结合车辆诊断系统的航迹推算装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种结合车辆诊断系统的航迹推算装置，包括：一惯性感测单元，测量一车辆的角速度、加速度、气压值、及方位角；一全球定位装置，输出一全球定位信息；一车辆诊断装置，提供车辆的车速；一微控制单元，产生一精确位置而获得一车辆航迹；以及一输出装置用来输出车辆航迹。进而提升了车辆航迹推算的连续性、准确性、及可靠性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于一种航迹推算装置，尤指ー种适用于结合车辆诊断系统的航迹推算装置。
技术介绍
车辆航迹推算的功能在于显示车辆目前的位置，让驾驶者知道车辆目前所在地点、或进行车辆的监控等应用。常见的车辆航迹推算系统可通过全球卫星定位系统(GlobalPositioning System, GPS)于全天候、连续地提供实时高精度的三维位置和速度信息以推得车辆行进的路线。然而，GPS接收机只有在接收到四颗以上的卫星信号才能完成定位计 算。因此，当车辆在高楼林立的市区、通过陆桥以及隧道时，卫星信号将容易受到遮挡，以致于无法提供驾驶者连续、准确、可靠的车辆航迹。而另ー种常见的车辆航迹推算系统为ー惯性导航系统(inertial navigationsystem, INS),利用加速度计、陀螺仪.等惯性感测单元(inertial measurement units,MU)，具有不依赖外界信息，来进行航迹推算，其具有隐蔽性好、抗辐射性强、可全天候測量的优点。然而，此惯性导航系统如同一般的开回路控制系统，意即测量误差随时间而累积，不适合长时间独立工作，亦无法符合估测车辆位置以及航迹推算需具备准确性和可靠性的特性。源因于此，本技术提供ー种推算车辆行进的路线，并提升其连续性以及准确性的车辆航迹推算装置。
技术实现思路
鉴于现有技术中，使用単一的航迹推算系统无法满足人们对车辆航迹推算需具备连续、准确、可靠的特性。本技术整合全球卫星定位系统、车上诊断系统(On-BoardDiagnostics)、及惯性导航系统,并通过卡尔曼滤波器(Kalman Filter)滤除估测车辆位置的噪声，以推算车辆行进路线，克服了全球卫星定位系统易受地形地物遮挡而导致定位中断，并改善惯性导航系统的測量误差随时间累积的缺点，进而提升车辆航迹推算的连续性、准确性、及可靠性。为达成上述目的，本技术提供了一种结合车辆诊断系统的航迹推算装置，包括ー惯性感测单元、一全球定位装置、一车辆诊断装置、一微控制単元、及ー输出装置。惯性感测单元測量一车辆的角速度、加速度、气压值、及方位角。全球定位装置则每隔一第一时间间隔输出ー全球定位信息。车辆诊断装置提供车辆的车速。微控制単元耦接惯性感测单元、车辆诊断装置、及全球定位装置，以据此产生一精确位置而获得ー车辆航迹。输出装置耦接微控制单元，用以输出车辆航迹。此外，微控制単元可包含一高度估算单元、ー航迹演算単元、ー惯性演算単元、及一估算与修正単元。高度估算单元可接收气压值，以产生车辆所在高度。航迹演算单元则可接收角速度、方位角、车速、及车辆所在高度，以于全球定位信息未产生吋，以每隔一第二时间间隔输出代表车辆所在位置、速度、及角度的一航迹定位信息。惯性演算单元可接收角速度、加速度、及车辆所在高度，以于全球定位信息、及航迹定位信息未产生时，以每隔一第三时间间隔输出代表车辆所在位置、速度、及角度的一惯性定位信息。以及估算与修正单元可耦接惯性演算单元及航迹演算单元，以修正航迹定位信息、及惯性定位信息，并于估算与修正单元收到全球定位信息时，以全球定位信息作为精确位置，反之，则以航迹定位信息作为精确位置，而当估算与修正单元未收到全球定位信息、及航迹定位信息时，则以惯性定位信息作为精确位置。再者，微控制单元可更包含一地图修正单元，耦接估算与修正单元，以校正车辆航迹。再者，本技术的第一时间间隔可大于第二时间间隔、及第三时间间隔，以于第一时间间隔内推得车辆行进路线，克服了全球卫星定位系统易受地形地物遮挡而导致定位中断。而上述的第二时间间隔可等于第三时间间隔，以改善惯性导航系统的测量误差随时间累积的缺点。 再者，车辆诊断装置可为一车上诊断系统(On-Board Diagnostics)。且当车速可小于一过低速度时，车辆诊断装置无法侦测到车速。再者，输出装置可为一泛欧数字式移动电话系统(GSM)。再者，惯性感测单元可包括一陀螺仪、一加速计、一气压计、及一电子罗盘。