《一种智能定位导航系统.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种智能定位导航系统.pdf（18页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410681373.X (22)申请日 2014.11.24 G01C 21/08(2006.01) G01S 19/45(2010.01) (71)申请人 李青花 地址 315177 浙江省宁波市鄞州区古林镇葑 水港村 (72)发明人 李青花 (54) 发明名称 一种智能定位导航系统 (57) 摘要 本发明的智能定位导航系统包括 ： 组合定位 单元和智能测距单元 ； 其中， 所述组合定位单元 包括 ： 定位分处理器 ； GPS定位模块， 用于实现GPS 信号的接收和 GPS 中断位置定位数据的输出 ； 电 磁阻抗效应感应器， 用于。
2、获取车辆当前所处位置 的三维地磁向量参数 ； 非水平度感应器， 用于获 取车辆当前三维加速度向量参数 ； 总线接口以及 I/O 接口 ； 所述智能测距单元包括自启动单元、 特 高频微波收发单元、 回波信号检测单元、 智能切换 单元、 测距分处理器以及低光照盲区辅助测距单 元。 本系统可以基于多参数综合处理， 有效的修正 和补充当前盲区定位数据， 有效的减小了特高频 微波测距的误差， 拓展了测距类型和范围， 提高了 距离测量精度， 定位可靠性高， 维护成本低。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书10页 附图5页 (10)申请。
3、公布号 CN 104501806 A (43)申请公布日 2015.04.08 CN 104501806 A 1/2 页 2 1.一种智能定位导航系统， 所述系统包括 ： 组合定位单元和智能测距单元 ； 其中， 所述组合定位单元包括 ： 定位分处理器 ； GPS 定位模块， 用于实现 GPS 信号的接收和 GPS 中断位置定位数据的输出 ； 电磁阻抗效应感应器， 用于获取车辆当前所处位置的三维地磁向量参数 ； 非水平度感应器， 用于获取车辆当前三维加速度向量参数 ； 总线接口以及 I/O 接口 ； 所述智能测距单元包括自启动单元、 特高频微波收发单元、 回波信号检测单元、 智能切 换单元、 测。
4、距分处理器以及低光照盲区辅助测距单元 ； 其中测距分处理器的启动信号输出端连接于自启动单元， 自启动单元的输出端连接于 特高频微波收发单元， 特高频微波收发单元的探测信号输出至回波信号检测单元， 回波信 号检测单元的输出端连接于测距分处理器， 低光照盲区辅助测距单元的输出端连接于测距 分处理器， 在特高频微波收发单元的信号输出端和回波信号检测单元之间连接智能切换单 元， 当测距分处理器向自启动单元发出启动信号时， 所述智能切换单元从智能测距单元中 断开对回波信号检测单元的连接， 当测距分处理器停止向自启动单元发出启动信号时， 所 述智能切换单元接通所述回波信号检测单元在所述智能测距单元中的连接。
5、。 2.一种如权利要求 1 所述的系统， 所述定位分处理器包括 ： GPS 定位数据接收与解调单元， 用于通过数据通信接口访问 GPS 定位模块， 获取 GPS 中 断位置定位数据， 并从接收到的 GPS 中断位置定位数据中解调出车辆当前位置信息、 当前 定位状态、 当前第一车辆速度参数和当前时刻， 所述车辆当前位置信息包括经度、 纬度和行 进方向 ； 行驶状态分析单元， 用于采集电磁阻抗效应感应器的输出数据以及非水平度感应器的 输出数据 ； 对采集得到电磁阻抗效应感应器输出数据和非水平度感应器输出数据进行行驶 状态分析， 分析得出车辆当前的运动行驶状态， 得到车辆行驶方向与正北方向的夹角和运。
6、 动行驶状态角， 所述运动行驶状态角包含俯冲上仰角， 车身倾斜角和行进方向偏移角 ； 行进方向偏移角校正单元， 用于对行进方向偏移角进行校正处理 ； 车载现场总线数据通信单元， 用于通过车载现场总线接口对车载现场总线数据进行采 集与解调， 从整车车载现场总线网络报文中解调得到的当前第三车辆速度参数， 对整车车 载现场总线网络车载现场总线报文进行接收和转存， 以及将运动行驶状态角通过车载现场 总线接口发送给整车车载现场总线， 然后传输至云通信单元 ； 速度实时匹配单元， 用于对 GPS 定位数据接收与解调单元提供的当前第一车辆速度、 通过外部 I/O 接口从云通信单元获取的外部参考的当前第二车辆。
