自适应车载导航的终端制造技术

本发明专利技术涉及车用导航技术领域，公开了一种自适应车载导航的终端。终端包括传感器、A/D转换模块、微处理器、液晶显示模块及供电电源；传感器包括GPS模块、电子指南针模块、加速度计模块、角速度陀螺；传感器将各自的感应信息传送给微处理器，经运算处理，通过液晶显示模块输出导航信息。本发明专利技术能够及时有效的反馈汽车的位置、状态等信息；并通过伪码延时环路的设置，结合角速度陀螺、加速度计模块、电子指南模块，精确地计算出汽车当前的状态数据，有效规避了高层建筑物对导航模块的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车用导航
，更具体地涉及一种自适应车载导航的终端。
技术介绍
步入二十一世纪以来，随则国民经济的持续快速增长，人们收入和消费水平的日益提升，带动了汽车工业的迅速发展。在经济保持快速增长的同时，汽车逐渐成为一种新的消费时尚，载客汽车和载货汽车全面增长，私家车的发展尤为明显，交通拥挤日益严重。因此智能交通逐渐提到发展日程上来，智能交通是未来交通的发展方向，它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。随着GPS卫星定位系统的不断发展和完善，越来越走向平民化。特别是近几年，更是广泛应用到了车载导航系统中。GPS可以在全球范围内，全天候、实时地为各种用户提供运载体的绝对位置、速度、航向和时间信息，因其高精度定位得到了广泛的应用。但是，GPS的动态性能较差，由于GPS解算延迟、OEM板固有延迟及数据解码传输等原因，GPS测量系统存在随机延迟的现象，在运载体转弯时由于滞后特性造成的不良影响尤为突出，而目前还没有一种有效的自适应检测GPS滞后特性的方法。目前已有采用DR解决GPS滞后特性的方法，如CN 102495415 A中公开了一种GPS滞后时间的自适应检测方法，该方法基于航位推算系统中惯性测量单元的测量实时性与短时高精度，在一定的检测条件下，利用GPS测量的航向信息、速度信息与航位推算系统中陀螺仪测量的航向角速度、里程仪测量的速度信息，构造GPS、DR两测量系统的航向差、速度检测序列，能够有效、自适应地检测出GPS的滞后时间。但是上述方法并不能及时显示汽车在瞬时转换状态，并且遇到高层建筑物的情况下，GPS受高层建筑阻挡导致失锁，从而不能准确定位。
技术实现思路
1、本专利技术的目的。本专利技术的为了有效提供车辆在行驶过程中的瞬时状态，避免高层建筑物遮挡等造成导航失锁而提出的一种自适应车载组合导航的终端。2、本专利技术所采用的技术方案。自适应车载组合导航的终端，包括传感器、A/D转换模块、微处理器、液晶显示模块及供电电源。其中传感器包括GPS模块、电子指南针模块、加速度计模块、角速度陀螺；传感器将各自的感应信息传送给微处理器，经运算处理，通过液晶显示模块输出导航信息； GPS接收模块接收GPS卫星信号，经前置放大器放大后进行变换，信号处理器将射频信号转换成中频信号，经放大、滤波，送给伪码延时环路，并对信号进行解调，得到基带信号，从载波锁定环路提取与多普勒频移相应的伪距变化率，从伪距延时环路提取伪距，微处理器从基带信号中译出星历、卫星时钟校正参数，并结合伪距、伪距变化率以及初始数据，完成用户经纬度和速度的计算； 陀螺仪测量角速度，并将角度信息经过滤波和A/D变换之后，发送给微处理器； 电子指南针模块有两个相互垂直的敏感轴，分别测量地球磁场在其敏感轴上的磁场分量，通过电路处理，输出正比于磁场强度的模拟电压，经过A/D转换为数字信号，送给微处理器计算方位角。加速度计模块用于测量运动物体的加速度和运动体的姿态，它由两个ADXL202芯片组成，每一个ADXL202芯片有两个相互垂直的敏感轴，其中一个芯片水平放置，感应前进加速度，经过积分，就可以得到运动物体的速度和位移；另一个芯片垂直放置，垂直平面平行于前进方向，用来感应俯仰角和侧倾角。3、本专利技术的有益效果。本专利技术通过电子指南模块、加速度计模块和角速度陀螺的综合数据采集，能够及时有效的反馈汽车的位置、状态等信息；并通过伪码延时环路的设置，结合角速度陀螺、力口速度计模块、电子指南模块，精确地计算出汽车当前的状态数据，有效规避了高层建筑物对导航模块的影响。附图说明图1车载组合导航终端硬件框图。图2 GPS模块结构框图。图3巴特沃斯低通滤波器。图4电子指南针电压转换电路。图5加速度计模块示意图。图6里程计信号采集电路。具体实施方式实施例自适应车载导航的终端包括传感器、A/D转换模块、微处理器、液晶显示模块及供电电源等，其中传感器包括GPS模块、电子指南针模块、加速度计模块、角速度陀螺、里程计信号接收模块，传感器将各自的感应信息传送给微处理器，经运算处理，通过液晶显示模块输出导航信息。