CN215180915U - 一种gps定位系统电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种GPS定位系统电路，包括MEMS惯性传感器、DSP数字信号处理器、车辆驱动模块、车载PC终端、车辆信息管理中心和调度指挥中心，DSP数字信号处理器用于采集MEMS惯性传感器检测到的坐标信息，并将采集的坐标信息转发给车载PC终端；并接收车载PC终端传达过来的控制命令，控制车辆驱动模块调节当前车辆的行驶方向，同时接收车辆驱动模块反馈回来的里程计信息并上传给调度指挥中心。本实用新型定位精度高、减少车量磨损；减少人工费用；调度指挥中心对当前车辆进行统一调度和指挥，大大提高车辆使用率和定位精度；反馈回来的里程计信息上传给调度指挥中心，方便调度指挥中心实时监测当前车辆的工作状态。

Description

一种GPS定位系统电路

技术领域

本实用新型涉及汽车定位技术领域，尤其公开了一种GPS定位系统电路。

背景技术

车载导航是利用车载GPS（Global Positioning System，全球定位系统）配合电子电图来进行的，它能方便且准确地告诉驾驶者去往目的地最短或者最快路径，是驾驶员的好帮手。然而现有车载导航经常误导车主，比如，一些偏远地区在导航地图上找不到，或“张冠李戴”误导车主；有时候穿过一条街就能到的路途，导航地图却“舍近求远”，带着车主兜一大圈。车载另一方面受地理环境的影响也很大，比如在一些偏远的地区就根本无法接收信号，车载导航也就无法可用了。

因此，现有车载导航存在的上述缺陷，是一件亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种GPS定位系统电路，旨在解决车载导航存在的上述缺陷的技术问题。

本实用新型提供一种GPS定位系统电路，包括MEMS惯性传感器、DSP数字信号处理器、车辆驱动模块、车载PC终端、车辆信息管理中心和调度指挥中心，其中，

MEMS惯性传感器，用于检测当前车辆的坐标信息；

DSP数字信号处理器分别与MEMS惯性传感器、车辆驱动模块和车载PC终端相连接，用于采集MEMS惯性传感器检测到的坐标信息，并将采集的坐标信息转发给车载PC终端；接收车载PC终端传达过来的控制命令，控制车辆驱动模块调节当前车辆的行驶方向，同时接收车辆驱动模块反馈回来的里程计信息；

车载PC终端与车辆信息管理中心无线连接，用于接收DSP数字信号处理器转发的坐标信息，向DSP数字信号处理器传达控制命令；同时将DSP数字信号处理器转发的坐标信息无线传送给车辆信息管理中心；

车辆信息管理中心分别与车载PC终端和调度指挥中心无线连接，用于将车载PC终端转发的坐标信息上传至调度指挥中心，并接收调度指挥中心下发的定位信息；

调度指挥中心与车辆信息管理中心无线连接，用于接收车辆信息管理中心上传的坐标信息，对当前车辆进行定位，并将定位信息下发给车辆信息管理中心。

进一步地，MEMS惯性传感器包括数字罗盘、加速度计和陀螺仪，DSP数字信号处理器分别与数字罗盘、加速度计和陀螺仪电连接。

进一步地，DSP数字信号处理器包括数字信号处理芯片，数字信号处理芯片的型号为SPCE061A。

进一步地，车辆驱动模块包括方向控制桥电路、驱动控制桥电路、方向电机和驱动电机，方向控制桥电路与方向电机电连接，驱动控制桥电路与驱动电机电连接，方向电机与当前车辆前轮相连接，驱动电机与当前车辆后轮相连接；DSP数字信号处理器分别与方向控制桥电路和驱动控制桥电路电连接。

进一步地，方向控制桥电路包括第一电机驱动模块，第一电机驱动模块的A路输入管脚与DSP数字信号处理器的第一IOB管脚电连接，第一电机驱动模块的B路输入管脚与DSP数字信号处理器的第二IOB管脚电连接；第一电机驱动模块的A路输出管脚与方向电机的正极电连接；第一电机驱动模块的B路输出管脚与方向电机的负极电连接。