7、速度参数和车载现场总 线数据通信单元从整车车载现场总线网络报文中解调得到的当前第三车辆速度参数， 进行 速度实时匹配计算得到车辆当前状态的误差最小速度值 ； 速度解调单元， 用于根据车辆行驶方向夹角对误差最小速度值进行速度解调获得车辆 当前状态的误差最小速度值在经度和纬度方向上的运动速度向量 ； 定位更新运算单元， 以 GPS 定位数据接收与解调单元提供的车辆当前位置信息作为车 辆初始位置参考， 对误差最小速度值在经度和纬度方向上的运动速度向量进行定位更新运 算得到车辆在经度和纬度方向上的位移向量 ； 权 利 要 求 书 CN 104501806 A 2 2/2 页 3 综合实时位置确定单元，。
8、 对车辆在经度和纬度方向上的位移向量进行位置修正处理， 获得最终的车辆位置定位信息， 再将最终的车辆位置定位信息重组并通过外部 I/O 接口发 送给云通信单元。 3.一种如权利要求 2 所述的系统， 所述行进方向偏移角校正单元具体包括角运动检测 模块、 阈值设定模块、 行进状态判断模块、 行进 360 度判断模块、 以及行进方向偏移角更新 模块。 4.一种如权利要求 1 所述的系统， 所述自启动单元包括正负管制电路和宽频带变压 器， 正负管制电路的输入端连接于测距分处理器的启动信号输出端， 正负管制电路的输出 端连接有宽频带变压器， 该正负管制电路基于测距分处理器输入的启动信号将电压源的电 压。
9、变为驱动脉冲电压而施加于宽频带变压器上。 5.一种如权利要求 4 所述的系统， 所述特高频微波收发单元的两端同时连接于宽频带 变压器输出级的两端和智能切换单元， 所述智能切换单元的控制端连接于正负管制电路的 输出端， 当该正负管制电路输出第一信号时， 所述智能切换单元控制特高频微波收发单元 的输出端与回波信号检测单元间相断开， 当该正负管制电路输出第二信号时， 所述智能切 换单元控制特高频微波收发单元的输出端与回波信号检测单元相连接 ； 只有当所述测距分 处理器向所述正负管制电路输入启动信号时， 所述正负管制电路才产生所述第一信号， 当 所述测距分处理器停止向所述正负管制电路输入启动信号时， 。
10、所述正负管制电路产生所述 第二信号。 6.一种如权利要求 5 所述的系统， 所述低光照盲区辅助测距单元包括 ： 样本提取模块， 选择前后车灯作为待提取的样本 ； 图像消噪模块， 采用非线性滤波对所采集的图像进行消噪 ； 图像边缘锐化模块， 采用拉氏锐化将所采集的图像中的外沿具体化 ； 车灯提取判断模块， 判断最适合本车道内前方车辆的车灯提取 ； 前后景分离模块， 按照图像的灰度特性把图像分成背景和目标两个部分 ； 背景噪点去除模块， 对所采集的图像进行处理以去除背景中的噪点 ； 兴趣区域选择模块， 在对汽前后车灯进行样本提取和配对时， 利用图像的特点和总结 的先验知识， 选取感兴趣的区域 ； 。
11、匹配模块， 提取和配对车灯 ； 目标车辆标识模块， 用于清除非感兴趣的区域， 求取连通域并提取其中心点， 提取和配 对车灯， 在此基础上用矩形框标识出目标车辆 ； 辅助测距模块， 计算得到前方障碍物与本车的距离 ； 并将计算结果发送至测距分处理 器。 权 利 要 求 书 CN 104501806 A 3 1/10 页 4 一种智能定位导航系统 技术领域 0001 本发明涉及车载导航领域， 尤其涉及一种智能定位导航系统。 背景技术 0002 当今的汽车车载定位监控和导航系统， 其核心部件通常包括 ： 定位模块 ( 采用 GPS 模块或北斗定位模块 )、 数据通信模块 ( 采用 GPRS 或 3G。
12、) 和数据处理模块及系统平台。并 且， 目前几乎所有的车载定位监控和导航系统中， 定位模块是必不可少的。 定位模块是位置 数据最基本来源。 0003 但是， 现有技术中， 无论是采用GPS模块或是北斗定位导航模块在GPS信号衰落很 大或是无法接收到 GPS 信号时， 都将无法实现定位导航的功能 ； 当接收 GPS 数量较少时， 还 会导致定位数据不准确， 存在随机偏差等问题， 也即是现有技术中无论是采用 GPS 模块或 是北斗定位导航模块的定位导航系统均存在定位盲区的问题。 0004 随着陀螺仪的广泛应用， 为了解决现有定位导航系统存在定位盲区的问题， 各种 基于陀螺仪惯性导航， 或者 GPS。
