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CN103162689A - 辅助车载定位系统及车辆的辅助定位方法 - Google Patents

辅助车载定位系统及车辆的辅助定位方法 Download PDF

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CN103162689A
CN103162689A CN201110426426XA CN201110426426A CN103162689A CN 103162689 A CN103162689 A CN 103162689A CN 201110426426X A CN201110426426X A CN 201110426426XA CN 201110426426 A CN201110426426 A CN 201110426426A CN 103162689 A CN103162689 A CN 103162689A
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vehicle
motion
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acceleration
auxiliary
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肖杨杨
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Shanghai Simcom Wireless Solutions Co Ltd
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Shanghai Simcom Ltd
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Abstract

本发明公开了一种辅助车载定位系统包括:速度检测模块,用于检测并记录该车辆的运动速度;加速度检测模块,用于检测并记录该车辆的加速度;角度传感模块,用于检测并记录该车辆的运动方向的变化量;磁力感应模块,用于确定地理南北极方向以及该车辆的运动方向;该无线通信模块还用于计算该车辆的推定位置信息。本发明还公开了一种车辆的辅助定位方法。通过多种传感器及时检测并记录车辆的实时运动状态,当GPS模块失锁时,根据车辆的运动状态结合最后一次定位上的经纬度信息可以推定车辆的当前位置,从一定程度上弥补了完全依赖于GPS模块定位的不足,起到辅助定位的作用。

Description

辅助车载定位系统及车辆的辅助定位方法
技术领域
本发明涉及一种辅助车载定位系统及方法,特别是涉及一种在GPS模块无法定位时利用多种传感器辅助定位的辅助车载定位系统及方法。
背景技术
GPS(全球定位系统)是一种成熟而广泛的应用。其基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可计算出接收机的精确位置信息。要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。但是,在实际使用过程中,GPS有着一定的局限性,如在卫星信号微弱,或者由于所处环境的限制无法获取足够的卫星信息的情况下,GPS就无法完成定位,即GPS“失锁”。
倘若能找到一种在GPS无法定位时辅助定位的装置和方法则能从一定程度上消除GPS“失锁”带来的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中在卫星信号微弱的环境下GPS无法定位、用户无法及时得知车辆位置的缺陷,提供一种当GPS失锁时、采用多种传感器辅助定位的辅助车载定位系统及方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:
