[發(fā)明專(zhuān)利]一種車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置及數(shù)據(jù)采集方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910343714.5
• 申請(qǐng)日: 2019-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110132304A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇巖
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州感測(cè)通信息科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01C23/00
• 分類(lèi)號(hào): G01C23/00
• 代理公司: 蘇州國(guó)卓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32331
• 代理人: 明志會(huì)

1.一種車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，包括：CPU 控制計(jì)算模塊、高精度定位模塊、空間存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和預(yù)處理模塊，所述 CPU 控制計(jì)算模塊為 Renesas R-Car H3芯片，所述空間存儲(chǔ)模塊通信連接所述 CPU 控制計(jì)算模塊，所述高精度定位模塊通過(guò) CAN接口與外部接口通信連接，所述高精度定位模塊將接收到來(lái)自所述外部接口的信號(hào)通過(guò)SPI 接口傳送到所述 CPU 控制計(jì)算模塊進(jìn)行分析，所述數(shù)據(jù)采集模塊外接傳感器組件并接收來(lái)自所述傳感器組件的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)采集模塊通信連接所述預(yù)處理模塊和所述 CPU控制計(jì)算模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述預(yù)處理模塊和所述 CPU 控制計(jì)算模塊，所述預(yù)處理模塊和所述 CPU 控制計(jì)算模塊對(duì)數(shù)據(jù)分析處理，對(duì)汽車(chē)行駛周?chē)h(huán)境形成精準(zhǔn) 3D 建圖和精確定位。

2.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述空間存儲(chǔ)模塊包括SATA 硬盤(pán)(512G)、eMMC FLASH 存儲(chǔ)器(8G)和 DDR4 存儲(chǔ)器(8G)。

3.根據(jù)權(quán)利要求 2 所述的車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述 SATA 硬盤(pán)的存儲(chǔ)容量為 512G。

4.根據(jù)權(quán)利要求 2 所述的車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，eMMC FLASH 存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量為 8G。

5.根據(jù)權(quán)利要求 2 所述的車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，DDR4 存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量為 8G。

6.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述傳感器組件包括激光雷達(dá)傳感器、毫米波雷達(dá)傳感器、攝像頭、IMU 傳感器的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述高精度定位模塊為MCU 芯片。

8.根據(jù)權(quán)利要求 1-7 任一所述的車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）連接電源，選擇 6V—36V 電壓，通過(guò) DC/DC 轉(zhuǎn)換，為所述 CPU 控制計(jì)算模塊、所述高精度定位模塊提供合適的電壓，成功啟動(dòng)；

（2）基于搭建完成的所述車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)的移植，包含Boot loader 移植、Linux 內(nèi)核移植以及文件系統(tǒng)的制作；

（3）所述 CPU 控制計(jì)算模塊通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)車(chē)身搭載的所述傳感器組件的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)并采集數(shù)據(jù)，通過(guò)所述嵌入式 Linux 系統(tǒng)中不同傳感器采集進(jìn)程分別進(jìn)行預(yù)處理；

（4）讀取所述傳感器組件進(jìn)行自檢，若有異常則通過(guò)控制臺(tái)打印異常情況，并常亮起LED 燈示意，若無(wú)異常，創(chuàng)建用于線程同步的信號(hào)量，創(chuàng)建數(shù)據(jù)采集共享內(nèi)存，并創(chuàng)建用于進(jìn)程同步的信號(hào)量，初始化化共享內(nèi)存中的變量；

（5）為所述傳感器組件的采集任務(wù)創(chuàng)建線程，然后進(jìn)入死循環(huán)；

（6）在數(shù)據(jù)采集線程中獲取所述傳感器組件的數(shù)據(jù)進(jìn)入導(dǎo)航解算過(guò)程，通過(guò)慣性導(dǎo)航算法和卡爾曼算法進(jìn)行組合導(dǎo)航解算，獲得汽車(chē)的速度、位置信息，最后的解算結(jié)果存放到導(dǎo)航共享內(nèi)存中。

9.根據(jù)權(quán)利要求 8 所述的車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置及數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，步驟（6）中的所述導(dǎo)航解算過(guò)程包括以下步驟：

（a）對(duì)所述導(dǎo)航解算進(jìn)程進(jìn)行初始化；

（b）創(chuàng)建組合導(dǎo)航進(jìn)程以及慣性導(dǎo)航解算進(jìn)程；

（c）組合導(dǎo)航進(jìn)程以及慣性導(dǎo)航解算進(jìn)程將數(shù)據(jù)采集共享內(nèi)存映射到地址空間，獲得其指針，并創(chuàng)建導(dǎo)航共享內(nèi)存。

10.根據(jù)權(quán)利要求 9 所述的車(chē)載數(shù)據(jù)采集裝置及數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，在組合導(dǎo)航進(jìn)程中獲取 GPS 的數(shù)據(jù)信息，將 GPS 的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行卡爾曼濾波結(jié)算，從而獲得同步信號(hào)量，對(duì)解算結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償，最后釋放同步信號(hào)量，在慣性導(dǎo)航解算進(jìn)程中，需要獲取IMU 數(shù)據(jù)并獲取同步信號(hào)量，然后進(jìn)行慣性導(dǎo)航解算，更新共享內(nèi)存的數(shù)據(jù)，并將解算結(jié)果寫(xiě)入到日志文件中，最后釋放同步信號(hào)量。