13、/ 北斗与陀螺仪组合导航的车载定位监控和导航系统相继 出现， 但是， 现有技术中， 上述方案实现成本较高， 误差也比较大， 从而导致导航定位不精 确。 0005 另外， 为了降低安全事故， 现有的车载导航系统一般会安装测距单元， 以便当车辆 与障碍物的距离小于安全距离时进行报警， 但是目前的测距装置一般采用激光、 超声波或 红外技术， 受环境变化较为明显， 而且， 采用上述技术的测距装置还存在监控盲区， 尤其是 低光照情况下， 这样就会出现系统漏报或误报， 稳定性差。 发明内容 0006 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。 0007 根据本发明的实施方式， 提出一种智能定位导航系统， 所述。
14、系统包括 ： 组合定位单 元和智能测距单元 ； 其中， 0008 所述组合定位单元包括 ： 0009 定位分处理器 ； 0010 GPS 定位模块， 用于实现 GPS 信号的接收和 GPS 中断位置定位数据的输出 ； 0011 电磁阻抗效应感应器， 用于获取车辆当前所处位置的三维地磁向量参数 ； 0012 非水平度感应器， 用于获取车辆当前三维加速度向量参数 ； 0013 总线接口以及 I/O 接口 ； 0014 所述智能测距单元包括自启动单元、 特高频微波收发单元、 回波信号检测单元、 智 能切换单元、 测距分处理器以及低光照盲区辅助测距单元 ； 0015 其中测距分处理器的启动信号输出端连。
15、接于自启动单元， 自启动单元的输出端连 接于特高频微波收发单元， 特高频微波收发单元的探测信号输出至回波信号检测单元， 回 波信号检测单元的输出端连接于测距分处理器， 低光照盲区辅助测距单元的输出端连接于 说 明 书 CN 104501806 A 4 2/10 页 5 测距分处理器， 在特高频微波收发单元的信号输出端和回波信号检测单元之间连接智能切 换单元， 当测距分处理器向自启动单元发出启动信号时， 所述智能切换单元从智能测距单 元中断开对回波信号检测单元的连接， 当测距分处理器停止向自启动单元发出启动信号 时， 所述智能切换单元接通所述回波信号检测单元在所述智能测距单元中的连接。 0016。
16、 根据本发明的实施方式， 所述定位分处理器包括 ： 0017 GPS 定位数据接收与解调单元， 用于通过数据通信接口访问 GPS 定位模块， 获取 GPS 中断位置定位数据， 并从接收到的 GPS 中断位置定位数据中解调出车辆当前位置信息、 当前定位状态、 当前第一车辆速度参数和当前时刻， 所述车辆当前位置信息包括经度、 纬度 和行进方向 ； 0018 行驶状态分析单元， 用于采集电磁阻抗效应感应器的输出数据以及非水平度感应 器的输出数据 ； 对采集得到电磁阻抗效应感应器输出数据和非水平度感应器输出数据进 行行驶状态分析， 分析得出车辆当前的运动行驶状态， 得到车辆行驶方向与正北方向的夹 角和。
17、运动行驶状态角， 所述运动行驶状态角包含俯冲上仰角， 车身倾斜角和行进方向偏移 角 ； 0019 行进方向偏移角校正单元， 用于对行进方向偏移角进行校正处理 ； 0020 车载现场总线数据通信单元， 用于通过车载现场总线接口对车载现场总线数据进 行采集与解调， 从整车车载现场总线网络报文中解调得到的当前第三车辆速度参数， 对整 车车载现场总线网络车载现场总线报文进行接收和转存， 以及将运动行驶状态角通过车载 现场总线接口发送给整车车载现场总线， 然后传输至云通信单元 ； 0021 速度实时匹配单元， 用于对 GPS 定位数据接收与解调单元提供的当前第一车辆速 度、 通过外部 I/O 接口从云通。
18、信单元获取的外部参考的当前第二车辆速度参数和车载现场 总线数据通信单元从整车车载现场总线网络报文中解调得到的当前第三车辆速度参数， 进 行速度实时匹配计算得到车辆当前状态的误差最小速度值 ； 0022 速度解调单元， 用于根据车辆行驶方向夹角对误差最小速度值进行速度解调获得 车辆当前状态的误差最小速度值在经度和纬度方向上的运动速度向量 ； 0023 定位更新运算单元， 以 GPS 定位数据接收与解调单元提供的车辆当前位置信息作 为车辆初始位置参考， 对误差最小速度值在经度和纬度方向上的运动速度向量进行定位更 新运算得到车辆在经度和纬度方向上的位移向量 ； 0024 综合实时位置确定单元， 对车。