一种辅助车载定位系统,其包括一GPS模块以及一无线通信模块,该无线通信模块用于将该GPS模块得到的经纬度信息通过无线网络发送至一服务器和/或一移动终端,该辅助车载定位系统设于一车辆中,其特点在于,该辅助车载定位系统还包括一传感器子系统,该传感器子系统包括:
一速度检测模块,用于检测并记录该车辆的运动速度;
一加速度检测模块,用于检测并记录该车辆的加速度;
一角度传感模块,用于检测并记录该车辆的运动方向的变化量;
一磁力感应模块,用于确定地理南北极方向以及该车辆的运动方向;
该无线通信模块还用于根据该GPS模块最后一次定位的经纬度信息、该速度检测模块、该加速度检测模块和该角度传感模块的检测结果、该车辆的运动方向计算该车辆的推定位置信息。也就是说,通过得知起点的经纬度信息(即GPS模块失锁前最后一次定位上获得的位置信息),结合车辆的运动状态(车辆的运动方向、运动方向的变化量、运动速度、运动速度的变化量(加速度))就能计算出车辆的推定位置信息,检测车辆运动状态的各种传感器的精确度越高,最后计算的推定位置信息就越接近于车辆的实际位置。
优选地,在一时间段内,该无线通信模块还用于判断该运动方向的变化量是否达到一阈值,若是,该无线通信模块还用于根据该时间段的开始时刻的该车辆的运动方向、该时间段内该速度检测模块、该加速度检测模块的检测结果按照直线运动计算该车辆的推定位置信息;若否,该无线通信模块还用于根据该时间段的结束时刻的该车辆的运动方向、该时间段内该速度检测模块、该加速度检测模块的检测结果按照直线运动计算该车辆的推定位置信息。也就是说,参照微分法,将起始时刻和结束时刻之间的时间间隔(例如以GPS模块失锁的时刻作为起始时刻,以用户发出获得推定位置的指令的时刻作为结束时刻)分成若干个时间段Δt,将每个时间段Δt内该车辆的运动看成直线运动,从而通过计算该若干个时间段中的每个直线运动获得结束时刻该车辆的推定位置信息。当然,时间段Δt分的越多,即Δt的数值越小,该阈值设置得越小,最终的计算结果越精确。
优选地,该磁力感应模块还用于建立一参考坐标系,以及在该GPS模块无法定位时根据该车辆的运动方向、该速度检测模块、该加速度检测模块和该角度传感模块的检测结果在该参考坐标系中绘制该车辆的运动轨迹。为了获得更准确的推定位置信息,在计算时还可以结合该运动轨迹以及该车辆的运动方向、该速度检测模块、该加速度检测模块和该角度传感模块的检测结果共同计算得到该推定位置信息。此外,还可以将该运动轨迹显示给用户以更直观地显示车辆的运动状态。该推定位置信息可以是经纬度信息。
优选地,该辅助车载定位系统还包括一用于检测该车辆所处海拔高度和/或海拔高度的变化量的高度检测模块,该无线通信模块还用于结合该高度检测模块的检测结果计算该车辆的推定位置信息并且得知该车辆的运动状态。例如,采用一高度计作为该高度检测模块,该高度计用于采集该车辆所处环境的大气压强,以海平面作为参考点,根据检测的大气压强与高度的关系计算得到车辆所处位置的精确的海拔高度,同时也能通过一段时间内大气压强的变化量得知该车辆在垂直于水平面的方向上的运动状态,例如车辆正在爬坡等等。显然,此时该推定位置信息除了二维的经纬度信息之外,还包括高度信息。
优选地,该传感器子系统选自以下方案的一种或多种:
方案1:该加速度检测模块为一加速度传感器;
方案2:该角度传感模块为一陀螺仪;
方案3:该磁力感应模块为一磁力仪。
优选地,该加速度传感器为二轴加速度传感器或三轴加速度传感器;和/或,该陀螺仪为二自由度陀螺仪或三自由度陀螺仪,以三自由度(X轴、Y轴和Z轴)陀螺仪为例,陀螺仪的转子轴(转子轴即陀螺的自转轴)提供惯性空间的给定方向,若开始时转子轴水平放置并与车辆的车体方向一致,则当车辆绕该陀螺仪的铅直轴转向时,陀螺仪通过测量该铅直轴相对于该转子轴转动,从而能给出车辆转弯的角度和方向指示。