进一步地，驱动控制桥电路包括第二电机驱动模块，第二电机驱动模块的A路输入管脚与DSP数字信号处理器的第三IOB管脚相连，第二电机驱动模块的B路输入管脚与DSP数字信号处理器的第四IOB管脚相连；第二电机驱动模块的A路输出管脚与驱动电机的正极电连接；第二电机驱动模块的B路输出管脚与驱动电机的负极电连接。

进一步地，第一电机驱动模块和第二电机驱动模块均采用型号为L9110的电机驱动模块。

进一步地，车载PC终端包括键盘控制模块，键盘控制模块与车载PC终端电连接，用于输入查询的位置信息。

进一步地，车载PC终端包括显示模块，显示模块与车载PC终端电连接，用于显示当前车辆的定位结果和地图的信息。

进一步地，DSP数字信号处理器通过WIFI网络与车载PC终端相连接，车辆信息管理中心通过GPRS网络分别与车载PC终端和调度指挥中心相连接。

本实用新型所取得的有益效果为：

本实用新型提供一种GPS定位系统电路，采用MEMS惯性传感器、DSP数字信号处理器、车辆驱动模块、车载PC终端、车辆信息管理中心和调度指挥中心，通过DSP数字信号处理器采集MEMS惯性传感器检测到的坐标信息，并将采集的坐标信息转发给车载PC终端；接收车载PC终端传达过来的控制命令，控制车辆驱动模块调节当前车辆的行驶方向，同时接收车辆驱动模块反馈回来的里程计信息；车载PC终端用于接收DSP数字信号处理器转发的坐标信息，向DSP数字信号处理器传达控制命令；同时将DSP数字信号处理器转发的坐标信息无线传送给车辆信息管理中心；调度指挥中心用于将定位信息下发给车辆信息管理中心。本实用新型提供的GPS定位系统电路，定位精度高、减少车量磨损；减少人工费用，调度指挥中心对当前的一辆或多辆车辆进行统一调度和指挥，大大提高车辆使用率和定位精度；通过采集的坐标信息来自动调节当前车辆的行驶方向，自动化程度高；通过将车辆驱动模块反馈回来的里程计信息上传给车辆信息管理中心和调度指挥中心，方便调度指挥中心实时监测当前车辆的工作状态。

附图说明

图1为本实用新型提供的GPS定位系统电路第一实施例的功能框图；

图2为本实用新型提供的GPS定位系统电路第二实施例的功能框图；

图3为图1中所示的DSP数字信号处理器与车辆驱动模块的功能模块连接示意图；

图4为图1中所示的DSP数字信号处理器与车辆驱动模块的电路连接示意图。

附图标号说明：

10、MEMS惯性传感器；20、DSP数字信号处理器；30、车辆驱动模块；40、车载PC终端；50、车辆信息管理中心；60、调度指挥中心；11、数字罗盘；12、加速度计；13、陀螺仪；31、方向控制桥电路；32、驱动控制桥电路；33、方向电机；34、驱动电机；41、键盘控制模块；42、显示模块。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。