19、辆在经度和纬度方向上的位移向量进行位置修正处 理， 获得最终的车辆位置定位信息， 再将最终的车辆位置定位信息重组并通过外部 I/O 接 口发送给云通信单元。 0025 根据本发明的优选实施方式， 所述行进方向偏移角校正单元具体包括角运动检测 模块、 阈值设定模块、 行进状态判断模块、 行进 360 度判断模块、 以及行进方向偏移角更新 模块。 0026 根据本发明的优选实施方式， 所述自启动单元包括正负管制电路和宽频带变压 器， 正负管制电路的输入端连接于测距分处理器的启动信号输出端， 正负管制电路的输出 端连接有宽频带变压器， 该正负管制电路基于测距分处理器输入的启动信号将电压源的电 压变为。
20、驱动脉冲电压而施加于宽频带变压器上。 0027 根据本发明的优选实施方式， 所述特高频微波收发单元的两端同时连接于宽频带 说 明 书 CN 104501806 A 5 3/10 页 6 变压器输出级的两端和智能切换单元， 所述智能切换单元的控制端连接于正负管制电路的 输出端， 当该正负管制电路输出第一信号时， 所述智能切换单元控制特高频微波收发单元 的输出端与回波信号检测单元间相断开， 当该正负管制电路输出第二信号时， 所述智能切 换单元控制特高频微波收发单元的输出端与回波信号检测单元相连接 ； 只有当所述测距分 处理器向所述正负管制电路输入启动信号时， 所述正负管制电路才产生所述第一信号， 。
21、当 所述测距分处理器停止向所述正负管制电路输入启动信号时， 所述正负管制电路产生所述 第二信号。 0028 根据本发明的实施方式， 所述低光照盲区辅助测距单元包括 ： 0029 样本提取模块， 选择前后车灯作为待提取的样本 ； 0030 图像消噪模块， 采用非线性滤波对所采集的图像进行消噪 ； 0031 图像边缘锐化模块， 采用拉氏锐化将所采集的图像中的外沿具体化 ； 0032 车灯提取判断模块， 判断最适合本车道内前方车辆的车灯提取 ； 0033 前后景分离模块， 按照图像的灰度特性把图像分成背景和目标两个部分 ； 0034 背景噪点去除模块， 对所采集的图像进行处理以去除背景中的噪点 ； 。
22、0035 兴趣区域选择模块， 在对汽前后车灯进行样本提取和配对时， 利用图像的特点和 总结的先验知识， 选取感兴趣的区域 ； 0036 匹配模块， 提取和配对车灯 ； 0037 目标车辆标识模块， 用于清除非感兴趣的区域， 求取连通域并提取其中心点， 提取 和配对车灯， 在此基础上用矩形框标识出目标车辆 ； 0038 辅助测距模块， 计算得到前方障碍物与本车的距离 ； 并将计算结果发送至测距分 处理器。 0039 本发明的智能定位导航系统可以基于多参数综合处理， 有效的修正和补充当前盲 区定位数据， 有效的减小了特高频微波测距的误差， 拓展了测距类型和范围， 提高了距离测 量精度， 定位可靠性。
23、高， 维护成本低。 附图说明 0040 通过阅读下文优选实施方式的详细描述， 各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的， 而并不认为是对本发明 的限制。而且在整个附图中， 用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中 ： 0041 附图 1 示出了根据本发明实施方式的智能定位导航系统结构示意图 ； 0042 附图 2 示出了根据本发明实施方式的高精度的组合定位单元结构示意图 ； 0043 附图 3 示出了根据本发明实施方式的高精度的定位分处理器结构示意图 ； 0044 附图 4 示出了根据本发明实施方式的高精度的行进方向偏移角校正单元结构示 意图。
24、 ； 0045 附图 5 示出了根据本发明实施方式的高精度的智能测距单元结构示意图 ； 0046 附图 6 示出了根据本发明实施方式的高精度的回波干扰消除单元结构示意图 ； 0047 附图 7 示出了根据本发明实施方式的高精度的 RF 放大单元结构示意图 ； 0048 附图 8 示出了根据本发明实施方式的高精度的直流变换单元结构示意图 ； 0049 附图 9 示出了根据本发明实施方式的高精度的损耗器单元结构示意图 ； 说 明 书 CN 104501806 A 6 4/10 页 7 0050 附图 10 示出了根据本发明实施方式的高精度的低通滤波单元结构示意图 ； 0051 附图 11 示出了根。