优选地,该无线通信模块还用于将该推定位置信息发送至该服务器和/或该移动终端,例如通过移动通信网络发送该推定位置信息,这样用户可以及时得知车辆的位置以及运动状态。
也就是说,辅助车载定位系统在卫星信号较强的区域,可以通过该GPS模块实现车辆的定位,而当该GPS模块失锁后,由各种传感模块采集并记录该车辆的运动状态信息计算车辆的推定位置信息提供给用户,使用户在GPS模块无法定位的情况下仍然能得知较为准确的车辆位置,起到了辅助定位的作用。
本发明还提供一种车辆的辅助定位方法,其特点在于,包括以下步骤:
步骤S1、定位该车辆以获得该车辆所在位置的经纬度信息,检测并记录该车辆的运动速度、该车辆的加速度、该车辆的运动方向的变化量以及确定地理南北极方向和该车辆的运动方向;
步骤S2、判断是否能够成功获得该经纬度信息,若是,再次执行步骤S1;若否,进入步骤S3
步骤S3、根据最后一次定位的经纬度信息、该车辆的运动速度、该车辆的加速度、该车辆的运动方向的变化量以及该车辆的运动方向计算该车辆的推定位置信息。
优选地,步骤S3包括以下步骤:
在一时间段内,判断该运动方向的变化量是否达到一阈值,若是,根据该时间段的开始时刻的该车辆的运动方向、该时间段内该车辆的运动速度、该车辆的加速度按照直线运动计算该车辆的推定位置信息;若否,根据该时间段的结束时刻的该车辆的运动方向、该时间段内该车辆的运动速度、该车辆的加速度按照直线运动计算该车辆的推定位置信息。也就是说,参照微分法,将起始时刻和结束时刻之间的时间间隔(例如以GPS模块失锁的时刻作为起始时刻,以用户发出获得推定位置的指令的时刻作为结束时刻)分成若干个时间段Δt,将每个时间段Δt内该车辆的运动看成直线运动,从而通过计算该若干个时间段中的每个直线运动获得结束时刻该车辆的推定位置信息。当然,时间段Δt分的越多,即Δt的数值越小,该阈值设置得越小,最终的计算结果越精确。
优选地,步骤S3还包括以下步骤:建立一参考坐标系,并根据该车辆的运动方向、该车辆的运动速度、该车辆的加速度和该运动方向的变化量在该参考坐标系中绘制该车辆的运动轨迹。为了获得更准确的推定位置信息,在计算时还可以将该车辆的运动状态信息(该车辆的运动方向、该车辆的运动速度、该车辆的加速度和该运动方向的变化量)与该运动轨迹结合。此外,还可以将该运动轨迹显示给用户以更直观地显示车辆的运动状态。该推定位置信息可以是经纬度信息。
优选地,步骤S1还包括以下步骤:检测该车辆所处海拔高度和/或海拔高度的变化量;
步骤S3还包括以下步骤:结合该海拔高度和/或海拔高度的变化量计算该车辆的推定位置信息。例如,采用一高度计作为该高度检测模块,该高度计用于采集该车辆所处环境的大气压强,以海平面作为参考点,根据检测的大气压强与高度的关系计算得到车辆所处位置的精确的海拔高度,同时也能通过一段时间内大气压强的变化量得知该车辆在垂直于水平面的方向上的运动状态,例如车辆正在爬坡等等。显然,此时该推定位置信息除了二维的经纬度信息之外,还包括高度信息。
优选地,步骤S1中通过如上所述的传感器子系统检测并记录该车辆的加速度、检测并记录该车辆的运动方向的变化量以及确定地理南北极方向以及该车辆的运动方向。
更优选地,该加速度传感器为二轴加速度传感器或三轴加速度传感器,所检测的加速度为该加速度传感器中每个测试轴上的加速度;和/或,该陀螺仪为二自由度陀螺仪或三自由度陀螺仪,以三自由度(X轴、Y轴和Z轴)陀螺仪为例,陀螺仪的转子轴(转子轴即陀螺的自转轴)提供惯性空间的给定方向,若开始时转子轴水平放置并与车辆的车体方向一致,则当车辆绕该陀螺仪的铅直轴转向时,陀螺仪通过测量该铅直轴相对于该转子轴转动,从而能给出车辆转弯的角度和方向指示。
优选地,步骤S3之后还包括以下步骤:
步骤S4、将该推定位置信息发送至一服务器和/或一移动终端,例如通过移动通信网络发送该推定位置信息,这样用户可以及时得知车辆的位置以及运动状态。