如图1所不。GPS接收模块的主要功能是接收GPS卫星信号，通过信号处理，获得必要的导航定位信息。GPS接收模块经前置放大器放大后进行变换，信号处理器将射频信号转换成中频信号，经放大、滤波，送给伪码延时环路，并对信号进行解调，得到基带信号；从载波锁定环路提取与多普勒频移相应的伪距变化率，从伪距延时环路提取伪距。微处理器从基带信号中译出星历、卫星时钟校正参数，并结合伪距、伪距变化率以及初始数据，完成用户经纬度和速度的计算。陀螺仪主要用于测量角速度，并将角度信息经过滤波和A/D变换之后，发送给微处理器。米用LR-46型,工作电压12V。信号输出为电压信号，电压幅度正比于角速度，比例系数为20.65mV/° /s，零位电压3.25 ± 0.25V，带宽30Hz，通过2阶巴特沃斯低通滤波器传送给12位A/D转换器。电子指南针模块有两个相互垂直的敏感轴，分别测量地球磁场在其敏感轴上的磁场分量，通过电路处理，输出正比于磁场强度的模拟电压，经过A/D转换为数字信号，送给微处理器计算方位角。电子指南针输出的模拟信号，以5V为零点(TlOV电压，转化为2.5V为零点(T5V变化的信号，这样既可以和A/D转换器匹配。两路分别处理X轴和Y轴的信号。加速度计模块不仅用于测量运动物体的加速度，而且用来测量运动体的姿态，它由两个ADXL202芯片组成，每一个ADXL202芯片有两个相互垂直的敏感轴，其中一个芯片水平放置，感应前进加速度，经过积分，就可以得到运动物体的速度和位移；另一个芯片垂直放置，垂直平面平行于前进方向，用来感应俯仰角和侧倾角。放置方式如图所示。里程计信号采集模块用来测量汽车的位移。该电路的作用是将里程计一次感应元件的触发信号转换为微处理器可以识别的方波信号。A/D转换模块采用ADS7862芯片，是无误码12位模数转换器，4通道输入，并口输出，转换频率500ΚΗζ，满足信号采集速度。采用基于ARM920T ARM Thumb Processor的微控制器，极大的提高了系统的信息处理能力。微控制器负责整个终端各个外设信息的采集、计算、控制和处理。上述实施例不以任何方式限制本专利技术，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本专利技术的保护 范围内。权利要求1.一种自适应车载导航的终端，其特征在于:包括传感器、A/D转换模块、微处理器、液晶显示模块及供电电源； 传感器包括GPS模块、电子指南针模块、加速度计模块、角速度陀螺；传感器将各自的感应信息传送给微处理器，经运算处理，通过液晶显示模块输出导航信息； GPS接收模块接收GPS卫星信号，经前置放大器放大后进行变换，信号处理器将射频信号转换成中频信号，经放大、滤波，送给伪码延时环路，并对信号进行解调，得到基带信号，从载波锁定环路提取与多普勒频移相应的伪距变化率，从伪距延时环路提取伪距，微处理器从基带信号中译出星历、卫星时钟校正参数，并结合伪距、伪距变化率以及初始数据，完成用户经纬度和速度的计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应车载导航的终端，其特征在于：包括传感器、A/D转换模块、微处理器、液晶显示模块及供电电源；传感器包括GPS模块、电子指南针模块、加速度计模块、角速度陀螺；传感器将各自的感应信息传送给微处理器，经运算处理，通过液晶显示模块输出导航信息；GPS接收模块接收GPS卫星信号，经前置放大器放大后进行变换，信号处理器将射频信号转换成中频信号，经放大、滤波，送给伪码延时环路，并对信号进行解调，得到基带信号，从载波锁定环路提取与多普勒频移相应的伪距变化率，从伪距延时环路提取伪距，微处理器从基带信号中译出星历、卫星时钟校正参数，并结合伪距、伪距变化率以及初始数据，完成用户经纬度和速度的计算；陀螺仪测量角速度，并将角度信息经过滤波和A/D变换之后，发送给微处理器；电子指南针模块有两个相互垂直的敏感轴，分别测量地球磁场在其敏感轴上的磁场分量，通过电路处理，输出正比于磁场强度的模拟电压，经过A/D转换为数字信号，送给微处理器计算方位角；加速度计模块用于测量运动物体的加速度和运动体的姿态，它由两个ADXL202芯片组成，每一个ADXL202芯片有两个相互垂直的敏感轴，其中一个芯片水平放置，感应前进加速度，经过积分，就可以得到运动物体的速度和位移；另一个芯片垂直放置，垂直平面平行于前进方向，用来感应俯仰角和侧倾角。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孟学军，
申请(专利权)人：常熟恒基科技有限公司，
类型：发明
国别省市：