一種智能定位導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的智能定位導(dǎo)航系統(tǒng)包括：組合定位單元和智能測(cè)距單元；其中，所述組合定位單元包括：定位分處理器；GPS定位模塊，用于實(shí)現(xiàn)GPS信號(hào)的接收和GPS中斷位置定位數(shù)據(jù)的輸出；電磁阻抗效應(yīng)感應(yīng)器，用于獲取車輛當(dāng)前所處位置的三維地磁向量參數(shù)；非水平度感應(yīng)器，用于獲取車輛當(dāng)前三維加速度向量參數(shù)；總線接口以及I/O接口；所述智能測(cè)距單元包括自啟動(dòng)單元、特高頻微波收發(fā)單元、回波信號(hào)檢測(cè)單元、智能切換單元、測(cè)距分處理器以及低光照盲區(qū)輔助測(cè)距單元。本系統(tǒng)可以基于多參數(shù)綜合處理，有效的修正和補(bǔ)充當(dāng)前盲區(qū)定位數(shù)據(jù)，有效的減小了特高頻微波測(cè)距的誤差，拓展了測(cè)距類型和范圍，提高了距離測(cè)量精度，定位可靠性高，維護(hù)成本低。
【專利說明】一種智能定位導(dǎo)航系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車載導(dǎo)航領(lǐng)域，尤其涉及一種智能定位導(dǎo)航系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今的汽車車載定位監(jiān)控和導(dǎo)航系統(tǒng)，其核心部件通常包括:定位模塊(采用GPS模塊或北斗定位模塊)、數(shù)據(jù)通信模塊(采用GPRS或3G)和數(shù)據(jù)處理模塊及系統(tǒng)平臺(tái)。并且，目前幾乎所有的車載定位監(jiān)控和導(dǎo)航系統(tǒng)中，定位模塊是必不可少的。定位模塊是位置數(shù)據(jù)最基本來源。
[0003]但是，現(xiàn)有技術(shù)中，無論是采用GPS模塊或是北斗定位導(dǎo)航模塊在GPS信號(hào)衰落很大或是無法接收到GPS信號(hào)時(shí)，都將無法實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航的功能；當(dāng)接收GPS數(shù)量較少時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致定位數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，存在隨機(jī)偏差等問題，也即是現(xiàn)有技術(shù)中無論是采用GPS模塊或是北斗定位導(dǎo)航模塊的定位導(dǎo)航系統(tǒng)均存在定位盲區(qū)的問題。
[0004]隨著陀螺儀的廣泛應(yīng)用，為了解決現(xiàn)有定位導(dǎo)航系統(tǒng)存在定位盲區(qū)的問題，各種基于陀螺儀慣性導(dǎo)航，或者GPS/北斗與陀螺儀組合導(dǎo)航的車載定位監(jiān)控和導(dǎo)航系統(tǒng)相繼出現(xiàn)，但是，現(xiàn)有技術(shù)中，上述方案實(shí)現(xiàn)成本較高，誤差也比較大，從而導(dǎo)致導(dǎo)航定位不精確。
[0005]另外，為了降低安全事故，現(xiàn)有的車載導(dǎo)航系統(tǒng)一般會(huì)安裝測(cè)距單元，以便當(dāng)車輛與障礙物的距離小于安全距離時(shí)進(jìn)行報(bào)警，但是目前的測(cè)距裝置一般采用激光、超聲波或紅外技術(shù)，受環(huán)境變化較為明顯，而且，采用上述技術(shù)的測(cè)距裝置還存在監(jiān)控盲區(qū)，尤其是低光照情況下，這樣就會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)漏報(bào)或誤報(bào)，穩(wěn)定性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提出一種智能定位導(dǎo)航系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:組合定位單元和智能測(cè)距單元；其中，
[0008]所述組合定位單元包括:
[0009]定位分處理器；
[0010]GPS定位模塊，用于實(shí)現(xiàn)GPS信號(hào)的接收和GPS中斷位置定位數(shù)據(jù)的輸出；
[0011]電磁阻抗效應(yīng)感應(yīng)器，用于獲取車輛當(dāng)前所處位置的三維地磁向量參數(shù)；
[0012]非水平度感應(yīng)器，用于獲取車輛當(dāng)前三維加速度向量參數(shù)；
[0013]總線接口以及I/O接口；
[0014]所述智能測(cè)距單元包括自啟動(dòng)單元、特高頻微波收發(fā)單元、回波信號(hào)檢測(cè)單元、智能切換單元、測(cè)距分處理器以及低光照盲區(qū)輔助測(cè)距單元；
[0015]其中測(cè)距分處理器的啟動(dòng)信號(hào)輸出端連接于自啟動(dòng)單元，自啟動(dòng)單元的輸出端連接于特高頻微波收發(fā)單元，特高頻微波收發(fā)單元的探測(cè)信號(hào)輸出至回波信號(hào)檢測(cè)單元，回波信號(hào)檢測(cè)單元的輸出端連接于測(cè)距分處理器，低光照盲區(qū)輔助測(cè)距單元的輸出端連接于測(cè)距分處理器，在特高頻微波收發(fā)單元的信號(hào)輸出端和回波信號(hào)檢測(cè)單元之間連接智能切換單元，當(dāng)測(cè)距分處理器向自啟動(dòng)單元發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述智能切換單元從智能測(cè)距單元中斷開對(duì)回波信號(hào)檢測(cè)單元的連接，當(dāng)測(cè)距分處理器停止向自啟動(dòng)單元發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述智能切換單元接通所述回波信號(hào)檢測(cè)單元在所述智能測(cè)距單元中的連接。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述定位分處理器包括:
[0017]GPS定位數(shù)據(jù)接收與解調(diào)單元，用于通過數(shù)據(jù)通信接口訪問GPS定位模塊，獲取GPS中斷位置定位數(shù)據(jù)，并從接收到的GPS中斷位置定位數(shù)據(jù)中解調(diào)出車輛當(dāng)前位置信息、當(dāng)前定位狀態(tài)、當(dāng)前第一車輛速度參數(shù)和當(dāng)前時(shí)刻，所述車輛當(dāng)前位置信息包括經(jīng)度、緯度和行進(jìn)方向；
[0018]行駛狀態(tài)分析單元，用于采集電磁阻抗效應(yīng)感應(yīng)器的輸出數(shù)據(jù)以及非水平度感應(yīng)器的輸出數(shù)據(jù)；對(duì)采集得到電磁阻抗效應(yīng)感應(yīng)器輸出數(shù)據(jù)和非水平度感應(yīng)器輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行行駛狀態(tài)分析，分析得出車輛當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)行駛狀態(tài)，得到車輛行駛方向與正北方向的夾角和運(yùn)動(dòng)行駛狀態(tài)角，所述運(yùn)動(dòng)行駛狀態(tài)角包含俯沖上仰角，車身傾斜角和行進(jìn)方向偏移角；
[0019]行進(jìn)方向偏移角校正單元，用于對(duì)行進(jìn)方向偏移角進(jìn)行校正處理；