也就是说,该车辆的辅助定位方法在卫星信号较强的区域,可以通过传统方式(例如一GPS模块)实现车辆的定位,而当无法采用传统定位方式得知车辆的位置信息时(例如该GPS模块失锁后),通过采集并记录该车辆的运动状态信息计算车辆的推定位置信息并提供给用户,使用户在传统定位方式失效的情况下仍然能得知较为准确的车辆位置,起到了辅助定位的作用。
优选地,该车辆的辅助定位方法采用上述的辅助车载定位系统实现。
本发明的积极进步效果在于:通过多种传感器,及时检测并记录车辆的实时运动状态,并根据这些采集的运动状态绘制车辆的运动轨迹,当GPS模块失锁时,根据上述车辆的运动状态结合GPS模块最后一次定位上的经纬度信息可以推定车辆的当前位置,从一定程度上弥补了完全依赖于GPS模块定位的不足,起到辅助定位的作用。
附图说明
图1为本发明的一实施例的辅助车载定位系统的结构框图。
图2为本发明的一实施例的车辆的辅助定位方法的流程图。
图3为本发明的一实施例的车辆的运动轨迹示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例,以详细说明本发明的技术方案。
参考图1,介绍本发明的一实施例的辅助车载定位系统,该辅助车载定位系统包括一GPS模块2以及一无线通信模块1,该无线通信模块1用于将该GPS模块2得到的经纬度信息通过无线网络发送至一服务器和/或一移动终端(图中未示),该辅助车载定位系统设于一车辆中,此外,该辅助车载定位系统还包括一传感器子系统,该传感器子系统包括:
一速度检测模块3,用于检测并记录该车辆的运动速度;
一加速度检测模块4,用于检测并记录该车辆的加速度;
一角度传感模块5,用于检测并记录该车辆的运动方向的变化量;
一磁力感应模块6,用于确定地理南北极方向以及该车辆的运动方向;
其中,该速度检测模块3、该加速度检测模块4、该角度传感模块5和该磁力感应模块6通过I2C总线(Inter-Integrated Circuit总线,是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线)接口与该无线通信模块1完成数据传输,该无线通信模块1还用于根据该GPS模块2最后一次定位的经纬度信息、该速度检测模块、该加速度检测模块和该角度传感模块的检测结果、该车辆的运动方向计算该车辆的推定位置信息。可以看出,当GPS模块2正常工作时,该车辆通过该GPS模块2定位,并且由该无线通信模块1将定位结果发送至用户预设的服务器和/或移动终端以使用户随时得知车辆的位置。而当GPS模块2无法工作时,则通过上述传感模块采集车辆的运动状态信息,由该运动状态信息结合该GPS模块2最后一次定位的经纬度信息计算得出车辆的推定位置信息。在本实施例中,该加速度检测模块为一加速度传感器,该角度传感模块为一陀螺仪,该磁力感应模块为一磁力仪。这里仅是举例说明,上述的速度检测模块、加速度检测模块、角度传感模块以及磁力感应模块还可采用其他公知模块实现。更具体地,本实施例中该加速度传感器为三轴加速度传感器,该陀螺仪为三自由度陀螺仪。
由于车辆的实际运动过程可能很复杂,并且不一定是做直线运动,在某些路况复杂的路段,车辆的运动状态往往很难以单一的直线运动或曲线运动来描述,但是可以考虑微分法的思想,将车辆的整个运动轨迹分割成多个小段,每个小段中车辆是以直线运动的,分割的小段越多,最终得到的计算结果也就越精确,这样就能较为准确地推定车辆的位置。具体来说,在一时间段内,该无线通信模块1还用于判断该运动方向的变化量是否达到一阈值,若是,该无线通信模块1还用于根据该时间段的开始时刻的该车辆的运动方向、该时间段内该速度检测模块3、该加速度检测模块4的检测结果按照直线运动计算该车辆的推定位置信息;若否,该无线通信模块1还用于根据该时间段的结束时刻的该车辆的运动方向、该时间段内该速度检测模块3、该加速度检测模块4的检测结果按照直线运动计算该车辆的推定位置信息。
此外,该磁力感应模块6还用于建立一参考坐标系,以及在该GPS模块2无法定位时根据该车辆的运动方向、该速度检测模块3、该加速度检测模块4和该角度传感模块5的检测结果在该参考坐标系中绘制该车辆的运动轨迹。
