[發(fā)明專利]基于GPS慣性導(dǎo)航的車載指南針實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910947907.1
• 申請(qǐng)日: 2019-10-07
• 公開（公告）號(hào): CN110657811A
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉永鋒;顧焰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛吉亞好幫手電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/28
• 分類號(hào): G01C21/28;G01C21/34;G01C17/00;G01S19/49
• 代理公司: 44409 佛山市智匯聚晨專利代理有限公司
• 代理人: 張宏威

1.一種基于GPS慣性導(dǎo)航的車載指南針實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲取模塊從CAN總線實(shí)時(shí)獲取車速信息和檔位信息，并將車速信息和檔位信息發(fā)送至GPS慣性導(dǎo)航模塊；

S2、GPS慣性導(dǎo)航模塊實(shí)時(shí)產(chǎn)生預(yù)測(cè)定位信號(hào)以及實(shí)時(shí)接收車速信息、檔位信息和GPS定位信號(hào)，根據(jù)上一次產(chǎn)生的預(yù)測(cè)定位信號(hào)以及當(dāng)前車速信息、當(dāng)前檔位信息、加速度信息和陀螺儀信息計(jì)算出該時(shí)刻的預(yù)測(cè)定位信號(hào)；

S3、GPS慣性導(dǎo)航模塊根據(jù)GPS定位信號(hào)的強(qiáng)度修正預(yù)測(cè)定位信號(hào)的權(quán)重，并將修正后的預(yù)測(cè)定位信號(hào)輸出至解析模塊；

S4、解析模塊解析預(yù)測(cè)定位信號(hào)，獲取汽車航行方向和汽車地理位置，調(diào)取預(yù)置的指南針應(yīng)用程序，計(jì)算汽車航行方向與汽車地理位置正北方之間的偏轉(zhuǎn)角度，并將偏轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換為方向角信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS慣性導(dǎo)航的車載指南針實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，上述步驟S1的具體步驟如下：

獲取模塊從CAN總線實(shí)時(shí)獲取車速信息和檔位信息；

將車速信息轉(zhuǎn)換為占空比恒定的PWM波形信號(hào)，計(jì)算PWM發(fā)生頻率；

并將檔位信息轉(zhuǎn)換為檔位電平信號(hào)，并定義檔位信息中的前進(jìn)檔位和后退檔位分別代表的其中一種檔位電平信號(hào)；

獲取模塊將PWM波形信號(hào)和檔位電平信號(hào)發(fā)送至GPS慣性導(dǎo)航模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于GPS慣性導(dǎo)航的車載指南針實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述PWM發(fā)生頻率的計(jì)算公式為f＝v/l，其中，f為PWM發(fā)生頻率，v為車速信息，l為每個(gè)PWM脈沖之間的平均間距。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于GPS慣性導(dǎo)航的車載指南針實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述PWM波形信號(hào)的占空比為50％，所述平均間距為2cm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS慣性導(dǎo)航的車載指南針實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，上述步驟S2中，GPS慣性導(dǎo)航模塊以上一時(shí)刻輸出的預(yù)測(cè)定位信號(hào)為基準(zhǔn)，對(duì)當(dāng)前車速信息、當(dāng)前檔位信息、加速度信息和陀螺儀信息進(jìn)行積分運(yùn)算，推算出本次時(shí)刻的預(yù)測(cè)定位信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS慣性導(dǎo)航的車載指南針實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，上述步驟S4中，所述偏轉(zhuǎn)角度的偏轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颉?/p>

7.一種基于GPS慣性導(dǎo)航的車載指南針系統(tǒng)，適用于上述基于GPS慣性導(dǎo)航的車載指南針實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于從CAN總線獲取、解析、輸出車速信息和檔位信息；

GPS慣性導(dǎo)航模塊，用于獲取車速信息、檔位信息以及實(shí)時(shí)的GPS定位信號(hào)，還用于根據(jù)車速信息、檔位信息、加速度信息和陀螺儀信息計(jì)算預(yù)測(cè)定位信號(hào)，并且輸出預(yù)測(cè)定位信號(hào)；

解析模塊，用于解析預(yù)測(cè)定位信號(hào)，獲取預(yù)測(cè)定位信號(hào)分別包含的汽車地理位置和汽車航行方向，并將汽車航行方向轉(zhuǎn)換為方向角信息；

所述獲取模塊與CAN總線通訊連接，獲取模塊、GPS慣性導(dǎo)航模塊和解析模塊順次通訊連接，所述解析模塊內(nèi)置有指南針應(yīng)用程序。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于GPS慣性導(dǎo)航的車載指南針系統(tǒng)，其特征在于，所述獲取模塊還用于將車速信息轉(zhuǎn)換為PWM波形信號(hào)，將檔位信息轉(zhuǎn)換為電平信息，以及輸出PWM波形信號(hào)和電平信息；

所述GPS慣性導(dǎo)航模塊內(nèi)置有加速度計(jì)和陀螺儀，所述加速度計(jì)用于檢測(cè)實(shí)時(shí)的車速變化情況，所述陀螺儀用于檢測(cè)車輛的轉(zhuǎn)向角度。