[0020]車載現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)通信單元，用于通過車載現(xiàn)場(chǎng)總線接口對(duì)車載現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與解調(diào)，從整車車載現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)報(bào)文中解調(diào)得到的當(dāng)前第三車輛速度參數(shù)，對(duì)整車車載現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)車載現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文進(jìn)行接收和轉(zhuǎn)存，以及將運(yùn)動(dòng)行駛狀態(tài)角通過車載現(xiàn)場(chǎng)總線接口發(fā)送給整車車載現(xiàn)場(chǎng)總線，然后傳輸至云通信單元；
[0021]速度實(shí)時(shí)匹配單元，用于對(duì)GPS定位數(shù)據(jù)接收與解調(diào)單元提供的當(dāng)前第一車輛速度、通過外部I/o接口從云通信單元獲取的外部參考的當(dāng)前第二車輛速度參數(shù)和車載現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)通信單元從整車車載現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)報(bào)文中解調(diào)得到的當(dāng)前第三車輛速度參數(shù)，進(jìn)行速度實(shí)時(shí)匹配計(jì)算得到車輛當(dāng)前狀態(tài)的誤差最小速度值；
[0022]速度解調(diào)單元，用于根據(jù)車輛行駛方向夾角對(duì)誤差最小速度值進(jìn)行速度解調(diào)獲得車輛當(dāng)前狀態(tài)的誤差最小速度值在經(jīng)度和緯度方向上的運(yùn)動(dòng)速度向量；
[0023]定位更新運(yùn)算單元，以GPS定位數(shù)據(jù)接收與解調(diào)單元提供的車輛當(dāng)前位置信息作為車輛初始位置參考，對(duì)誤差最小速度值在經(jīng)度和緯度方向上的運(yùn)動(dòng)速度向量進(jìn)行定位更新運(yùn)算得到車輛在經(jīng)度和緯度方向上的位移向量；
[0024]綜合實(shí)時(shí)位置確定單元，對(duì)車輛在經(jīng)度和緯度方向上的位移向量進(jìn)行位置修正處理，獲得最終的車輛位置定位信息，再將最終的車輛位置定位信息重組并通過外部I/o接口發(fā)送給云通信單元。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述行進(jìn)方向偏移角校正單元具體包括角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊、閾值設(shè)定模塊、行進(jìn)狀態(tài)判斷模塊、行進(jìn)360度判斷模塊、以及行進(jìn)方向偏移角更新模塊。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述自啟動(dòng)單元包括正負(fù)管制電路和寬頻帶變壓器，正負(fù)管制電路的輸入端連接于測(cè)距分處理器的啟動(dòng)信號(hào)輸出端，正負(fù)管制電路的輸出端連接有寬頻帶變壓器，該正負(fù)管制電路基于測(cè)距分處理器輸入的啟動(dòng)信號(hào)將電壓源的電壓變?yōu)轵?qū)動(dòng)脈沖電壓而施加于寬頻帶變壓器上。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述特高頻微波收發(fā)單元的兩端同時(shí)連接于寬頻帶變壓器輸出級(jí)的兩端和智能切換單元，所述智能切換單元的控制端連接于正負(fù)管制電路的輸出端，當(dāng)該正負(fù)管制電路輸出第一信號(hào)時(shí)，所述智能切換單元控制特高頻微波收發(fā)單元的輸出端與回波信號(hào)檢測(cè)單元間相斷開，當(dāng)該正負(fù)管制電路輸出第二信號(hào)時(shí)，所述智能切換單元控制特高頻微波收發(fā)單元的輸出端與回波信號(hào)檢測(cè)單元相連接；只有當(dāng)所述測(cè)距分處理器向所述正負(fù)管制電路輸入啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述正負(fù)管制電路才產(chǎn)生所述第一信號(hào)，當(dāng)所述測(cè)距分處理器停止向所述正負(fù)管制電路輸入啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述正負(fù)管制電路產(chǎn)生所述第二信號(hào)。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述低光照盲區(qū)輔助測(cè)距單元包括:
[0029]樣本提取模塊，選擇前后車燈作為待提取的樣本；
[0030]圖像消噪模塊，采用非線性濾波對(duì)所采集的圖像進(jìn)行消噪；
[0031]圖像邊緣銳化模塊，采用拉氏銳化將所采集的圖像中的外沿具體化；
[0032]車燈提取判斷模塊，判斷最適合本車道內(nèi)前方車輛的車燈提取；
[0033]前后景分離模塊，按照?qǐng)D像的灰度特性把圖像分成背景和目標(biāo)兩個(gè)部分；
[0034]背景噪點(diǎn)去除模塊，對(duì)所采集的圖像進(jìn)行處理以去除背景中的噪點(diǎn)；
[0035]興趣區(qū)域選擇模塊，在對(duì)汽前后車燈進(jìn)行樣本提取和配對(duì)時(shí)，利用圖像的特點(diǎn)和總結(jié)的先驗(yàn)知識(shí)，選取感興趣的區(qū)域；
[0036]匹配模塊，提取和配對(duì)車燈；
[0037]目標(biāo)車輛標(biāo)識(shí)模塊，用于清除非感興趣的區(qū)域，求取連通域并提取其中心點(diǎn)，提取和配對(duì)車燈，在此基礎(chǔ)上用矩形框標(biāo)識(shí)出目標(biāo)車輛；
[0038]輔助測(cè)距模塊，計(jì)算得到前方障礙物與本車的距離；并將計(jì)算結(jié)果發(fā)送至測(cè)距分處理器。
[0039]本發(fā)明的智能定位導(dǎo)航系統(tǒng)可以基于多參數(shù)綜合處理，有效的修正和補(bǔ)充當(dāng)前盲區(qū)定位數(shù)據(jù)，有效的減小了特高頻微波測(cè)距的誤差，拓展了測(cè)距類型和范圍，提高了距離測(cè)量精度，定位可靠性高，維護(hù)成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中:
[0041]附圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的智能定位導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]附圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的高精度的組合定位單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]附圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的高精度的定位分處理器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]附圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的高精度的行進(jìn)方向偏移角校正單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]附圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的高精度的智能測(cè)距單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]附圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的高精度的回波干擾消除單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]附圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的高精度的RF放大單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]附圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的高精度的直流變換單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]附圖9示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的高精度的損耗器單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]附圖10示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的高精度的低通濾波單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]附圖11示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的高精度的低光照盲區(qū)輔助測(cè)距單元結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0052]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施方式，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提出一種智能定位導(dǎo)航系統(tǒng)，如附圖1所示，所述系統(tǒng)包括:組合定位單元、智能測(cè)距單元、云通信單元、以及車載顯示單元，所述組合定位單元用于實(shí)現(xiàn)車輛的實(shí)時(shí)定位，所述智能測(cè)距單元用于實(shí)現(xiàn)車輛與周圍目標(biāo)的距離計(jì)算，所述云通信單元用于接收組合定位單元和智能測(cè)距單元生成的數(shù)據(jù)，并上傳至云服務(wù)中心，由云服務(wù)中心對(duì)導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)進(jìn)行地圖標(biāo)識(shí)，并把標(biāo)識(shí)信息下發(fā)至車載顯示單元。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，如附圖2所示，所述組合定位單元包括:
[0055]定位分處理器；
[0056]GPS定位模塊，用于實(shí)現(xiàn)GPS信號(hào)的接收和GPS中斷位置定位數(shù)據(jù)的輸出；
[0057]電磁阻抗效應(yīng)感應(yīng)器，用于獲取車輛當(dāng)前所處位置的三維地磁向量參數(shù)；
[0058]非水平度感應(yīng)器，用于獲取車輛當(dāng)前三維加速度向量參數(shù)；
[0059]車載現(xiàn)場(chǎng)總線接口 ；
[0060]定位分處理器和外部I/O接口。
[0061]如附圖3所示，所述定位分處理器包括:
[0062]GPS定位數(shù)據(jù)接收與解調(diào)單元，用于通過數(shù)據(jù)通信接口訪問GPS定位模塊，獲取GPS中斷位置定位數(shù)據(jù)，并從接收到的GPS中斷位置定位數(shù)據(jù)中解調(diào)出車輛當(dāng)前位置信息、當(dāng)前定位狀態(tài)、當(dāng)前第一車輛速度參數(shù)和當(dāng)前時(shí)刻，所述車輛當(dāng)前位置信息包括經(jīng)度、緯度和行進(jìn)方向；
[0063]行駛狀態(tài)分析單元，用于采集電磁阻抗效應(yīng)感應(yīng)器的輸出數(shù)據(jù)以及非水平度感應(yīng)器的輸出數(shù)據(jù)；對(duì)采集得到電磁阻抗效應(yīng)感應(yīng)器輸出數(shù)據(jù)和非水平度感應(yīng)器輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行行駛狀態(tài)分析，分析得出車輛當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)行駛狀態(tài)，得到車輛行駛方向與正北方向的夾角和運(yùn)動(dòng)行駛狀態(tài)角，所述運(yùn)動(dòng)行駛狀態(tài)角包含俯沖上仰角，車身傾斜角和行進(jìn)方向偏移角；
[0064]行進(jìn)方向偏移角校正單元，用于對(duì)行進(jìn)方向偏移角進(jìn)行校正處理，以增強(qiáng)定位的精度；
[0065]車載現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)通信單元，用于通過車載現(xiàn)場(chǎng)總線接口對(duì)車載現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與解調(diào)，從整車車載現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)報(bào)文中解調(diào)得到的當(dāng)前第三車輛速度參數(shù)，對(duì)整車車載現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)車載現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文進(jìn)行接收和轉(zhuǎn)存，以及將運(yùn)動(dòng)行駛狀態(tài)角通過車載現(xiàn)場(chǎng)總線接口發(fā)送給整車車載現(xiàn)場(chǎng)總線，然后傳輸至云通信單元；
[0066]速度實(shí)時(shí)匹配單元，用于對(duì)GPS定位數(shù)據(jù)接收與解調(diào)單元提供的當(dāng)前第一車輛速度、通過外部I/o接口從云通信單元獲取的外部參考的當(dāng)前第二車輛速度參數(shù)和車載現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)通信單元從整車車載現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)報(bào)文中解調(diào)得到的當(dāng)前第三車輛速度參數(shù)，進(jìn)行速度實(shí)時(shí)匹配計(jì)算得到車輛當(dāng)前狀態(tài)的誤差最小速度值；
[0067]速度解調(diào)單元，用于根據(jù)車輛行駛方向夾角對(duì)誤差最小速度值進(jìn)行速度解調(diào)獲得車輛當(dāng)前狀態(tài)的誤差最小速度值在經(jīng)度和緯度方向上的運(yùn)動(dòng)速度向量；
[0068]定位更新運(yùn)算單元，以GPS定位數(shù)據(jù)接收與解調(diào)單元提供的車輛當(dāng)前位置信息作為車輛初始位置參考，對(duì)誤差最小速度值在經(jīng)度和緯度方向上的運(yùn)動(dòng)速度向量進(jìn)行定位更新運(yùn)算得到車輛在經(jīng)度和緯度方向上的位移向量；