如图1所示，本实用新型第一实施例提出一种GPS定位系统电路，包括MEMS惯性传感器10、DSP数字信号处理器20、车辆驱动模块30、车载PC终端40、车辆信息管理中心50和调度指挥中心60，其中，MEMS惯性传感器10，用于检测当前车辆的坐标信息；DSP数字信号处理器20分别与MEMS惯性传感器10、车辆驱动模块30和车载PC终端40相连接，用于采集MEMS惯性传感器10检测到的坐标信息，并将采集的坐标信息转发给车载PC终端40；接收车载PC终端40传达过来的控制命令，控制车辆驱动模块30调节当前车辆的行驶方向，同时接收车辆驱动模块30反馈回来的里程计信息；车载PC终端40与车辆信息管理中心50无线连接，用于接收DSP数字信号处理器20转发的坐标信息，向DSP数字信号处理器20传达控制命令；同时将DSP数字信号处理器20转发的坐标信息无线传送给车辆信息管理中心50；车辆信息管理中心50分别与车载PC终端40和调度指挥中心60无线连接，用于将车载PC终端40转发的坐标信息上传至调度指挥中心60，并接收调度指挥中心60下发的定位信息；调度指挥中心60与车辆信息管理中心50无线连接，用于接收车辆信息管理中心50上传的坐标信息，对当前车辆进行定位，并将定位信息下发给车辆信息管理中心50。其中，惯性传感器10和DSP数字信号处理器20可采用现有模块。现有专利文献（公开号为CN109307509A）中公开了一种基于DSP的室内惯性导航系统，轮式小车内部具有数字罗盘、加速度计、陀螺仪、核心板和驱动板，核心板分别与数字罗盘、加速度计和陀螺仪连接，核心板通过WIFI信号与PC终端连接，驱动板与核心板连接，核心板为主数字信号处理器，主数字信号处理器采集MEMS惯性传感器的信号并处理，处理结构通过WIFI模块将数据输送到PC终端，驱动板包括小车驱动模块，PC终端负责显示定位结果和地图显示，并向小车驱动系统发送控制命令，同时接收驱动系统反馈的里程计信息。在这篇现有文献中，主要应用九自由度惯性导航传感器，结合DSP和卡尔曼滤波算法，能实现较高精度的轮式小车导航和定位。由此可知，本申请中处理车辆坐标信息后发送命令控制车辆方向的控制方法属于现有技术。在本实施例中，通过DSP数字信号处理器20输出控制命令，经由车辆驱动模块30来自动调节当前车辆行驶方向，按照规划的行驶路线最终行驶至目的地，自动化程度高，减少人工费用；通过使用MEMS惯性传感器10来检测当前车辆的坐标信息，从而提高了当前车辆定位数据的精度；通过调度指挥中心对当前车辆进行统一调度和指挥，大大提高车辆定位精度和使用率；通过将车辆驱动模块反馈回来的里程计信息上传给车辆信息管理中心和调度指挥中心，方便调度指挥中心实时监测当前车辆的工作状态。其中，DSP数字信号处理器20通过WIFI网络与车载PC终端40相连接，车辆信息管理中心50通过GPRS网络分别与车载PC终端40和调度指挥中心60相连接。车载PC终端40包括键盘控制模块41和显示模块42，其中，键盘控制模块41与车载PC终端40电连接，用于输入查询的目标位置信息。显示模块42与车载PC终端40电连接，用于显示当前车辆的定位结果和地图的信息。当前车辆可以为在调度指挥中心实时监测下的一辆或者多辆车辆。

进一步地，请见图3和图4，本实施例提出的GPS定位系统电路，车辆驱动模块30包括方向控制桥电路31、驱动控制桥电路32、方向电机33和驱动电机34，其中，方向控制桥电路31与方向电机33电连接，驱动控制桥电路32与驱动电机34电连接，方向电机33与当前车辆前轮相连接，驱动电机34与当前车辆后轮相连接；DSP数字信号处理器20分别与方向控制桥电路31和驱动控制桥电路32电连接。方向控制桥电路31包括第一电机驱动模块，第一电机驱动模块的A路输入管脚与DSP数字信号处理器20的第一IOB管脚电连接，第一电机驱动模块的B路输入管脚与DSP数字信号处理器20的第二IOB管脚电连接；第一电机驱动模块的A路输出管脚与方向电机33的正极电连接；第一电机驱动模块的B路输出管脚与方向电机33的负极电连接。驱动控制桥电路32包括第二电机驱动模块，第二电机驱动模块的A路输入管脚与DSP数字信号处理器20的第三IOB管脚相连，第二电机驱动模块的B路输入管脚与DSP数字信号处理器20的第四IOB管脚相连；第二电机驱动模块的A路输出管脚与驱动电机34的正极电连接；第二电机驱动模块的B路输出管脚与驱动电机34的负极电连接。优选地，第一电机驱动模块和第二电机驱动模块均采用型号为L9110的电机驱动模块。本实施例提供的GPS定位系统电路，通过车辆驱动模块30中的第一电机驱动模块和第二电机驱动模块来分别控制方向电机33和驱动电机34，从而快速调节当前车辆的行驶方向，控制精度高、成本低。