该辅助车载定位系统除了可以根据车辆在二维平面内的运动状态计算得到该车辆的推定位置信息以外,还可以获知该车辆在立体空间的运动状态,此时,该辅助车载定位系统还包括一用于检测该车辆所处海拔高度和/或海拔高度的变化量的高度检测模块7,该无线通信模块1还用于结合该高度检测模块7的检测结果计算该车辆的推定位置信息。本实施例中,采用一高度计作为该高度检测模块7。通过该高度计对大气压强的检测可以获得该车辆的高度信息,而通过对大气压强的变化量的检测可以得知车辆在垂直于水平面的方向上的运动状态,例如爬坡。
当然,在得到该推定位置信息之后,该无线通信模块1还用于将该推定位置信息通过例如移动通信网络发送至该服务器和/或该移动终端,这样即使是在GPS模块2失锁的情况下用户也能及时获得较为准确的车辆的位置信息。
参考图2,介绍本发明的一实施例的车辆的辅助定位方法,包括以下步骤:
步骤S1、定位该车辆以获得该车辆所在位置的经纬度信息,检测并记录该车辆的运动速度、该车辆的加速度、该车辆的运动方向的变化量以及确定地理南北极方向和该车辆的运动方向,具体来说,通过一加速度检测模块检测并记录该车辆的加速度;通过一角度传感模块检测并记录该车辆的运动方向的变化量;通过一磁力感应模块确定地理南北极方向以及该车辆的运动方向;
步骤S2、判断是否能够成功获得该经纬度信息,若是,再次执行步骤S1;若否,进入步骤S3
步骤S3、根据最后一次定位的经纬度信息、该车辆的运动速度、该车辆的加速度、该车辆的运动方向的变化量以及该车辆的运动方向计算该车辆的推定位置信息。
步骤S4、将该推定位置信息发送至一服务器和/或一移动终端。
具体来说,步骤S3包括以下步骤:
在一时间段内,判断该运动方向的变化量是否达到一阈值,若是,根据该时间段的开始时刻的该车辆的运动方向、该时间段内该车辆的运动速度、该车辆的加速度按照直线运动计算该车辆的推定位置信息;若否,根据该时间段的结束时刻的该车辆的运动方向、该时间段内该车辆的运动速度、该车辆的加速度按照直线运动计算该车辆的推定位置信息。
为了使用户能够更直观地知晓车辆的运动状态,步骤S3还包括以下步骤:建立一参考坐标系,并根据该车辆的运动方向、该车辆的运动速度、该车辆的加速度和该运动方向的变化量在该参考坐标系中绘制该车辆的运动轨迹。
除了能够得知该车辆在二维平面(例如以经纬度信息表示车辆的推定位置信息)内的运动状态以外,步骤S1还包括以下步骤:检测该车辆所处海拔高度和/或海拔高度的变化量,例如通过一高度计来检测海拔高度和/或海拔高度的变化量,高度计所直接检测是所处环境的大气压强,通过大气压强与高度的关系换算得出车辆所处位置的海拔高度。
此时,步骤S3还包括以下步骤:结合该海拔高度和/或海拔高度的变化量计算该车辆的推定位置信息。
当然,该车辆的辅助定位方法可以采用上述的辅助车载定位系统实现。
下面参考图3,举一应用实例,更具体地说明本发明的辅助车载定位系统及车辆的辅助定位方法。其中,陀螺仪采用ST的L3G4200D,加速度传感器计采用ST的LIS3DH,该磁力仪采用Freescale的MAG3100,该高度计采用Freescale的MPL3115A2。无线通信模块和GPS模块采用高通的3G平台QSC6290。
各个传感器不断采集车辆的实时状态,通过I2C接口上报给无线通信模块,由无线通信模块分析计算车辆的运动状态,并结合GPS定位信息,计算当前车辆的位置,发送到一移动终端上。
图3所示,S代表车辆,该车辆从起始点a开始运动,O点GPS模块“失锁”,b点GPS模块重新工作。坐标系的建立参考磁力仪标识的南北极,位置O为原点,X轴的刻度代表地理经度,Y轴的刻度代表地理纬度,具体刻度在图3中未示。在位置O之前由GPS模块定位以得到经纬度信息,车辆S的运动轨迹在图3中用较粗的实体线标识,在O点时由于GPS模块无法正常工作,车辆S出现位置漂移或进入“失锁”状态,无法得到O点与b点之间的实际运动轨迹,为了说明方便,假设该车辆S的实际运动轨迹用虚线标识。S点的箭头方向为车辆S瞬时运动方向,即车体方向。