[0069]綜合實(shí)時(shí)位置確定單元，對(duì)車輛在經(jīng)度和緯度方向上的位移向量進(jìn)行位置修正處理，獲得最終的車輛位置定位信息，再將最終的車輛位置定位信息重組并通過外部I/o接口發(fā)送給云通信單元。
[0070]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，如附圖4所示，所述行進(jìn)方向偏移角校正單元具體包括角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊、閾值設(shè)定模塊、行進(jìn)狀態(tài)判斷模塊、行進(jìn)360度判斷模塊、以及行進(jìn)方向偏移角更新模塊；其中，
[0071]所述閾值設(shè)定模塊根據(jù)角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊的信任積分時(shí)間，分別設(shè)定角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊積分的兩個(gè)時(shí)間閾值，以此判斷角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊積分所得行進(jìn)方向與濾波后輸出行進(jìn)方向的信任度，同時(shí)設(shè)定一個(gè)行進(jìn)方向差閾值，其中第一時(shí)間閾值小于第二時(shí)間閾值，行進(jìn)方向差閾值取經(jīng)驗(yàn)值，一般小于5°。
[0072]所述行進(jìn)狀態(tài)判斷模塊判斷車輛行進(jìn)狀態(tài)。
[0073]直線行進(jìn)判決條件:
[0074]?車輛速度大于10公里/小時(shí)，GPS輸出的水平位置精度系數(shù)HDOP < 2.0 ；
[0075]?連續(xù)3秒角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊行進(jìn)方向積分變化小于1° ；
[0076].GPS行進(jìn)方向變化范圍小于1°。
[0077]滿足以上三個(gè)條件說明車輛處于直線行進(jìn)的狀態(tài)，然后由行進(jìn)360度判斷模塊進(jìn)行角度判斷。
[0078]如果車輛不滿足上述直線行進(jìn)條件，則認(rèn)為車輛處于轉(zhuǎn)彎行進(jìn)狀態(tài)，則由行進(jìn)方向偏移角更新模塊進(jìn)行方向更新。
[0079]所述行進(jìn)360度判斷模塊用于在車輛為直線狀態(tài)下，判斷行進(jìn)方向是否跨越360。。
[0080]如果GPS輸出的行進(jìn)方向在360°左右，即假設(shè)濾波后連續(xù)三秒內(nèi)行進(jìn)方向輸出為:359°、358.5°、0.5°，即車輛行進(jìn)方向從358.5 °跨越360°到0.5°，則需把行進(jìn)方向輸出轉(zhuǎn)化到同一定義域，即0.5°等價(jià)于360°加0.5°，此連續(xù)三秒的輸出可視為359° >358.5° >360.5°，把此三點(diǎn)的行進(jìn)方向值取平均值，如果得到的平均值大于360°，則需減去360作為所需要的平均值，利用得到的平均值再加上此三點(diǎn)中的第二點(diǎn)的角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊輸出值作為最后輸出的行進(jìn)方向，對(duì)車輛當(dāng)時(shí)的行進(jìn)方向進(jìn)行更新，角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊積分時(shí)間重新設(shè)為零。
[0081]如果GPS輸出的行進(jìn)方向沒有跨越360°，GPS行進(jìn)方向的信任度較高，但由于GPS存在延遲，可以先對(duì)GPS輸出的行進(jìn)方向信息與慣性器件數(shù)據(jù)進(jìn)行Kalman濾波處理，然后取連續(xù)三點(diǎn)的Kalman濾波行進(jìn)方向平均值；加上此三點(diǎn)中的第二點(diǎn)的角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊輸出值作為最后輸出的行進(jìn)方向，對(duì)車輛當(dāng)時(shí)的行進(jìn)方向進(jìn)行更新，同樣將角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊積分時(shí)間重新設(shè)為零。
[0082]行進(jìn)方向偏移角更新模塊用于在車輛狀態(tài)不是直線的情況下，根據(jù)角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊連續(xù)積分時(shí)間與時(shí)間閾值之間的關(guān)系對(duì)車輛行進(jìn)方向進(jìn)行更新。
[0083]若角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊當(dāng)前已經(jīng)連續(xù)積分時(shí)間小于或等于第一個(gè)時(shí)間閾值，則用當(dāng)前角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊積分輸出對(duì)行進(jìn)方向進(jìn)行更新，并將角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊的積分時(shí)間加1，當(dāng)角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊連續(xù)積分時(shí)間處于兩個(gè)時(shí)間閾值之間時(shí)，再進(jìn)一步進(jìn)行判斷，如果最近連續(xù)五點(diǎn)的角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊積分得到的行進(jìn)方向差與濾波后輸出行進(jìn)方向差的差值小于或等于行進(jìn)方向差閾值，則用濾波輸出對(duì)行進(jìn)方向進(jìn)行更新，將角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊積分時(shí)間設(shè)為零，若大于此行進(jìn)方向差閾值則繼續(xù)用角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊積分輸出對(duì)當(dāng)前行進(jìn)方向進(jìn)行更新，并將角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊的積分時(shí)間加I;當(dāng)角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊連續(xù)積分時(shí)間大于或等于第二個(gè)時(shí)間閾值時(shí)，用GPS的濾波輸出對(duì)當(dāng)前行進(jìn)方向進(jìn)行更新，將角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊積分時(shí)間重新設(shè)為零。
[0084]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述組合定位單元具體實(shí)現(xiàn)過程包含下列步驟:
[0085]S1、從GPS定位模塊讀取得到車輛當(dāng)前位置信息，當(dāng)前定位狀態(tài)，當(dāng)前第一車輛速度參數(shù)和當(dāng)前時(shí)刻，所述車輛當(dāng)前位置信息包括經(jīng)度、緯度和行進(jìn)方向；
[0086]獲取云通信單元提供的外部參考的當(dāng)前第二車輛速度參數(shù)；