在上述结构中，请见图2，图2为本实用新型提供的GPS定位系统电路第二实施例的功能框图，在第一实施例的基础上，MEMS惯性传感器10包括数字罗盘11、加速度计12和陀螺仪13，DSP数字信号处理器20分别与数字罗盘11、加速度计12和陀螺仪13电连接。在本实施例中，数字罗盘11用于实现倾角的测量。加速度计12用于侦测当前车辆的移动行为。陀螺仪13用于侦测当前车辆水平改变的状态。三者结合起来使用，加速度计12和陀螺仪13相结合用于测得当前车辆的俯仰和横滚角度。数字罗盘11用于来校准测量当前车辆的偏航角度。DSP数字信号处理器20包括数字信号处理芯片，在本实施例中，数字信号处理芯片采用的型号为SPCE061A。本实施例提出的GPS定位系统电路，通过数字罗盘11、加速度计12和陀螺仪13三者的组合来测得当前车辆的俯仰角、横滚角和偏航角，测试精度高，定位精度准。

如图1至图4所示，本实施例提供的GPS定位系统电路，其工作原理如下所示：

采用数字罗盘11、加速度计12和陀螺仪13三者的组合来侦测当前车辆的俯仰角、横滚角和偏航角。DSP数字信号处理器20接收数字罗盘11、加速度计12和陀螺仪13三者侦测到的当前车辆的俯仰角、横滚角和偏航角，获取当前车辆的坐标信息，并将获取的当前车辆的坐标信息依次转发给车载PC终端40、车辆信息管理中心50和调度指挥中心60，调度指挥中心60在显示的地图中获取当前车辆的位置信息以及需要到达的终点位置，规则出当前车辆需要行走的路线，并将需要行走的路线汇合形成定位信息，即在该定位信息中携带有当前车辆需要行走的路线图。然后由调度指挥中心60下发定位信息，并依次传送给车辆信息管理中心50和车载PC终端40，由车载PC终端40发出控制命令，DSP数字信号处理器20接受该控制命令后控制车辆驱动模块30调节当前车辆的行驶方向，按照定位信息中的路线图驱动当前车辆行走至目的地；同时接收车辆驱动模块30反馈回来的里程计信息，依次传送给车载PC终端40、车辆信息管理中心50和调度指挥中心60，由调度指挥中心60来监测当前车辆的实际行走路线。

本实施例提供的GPS定位系统电路，同现有技术相比，采用MEMS惯性传感器、DSP数字信号处理器、车辆驱动模块、车载PC终端、车辆信息管理中心和调度指挥中心，通过DSP数字信号处理器采集MEMS惯性传感器检测到的坐标信息，并将采集的坐标信息转发给车载PC终端；接收车载PC终端传达过来的控制命令，控制车辆驱动模块调节当前车辆的行驶方向，同时接收车辆驱动模块反馈回来的里程计信息；车载PC终端用于接收DSP数字信号处理器转发的坐标信息，向DSP数字信号处理器传达控制命令；同时将DSP数字信号处理器转发的坐标信息无线传送给车辆信息管理中心；调度指挥中心用于将定位信息下发给车辆信息管理中心。本实施例提供的GPS定位系统电路，定位精度高、减少车量磨损；减少人工费用，调度指挥中心对当前车辆进行统一调度和指挥；通过采集的坐标信息来自动调节当前车辆的行驶方向，自动化程度高。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种GPS定位系统电路，其特征在于，包括MEMS惯性传感器（10）、DSP数字信号处理器（20）、车辆驱动模块（30）、车载PC终端（40）、车辆信息管理中心（50）和调度指挥中心（60），其中，

所述MEMS惯性传感器（10），用于检测当前车辆的坐标信息；

所述DSP数字信号处理器（20）分别与所述MEMS惯性传感器（10）、所述车辆驱动模块（30）和所述车载PC终端（40）相连接，用于采集所述MEMS惯性传感器（10）检测到的坐标信息，并将采集的所述坐标信息转发给所述车载PC终端（40）；接收所述车载PC终端（40）传达过来的控制命令，控制所述车辆驱动模块（30）调节当前车辆的行驶方向，同时接收所述车辆驱动模块（30）反馈回来的里程计信息；

