装于驱动电机(18)的动力输出端上且两者均内置于电机外壳(22)内，所述减速机(19)的输出端与带轮(20)相连接，所述同步带(21)安装于基座(15)的侧壁上且与带轮(20)啮合。

4.根据权利要求3所述的一种智能汽车车载惯性导航系统标定装置，其特征在于：所述基座(15)的内侧壁上还安装有磁栅尺(23)，所述滑块(17)上安装有配合磁栅尺(23)使用的磁栅读头(24)，所述磁栅读头(24)的读取端正对磁栅尺(23)。

5.根据权利要求4所述的一种智能汽车车载惯性导航系统标定装置，其特征在于：所述滑块(17)采用弧直两用型滑块(17)。

6.根据权利要求1所述的一种智能汽车车载惯性导航系统标定装置，其特征在于：所述垂向振动装置(8)采用音圈电机。

7.根据权利要求3所述的一种智能汽车车载惯性导航系统标定装置，其特征在于：所述环形运动轨道(3)内嵌于地下且整体呈环形结构，所述环形运动轨道(3)的中部呈水平状结构且两端呈弧形结构。

8.根据权利要求3所述的一种智能汽车车载惯性导航系统标定装置，其特征在于：所述交叉运动轨道(4)内嵌于地下且整体呈倒八字形结构。

9.根据权利要求1所述的一种智能汽车车载惯性导航系统标定装置，其特征在于：所述遮挡模拟(5)内部形成有内腔且可根据需要采用钢板、屏蔽网和非金属板材材料。

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