陀螺仪可用以测量角速度。加速计可用以测量加速度。气压计可用以测量气压值。而电子罗盘则可用以测量方位角。再者，估算与修正单元可包含一滤波单元，以滤除全球定位信息、航迹定位信息、及惯性定位信息的噪声，并产生位置修正值至惯性演算单元及航迹演算单元，以取得更准确的精确位置。其中，滤波单元可为—^尔曼滤波器(Kalman Filter)。再者，惯性演算单元可于接收到代表全球定位信息的位置修正值，以全球定位信息作为惯性定位信息的初始位置，并以方位角作为车辆初始角度；且可于接收到非代表全球定位信息的位置修正值时，通过角速度推算车辆目前所在角度。另外，航迹演算单元可于接收到代表全球定位信息的位置修正值，以全球定位信息作为航迹定位信息的初始位置，并以方位角作为车辆初始角度；且可于接收到非代表全球定位信息的位置修正值时，通过角速度推算车辆目前所在角度。本技术所公开的结合车辆诊断系统的航迹推算装置具有的有益效果是本技术整合全球卫星定位系统、车上诊断系统、及惯性导航系统，并通过卡尔曼滤波器滤除估测车辆位置的噪声，以推算车辆行进路线，不但克服了全球卫星定位系统易受地形地物遮挡而导致定位中断，更可以改善惯性导航系统的测量误差随时间累积的缺点，进而提升车辆航迹推算的连续性、准确性、及可靠性。附图说明图I是本技术一较佳实施例的结合车辆诊断系统的航迹推算装置示意图。图2 (A)是本技术一较佳实施例的航迹定位信息推算示意图。图2(B)是本技术一较佳实施例的惯性定位信息推算示意图。图3是本技术一较佳实施例的结合车辆诊断系统的航迹推算装置流程图。图4是本技术一较佳实施例的车辆航迹示意图。主要元件符号说明10惯性感测单元20 全球定位装置30车辆诊断装置40 微控制単元50输出装置角速度a a加速度P a 气压值0 a方位角Ptj 全球定位信息 Va车速P精确位置420高度估算单元430 航迹演算単元410惯性演算单元440 估算与修正单元450地图修正单元Hb 高度Pf航迹定位信息P1惯性定位信息442滤波单元S11-S81步骤具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并參照附图，对本技术进ー步详细说明。參考图1，为本技术一较佳实施例的结合车辆诊断系统的航迹推算装置的示意图。如图I所示，航迹推算装置包含ー惯性感测单元10、一全球定位装置20、一车辆诊断装置30、一微控制単元40、及ー输出装置50。其中，惯性感测单元10測量一车辆的角速度 a、加速度aa、气压值Pa、及方位角0a。全球定位装置20每隔ー第一时间间隔输出一全球定位信息Pe。车辆诊断装置30则提供车辆的车速va。在本实施例中，车辆诊断装置30为ー车上诊断系统(On-Board Diagnostics)。微控制单元40稱接惯性感测单元10、车辆诊断装置30、及全球定位装置20，以据此产生一精确位置P进而获得ー车辆航迹。而输出装置50则耦接微控制単元40，以输出车辆航迹。在本实施例中，输出装置50为ー泛欧数字式移动电话系统(GSM)。所述惯性感测单元10包括一陀螺仪、一加速计、一气压计、及ー电子罗盘。其中，陀螺仪用以测量角速度、加速计用以測量加速度a a、气压计用以測本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结合车辆诊断系统的航迹推算装置，其特征在于，包括：一惯性感测单元，测量一车辆的角速度、加速度、气压值、及方位角；一全球定位装置，每隔一第一时间间隔输出一全球定位信息；一车辆诊断装置，提供该车辆的车速；一微控制单元，耦接该惯性感测单元、该车辆诊断装置、及该全球定位装置；以及一输出装置，耦接该微控制单元。

【技术特征摘要】
2011.08.26 TW 1002160231.一种结合车辆诊断系统的航迹推算装置，其特征在于，包括 一惯性感测单元，测量一车辆的角速度、加速度、气压值、及方位角； 一全球定位装置，每隔一第一时间间隔输出一全球定位信息； 一车辆诊断装置，提供该车辆的车速； 一微控制单元，耦接该惯性感测单元、该车辆诊断装置、及该全球定位装置；以及 一输出装置，耦接该微控制单元。2.如权利要求I所述的航迹推算装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝明传，游凯纶，
申请(专利权)人：康讯科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：