25、据本发明实施方式的高精度的低光照盲区辅助测距单元结构示 意图。 具体实施方式 0052 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。 虽然附图中显示了本公 开的示例性实施方式， 然而应当理解， 可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实 施方式所限制。 相反， 提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开， 并且能够将本公 开的范围完整的传达给本领域的技术人员。 0053 根据本发明的实施方式， 提出一种智能定位导航系统， 如附图 1 所示， 所述系统包 括 ： 组合定位单元、 智能测距单元、 云通信单元、 以及车载显示单元， 所述组合定位单元用于 实现车辆的实时定位， 所述智能测距单。
26、元用于实现车辆与周围目标的距离计算， 所述云通 信单元用于接收组合定位单元和智能测距单元生成的数据， 并上传至云服务中心， 由云服 务中心对导航定位数据进行地图标识， 并把标识信息下发至车载显示单元。 0054 根据本发明的实施方式， 如附图 2 所示， 所述组合定位单元包括 ： 0055 定位分处理器 ； 0056 GPS 定位模块， 用于实现 GPS 信号的接收和 GPS 中断位置定位数据的输出 ； 0057 电磁阻抗效应感应器， 用于获取车辆当前所处位置的三维地磁向量参数 ； 0058 非水平度感应器， 用于获取车辆当前三维加速度向量参数 ； 0059 车载现场总线接口 ； 0060 定。
27、位分处理器和外部 I/O 接口。 0061 如附图 3 所示， 所述定位分处理器包括 ： 0062 GPS 定位数据接收与解调单元， 用于通过数据通信接口访问 GPS 定位模块， 获取 GPS 中断位置定位数据， 并从接收到的 GPS 中断位置定位数据中解调出车辆当前位置信息、 当前定位状态、 当前第一车辆速度参数和当前时刻， 所述车辆当前位置信息包括经度、 纬度 和行进方向 ； 0063 行驶状态分析单元， 用于采集电磁阻抗效应感应器的输出数据以及非水平度感应 器的输出数据 ； 对采集得到电磁阻抗效应感应器输出数据和非水平度感应器输出数据进 行行驶状态分析， 分析得出车辆当前的运动行驶状态，。
28、 得到车辆行驶方向与正北方向的夹 角和运动行驶状态角， 所述运动行驶状态角包含俯冲上仰角， 车身倾斜角和行进方向偏移 角 ； 0064 行进方向偏移角校正单元， 用于对行进方向偏移角进行校正处理， 以增强定位的 精度 ； 0065 车载现场总线数据通信单元， 用于通过车载现场总线接口对车载现场总线数据进 行采集与解调， 从整车车载现场总线网络报文中解调得到的当前第三车辆速度参数， 对整 车车载现场总线网络车载现场总线报文进行接收和转存， 以及将运动行驶状态角通过车载 现场总线接口发送给整车车载现场总线， 然后传输至云通信单元 ； 0066 速度实时匹配单元， 用于对 GPS 定位数据接收与解调。
29、单元提供的当前第一车辆速 度、 通过外部 I/O 接口从云通信单元获取的外部参考的当前第二车辆速度参数和车载现场 说 明 书 CN 104501806 A 7 5/10 页 8 总线数据通信单元从整车车载现场总线网络报文中解调得到的当前第三车辆速度参数， 进 行速度实时匹配计算得到车辆当前状态的误差最小速度值 ； 0067 速度解调单元， 用于根据车辆行驶方向夹角对误差最小速度值进行速度解调获得 车辆当前状态的误差最小速度值在经度和纬度方向上的运动速度向量 ； 0068 定位更新运算单元， 以 GPS 定位数据接收与解调单元提供的车辆当前位置信息作 为车辆初始位置参考， 对误差最小速度值在经度。
30、和纬度方向上的运动速度向量进行定位更 新运算得到车辆在经度和纬度方向上的位移向量 ； 0069 综合实时位置确定单元， 对车辆在经度和纬度方向上的位移向量进行位置修正处 理， 获得最终的车辆位置定位信息， 再将最终的车辆位置定位信息重组并通过外部 I/O 接 口发送给云通信单元。 0070 根据本发明的优选实施方式， 如附图 4 所示， 所述行进方向偏移角校正单元具体 包括角运动检测模块、 阈值设定模块、 行进状态判断模块、 行进 360 度判断模块、 以及行进 方向偏移角更新模块 ； 其中， 0071 所述阈值设定模块根据角运动检测模块的信任积分时间， 分别设定角运动检测模 块积分的两个时间。