[0087]從整車車載現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)報(bào)文中解調(diào)到當(dāng)前第三車輛速度參數(shù)；
[0088]S2、通過速度實(shí)時(shí)匹配算法，綜合上述三種車輛速度參數(shù)，并計(jì)算得出一個(gè)車輛當(dāng)前狀態(tài)的誤差最小速度值；
[0089]S3、通過電磁阻抗效應(yīng)感應(yīng)器獲取車輛當(dāng)前所處位置的三維地磁向量參數(shù)；通過非水平度感應(yīng)器獲取車輛當(dāng)前三維加速度向量參數(shù)；
[0090]S4、利用車輛當(dāng)前所處位置的三維地磁向量參數(shù)和車輛當(dāng)前三維加速度向量參數(shù)，通過行駛狀態(tài)分析算法分析出車輛當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)行駛狀態(tài)，得到車輛行駛方向與正北方向的夾角和運(yùn)動(dòng)行駛狀態(tài)角，所述運(yùn)動(dòng)行駛狀態(tài)角包含俯沖上仰角，車身傾斜角和行進(jìn)方向偏移角；
[0091]通過外部I/O接口和車載現(xiàn)場(chǎng)總線接口將運(yùn)動(dòng)行駛狀態(tài)發(fā)送給整車車載現(xiàn)場(chǎng)總線，隨后發(fā)送至云通信單元；
[0092]S5、根據(jù)步驟S4中得到的車輛行駛方向夾角，通過速度解調(diào)算法對(duì)步驟S2中得到的車輛當(dāng)前狀態(tài)的誤差最小速度值進(jìn)行解調(diào)，獲得車輛當(dāng)前狀態(tài)的誤差最小速度值在經(jīng)度和緯度方向上的運(yùn)動(dòng)速度向量；
[0093]S6、根據(jù)步驟S5得到的運(yùn)動(dòng)速度向量，并以步驟SI得到的車輛當(dāng)前位置信息作為車輛初始位置參考，通過定位更新運(yùn)算得到車輛在經(jīng)度和緯度方向上的位移向量；
[0094]S7、對(duì)步驟S6得到的車輛在經(jīng)度和緯度方向上的位移向量進(jìn)行位置修正處理，獲得最終的車輛位置定位信息，再將最終的車輛位置定位信息重組并通過外部I/o接口發(fā)送給云通信單元。
[0095]其中，所述步驟S7中的位置修正處理過程如下:將步驟SI中得到的車輛當(dāng)前位置信息作為初始位置參考，并結(jié)合步驟Si中得到當(dāng)前定位狀態(tài)，通過位置修正算法對(duì)步驟S6中得到的車輛在經(jīng)度和緯度方向上的位移向量進(jìn)行位置修正，獲得最終的車輛位置定位信息，并將所述最終的車輛位置定位信息作為下一個(gè)處理周期位置修正算法的初始位置參考。
[0096]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的組合定位單元基于分立感應(yīng)器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)行駛狀態(tài)分析，并可以基于多參數(shù)綜合處理，有效的修正和補(bǔ)充當(dāng)前盲區(qū)定位數(shù)據(jù)，并且實(shí)時(shí)校正偏移角度值，定位可靠性高，維護(hù)成本低；通過云通信單元將數(shù)據(jù)上傳至云服務(wù)中心，對(duì)實(shí)時(shí)導(dǎo)航起到重要的輔助作用。
[0097]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，如附圖5所示，所述智能測(cè)距單元包括自啟動(dòng)單元、特高頻微波收發(fā)單元、回波信號(hào)檢測(cè)單元、智能切換單元、測(cè)距分處理器以及低光照盲區(qū)輔助測(cè)距單元；
[0098]其中測(cè)距分處理器的啟動(dòng)信號(hào)輸出端連接于自啟動(dòng)單元，自啟動(dòng)單元的輸出端連接于特高頻微波收發(fā)單元，特高頻微波收發(fā)單元的探測(cè)信號(hào)輸出至回波信號(hào)檢測(cè)單元，回波信號(hào)檢測(cè)單元的輸出端連接于測(cè)距分處理器，低光照盲區(qū)輔助測(cè)距單元的輸出端連接于測(cè)距分處理器，在特高頻微波收發(fā)單元的信號(hào)輸出端和回波信號(hào)檢測(cè)單元之間連接智能切換單元，當(dāng)測(cè)距分處理器向自啟動(dòng)單元發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述智能切換單元從智能測(cè)距單元中斷開對(duì)回波信號(hào)檢測(cè)單元的連接，當(dāng)測(cè)距分處理器停止向自啟動(dòng)單元發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述智能切換單元接通所述回波信號(hào)檢測(cè)單元在所述智能測(cè)距單元中的連接。
[0099]其中所述自啟動(dòng)單元包括正負(fù)管制電路和寬頻帶變壓器，正負(fù)管制電路的輸入端連接于測(cè)距分處理器的啟動(dòng)信號(hào)輸出端，正負(fù)管制電路的輸出端連接有寬頻帶變壓器，該正負(fù)管制電路基于測(cè)距分處理器輸入的啟動(dòng)信號(hào)將電壓源的電壓變?yōu)轵?qū)動(dòng)脈沖電壓而施加于寬頻帶變壓器上，所述正負(fù)管制電路的輸出端與寬頻帶變壓器之間連接有隔直電容。
[0100]所述特高頻微波收發(fā)單元的兩端同時(shí)連接于寬頻帶變壓器輸出級(jí)的兩端和智能切換單元，所述智能切換單元的控制端連接于正負(fù)管制電路的輸出端，當(dāng)該正負(fù)管制電路輸出第一信號(hào)時(shí)，所述智能切換單元控制特高頻微波收發(fā)單元的輸出端與回波信號(hào)檢測(cè)單元間相斷開，當(dāng)該正負(fù)管制電路輸出第二信號(hào)時(shí)，所述智能切換單元控制特高頻微波收發(fā)單元的輸出端與回波信號(hào)檢測(cè)單元相連接；只有當(dāng)所述測(cè)距分處理器向所述正負(fù)管制電路輸入啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述正負(fù)管制電路才產(chǎn)生所述第一信號(hào)，當(dāng)所述測(cè)距分處理器停止向所述正負(fù)管制電路輸入啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述正負(fù)管制電路產(chǎn)生所述第二信號(hào)。
[0101]所述正負(fù)管制電路、寬頻帶變壓器和特高頻微波收發(fā)單元的一端接地，所述第一信號(hào)為高電平信號(hào)，所述第二信號(hào)為低電平信號(hào)。
[0102]根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，所述正負(fù)管制電路由PNP三極管Ql-B、NPN三極管Ql-A與Q2和電阻R12、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22組成，三極管Ql-B的發(fā)射極連接電壓源VCC，三極管Ql-B的集電極通過電阻R12連接于三極管Ql-A的集電極，且于三極管Ql-B的集電極和電阻R12間引出正負(fù)管制電路的輸出端，電阻R18、R16、R17、R19依次串聯(lián)組成分壓電路，電阻R18—個(gè)引腳接電壓源VCC，另一個(gè)引腳同時(shí)接電阻R16和三極管Ql-B的基極，三極管Ql-A的發(fā)射極接地，電阻R16的另一個(gè)引腳同時(shí)連接于電阻R17、三極管Q2的集電極和電阻R22，電阻R22的另一個(gè)引腳連接電壓源VCC，電阻R17的另一個(gè)引腳連接電阻R19和三極管Ql-A的基極，電阻R19另一個(gè)引腳接地，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的基極連接于電阻R20和R21，電阻R21的另一個(gè)引腳接地，電阻R20的另一個(gè)引腳作為正負(fù)管制電路的輸入端，所述寬頻帶變壓器輸入級(jí)的一端連接于正負(fù)管制電路的輸出端，另一端接地。
