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利用磁場傳感器的車輛導航方法和系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及車輛導航技術，特別涉及利用磁場傳感器的車輛導航方法和系統。按照本發明的實施例，由于定位所需的信號是利用車輛上配備的傳感器來獲得的，因此擺脫了對GPS系統的依賴，降低了使用和設備成本。此外，采用按照本發明實施例的修正方法可以很好地消除磁場傳感器的測量誤差，因此提供了高精度的定位測量。
【專利說明】利用磁場傳感器的車輛導航方法和系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及車輛導航技術，特別涉及利用磁場傳感器的車輛導航方法和系統。
【背景技術】
[0002]隨著電子技術的發展，定位技術有了長足的發展并且被應用于各個方面，其中車輛導航是一個非常重要的應用領域。全球定位系統(GPS)導航設備是目前比較常用的定位裝置，其接收GPS信號并根據接收信號確定信號接收方在地球上的維度和經度，用戶由此可以獲知其當前位置和行車線路等信息。但是GPS導航設備也有明顯的缺點。例如，其定位必須依賴于GPS系統，一旦提供導航信號的衛星出現故障，將導致系統癱瘓。再者，GPS導航設備的購置和使用成本都比較昂貴，制約了其進一步的使用推廣。

【發明內容】

[0003]本發明的一個目的是提供一種利用磁場傳感器的車輛導航方法，其具有精度高、成本低的優點。
[0004]上述目的可以通過下列技術方案實現:
一種利用磁場傳感器的車輛導航方法，包括下列步驟:
利用三個相互垂直的磁場傳感器測量當前時刻的磁場信號，其中兩個所述磁場傳感器分別沿著平行于車輛縱向軸和平行于車輛橫軸的方向安裝；
計算當前時刻的磁場信號的修正值；
利用兩個互相垂直的加速度計測量當前時刻車輛的加速度信號，兩個所述加速度計分別沿著平行于車輛縱向軸和平行于車輛橫軸的方向安裝；
根據所述磁場信號的修正值和加速度信號計算磁方位角和車輛的縱向傾角；以及根據所述磁方位角、車輛的縱向傾角以及車輛從前一時刻至當前時刻期間發生的位移增量來計算所述車輛當前時刻相對于前一時刻的位置變化，從而確定車輛的運行路徑。
[0005]優選地，在上述車輛導航方法中，所述位移增量利用路程測量傳感器確定。
[0006]優選地，在上述車輛導航方法中，利用下式計算所述磁方位角A和車輛的縱向傾角1:
【權利要求】
1.一種利用磁場傳感器的車輛導航方法，其特征在于，包括下列步驟: 利用三個相互垂直的磁場傳感器測量當前時刻的磁場信號，其中兩個所述磁場傳感器分別沿著平行于車輛縱向軸和平行于車輛橫軸的方向安裝； 計算當前時刻的磁場信號的修正值； 利用兩個互相垂直的加速度計測量當前時刻車輛的加速度信號，兩個所述加速度計分別沿著平行于車輛縱向軸和平行于車輛橫軸的方向安裝； 根據所述磁場信號的修正值和加速度信號計算磁方位角和車輛的縱向傾角；以及根據所述磁方位角、車輛的縱向傾角以及車輛從前一時刻至當前時刻期間發生的位移增量來計算所述車輛當前時刻相對于前一時刻的位置變化，從而確定車輛的運行路徑。
2.如權利要求1所述的車輛導航方法，其中，所述位移增量利用路程測量傳感器確定。
3.如權利要求1或2所述的車輛導航方法，其中，利用下式計算所述磁方位角A和車輛的縱向傾角1:
4.如權利要求1或2所述的車輛導航方法，其中，所述磁場傳感器采用磁阻傳感器實現。
5.如權利要求1或2所述的車輛導航方法，其中，利用變換矩陣對所述磁場傳感器測量的磁場信號進行校正。
6.—種利用磁場傳感器的車輛導航系統,其特征在于,包含: 方向傳感單元，包含: 三個相互垂直的磁場傳感器，其中兩個所述磁場傳感器分別沿著平行于車輛縱向軸和平行于車輛橫軸的方向安裝； 兩個互相垂直的加速度計，分別沿著平行于車輛縱向軸和平行于車輛橫軸的方向安裝； 路程測量單元，其測量車輛從前一時刻至當前時刻期間發生的位移增量； 與所述方向傳感單元和路程測量單元相連的處理單元，其計算當前時刻的磁場信號的修正值，根據所述磁場信號的修正值和加速度信號計算磁方位角和車輛的縱向傾角，以及根據所述磁方位角、車輛的縱向傾角以及車輛從前一時刻至當前時刻期間發生的位移增量來計算所述車輛當前時刻相對于前一時刻的位置變化； 與所述處理單元相連的顯示單元，其顯示車輛的運行路徑。
7.如權利要求6所述的車輛導航系統，其中，所述路程測量單元為路程測量傳感器。
8.如權利要求6或7所述的車輛導航系統，其中，所述處理單元利用下式計算所述磁方位角A和車輛的縱向傾角1:
9.如權利要求6或7所述的車輛導航系統，其中，所述磁場傳感器采用磁阻傳感器實現。
10.如權利要求6或7所述的車輛導航系統，其中，所述處理單元利用變換矩陣對所述磁場傳感器測量的磁場信號進行校正。
【文檔編號】G01C21/12GK103453902SQ201210170263
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月29日 優先權日:2012年5月29日
【發明者】鄧恒, 楊凱, 張崇生, 郝飛 申請人:上海汽車集團股份有限公司