先考虑O点之前的运动状态,可以直接通过速度检测模块获得车辆的实际运动速度并计算运动速度的平均值,又或者利用已知运动轨迹计算出车辆S在O点之前的平均速度。例如,由于车辆S不规则运动,取该已知的运动轨迹中的一小段,如图3中位置d和位置e之间,可近似认为是直线运动,可通过已知的由GPS模块定位的位置信息计算出位置d和位置e之间的实际距离,并且时间差已知,如此可计算出车辆S的运动速度。可以重复取多段可认为近似直线的运动轨迹,如上述计算出车辆S的运动速度,将所有算得的速度取平均值,则可得出车辆S在较长时间内的平均速度v。
接下来,考虑O点之后该车辆S的运动状态,该运动状态由上述的多种传感器采集。磁力仪在使用前需经过校准,本实施例中使该磁力仪原始位置和车体一致,在车体方向改变时,磁力仪可得出车体运行方向与地理南北极的角度信息,并由此建立起坐标参考系。如图3,O点后车辆S沿OA方向做近似直线运动,由磁力仪读出此刻该车辆与X轴的夹角为角度n1,在此运动过程中,由上述步骤得出的v,再由计入仪器误差Δv,可以将推算的运动速度计为v±Δv,将该推算的运动速度乘以运动时间就能得到实际运动距离,结合已知O点“失锁”时的经纬度信息,已知了上述条件,可计算出车辆S的实时经纬度信息。近似直线运动的判断依据由陀螺仪和磁力仪共同提供,在此运动过程中,陀螺仪不断检测车辆S与原运动方向OA的偏向(例如以车辆S的运动方向与X轴的夹角来表示运动方向以便于计算运动方向的变化量,从图3上看,车辆在O点时,车辆S的运动方向为OA,直线OA与X轴的夹角为n1),例如设置一角度的变化量的阈值,将该阈值设置为10°,当车辆S在某点的运动方向与X轴的夹角大于(n1+10)°时,可认为车辆S不再做近似直线运动,此时需要根据新的运动方向来计算车辆的运动状态。如图3,在运动到临界位置f时,车辆S的运动方向为直线fB,此时直线fB与X轴的夹角为n2,而n2-n1=15°大于上述阈值,也就是说,在O点与f点之间,以实时采集的车辆的运动状态并按照直线运动计算车辆的推定位置信息,而f点以后则需要按照车辆S的实时运动方向按照上述原理进行下一步推算,直到下一个临界位置点。
简而言之,就是以直线运动模拟车辆的运动轨迹,较为便利的是,将O点和b点之间的时间段分割为数个相同的时间段Δt,将每个时间段中的运动视作直线运动来推算车辆的位置信息。
除了平面运动之外,为了得到立体空间信息,可以通过高度计采集所处环境的大气压强,以海平面作为参考点,计算得到实际的海拔高度。可用来判断车辆S所处位置的实时海拔高度和路况信息。
综上可得到车辆S的经纬度和高度的立体空间信息。
本发明的辅助车载定位系统及车辆的辅助定位方法通过一种简单实用的计算方法综合判断传感器所采集的车辆状态信息从而实现误差较小的定位,具有较好的应用方向和意义。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这些仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种辅助车载定位系统,其包括一GPS模块以及一无线通信模块,该无线通信模块用于将该GPS模块得到的经纬度信息通过无线网络发送至一服务器和/或一移动终端,该辅助车载定位系统设于一车辆中,其特征在于,该辅助车载定位系统还包括一传感器子系统,该传感器子系统包括:
一速度检测模块,用于检测并记录该车辆的运动速度;
一加速度检测模块,用于检测并记录该车辆的加速度;
一角度传感模块,用于检测并记录该车辆的运动方向的变化量;
一磁力感应模块,用于确定地理南北极方向以及该车辆的运动方向;
该无线通信模块还用于根据该GPS模块最后一次定位的经纬度信息、该速度检测模块、该加速度检测模块和该角度传感模块的检测结果、该车辆的运动方向计算该车辆的推定位置信息。