[0103]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述特高頻微波收發(fā)單元的兩端進(jìn)一步并聯(lián)有溫度補(bǔ)償電容和吸收二極管，所述特高頻微波收發(fā)單元的一端接地，另一端作為其輸出端而連接于智能切換單元。
[0104]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述智能切換單元的第I腳是使能引腳、第3引腳接地、第4腳連接于回波信號(hào)檢測(cè)單元、第5腳連接于特高頻微波收發(fā)單元的信號(hào)輸出端、第6腳懸空配置，當(dāng)對(duì)第I腳施加高電平時(shí)，第5腳便連接于懸空的第6腳使得此時(shí)智能切換單元處于斷開狀態(tài)，當(dāng)對(duì)第I腳輸入非高電平時(shí)，第5腳便自動(dòng)連接于第4腳使得此時(shí)智能切換單元處于閉合狀態(tài)。所述智能切換單元的第I腳連接于正負(fù)管制電路的輸出端，當(dāng)該正負(fù)管制電路輸出驅(qū)動(dòng)脈沖高電平時(shí)，智能切換單元的第5腳連接于懸空的第6腳，使得特高頻微波收發(fā)單元的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)不能到達(dá)回波信號(hào)檢測(cè)單元；當(dāng)正負(fù)管制電路輸出低電平信號(hào)時(shí)，智能切換單元的第5腳連接于第4腳，使得特高頻微波收發(fā)單元的探測(cè)信號(hào)到達(dá)回波信號(hào)檢測(cè)單元。
[0105]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述回波信號(hào)檢測(cè)單元包括回波干擾消除單元和雙閾值比較器，所述雙閾值比較器將經(jīng)回波干擾消除后的特高頻微波返回幅度信號(hào)處理為標(biāo)準(zhǔn)的方波信號(hào)，并輸出至所述測(cè)距分處理器；所述測(cè)距分處理器采用8位測(cè)距分處理器，具有中斷加定時(shí)計(jì)數(shù)模式，通過計(jì)算特高頻微波發(fā)射信號(hào)和返回信號(hào)之間的時(shí)間延遲來實(shí)現(xiàn)距離測(cè)量。
[0106]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，如附圖6所示，所述回波干擾消除單元由RF放大單元、直流變換單元、損耗器單元和低通濾波單元組成；所述RF放大單元的信號(hào)輸出端依次與直流變換單元、損耗器單元和低通濾波單元串聯(lián)在一起；各單元的具體結(jié)構(gòu)為:
[0107]所述RF放大單元負(fù)責(zé)將接收的信號(hào)放大和濾波后，直至噪聲電平時(shí)模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以量化分層；RF放大單元通過三級(jí)放大完成35分貝的增益，其中，RF放大單元的第一級(jí)增益采用1.2V的電壓完成15分貝的增益，RF放大單元的第二級(jí)增益采用2.5V的電壓完成10分貝的增益，RF放大單元的第三級(jí)增益采用2.5V的電壓完成10分貝。
[0108]如附圖7所示，所述RF放大單元由依次串聯(lián)的輸入匹配電路、第一級(jí)放大電路、第二級(jí)放大電路、第三級(jí)放大電路和差分至單路單元組成；輸入匹配電路由電感L4、電感L5、電容C8、電容C9組成；第一級(jí)放大電路由二極管D3、二極管D4、三極管Ml、三極管M2、電感L6、電感L7、電容ClO和第一外接電源VDDl組成；第二級(jí)放大電路由電阻R4、電阻R5、三極管M3、三極管M4、三極管M5、三極管M6、三極管M7、電容C11、電容C12和第二外接電源VDD2組成；第三級(jí)放大電路由電阻R6、電阻R7、三極管M8、三極管M9、三極管M10、電容C13組成；差分至單路單元由相互耦合的初級(jí)電感L8和次級(jí)電感L9組成；
[0109]各電路的結(jié)構(gòu)依次如下:
[0110]所述輸入匹配電路由電感L4、電感L5、電容C8和電容C9組成；其中，電容C8的信號(hào)輸入端與電感L4的一端相連接，電感L4的另一端接地，電感L4的兩端并聯(lián)有電容C9 ；電容CS的信號(hào)輸出端與電感L5的一端相連接，電感L5的另一端與第一級(jí)放大電路的輸入端相連接；
[0111]所述第一級(jí)放大電路由二極管D3、二極管D4、三極管Ml、三極管M2、電感L6、電感L7、電容ClO和第一外接電源VDDl組成；其中，匹配電路的輸出端，電感L5的另一端分別與二極管D3的正極、二極管D4的負(fù)極以及三極管M2的基極相連接；二極管D3的負(fù)極與三極管Ml的集電極之間串聯(lián)有電感L6 ;三極管Ml的發(fā)射極與三極管M2的集電極相連接；三極管M2的發(fā)射極與二極管D4的正極相連接，二極管D4正極與三極管M2發(fā)射極之間的節(jié)點(diǎn)與電感L7的一端相連接，電感L7的另一端接地；二極管D3的負(fù)極與電感L6之間的節(jié)點(diǎn)與第一外接電源VDDl相連接；電感L6與三極管Ml的集電極之間的節(jié)點(diǎn)與電容ClO的一端相連接；
[0112]第二級(jí)放大電路由電阻R4、電阻R5、三極管M3、三極管M4、三極管M5、三極管M6、三極管M7、電容C11、電容C12和第二外接電源VDD2組成；其中，電容ClO的另一端與三極管M4的基極相連接；三極管M4的發(fā)射極與三極管M6的發(fā)射極相連接，三極管M4的集電極與三極管M3的發(fā)射極相連接，三極管M3的基極與三極管M5的基極相連接，三極管M5的發(fā)射極與三極管M6的集電極相連接，三極管M4集電極與三極管M3發(fā)射極之間的節(jié)點(diǎn)與三極管M6的基極之間串聯(lián)有電容Cll ;三極管M4發(fā)射極與三極管M6發(fā)射極之間的節(jié)點(diǎn)與三極管M7的集電極相連接，三極管M7的發(fā)射極接地，三極管M7的基極接0.8V ;三極管M3集電極與三極管M5集電極之間依次串聯(lián)有電阻R4和電阻R5 ;電阻R4和電阻R5之間的節(jié)點(diǎn)與第二外接電源VDD2相連接；三極管M3集電極與電阻R4之間的節(jié)點(diǎn)與電容C12的一端相連接；
[0113]第三級(jí)放大電路由電阻R6、電阻R7、三極管M8、三極管M9、三極管MlO、電容Cl3組成；其中，電容C12的另一端與三極管M8的基極相連接，三極管M8的發(fā)射極與三極管M9的發(fā)射極相連接，三極管M8發(fā)射極與三極管M9發(fā)射極之間的節(jié)點(diǎn)與三極管MlO的集電極相連接，三極管MlO的發(fā)射極接地，三極管MlO的基極接0.8V ;三極管M8的集電極與三極管M9的集電極之間依次串聯(lián)有電阻R6和電阻R7 ;電阻R6和電阻R7之間的節(jié)點(diǎn)同電阻R4和電阻R5之間的節(jié)點(diǎn)相連接；三極管M5集電極與電阻R5之間的節(jié)點(diǎn)與三極管M9的基極之間串聯(lián)有電容C13 ；
[0114]差分至單路單元Tl由相互耦合的初級(jí)電感L8和次級(jí)電感L9組成，實(shí)現(xiàn)差分信號(hào)到單端信號(hào)的轉(zhuǎn)變；其中，初級(jí)電感L8的一端與三極管M8的集電極相連接，初級(jí)電感L8的另一端與三極管M9的集電極相連接，次級(jí)電感L9的一端接地，次級(jí)電感L9的另一端為RF放大單元的輸出端，即經(jīng)過第三級(jí)放大電路處理的信號(hào)通過互感耦合進(jìn)入次級(jí)電感L9后與直流變換單元的輸入端相連接。