31、阈值， 以此判断角运动检测模块积分所得行进方向与滤波后输出行进方 向的信任度， 同时设定一个行进方向差阈值， 其中第一时间阈值小于第二时间阈值， 行进方 向差阈值取经验值， 一般小于 5。 0072 所述行进状态判断模块判断车辆行进状态。 0073 直线行进判决条件 ： 0074 车辆速度大于 10 公里 / 小时， GPS 输出的水平位置精度系数 HDOP 2.0 ； 0075 连续 3 秒角运动检测模块行进方向积分变化小于 1 ； 0076 GPS 行进方向变化范围小于 1。 0077 满足以上三个条件说明车辆处于直线行进的状态， 然后由行进 360 度判断模块进 行角度判断。 0078 。
32、如果车辆不满足上述直线行进条件， 则认为车辆处于转弯行进状态， 则由行进方 向偏移角更新模块进行方向更新。 0079 所述行进 360 度判断模块用于在车辆为直线状态下， 判断行进方向是否跨越 360。 0080 如果 GPS 输出的行进方向在 360左右， 即假设滤波后连续三秒内行进方向输 出为 ： 359、 358.5、 0.5， 即车辆行进方向从 358.5跨越 360到 0.5， 则需把行 进方向输出转化到同一定义域， 即 0.5等价于 360加 0.5， 此连续三秒的输出可视为 359、 358.5、 360.5， 把此三点的行进方向值取平均值， 如果得到的平均值大于 360， 则需。
33、减去 360 作为所需要的平均值， 利用得到的平均值再加上此三点中的第二点的角运动 检测模块输出值作为最后输出的行进方向， 对车辆当时的行进方向进行更新， 角运动检测 模块积分时间重新设为零。 0081 如果GPS输出的行进方向没有跨越360， GPS行进方向的信任度较高， 但由于GPS 存在延迟， 可以先对 GPS 输出的行进方向信息与惯性器件数据进行 Kalman 滤波处理， 然后 取连续三点的 Kalman 滤波行进方向平均值 ； 加上此三点中的第二点的角运动检测模块输 出值作为最后输出的行进方向， 对车辆当时的行进方向进行更新， 同样将角运动检测模块 说 明 书 CN 10450180。
34、6 A 8 6/10 页 9 积分时间重新设为零。 0082 行进方向偏移角更新模块用于在车辆状态不是直线的情况下， 根据角运动检测模 块连续积分时间与时间阈值之间的关系对车辆行进方向进行更新。 0083 若角运动检测模块当前已经连续积分时间小于或等于第一个时间阈值， 则用当前 角运动检测模块积分输出对行进方向进行更新， 并将角运动检测模块的积分时间加 1， 当 角运动检测模块连续积分时间处于两个时间阈值之间时， 再进一步进行判断， 如果最近连 续五点的角运动检测模块积分得到的行进方向差与滤波后输出行进方向差的差值小于或 等于行进方向差阈值， 则用滤波输出对行进方向进行更新， 将角运动检测模块。
35、积分时间设 为零， 若大于此行进方向差阈值则继续用角运动检测模块积分输出对当前行进方向进行更 新， 并将角运动检测模块的积分时间加 1 ； 当角运动检测模块连续积分时间大于或等于第 二个时间阈值时， 用 GPS 的滤波输出对当前行进方向进行更新， 将角运动检测模块积分时 间重新设为零。 0084 根据本发明的实施方式， 所述组合定位单元具体实现过程包含下列步骤 ： 0085 S1、 从 GPS 定位模块读取得到车辆当前位置信息， 当前定位状态， 当前第一车辆速 度参数和当前时刻， 所述车辆当前位置信息包括经度、 纬度和行进方向 ； 0086 获取云通信单元提供的外部参考的当前第二车辆速度参数 。
36、； 0087 从整车车载现场总线网络报文中解调到当前第三车辆速度参数 ； 0088 S2、 通过速度实时匹配算法， 综合上述三种车辆速度参数， 并计算得出一个车辆当 前状态的误差最小速度值 ； 0089 S3、 通过电磁阻抗效应感应器获取车辆当前所处位置的三维地磁向量参数 ； 通过 非水平度感应器获取车辆当前三维加速度向量参数 ； 0090 S4、 利用车辆当前所处位置的三维地磁向量参数和车辆当前三维加速度向量参 数， 通过行驶状态分析算法分析出车辆当前的运动行驶状态， 得到车辆行驶方向与正北方 向的夹角和运动行驶状态角， 所述运动行驶状态角包含俯冲上仰角， 车身倾斜角和行进方 向偏移角 ； 。
37、0091 通过外部 I/O 接口和车载现场总线接口将运动行驶状态发送给整车车载现场总 线， 随后发送至云通信单元 ； 0092 S5、 根据步骤S4中得到的车辆行驶方向夹角， 通过速度解调算法对步骤S2中得到 的车辆当前状态的误差最小速度值进行解调， 获得车辆当前状态的误差最小速度值在经度 和纬度方向上的运动速度向量 ； 0093 S6、 根据步骤S5得到的运动速度向量， 并以步骤S1得到的车辆当前位置信息作为 车辆初始位置参考， 通过定位更新运算得到车辆在经度和纬度方向上的位移向量 ； 0094 S7、 对步骤 S6 得到的车辆在经度和纬度方向上的位移向量进行位置修正处理， 获 得最终的车辆。
