[實用新型]光電式GPS盲區環境下車輛可持續導航數據采集裝置

有效

• 申請號: 201520746022.2
• 申請日: 2015-09-24
• 公開（公告）號: CN205049153U
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 徐彬;項昌樂;王曉亮;樊偉
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01C21/26
• 分類號: G01C21/26
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型屬于車輛導航技術領域，尤其涉及一種光電式GPS盲區環境下車輛可持續導航數據采集裝置。

背景技術

目前通用車輛導航所需的經緯度、航向角度、速度信息均通過GPS信號處理得到。但是由于實際車輛行駛環境存在地庫、隧道、密集樓宇建筑等GPS信號丟失的情況，尤其是某些在隧道中存在分叉道路的情況下，通常的GPS導航不能繼續，對駕駛員帶來極大不便。

已公開的專利200810095693.1微慣性導航系統及方法，201220150839.X汽車慣性導航系統，201310183675.X一種多功能慣性汽車導航儀均是采用慣性導航的原理進行GPS盲區內車輛運動和位置數據的處理，由于慣性導航元件價格相對較高，需要配備相應的三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸地磁傳感器，導致整體系統成本較高。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種光電式GPS盲區環境下車輛可持續導航數據采集裝置，旨在解決現有的車輛普通GPS導航無法實現盲區導航,以及盲區導航需采用慣導元器件存在的成本較高問題。

本實用新型是這樣實現的，一種光電式GPS盲區環境下車輛可持續導航數據采集裝置，所述光電式GPS盲區環境下車輛可持續導航數據采集裝置包括：

成像感光元件，通過透鏡連續接收地面信息，將連續變化的地面信息保存為連續的圖像并傳輸給數值信號計算模塊；

超聲傳感器，實時記錄透鏡到地面的距離信息并傳輸給數值信號計算模塊；

數值信號計算模塊，與成像感光元件、超聲傳感器連接，用于對獲取的圖像進行分別采樣，并計算得出成像模塊所在車身獨立測量點實際移動的橫向、縱向的位移。

進一步，所述成像感光元件的下方設置有透鏡，透鏡的一側安裝有以設定角度射向地面光源；選用發光二極管或者激光發射器。

進一步，所述光電式GPS盲區環境下車輛可持續導航數據采集裝置還不快：

俯仰單軸陀螺儀，與數值信號計算模塊連接，用于采集路面坡度近似值，并對車輛實際位移進行修正，以匹配地圖信息中經度緯度的平面定位狀態；

GPS天線，與數值信號計算模塊連接，用于實現車輛GPS定位；

輸出接口，與數值信號計算模塊連接，將運算得到車輛的車速和航向角度傳遞給車輛的導航系統。

進一步，所述成像感光元件的工作面、透鏡的焦平面及地面依次互相平行，成像感光元件為互補性氧化金屬半導體圖像傳感器CMOS或電荷藕合器件圖像傳感器CCD。

進一步，所述輸出接口采用串行外圍設備接口SPI，輸出接口接收數值信號計算模塊的速度矢量，并將該速度矢量傳遞給車輛的整車控制器。

本實用新型提供的光電式GPS盲區環境下車輛可持續導航數據采集裝置，將傳統非接觸測量的一維速度測量提高到對車輛平面運動的二維速度測量，對大機動性車輛動力學的研究提供了數據采集便利，通過直接采集地面圖像信息，經過數字信號處理得到車輛相對于地面的二維速度信息，可用于車輛平面內運動姿態的多參數測量通過超聲波傳感器離地間隙距離h的動態實時修訂，可以有效抵消因車輛俯仰、側傾和垂向運動所帶來的車速測量誤差。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的光電式GPS盲區環境下車輛可持續導航數據采集裝置結構示意圖。

圖2是本實用新型實施例提供的數值信號計算模塊的數據計算原理示意圖。

圖3是本發明實施例提供的光電式測量模塊安裝示意圖。

圖中：1、成像感光元件；2、超聲傳感器；3、光源；4、俯仰單軸陀螺儀；5、數值信號計算模塊；6、GPS天線；7、輸出接口。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

下面結合附圖對本實用新型的結構作詳細的描述。

如圖1所示，本實用新型實施例的光電式GPS盲區環境下車輛可持續導航數據采集裝置主要包括：成像感光元件1、超聲傳感器2、光源3、俯仰單軸陀螺儀4、數值信號計算模塊5、GPS天線6、輸出接口7；

成像感光元件1的下方設置有透鏡，透鏡的一側安裝有光源3，成像感光元件1、超聲傳感器2、光源3連接俯仰單軸陀螺儀4和數值信號計算模塊5，數值信號計算模塊5連接GPS天線6和輸出接口7。

參見附圖1，包括：成像模塊、超聲傳感器、數值信號計算模塊及接口模塊；