利用磁场传感器的车辆导航方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及车辆导航技术，特别涉及利用磁场传感器的车辆导航方法和系统。按照本发明的实施例，由于定位所需的信号是利用车辆上配备的传感器来获得的，因此摆脱了对GPS系统的依赖，降低了使用和设备成本。此外，采用按照本发明实施例的修正方法可以很好地消除磁场传感器的测量误差，因此提供了高精度的定位测量。
【专利说明】利用磁场传感器的车辆导航方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆导航技术，特别涉及利用磁场传感器的车辆导航方法和系统。
【背景技术】
[0002]随着电子技术的发展，定位技术有了长足的发展并且被应用于各个方面，其中车辆导航是一个非常重要的应用领域。全球定位系统(GPS)导航设备是目前比较常用的定位装置，其接收GPS信号并根据接收信号确定信号接收方在地球上的维度和经度，用户由此可以获知其当前位置和行车线路等信息。但是GPS导航设备也有明显的缺点。例如，其定位必须依赖于GPS系统，一旦提供导航信号的卫星出现故障，将导致系统瘫痪。再者，GPS导航设备的购置和使用成本都比较昂贵，制约了其进一步的使用推广。
【发明内容】
[0003]本发明的一个目的是提供一种利用磁场传感器的车辆导航方法，其具有精度高、成本低的优点。
[0004]上述目的可以通过下列技术方案实现:
一种利用磁场传感器的车辆导航方法，包括下列步骤:
利用三个相互垂直的磁场传感器测量当前时刻的磁场信号，其中两个所述磁场传感器分别沿着平行于车辆纵向轴和平行于车辆横轴的方向安装；
计算当前时刻的磁场信号的修正值；
利用两个互相垂直的加速度计测量当前时刻车辆的加速度信号，两个所述加速度计分别沿着平行于车辆纵向轴和平行于车辆横轴的方向安装；
根据所述磁场信号的修正值和加速度信号计算磁方位角和车辆的纵向倾角；以及根据所述磁方位角、车辆的纵向倾角以及车辆从前一时刻至当前时刻期间发生的位移增量来计算所述车辆当前时刻相对于前一时刻的位置变化，从而确定车辆的运行路径。
[0005]优选地，在上述车辆导航方法中，所述位移增量利用路程测量传感器确定。
[0006]优选地，在上述车辆导航方法中，利用下式计算所述磁方位角A和车辆的纵向倾角1:
【权利要求】
1.一种利用磁场传感器的车辆导航方法，其特征在于，包括下列步骤: 利用三个相互垂直的磁场传感器测量当前时刻的磁场信号，其中两个所述磁场传感器分别沿着平行于车辆纵向轴和平行于车辆横轴的方向安装； 计算当前时刻的磁场信号的修正值； 利用两个互相垂直的加速度计测量当前时刻车辆的加速度信号，两个所述加速度计分别沿着平行于车辆纵向轴和平行于车辆横轴的方向安装； 根据所述磁场信号的修正值和加速度信号计算磁方位角和车辆的纵向倾角；以及根据所述磁方位角、车辆的纵向倾角以及车辆从前一时刻至当前时刻期间发生的位移增量来计算所述车辆当前时刻相对于前一时刻的位置变化，从而确定车辆的运行路径。
2.如权利要求1所述的车辆导航方法，其中，所述位移增量利用路程测量传感器确定。
3.如权利要求1或2所述的车辆导航方法，其中，利用下式计算所述磁方位角A和车辆的纵向倾角1:
4.如权利要求1或2所述的车辆导航方法，其中，所述磁场传感器采用磁阻传感器实现。
5.如权利要求1或2所述的车辆导航方法，其中，利用变换矩阵对所述磁场传感器测量的磁场信号进行校正。
6.—种利用磁场传感器的车辆导航系统,其特征在于,包含: 方向传感单元，包含: 三个相互垂直的磁场传感器，其中两个所述磁场传感器分别沿着平行于车辆纵向轴和平行于车辆横轴的方向安装； 两个互相垂直的加速度计，分别沿着平行于车辆纵向轴和平行于车辆横轴的方向安装； 路程测量单元，其测量车辆从前一时刻至当前时刻期间发生的位移增量； 与所述方向传感单元和路程测量单元相连的处理单元，其计算当前时刻的磁场信号的修正值，根据所述磁场信号的修正值和加速度信号计算磁方位角和车辆的纵向倾角，以及根据所述磁方位角、车辆的纵向倾角以及车辆从前一时刻至当前时刻期间发生的位移增量来计算所述车辆当前时刻相对于前一时刻的位置变化； 与所述处理单元相连的显示单元，其显示车辆的运行路径。
7.如权利要求6所述的车辆导航系统，其中，所述路程测量单元为路程测量传感器。
8.如权利要求6或7所述的车辆导航系统，其中，所述处理单元利用下式计算所述磁方位角A和车辆的纵向倾角1:
9.如权利要求6或7所述的车辆导航系统，其中，所述磁场传感器采用磁阻传感器实现。
10.如权利要求6或7所述的车辆导航系统，其中，所述处理单元利用变换矩阵对所述磁场传感器测量的磁场信号进行校正。
【文档编号】G01C21/12GK103453902SQ201210170263
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年5月29日 优先权日:2012年5月29日
【发明者】邓恒, 杨凯, 张崇生, 郝飞 申请人:上海汽车集团股份有限公司