[发明专利]基于GPS惯性导航的车载指南针实现方法及系统

说明书

本发明涉及汽车导航技术领域，尤其是一种基于GPS惯性导航的车载指南针显示方法及系统。所述系统包括顺次连接的获取模块、GPS惯性导航模块和解析模块；所述方法包括：S1、获取车速信息和档位信息；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车速信息、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、根据GPS定位信号的强度修正预测定位信号的权重；S4、解析模块获取汽车航行方向和汽车地理位置，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。本发明利用车载车机系统具有的功能实现具有高抗干扰性能和高精准性的指南针功能。

技术领域

本发明涉及汽车导航技术领域，尤其是一种基于GPS惯性导航的车载指南针显示方法及系统。

背景技术

目前，市场上的车载指南针系统通常是通过6轴传感器(磁力计+加速度计)或者9轴传感器(磁力计+加速度计+陀螺仪)来实现的，以上这两种方案均需要使用磁力计，因此存在以下缺点：

1、磁力计在使用一段时间后需要校准，否则会出现较大误差；

2、磁力计属于敏感元件，而汽车内部存在多种干扰源，影响磁力计自身的准确性。

发明内容

本发明的目的是克服现有车载电子指南针因自身组成结构及车内干扰源影响而产生较大误差的缺陷。

为了实现上述目的，本发明公开一种基于GPS惯性导航的车载指南针实现方法，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。

在一个实施例中，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。

作为优选，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。所述PWM波形信号的占空比为50％，所述平均间距为2cm。

在一个实施例中，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。

在一个实施例中，上述步骤S4中，偏转角度的偏转方向为顺时针方向。

本发明还公开一种基于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，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；