一种基于电磁标记的车辆融合定位传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于电磁标记的车辆融合定位传感器，包括：机械外壳以及固定在机械外壳内部的主电路板、融合定位传感器左模块、融合定位传感器右模块和通信电路板。主电路板上设置有计算单元，融合定位传感器左、右模块均包括多个磁场检测单元，通信电路板上设置有RFID读写器单元。本发明专利技术车辆融合定位传感器通过多个磁场检测单元与RFID检测模块，能够实现车辆的横纵向精确定位；且每个磁场检测单元上具有可拓展接口，可根据车辆横向偏差范围，增加或减小左右磁场检测单元的数量，实现多场景应用。此外，RFID天线极化方式采用圆极化的极化形式，并与融合定位传感器外壳平行放置，能够检测天线前方到后方一定区域内的RFID标签，占用空间小，检测距离远。检测距离远。检测距离远。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电磁标记的车辆融合定位传感器


[0001]本专利技术涉及电磁感应定位
，特别是涉及一种基于电磁标记的车辆融合定位传感器。

技术介绍

[0002]目前车辆电磁导航技术主要基于磁标记数字地图和前馈控制算法来实现。磁标记数字地图是根据道路磁标记序列预先建立的，包含大量道路信息。前馈控制的电磁导航方法通过磁标记定位传感器检测车辆当前位置的电磁标记编号，利用车头与车尾安装的定位传感器来检测电磁标记以预测轨迹信息进而达到车辆横纵向控制的目的。
[0003]电磁导航方法需要通过车载磁标记传感器检测周围的磁场以实现对应功能。电磁定位属于定位技术的一种，它具有高精度、高鲁棒性、高稳定性，且受到了广泛的应用。该定位技术目前主要通过磁场传感器对环境中布置的磁标记磁场分布进行检测，并通过磁标记编码，以获得车辆自身的位姿信息与行驶参数。
[0004]电磁定位传感器对磁标记的磁场检测是实现车辆定位的基础。目前，对磁场传感器已有大量的研究，这些磁场传感器可以通过检测道路磁标记的磁场以获得车辆的横向偏移，再通过磁标记序列编码获得纵向位置，但这种方法无法较快获取纵向定位所需的信息，进而无法得到车辆在全局地图中的位置。车辆在行驶过程中对于纵向定位的要求较高，如果仅根据磁场传感器检测的信息将无法满足车辆进行较快纵向定位的需求。RFID传感器的加入，通过采集放置在道路的RFID标签信息，根据标签内储存的位置信息能够较快获得车辆当前的纵向位置。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于电磁标记的车辆融合定位传感器，通过对磁标记与RFID标签的检测能够较快地对车辆横纵向定位并降低传感器成本。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种基于电磁标记的车辆融合定位传感器，包括：机械外壳以及固定在所述机械外壳内部的主电路板、融合定位传感器左模块、融合定位传感器右模块和通信电路板；所述主电路板上设置有计算单元；所述融合定位传感器左模块包括多个左磁场检测单元；所述融合定位传感器右模块包括多个右磁场检测单元；所述融合定位传感器左模块与所述融合定位传感器右模块分别位于所述主电路板两侧且呈镜像设置；所述通信电路板竖直放置在所述主电路板上方；所述通信电路板上设置有RFID检测模块；
[0008]所述左磁场检测单元包括一个三轴磁场传感器和可拓展接口；多个所述左磁场检测单元之间通过所述可拓展接口连接；所述三轴磁场传感器通过SPI总线将采样到的磁场量传输到所述计算单元；
[0009]所述RFID检测模块包括RFID读写器单元、RFID天线、天线馈线以及RFID标签；所述RFID读写器单元通过所述天线馈线与所述RFID天线连接；所述RFID标签位于道路磁标记上
方；所述RFID读写器单元通过串口通信方式将检测到的标签信息传输到所述计算单元；所述计算单元根据所述磁场量、所述标签信息以及磁标记编码信息实现车辆的横向定位与纵向定位。
[0010]可选地，所述机械外壳的左右两侧分别设置有左右挡板，所述机械外壳的上方设置有盖板；所述机械外壳的材料为铝型材。
[0011]可选地，所述主电路、所述融合定位传感器左模块以及所述融合定位传感器右模块通过所述机械外壳的滑槽滑入到所述机械外壳中，所述左右挡板用于限制所述主电路、所述融合定位传感器左模块以及所述融合定位传感器右模块的左右移动。
[0012]可选地，所述通信电路板上还设置有：通讯接口单元；所述通讯接口单元与所述计算单元连接。
[0013]可选地，所述RFID天线为915MHz玻璃钢圆极化天线；所述RFID天线与所述机械外壳平行放置，用于所述RFID天线前后RFID标签的读取。
[0014]可选地，所述RFID天线极化方式为垂直极化，放射方向为360