38、位置定位信息， 再将最终的车辆位置定位信息重组并通过外部 I/O 接口发送 给云通信单元。 0095 其中， 所述步骤 S7 中的位置修正处理过程如下 ： 将步骤 S1 中得到的车辆当前位 置信息作为初始位置参考， 并结合步骤 S1 中得到当前定位状态， 通过位置修正算法对步骤 S6 中得到的车辆在经度和纬度方向上的位移向量进行位置修正， 获得最终的车辆位置定位 信息， 并将所述最终的车辆位置定位信息作为下一个处理周期位置修正算法的初始位置参 说 明 书 CN 104501806 A 9 7/10 页 10 考。 0096 相比现有技术， 本发明的组合定位单元基于分立感应器进行运动行驶状态分析。
39、， 并可以基于多参数综合处理， 有效的修正和补充当前盲区定位数据， 并且实时校正偏移角 度值， 定位可靠性高， 维护成本低 ； 通过云通信单元将数据上传至云服务中心， 对实时导航 起到重要的辅助作用。 0097 根据本发明的实施方式， 如附图 5 所示， 所述智能测距单元包括自启动单元、 特高 频微波收发单元、 回波信号检测单元、 智能切换单元、 测距分处理器以及低光照盲区辅助测 距单元 ； 0098 其中测距分处理器的启动信号输出端连接于自启动单元， 自启动单元的输出端连 接于特高频微波收发单元， 特高频微波收发单元的探测信号输出至回波信号检测单元， 回 波信号检测单元的输出端连接于测距分处。
40、理器， 低光照盲区辅助测距单元的输出端连接于 测距分处理器， 在特高频微波收发单元的信号输出端和回波信号检测单元之间连接智能切 换单元， 当测距分处理器向自启动单元发出启动信号时， 所述智能切换单元从智能测距单 元中断开对回波信号检测单元的连接， 当测距分处理器停止向自启动单元发出启动信号 时， 所述智能切换单元接通所述回波信号检测单元在所述智能测距单元中的连接。 0099 其中所述自启动单元包括正负管制电路和宽频带变压器， 正负管制电路的输入端 连接于测距分处理器的启动信号输出端， 正负管制电路的输出端连接有宽频带变压器， 该 正负管制电路基于测距分处理器输入的启动信号将电压源的电压变为驱动。
41、脉冲电压而施 加于宽频带变压器上， 所述正负管制电路的输出端与宽频带变压器之间连接有隔直电容。 0100 所述特高频微波收发单元的两端同时连接于宽频带变压器输出级的两端和智能 切换单元， 所述智能切换单元的控制端连接于正负管制电路的输出端， 当该正负管制电路 输出第一信号时， 所述智能切换单元控制特高频微波收发单元的输出端与回波信号检测单 元间相断开， 当该正负管制电路输出第二信号时， 所述智能切换单元控制特高频微波收发 单元的输出端与回波信号检测单元相连接 ； 只有当所述测距分处理器向所述正负管制电路 输入启动信号时， 所述正负管制电路才产生所述第一信号， 当所述测距分处理器停止向所 述正负。
42、管制电路输入启动信号时， 所述正负管制电路产生所述第二信号。 0101 所述正负管制电路、 宽频带变压器和特高频微波收发单元的一端接地， 所述第一 信号为高电平信号， 所述第二信号为低电平信号。 0102 根据本发明的具体实施方式， 所述正负管制电路由 PNP 三极管 Q1-B、 NPN 三极管 Q1-A 与 Q2 和电阻 R12、 R16、 R17、 R18、 R19、 R20、 R21、 R22 组成， 三极管 Q1-B 的发射极连接 电压源 VCC， 三极管 Q1-B 的集电极通过电阻 R12 连接于三极管 Q1-A 的集电极， 且于三极管 Q1-B 的集电极和电阻 R12 间引出正负管。
43、制电路的输出端， 电阻 R18、 R16、 R17、 R19 依次串联 组成分压电路， 电阻 R18 一个引脚接电压源 VCC， 另一个引脚同时接电阻 R16 和三极管 Q1-B 的基极， 三极管 Q1-A 的发射极接地， 电阻 R16 的另一个引脚同时连接于电阻 R17、 三极管 Q2 的集电极和电阻 R22， 电阻 R22 的另一个引脚连接电压源 VCC， 电阻 R17 的另一个引脚连接 电阻 R19 和三极管 Q1-A 的基极， 电阻 R19 另一个引脚接地， 三极管 Q2 的发射极接地， 三极 管 Q2 的基极连接于电阻 R20 和 R21， 电阻 R21 的另一个引脚接地， 电阻 R。
