[发明专利]基于GPS惯性导航的车载指南针实现方法及系统

权利要求书

1.一种基于GPS惯性导航的车载指南针实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取模块从CAN总线实时获取车速信息和档位信息，并将车速信息和档位信息发送至GPS惯性导航模块；

S2、GPS惯性导航模块实时产生预测定位信号以及实时接收车速信息、档位信息和GPS定位信号，根据上一次产生的预测定位信号以及当前车速信息、当前档位信息、加速度信息和陀螺仪信息计算出该时刻的预测定位信号；

S3、GPS惯性导航模块根据GPS定位信号的强度修正预测定位信号的权重，并将修正后的预测定位信号输出至解析模块；

S4、解析模块解析预测定位信号，获取汽车航行方向和汽车地理位置，调取预置的指南针应用程序，计算汽车航行方向与汽车地理位置正北方之间的偏转角度，并将偏转角度转换为方向角信息。

2.根据权利要求1所述的基于GPS惯性导航的车载指南针实现方法，其特征在于，上述步骤S1的具体步骤如下：

获取模块从CAN总线实时获取车速信息和档位信息；

将车速信息转换为占空比恒定的PWM波形信号，计算PWM发生频率；

并将档位信息转换为档位电平信号，并定义档位信息中的前进档位和后退档位分别代表的其中一种档位电平信号；

获取模块将PWM波形信号和档位电平信号发送至GPS惯性导航模块。

3.根据权利要求2所述的基于GPS惯性导航的车载指南针实现方法，其特征在于，所述PWM发生频率的计算公式为f＝v/l，其中，f为PWM发生频率，v为车速信息，l为每个PWM脉冲之间的平均间距。

4.根据权利要求3所述的基于GPS惯性导航的车载指南针实现方法，其特征在于，所述PWM波形信号的占空比为50％，所述平均间距为2cm。

5.根据权利要求1所述的基于GPS惯性导航的车载指南针实现方法，其特征在于，上述步骤S2中，GPS惯性导航模块以上一时刻输出的预测定位信号为基准，对当前车速信息、当前档位信息、加速度信息和陀螺仪信息进行积分运算，推算出本次时刻的预测定位信号。

6.根据权利要求1所述的基于GPS惯性导航的车载指南针实现方法，其特征在于，上述步骤S4中，所述偏转角度的偏转方向为顺时针方向。

7.一种基于GPS惯性导航的车载指南针系统，适用于上述基于GPS惯性导航的车载指南针实现方法，其特征在于，包括：

获取模块，用于从CAN总线获取、解析、输出车速信息和档位信息；

GPS惯性导航模块，用于获取车速信息、档位信息以及实时的GPS定位信号，还用于根据车速信息、档位信息、加速度信息和陀螺仪信息计算预测定位信号，并且输出预测定位信号；

解析模块，用于解析预测定位信号，获取预测定位信号分别包含的汽车地理位置和汽车航行方向，并将汽车航行方向转换为方向角信息；

所述获取模块与CAN总线通讯连接，获取模块、GPS惯性导航模块和解析模块顺次通讯连接，所述解析模块内置有指南针应用程序。

8.根据权利要求7所述的基于GPS惯性导航的车载指南针系统，其特征在于，所述获取模块还用于将车速信息转换为PWM波形信号，将档位信息转换为电平信息，以及输出PWM波形信号和电平信息；

所述GPS惯性导航模块内置有加速度计和陀螺仪，所述加速度计用于检测实时的车速变化情况，所述陀螺仪用于检测车辆的转向角度。