[0115]如附圖8所示，所述直流變換單元主要完成對(duì)干擾的幅度限制，即在CMOS電路中采用二極管將干擾信號(hào)恢復(fù)在±300mV以內(nèi)；所述直流變換單元由二極管Dl和二極管D2組成，其中二極管Dl的負(fù)極接地，二極管Dl的正極與二極管D2的負(fù)極相連接，二極管D2的正極接地，二極管Dl與二極管D2之間的節(jié)點(diǎn)分別與RF放大單元的輸出端和損耗器單元的輸入端相連接；
[0116]所述損耗器單元為損耗系數(shù)為29.5dB的π型損耗器，負(fù)責(zé)將經(jīng)直流變換單元恢復(fù)后的信號(hào)由600mVp-p的信號(hào)幅度損耗處理為20mVp-p的信號(hào)幅度以滿足ADC的輸入范圍要求注:為了降低射頻通道的放大增益，選用ADC的分層能力為lmV，分辨率為6bit，對(duì)應(yīng)的輸入范圍為±32mV ;如附圖9所示，所述損耗器單元由電阻R1、電阻R2和電阻R3組成，其中電阻Rl的一端接地，電阻Rl的另一端與電阻R2的輸入端相連接，電阻R2的輸出端與電阻R3的一端相連接，電阻R3的另一端接地；電阻Rl與電阻R2之間的節(jié)點(diǎn)與直流變換單元相連接，電阻R2與電阻R3之間的節(jié)點(diǎn)與低通濾波單元相連接；
[0117]所述低通濾波單元負(fù)責(zé)抑制直流變換單元產(chǎn)生的、頻率在2.2GHz以上的干擾諧波；所述低通濾波單元的過渡帶比為1.33，結(jié)構(gòu)上為橢圓函數(shù)型，帶內(nèi)起伏彡IdBil.7GHz,帶外抑制彡-60dBi2.2GHz ;如附圖10所示，所述低通濾波單元由七個(gè)電容和三個(gè)電感組成，即電容Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7和電感L1、L2、L3組成，其中電感LI與電容Cl并聯(lián)構(gòu)成第一個(gè)諧振單元，電感L2與電容C2并聯(lián)構(gòu)成第二個(gè)諧振單元，電感L3與電容C3并聯(lián)構(gòu)成第三個(gè)諧振單元；所述第一個(gè)諧振單元、第二個(gè)諧振單元和第三個(gè)諧振單元依次串聯(lián)在一起；所述第一個(gè)諧振單元的信號(hào)接入端、第一個(gè)諧振單元與第二個(gè)諧振單元的節(jié)點(diǎn)、第二個(gè)諧振單元與第三個(gè)諧振單元的節(jié)點(diǎn)、第三個(gè)諧振單元的信號(hào)輸出端依次與電容C4、電容C5、電容C6和電容C7的一端相連接，所述電容C4、電容C5、電容C6和電容C7的另一端并連在一起；C1、C2和LI構(gòu)成低通濾波單元的輸入與R2和R3構(gòu)成損耗器單元的輸出相連；C6、C7和L3構(gòu)成低通濾波單元的輸出。
[0118]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述低光照盲區(qū)輔助測(cè)距單元用于執(zhí)行特高頻微波測(cè)距盲區(qū)的輔助測(cè)距，如附圖11所示，所述低光照盲區(qū)輔助測(cè)距單元具體包括:
[0119]樣本提取模塊，用于從車輛的顏色、灰度和形狀樣本中選擇前后車燈作為待提取的樣本；
[0120]圖像消噪模塊，采用非線性濾波對(duì)所采集的圖像進(jìn)行消噪；
[0121]圖像邊緣銳化模塊，采用拉氏銳化將所采集的圖像中的外沿具體化；
[0122]車燈提取判斷模塊，判斷單閾值最適合本車道內(nèi)前方車輛的車燈提??；
[0123]前后景分離模塊，按照?qǐng)D像的灰度特性把圖像分成背景和目標(biāo)兩個(gè)部分；
[0124]背景噪點(diǎn)去除模塊，對(duì)所采集的圖像進(jìn)行處理以去除背景中的小噪點(diǎn)；
[0125]興趣區(qū)域選擇模塊，在對(duì)汽前后車燈進(jìn)行樣本提取和配對(duì)時(shí)，利用圖像的特點(diǎn)和總結(jié)的先驗(yàn)知識(shí)，選取感興趣的區(qū)域；
[0126]匹配模塊，用于從前方車輛的幾何樣本、亮度樣本和顏色樣本中選用幾何樣本，使用其面積的規(guī)律以及車燈位置大致處于同一水平線的事實(shí)來提取和配對(duì)車燈；
[0127]目標(biāo)車輛標(biāo)識(shí)模塊，用于清除非感興趣的區(qū)域，求取連通域并提取其中心點(diǎn)，提取和配對(duì)車燈，在此基礎(chǔ)上用矩形框標(biāo)識(shí)出目標(biāo)車輛；
[0128]輔助測(cè)距模塊，計(jì)算得到前方障礙物與本車的距離；并將計(jì)算結(jié)果發(fā)送至測(cè)距分處理器。
[0129]所述測(cè)距分處理器綜合特高頻微波測(cè)距結(jié)果和輔助測(cè)距結(jié)果，得到本車輛周圍目標(biāo)的實(shí)時(shí)距離，并將結(jié)果傳送至云通信單元，由云通信單元發(fā)送至云服務(wù)中心，以便形成車輛之間的相互定位圖。
[0130]通過本發(fā)明的智能測(cè)距單元，能夠極大的減小甚至抑制特高頻微波信號(hào)放大電路的自激振蕩，有效的減小了特高頻微波測(cè)距的誤差，拓展了測(cè)距類型和范圍，提高了距離測(cè)量精度。
[0131]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能定位導(dǎo)航系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:組合定位單元和智能測(cè)距單元；其中， 所述組合定位單元包括: 定位分處理器； GPS定位模塊，用于實(shí)現(xiàn)GPS信號(hào)的接收和GPS中斷位置定位數(shù)據(jù)的輸出； 電磁阻抗效應(yīng)感應(yīng)器，用于獲取車輛當(dāng)前所處位置的三維地磁向量參數(shù)； 非水平度感應(yīng)器，用于獲取車輛當(dāng)前三維加速度向量參數(shù)； 總線接口以及I/O接口； 所述智能測(cè)距單元包括自啟動(dòng)單元、特高頻微波收發(fā)單元、回波信號(hào)檢測(cè)單元、智能切換單元、測(cè)距分處理器以及低光照盲區(qū)輔助測(cè)距單元； 其中測(cè)距分處理器的啟動(dòng)信號(hào)輸出端連接于自啟動(dòng)單元，自啟動(dòng)單元的輸出端連接于特高頻微波收發(fā)單元，特高頻微波收發(fā)單元的探測(cè)信號(hào)輸出至回波信號(hào)檢測(cè)單元，回波信號(hào)檢測(cè)單元的輸出端連接于測(cè)距分處理器，低光照盲區(qū)輔助測(cè)距單元的輸出端連接于測(cè)距分處理器，在特高頻微波收發(fā)單元的信號(hào)輸出端和回波信號(hào)檢測(cè)單元之間連接智能切換單元，當(dāng)測(cè)距分處理器向自啟動(dòng)單元發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述智能切換單元從智能測(cè)距單元中斷開對(duì)回波信號(hào)檢測(cè)單元的連接，當(dāng)測(cè)距分處理器停止向自啟動(dòng)單元發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述智能切換單元接通所述回波信號(hào)檢測(cè)單元在所述智能測(cè)距單元中的連接。