2.如权利要求1所述的辅助车载定位系统,其特征在于,在一时间段内,该无线通信模块还用于判断该运动方向的变化量是否达到一阈值,若是,该无线通信模块还用于根据该时间段的开始时刻的该车辆的运动方向、该时间段内该速度检测模块、该加速度检测模块的检测结果按照直线运动计算该车辆的推定位置信息;若否,该无线通信模块还用于根据该时间段的结束时刻的该车辆的运动方向、该时间段内该速度检测模块、该加速度检测模块的检测结果按照直线运动计算该车辆的推定位置信息。
3.如权利要求1所述的辅助车载定位系统,其特征在于,该磁力感应模块还用于建立一参考坐标系,以及在该GPS模块无法定位时根据该车辆的运动方向、该速度检测模块、该加速度检测模块和该角度传感模块的检测结果在该参考坐标系中绘制该车辆的运动轨迹。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的辅助车载定位系统,其特征在于,该辅助车载定位系统还包括一用于检测该车辆所处海拔高度和/或海拔高度的变化量的高度检测模块,该无线通信模块还用于结合该高度检测模块的检测结果计算该车辆的推定位置信息。
5.如权利要求1-3中任意一项所述的辅助车载定位系统,其特征在于,该传感器子系统选自以下方案的一种或多种:
方案1:该加速度检测模块为一加速度传感器;
方案2:该角度传感模块为一陀螺仪;
方案3:该磁力感应模块为一磁力仪。
6.如权利要求5所述的辅助车载定位系统,其特征在于,该加速度传感器为二轴加速度传感器或三轴加速度传感器;和/或,该陀螺仪为二自由度陀螺仪或三自由度陀螺仪。
7.如权利要求1-3中任意一项所述的辅助车载定位系统,其特征在于,该无线通信模块还用于将该推定位置信息发送至该服务器和/或该移动终端。
8.一种车辆的辅助定位方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1、定位该车辆以获得该车辆所在位置的经纬度信息,检测并记录该车辆的运动速度、该车辆的加速度、该车辆的运动方向的变化量以及确定地理南北极方向和该车辆的运动方向;
步骤S2、判断是否能够成功获得该经纬度信息,若是,再次执行步骤S1;若否,进入步骤S3
步骤S3、根据最后一次定位的经纬度信息、该车辆的运动速度、该车辆的加速度、该车辆的运动方向的变化量以及该车辆的运动方向计算该车辆的推定位置信息。
9.如权利要求8所述的车辆的辅助定位方法,其特征在于,步骤S3包括以下步骤:
在一时间段内,判断该运动方向的变化量是否达到一阈值,若是,根据该时间段的开始时刻的该车辆的运动方向、该时间段内该车辆的运动速度、该车辆的加速度按照直线运动计算该车辆的推定位置信息;若否,根据该时间段的结束时刻的该车辆的运动方向、该时间段内该车辆的运动速度、该车辆的加速度按照直线运动计算该车辆的推定位置信息。
10.如权利要求8所述的车辆的辅助定位方法,其特征在于,步骤S3还包括以下步骤:建立一参考坐标系,并根据该车辆的运动方向、该车辆的运动速度、该车辆的加速度和该运动方向的变化量在该参考坐标系中绘制该车辆的运动轨迹。
11.如权利要求8-10中任意一项所述的车辆的辅助定位方法,其特征在于,步骤S1还包括以下步骤:检测该车辆所处海拔高度和/或海拔高度的变化量;
步骤S3还包括以下步骤:结合该海拔高度和/或海拔高度的变化量计算该车辆的推定位置信息。
12.如权利要求8-10中任意一项所述的车辆的辅助定位方法,其特征在于,步骤S1中通过如权利要求1-6中任意一项所述的传感器子系统检测并记录该车辆的加速度、检测并记录该车辆的运动方向的变化量以及确定地理南北极方向以及该车辆的运动方向。
13.如权利要求8-10中任意一项所述的车辆的辅助定位方法,其特征在于,步骤S3之后还包括以下步骤:
步骤S4、将该推定位置信息发送至一服务器和/或一移动终端。
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