所述车载PC终端（40）与所述车辆信息管理中心（50）无线连接，用于接收所述DSP数字信号处理器（20）转发的所述坐标信息，向所述DSP数字信号处理器（20）传达控制命令；同时将所述DSP数字信号处理器（20）转发的所述坐标信息无线传送给所述车辆信息管理中心（50）；

所述车辆信息管理中心（50）分别与所述车载PC终端（40）和所述调度指挥中心（60）无线连接，用于将所述车载PC终端（40）转发的所述坐标信息上传至所述调度指挥中心（60），并接收所述调度指挥中心（60）下发的定位信息；

所述调度指挥中心（60）与所述车辆信息管理中心（50）无线连接，用于接收所述车辆信息管理中心（50）上传的所述坐标信息，对当前车辆进行定位，并将定位信息下发给所述车辆信息管理中心（50）。

2.如权利要求1所述的GPS定位系统电路，其特征在于，所述车辆驱动模块（30）包括方向控制桥电路（31）、驱动控制桥电路（32）、方向电机（33）和驱动电机（34），所述方向控制桥电路（31）与所述方向电机（33）电连接，所述驱动控制桥电路（32）与所述驱动电机（34）电连接，所述方向电机（33）与当前车辆前轮相连接，所述驱动电机（34）与当前车辆后轮相连接；所述DSP数字信号处理器（20）分别与所述方向控制桥电路（31）和所述驱动控制桥电路（32）电连接。

3.如权利要求2所述的GPS定位系统电路，其特征在于，所述方向控制桥电路（31）包括第一电机驱动模块，所述第一电机驱动模块的A路输入管脚与所述DSP数字信号处理器（20）的第一IOB管脚电连接，所述第一电机驱动模块的B路输入管脚与所述DSP数字信号处理器（20）的第二IOB管脚电连接；所述第一电机驱动模块的A路输出管脚与所述方向电机（33）的正极电连接；所述第一电机驱动模块的B路输出管脚与所述方向电机（33）的负极电连接。

4.如权利要求3所述的GPS定位系统电路，其特征在于，所述驱动控制桥电路（32）包括第二电机驱动模块，所述第二电机驱动模块的A路输入管脚与所述DSP数字信号处理器（20）的第三IOB管脚相连，所述第二电机驱动模块的B路输入管脚与所述DSP数字信号处理器（20）的第四IOB管脚相连；所述第二电机驱动模块的A路输出管脚与所述驱动电机（34）的正极电连接；所述第二电机驱动模块的B路输出管脚与所述驱动电机（34）的负极电连接。

5.如权利要求4所述的GPS定位系统电路，其特征在于，所述第一电机驱动模块和所述第二电机驱动模块均采用型号为L9110的电机驱动模块。

6.如权利要求1所述的GPS定位系统电路，其特征在于，所述MEMS惯性传感器（10）包括数字罗盘（11）、加速度计（12）和陀螺仪（13），所述DSP数字信号处理器（20）分别与所述数字罗盘（11）、加速度计（12）和陀螺仪（13）电连接。

7.如权利要求1所述的GPS定位系统电路，其特征在于，所述DSP数字信号处理器（20）包括数字信号处理芯片，所述数字信号处理芯片的型号为SPCE061A。

8.如权利要求4所述的GPS定位系统电路，其特征在于，所述车载PC终端（40）包括键盘控制模块（41），所述键盘控制模块（41）与所述车载PC终端（40）电连接，用于输入查询的位置信息。

9.如权利要求8所述的GPS定位系统电路，其特征在于，所述车载PC终端（40）包括显示模块（42），所述显示模块（42）与所述车载PC终端（40）电连接，用于显示当前车辆的定位结果和地图的信息。

10.如权利要求9所述的GPS定位系统电路，其特征在于，所述DSP数字信号处理器（20）通过WIFI网络与所述车载PC终端（40）相连接，所述车辆信息管理中心（50）通过GPRS网络分别与所述车载PC终端（40）和所述调度指挥中心（60）相连接。

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