2.一種如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述定位分處理器包括: GPS定位數(shù)據(jù)接收與解調(diào)單元，用于通過數(shù)據(jù)通信接口訪問GPS定位模塊，獲取GPS中斷位置定位數(shù)據(jù)，并從接收到的GPS中斷位置定位數(shù)據(jù)中解調(diào)出車輛當(dāng)前位置信息、當(dāng)前定位狀態(tài)、當(dāng)前第一車輛速度參數(shù)和當(dāng)前時(shí)刻，所述車輛當(dāng)前位置信息包括經(jīng)度、緯度和行進(jìn)方向； 行駛狀態(tài)分析單元，用于采集電磁阻抗效應(yīng)感應(yīng)器的輸出數(shù)據(jù)以及非水平度感應(yīng)器的輸出數(shù)據(jù)；對(duì)采集得到電磁阻抗效應(yīng)感應(yīng)器輸出數(shù)據(jù)和非水平度感應(yīng)器輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行行駛狀態(tài)分析，分析得出車輛當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)行駛狀態(tài)，得到車輛行駛方向與正北方向的夾角和運(yùn)動(dòng)行駛狀態(tài)角，所述運(yùn)動(dòng)行駛狀態(tài)角包含俯沖上仰角，車身傾斜角和行進(jìn)方向偏移角； 行進(jìn)方向偏移角校正單元，用于對(duì)行進(jìn)方向偏移角進(jìn)行校正處理； 車載現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)通信單元，用于通過車載現(xiàn)場(chǎng)總線接口對(duì)車載現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與解調(diào)，從整車車載現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)報(bào)文中解調(diào)得到的當(dāng)前第三車輛速度參數(shù)，對(duì)整車車載現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)車載現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文進(jìn)行接收和轉(zhuǎn)存，以及將運(yùn)動(dòng)行駛狀態(tài)角通過車載現(xiàn)場(chǎng)總線接口發(fā)送給整車車載現(xiàn)場(chǎng)總線，然后傳輸至云通信單元； 速度實(shí)時(shí)匹配單元，用于對(duì)GPS定位數(shù)據(jù)接收與解調(diào)單元提供的當(dāng)前第一車輛速度、通過外部I/O接口從云通信單元獲取的外部參考的當(dāng)前第二車輛速度參數(shù)和車載現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)通信單元從整車車載現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)報(bào)文中解調(diào)得到的當(dāng)前第三車輛速度參數(shù)，進(jìn)行速度實(shí)時(shí)匹配計(jì)算得到車輛當(dāng)前狀態(tài)的誤差最小速度值； 速度解調(diào)單元，用于根據(jù)車輛行駛方向夾角對(duì)誤差最小速度值進(jìn)行速度解調(diào)獲得車輛當(dāng)前狀態(tài)的誤差最小速度值在經(jīng)度和緯度方向上的運(yùn)動(dòng)速度向量； 定位更新運(yùn)算單元，以GPS定位數(shù)據(jù)接收與解調(diào)單元提供的車輛當(dāng)前位置信息作為車輛初始位置參考，對(duì)誤差最小速度值在經(jīng)度和緯度方向上的運(yùn)動(dòng)速度向量進(jìn)行定位更新運(yùn)算得到車輛在經(jīng)度和緯度方向上的位移向量； 綜合實(shí)時(shí)位置確定單元，對(duì)車輛在經(jīng)度和緯度方向上的位移向量進(jìn)行位置修正處理，獲得最終的車輛位置定位信息，再將最終的車輛位置定位信息重組并通過外部I/o接口發(fā)送給云通信單元。
3.—種如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，所述行進(jìn)方向偏移角校正單元具體包括角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊、閾值設(shè)定模塊、行進(jìn)狀態(tài)判斷模塊、行進(jìn)360度判斷模塊、以及行進(jìn)方向偏移角更新模塊。
4.一種如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述自啟動(dòng)單元包括正負(fù)管制電路和寬頻帶變壓器，正負(fù)管制電路的輸入端連接于測(cè)距分處理器的啟動(dòng)信號(hào)輸出端，正負(fù)管制電路的輸出端連接有寬頻帶變壓器，該正負(fù)管制電路基于測(cè)距分處理器輸入的啟動(dòng)信號(hào)將電壓源的電壓變?yōu)轵?qū)動(dòng)脈沖電壓而施加于寬頻帶變壓器上。
5.一種如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，所述特高頻微波收發(fā)單元的兩端同時(shí)連接于寬頻帶變壓器輸出級(jí)的兩端和智能切換單元，所述智能切換單元的控制端連接于正負(fù)管制電路的輸出端，當(dāng)該正負(fù)管制電路輸出第一信號(hào)時(shí)，所述智能切換單元控制特高頻微波收發(fā)單元的輸出端與回波信號(hào)檢測(cè)單元間相斷開，當(dāng)該正負(fù)管制電路輸出第二信號(hào)時(shí)，所述智能切換單元控制特高頻微波收發(fā)單元的輸出端與回波信號(hào)檢測(cè)單元相連接；只有當(dāng)所述測(cè)距分處理器向所述正負(fù)管制電路輸入啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述正負(fù)管制電路才產(chǎn)生所述第一信號(hào)，當(dāng)所述測(cè)距分處理器停止向所述正負(fù)管制電路輸入啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，所述正負(fù)管制電路產(chǎn)生所述第二信號(hào)。
6.一種如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，所述低光照盲區(qū)輔助測(cè)距單元包括: 樣本提取模塊，選擇前后車燈作為待提取的樣本； 圖像消噪模塊，采用非線性濾波對(duì)所采集的圖像進(jìn)行消噪； 圖像邊緣銳化模塊，采用拉氏銳化將所采集的圖像中的外沿具體化； 車燈提取判斷模塊，判斷最適合本車道內(nèi)前方車輛的車燈提??； 前后景分離模塊，按照?qǐng)D像的灰度特性把圖像分成背景和目標(biāo)兩個(gè)部分； 背景噪點(diǎn)去除模塊，對(duì)所采集的圖像進(jìn)行處理以去除背景中的噪點(diǎn)； 興趣區(qū)域選擇模塊，在對(duì)汽前后車燈進(jìn)行樣本提取和配對(duì)時(shí)，利用圖像的特點(diǎn)和總結(jié)的先驗(yàn)知識(shí)，選取感興趣的區(qū)域； 匹配模塊，提取和配對(duì)車燈； 目標(biāo)車輛標(biāo)識(shí)模塊，用于清除非感興趣的區(qū)域，求取連通域并提取其中心點(diǎn)，提取和配對(duì)車燈，在此基礎(chǔ)上用矩形框標(biāo)識(shí)出目標(biāo)車輛； 輔助測(cè)距模塊，計(jì)算得到前方障礙物與本車的距離；并將計(jì)算結(jié)果發(fā)送至測(cè)距分處理器。
【文檔編號(hào)】G01S19/45GK104501806SQ201410681373
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】李青花 申請(qǐng)人:李青花