[發明專利]車輛導航引導系統及車輛

有效

• 申請號: 202010033392.7
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111216708B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 沈雪峰;任強;鄧海峰;田維;解忙忙;郭長楠;陳嘯宇;胡柯武
• 申請（專利權）人: 上海華測導航技術股份有限公司
• 主分類號: B60W10/20
• 分類號: B60W10/20;B60W40/10;B60W50/14
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種車輛導航引導系統，其特征在于，安裝于車輛內，所述系統包括：導航控制器、轉向角傳感器、電機轉向控制器和顯示控制器；

所述轉向角傳感器與所述導航控制器通信連接，用于獲取計算車輪相對車體轉動的角速度信息，并向所述導航控制器輸出所述角速度信息；

所述導航控制器用于根據定位信息和所述角速 度信息輸出導航引導信息，其中，所述導航控制器中包含第一定位裝置，所述第一定位裝置用于獲取所述定位信息；

所述電機轉向控制器與所述導航控制器通信連接，用于根據所述導航引導信息進行轉向控制；

所述顯示控制器與所述導航控制器通信連接，用于顯示所述導航引導信息；

所述電機轉向控制器包含轉向驅動電機模塊、固定架模塊、夾具模塊、套筒模塊和方向盤圈模塊，所述轉向驅動電機模塊中包含電機；

其中，所述固定架模塊安裝在所述電機底部并通過所述夾具模塊緊固在所述車輛的轉向桿上；

所述套筒模塊通過電機法蘭固定在所述電機的內轉軸上，實現和所述內轉軸同步運動，同時套筒花鍵和車輛轉軸端花鍵軸嚙合傳動；

所述方向盤圈模塊通過電機法蘭固定在所述內轉軸上，實現和所述內轉軸同步運動；

所述轉向驅動電機模塊采用內轉子力矩電機設計方案，將驅動器模塊、電機以及磁式編碼器模塊集成在一體；

所述電機的繞組采用繞組斜槽角度設計方案，防水采用骨架油封和結構性凹凸防水方案設計；

所述第一定位裝置支持實時動態載波相位差分RTK、星基增強系統SBAS、差分全球定位系統DGPS、精密單點定位PPP以及PPP-RTK中的至少一種增強模式；

所述導航控制器和所述顯示控制器中均設置有4G/GPRS接收器，所述導航控制器根據自身獲取的第一運營商的4G/GPRS網絡信號以及所述顯示控制器獲取的第二運營商的4G/GPRS網絡信號，基于信號強度和/或差分齡期確定目標網絡信號，并將所述目標網絡信號提供給所述第一定位裝置。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述顯示控制器可拆卸安裝于所述車輛中，所述顯示控制器中包含第二定位裝置，所述顯示控制器還用于根據用戶操作控制所述第二定位裝置采集位置信息，并根據所述位置信息確定導航線和/或作業區域邊界。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述第一定位裝置為全球導航衛星系統定位GNSS定位模塊，所述導航控制器還集成有GNSS天線模塊、慣性測量單元IMU傳感器、電臺接收器、4G/GPRS接收器、可編程邏輯控制器PLC和中央處理器CPU。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述CPU通過獲取所述第一定位裝置輸出的定位信息以及所述IMU輸出的傳感信息，確定所述車輛的位置信息、姿態信息、航向信息以及速度信息，并結合預設控制算法確定下一時刻的控制量，所述控制量包含于所述導航引導信息中。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述電機中包含3個霍爾傳感器，所述霍爾傳感器用于電機啟動，所述磁式編碼器用于實現電機內部閉環控制。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，手動控制轉向工作狀態下，所述驅動器模塊斷開電機供電，電機輸出轉矩電流為0；自動駕駛狀態下，所述電機接收由所述導航控制器下發的轉角或轉速指令進行運動，實現機構轉軸轉動和前輪轉角變化，其中，所述轉角或轉速指令包含于所述導航引導信息中。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括車輛控制裝置，所述車輛控制裝置配置有多個校準步驟，所述多個校準步驟包括以下至少一個：

全姿態安裝校準、車輪角度傳感器校準、電子方向盤自動校準、以及系統電子設備及傳感器安裝誤差自動校準，其中，所述車輪角度傳感器校準基于車輛運動進行，所述電子方向盤自動校準基于自動生成的轉向命令進行。

8.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述車輛包括地面車輛、飛行器和水上交通工具中的至少一種；所述地面車輛包括農用車輛和/或工程機械車輛。