一种导航自动驾驶系统的制作方法

本实用新型涉及一种工业监测设备，尤其涉及一种导航自动驾驶系统，应用于智能安全监测领域。

背景技术：

随着中国“互联网+”行动计划的开展，基于互联网的创新，智能制造设备的大量使用，中国的各行各业开始拥抱互联网，并深刻改变着人们的生产和生活方式。其中，基于自动导航、智能设备、精准控制的“互联网+农业”成为一大热点。中国的农业生产正在经历着科技化和智能化的变革，农业机械采用智能化，自动化的作业方式是农业发展的必然，农机导航自动驾驶系统的应用越来越多，而市场上只有依托GPS的进口农机导航自动驾驶系统，价格高昂，维修成本极高。

现有技术中的同类产品依靠进口，引进成本高，维护成本高；使用GPS定位信号，信息安全没有保障。对国产拖拉机匹配不佳，对国内各种复杂地形环境条件不适宜。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，解决好现有技术的问题，本实用新型提出了一种导航自动驾驶系统，以解决目前国内市场缺乏同类产品且国外产品与国产拖拉机匹配不佳的问题。

本实用新型提供的一种导航自动驾驶系统，包括ECU控制器、显示器、角度传感器、液压比例电磁阀、北斗接收机和北斗天线，上述ECU控制器分别与显示器、角度传感器、液压比例电磁阀、北斗接收机连接，上述北斗天线与北斗接收机配套使用。

优选地，上述ECU控制器综合北斗接收机提供的定位信息、角度传感器提供的方向角度信息、内置惯导装置提供的加速度信息、三维姿态信息以及显示器提供的路径信息，得出车辆当前位置信息和导航路径的对比信息；根据对比信息向液压比例电磁阀发送控制流量和流向的命令。

优选地，上述显示器与ECU控制器连接，完成信息互通；显示器向ECU控制器发送导航路径、操作指令、同时实时显示车辆当前状态。

优选地，上述角度传感器与ECU控制器连接，角度传感器随着车轮的转动，得到代表角度信息的电压值，并发送到ECU控制器。

优选地，上述液压比例电磁阀与ECU控制器、拖拉机液压系统连接；接收ECU控制器转向命令，控制拖拉机左右转向，使拖拉机始终行驶在设定的导航路径上。

优选地，上述北斗接收机接收北斗定位系统卫星信号并确定地面空间位置的仪器，北斗接收机与北斗天线连接，接收北斗天线发送过来的信息，进行差分运算，得到车辆当前位置信息；与ECU控制器连接，并将定位信息发送到ECU控制器。

本实用新型提供的导航自动驾驶系统完全国产化，性能达到国际先进水平，极大的降低了购买和维护成本。使用北斗卫星信号，支持北斗系统的推广和应用，完美地匹配各种国产拖拉机，适应各种复杂的作业环境。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型使用状态示意图。

图中标记：1‐ECU控制器；2‐显示器；3‐角度传感器；4‐液压比例电磁阀；5‐北斗接收机；6‐北斗天线；7‐拖拉机。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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。

本实用新型的目的在于提供一种导航自动驾驶系统，以解决目前普通导航系统价格高昂、使用匹配性差等缺陷。为了解决上述技术问题，本实用新型提供的实施例如下。

如图1所示，本实用新型提供的导航自动驾驶系统，其工作原理是ECU控制器1根据北斗系统提供的高精度位置信息，内置IMU惯导装置提供的三维姿态信息、加速度信息，角度传感器3提供的角度信息，实时发送控制指令到液压系统，通过控制液压比例电磁阀4的流量和流向，使车辆行驶在设定的导航路径上。

本实用新型提供的导航自动驾驶系统，主要包括：ECU控制器1、显示器2、角度传感器3、液压比例电磁阀4、北斗接收机5和北斗天线6，ECU控制器1分别与显示器2、角度传感器3、液压比例电磁阀4、北斗接收机5连接，北斗天线6与北斗接收机5配套使用。

其中，北斗天线6用于接收北斗卫星信号的天线。与北斗接收机5连接，将接收到的信息发送到北斗接收机5。北斗接收机5接收北斗定位系统卫星信号并确定地面空间位置的仪器。与北斗天线6连接，接收北斗天线6发送过来的信息，进行差分运算，得到车辆当前位置信息；与ECU控制器1连接，并将定位信息发送到ECU控制器1。显示器2与ECU控制器1连接，完成信息互通；显示器2向ECU控制器1发送导航路径、操作指令、同时实时显示车辆当前状态(包括位置、速度、方向、路径等)。驾驶员通过显示器2开启/关闭系统，启动/停止导航服务。角度传感器3与ECU控制器1连接，角度传感器3随着车轮的转动，得到代表角度信息的0-5V的电压值，并发送到ECU控制器1；ECU控制器1与北斗接收机5、显示器2、角度传感器3、液压比例电磁阀4连接；ECU控制器1综合北斗接收机5提供的定位信息、角度传感器提供的方向角度信息、内置惯导装置提供的加速度信息、三维姿态信息以及显示器2提供的路径信息，得出车辆当前位置信息和导航路径的对比信息；根据对比信息向液压比例电磁阀4发送控制流量和流向的命令。液压比例电磁阀4与ECU控制器1、拖拉机7的液压系统连接；接收ECU转向命令，控制拖拉机7左右转向，使车辆始终行驶在设定的导航路径上。

本实用新型使用北斗系统，通过RTK技术，得到当前点的三维坐标，定位精度达到2.5cm获取车辆当前的位置信息方面，；采用角度传感器技术，随着车轮的转动，角度传感器将代表角度信息的0-5V电压发送到ECU控制器获取车辆当前的角度信息；采用IMU惯导技术，得到车辆的三维姿态信息和加速度信息。惯导技术主要修正了车辆行驶过程中产生的倾斜，俯仰导致的导航误差以获取车辆当前的三维姿态信息和加速度信息；采用可视化显屏，使用linux操作系统，自主研发的专用导航软件，通过RS232串口实现与ECU控制器的数据互通以实现车辆导航路径的规划及实时显示；通过将液压比例阀并联到拖拉机原液压系统实现自动控制拖拉机转向。

相对现有监测终端，本实用新型具有以下有益效果：

1、直线精度和行间距精度达到2.5cm；有效增加耕地面积，减少油耗，减少作业时间，提高作业效率。

2、连续自动驾驶，支持前进，停车及倒挡；极大的降低了驾驶员的技术要求和作业强度。

3、不受天气影响，无论昼夜、大雾、沙尘都可以正常作业。

4、实时显示车辆作业状态，便于掌握作业进度，作业质量一目了然。

5、支持多种作业模式，包括直线、曲线、地头线、圆圈等。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。