°
全向。
[0015]可选地，所述基于电磁标记的车辆融合定位传感器还包括：调试接口单元；所述调试接口单元位于所述主电路板上；所述调试接口单元分别与所述计算单元以及外接设备连接。
[0016]可选地，所述调试接口单元包括HDMI接口以及Type
‑
C接口；所述HDMI接口与显示器连接，用于所述计算单元的可视化；所述Type
‑
C接口与键盘、鼠标连接，用于对所述计算单元进行操作和烧写。
[0017]可选地，所述的基于电磁标记的车辆融合定位传感器还包括：电源；所述电源位于所述通信电路板上；所述电源分别与所述计算单元、所述融合定位传感器左模块、所述融合定位传感器右模块、所述RFID检测模块、所述通讯接口单元以及所述调试接口单元连接；所述电源用于供电。
[0018]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0019]本专利技术提供了一种基于电磁标记的车辆融合定位传感器，包括：机械外壳以及固定在所述机械外壳内部的主电路板、融合定位传感器左模块、融合定位传感器右模块和通信电路板；所述主电路板上设置有计算单元；所述融合定位传感器左模块包括多个左磁场检测单元；所述融合定位传感器右模块包括多个右磁场检测单元；所述融合定位传感器左模块与所述融合定位传感器右模块分别位于所述主电路板两侧且呈镜像设置；所述通信电路板竖直放置在所述主电路板上方；所述通信电路板上设置有RFID检测模块；所述左磁场检测单元包括一个三轴磁场传感器和可拓展接口；多个所述左磁场检测单元之间通过所述可拓展接口连接；所述三轴磁场传感器通过SPI总线将采样到的磁场量传输到所述计算单元；所述RFID检测模块包括RFID读写器单元、RFID天线、天线馈线以及RFID标签；所述RFID读写器单元通过所述天线馈线与所述RFID天线连接；所述RFID标签位于道路磁标记上方；所述RFID读写器单元通过串口通信方式将检测到的标签信息传输到所述计算单元；所述计算单元根据所述磁场量、所述标签信息以及磁标记编码信息实现车辆的横向定位与纵向定位。本专利技术车辆融合定位传感器通过多个磁场检测单元与RFID检测模块，能够实现车辆的精确横向定位与纵向定位，并降低了传感器成本；且每个磁场检测单元上具有可拓展接口，可根据横向偏差范围，增加或减小左右磁场检测单元的数量，实现多场景应用。
[0020]此外，RFID天线极化方式采用圆极化的极化形式，并与融合定位传感器外壳平行放置，能够检测天线前方到后方一定区域内的RFID标签，占用空间小，检测距离远。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术提供的基于电磁标记的车辆融合定位传感器的整体结构示意图；
[0023]图2为本专利技术提供的基于电磁标记的车辆融合定位传感器的单元连接示意图；
[0024]图3为本专利技术提供的基于电磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电磁标记的车辆融合定位传感器，其特征在于，包括：机械外壳以及固定在所述机械外壳内部的主电路板、融合定位传感器左模块、融合定位传感器右模块和通信电路板；所述主电路板上设置有计算单元；所述融合定位传感器左模块包括多个左磁场检测单元；所述融合定位传感器右模块包括多个右磁场检测单元；所述融合定位传感器左模块与所述融合定位传感器右模块分别位于所述主电路板两侧且呈镜像设置；所述通信电路板竖直放置在所述主电路板上方；所述通信电路板上设置有RFID检测模块；所述左磁场检测单元包括一个三轴磁场传感器和可拓展接口；多个所述左磁场检测单元之间通过所述可拓展接口连接；所述三轴磁场传感器通过SPI总线将采样到的磁场量传输到所述计算单元；所述RFID检测模块包括RFID读写器单元、RFID天线、天线馈线以及RFID标签；所述RFID读写器单元通过所述天线馈线与所述RFID天线连接；所述RFID标签位于道路磁标记上方；所述RFID读写器单元通过串口通信方式将检测到的标签信息传输到所述计算单元；所述计算单元根据所述磁场量、所述标签信息以及磁标记编码信息实现车辆的横向定位与纵向定位。2.根据权利要求1所述的基于电磁标记的车辆融合定位传感器，其特征在于，所述机械外壳的左右两侧分别设置有左右挡板，所述机械外壳的上方设置有盖板；所述机械外壳的材料为铝型材。3.根据权利要求2所述的基于电磁标记的车辆融合定位传感器，其特征在于，所述主电路、所述融合定位传感器左模块以及所述融合定位传感器右模块通过所述机械外壳的滑槽滑入到所述机械外壳中，所述左右挡板用于限制所述主电...

【专利技术属性】
技术研发人员：林业，张弛，王文军，王慷，杨丽，孙兆聪，戴鹏程，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：