44、20 的另一个引脚 作为正负管制电路的输入端， 所述宽频带变压器输入级的一端连接于正负管制电路的输出 端， 另一端接地。 说 明 书 CN 104501806 A 10 8/10 页 11 0103 根据本发明的优选实施方式， 所述特高频微波收发单元的两端进一步并联有温度 补偿电容和吸收二极管， 所述特高频微波收发单元的一端接地， 另一端作为其输出端而连 接于智能切换单元。 0104 根据本发明的优选实施方式， 所述智能切换单元的第1脚是使能引脚、 第3引脚接 地、 第 4 脚连接于回波信号检测单元、 第 5 脚连接于特高频微波收发单元的信号输出端、 第 6 脚悬空配置， 当对第 1 脚施加高。
45、电平时， 第 5 脚便连接于悬空的第 6 脚使得此时智能切换 单元处于断开状态， 当对第 1 脚输入非高电平时， 第 5 脚便自动连接于第 4 脚使得此时智能 切换单元处于闭合状态。所述智能切换单元的第 1 脚连接于正负管制电路的输出端， 当该 正负管制电路输出驱动脉冲高电平时， 智能切换单元的第5脚连接于悬空的第6脚， 使得特 高频微波收发单元的驱动脉冲信号不能到达回波信号检测单元 ； 当正负管制电路输出低电 平信号时， 智能切换单元的第5脚连接于第4脚， 使得特高频微波收发单元的探测信号到达 回波信号检测单元。 0105 根据本发明的优选实施方式， 所述回波信号检测单元包括回波干扰消除单元。
46、和双 阈值比较器， 所述双阈值比较器将经回波干扰消除后的特高频微波返回幅度信号处理为标 准的方波信号， 并输出至所述测距分处理器 ； 所述测距分处理器采用 8 位测距分处理器， 具 有中断加定时计数模式， 通过计算特高频微波发射信号和返回信号之间的时间延迟来实现 距离测量。 0106 根据本发明的优选实施方式， 如附图 6 所示， 所述回波干扰消除单元由 RF 放大单 元、 直流变换单元、 损耗器单元和低通滤波单元组成 ； 所述 RF 放大单元的信号输出端依次 与直流变换单元、 损耗器单元和低通滤波单元串联在一起 ； 各单元的具体结构为 ： 0107 所述 RF 放大单元负责将接收的信号放大和。
47、滤波后， 直至噪声电平时模数转换器 可以量化分层 ； RF 放大单元通过三级放大完成 35 分贝的增益， 其中， RF 放大单元的第一级 增益采用 1.2V 的电压完成 15 分贝的增益， RF 放大单元的第二级增益采用 2.5V 的电压完 成 10 分贝的增益， RF 放大单元的第三级增益采用 2.5V 的电压完成 10 分贝。 0108 如附图7所示， 所述RF放大单元由依次串联的输入匹配电路、 第一级放大电路、 第 二级放大电路、 第三级放大电路和差分至单路单元组成 ； 输入匹配电路由电感 L4、 电感 L5、 电容 C8、 电容 C9 组成 ； 第一级放大电路由二极管 D3、 二极管 。
48、D4、 三极管 M1、 三极管 M2、 电感 L6、 电感 L7、 电容 C10 和第一外接电源 VDD1 组成 ； 第二级放大电路由电阻 R4、 电阻 R5、 三极 管M3、 三极管M4、 三极管M5、 三极管M6、 三极管M7、 电容C11、 电容C12和第二外接电源VDD2 组成 ； 第三级放大电路由电阻R6、 电阻R7、 三极管M8、 三极管M9、 三极管M10、 电容C13组成 ； 差分至单路单元由相互耦合的初级电感 L8 和次级电感 L9 组成 ； 0109 各电路的结构依次如下 ： 0110 所述输入匹配电路由电感 L4、 电感 L5、 电容 C8 和电容 C9 组成 ； 其中，。
49、 电容 C8 的信 号输入端与电感 L4 的一端相连接， 电感 L4 的另一端接地， 电感 L4 的两端并联有电容 C9 ； 电容 C8 的信号输出端与电感 L5 的一端相连接， 电感 L5 的另一端与第一级放大电路的输入 端相连接 ； 0111 所述第一级放大电路由二极管 D3、 二极管 D4、 三极管 M1、 三极管 M2、 电感 L6、 电感 L7、 电容C10和第一外接电源VDD1组成 ； 其中， 匹配电路的输出端， 电感L5的另一端分别与 二极管 D3 的正极、 二极管 D4 的负极以及三极管 M2 的基极相连接 ； 二极管 D3 的负极与三极 说 明 书 CN 104501806 A 11 9/10 页 12 管 M1 的集电极之间串联有电感 L6 ； 三极管 M1 的发。