专利名称：惯性导航标定器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种标定器，尤其涉及一种惯性导航标定器。
背景技术：
很多车辆或者船舶上都装有GPS全球定位系统，提供了良好的定位导航作用。但是，在恶劣气候导致接收不到卫星信号或者接收到的卫星信号较差的情况下，GPS全球定位系统起不到应有的作用。这时，一般应用惯性导航传感器所检测到的车辆或者船舶的运动轨迹来辅助导航。目前，惯性导航传感器的应用日益广泛，但是其使用具有局限性，原因是惯性导航传感器检测的轨迹在长时间使用中会由于内部累计误差而导致漂移误差，如果不在一定的时间内进行有效的校正，其漂移误差将导致惯性传感器检测到的轨迹不够精确， 不能实现精确定位。

实用新型内容本实用新型所解决的技术问题在于，提供一种惯性导航标定器，其发出的信息能够有效地帮助惯性导航传感器校正轨迹漂移误差。为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种惯性导航标定器，包括相连接的感测模块，判断处理模块以及无线通讯模块；所述感测模块，用于感测靠近所述标定器的外部物体的信息；所述判断处理模块，用于根据预设条件判定所述感测到的信息是否为有效信息， 当结果为是时，触发所述无线通讯模块；所述无线通讯模块，用于在触发状态下，向所述外部物体发送所述标定器的ID码或者所述标定器所处位置的坐标数据。进一步的，所述感测模块为运动感测装置，所述运动感测装置包括相连接的传感器，运算单元，存储器以及查找单元；所述传感器，用于检测外部振动数据；所述运算单元，用于根据检测到的外部振动数据计算出振动轨迹；所述存储器，用于存储各类振动轨迹及其对应的振动特征模式；所述查找单元，用于在所述存储器中查找与计算出的振动轨迹相对应的振动特征模式，并将所述查找到的振动特征模式输入到所述判断处理模块。较佳的，所述传感器包括三维加速度传感器和/或陀螺仪。较佳的，所述传感器还包括地磁仪和/或气压计。进一步的，所述感测模块为近距无线射频收发装置，所述无线射频收发装置包括相连接的无线射频收发单元和无线射频信号强度检测单元；所述无线射频收发单元，用于向外部物体发送无线射频信号，同时，接收来自所述外部物体的无线射频信号；所述无线射频信号强度检测单元，用于检测所述接收到的无线射频信号的强度值，并将所述强度值输入到所述判断处理模块。进一步的，所述感测模块为超声检测装置，所述超声检测装置包括相连接的超声波发生器，运算单元以及超声波接收器；所述超声波发生器，用于产生并向外发射超声波；所述超声波接收器，用于接收反射的超声波；所述运算单元，用于计算超声波发射和反射的时间差，并将所述时间差输入到所述判断处理模块。进一步的，所述感测模块为红外检测装置，所述红外检测装置包括相连接的红外线发生器，运算单元以及红外线接收器；所述红外线发生器，用于产生并向外发射红外线；所述红外线接收器，用于接收反射的红外线；所述运算单元，用于判断红外线反射的强度，并将所述判断结果输入到所述判断处理模块。进一步的，所述感测模块为激光检测装置，所述激光检测装置包括相连接的激光发生器，运算单元以及激光接收器；所述激光发生器，用于产生并向外发射激光；所述激光接收器，用于接收反射的激光；所述运算单元，用于判断激光反射的强度，并将所述判断结果输入到所述判断处理模块。进一步的，所述感测模块为人体感应式检测装置，所述人体感应式检测装置包括相连接的振荡器，微波收发单元，运算单元；所述振荡器，用于产生高频微波；所述微波收发单元，用于发射并接收所述振荡器产生的高频微波；所述运算单元，用于计算接收的高频微波与特定频率的高频微波之间的频率偏移值，并将所述频率偏移值输入到所述判断处理模块。进一步的，所述标定器还包括有线接口，用于标定器与标定器之间，标定器与外部中央控制器之间进行通讯。进一步的，所述标定器还包括显示模块，用于根据所述外部中央控制器的命令，显示相关信息。实施本实用新型实施例，具有如下有益效果本实用新型提供了一种惯性导航标定器，其可向惯性导航传感器发送ID及位置等信息，以使惯性导航传感器在接收到所述惯性导航标定器发送的信息后，可以利用所述信息来校正惯性导航传感器检测的轨迹所发生的漂移误差。

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0038]图1是本实用新型惯性导航标定器的第一实施例结构示意图；图2是本实用新型惯性导航标定器的运动感测装置结构示意图；图3是本实用新型惯性导航标定器的近距无线射频收发装置结构示意图；图4是本实用新型惯性导航标定器的超声检测装置结构示意图；图5是本实用新型惯性导航标定器的红外检测装置结构示意图；图6是本实用新型惯性导航标定器的激光检测装置结构示意图；图7是本实用新型惯性导航标定器的人体感应式检测装置结构示意图；图8是本实用新型惯性导航标定器的第二实施例结构示意图；图9是本实用新型惯性导航标定器的第一实施例结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型实施例提供了一种惯性导航标定器，下面结合图1至图9对本实用新型惯性导航标定器的实施例进行说明。图1为本实用新型惯性导航标定器的第一实施例结构示意图。如图1所示，本实施例的惯性导航标定器1包括相连接的感测模块11，判断处理模块12以及无线通讯模块 13。所述感测模块11，用于感测靠近所述标定器的外部物体的信息。进一步的，所述感测模块11可以为运动感测装置，近距无线射频收发装置，超声检测装置，红外检测装置，激光检测装置以及人体感应式检测装置，具体结构请参见图 2-图5所示。如图2所示，运动感测装置2包括相连接的传感器21，运算单元22，查找单元23 以及存储器M。所述传感器21，用于检测外部振动数据。具体的，所述传感器21包括三维加速度传感器和/或陀螺仪；进一步的，可以包括地磁仪和/或气压计，用于检测外部振动数据。其中，三维加速度传感器内部由三个单轴加速度传感器组成，可分别感测X轴、Y轴、Z轴方向上的直线加速度值，计算出直线位移；而陀螺仪内部也由三个陀螺仪传感器组成，可感测X轴、Y轴、Z轴方向上的角速度值，得到角位移；地磁仪通过测量地磁场强度和方向来得到参考方向，气压计可以通过测量气压得到高度上的参考。所述运算单元22，用于根据检测到的外部振动数据计算出振动轨迹。具体的，所述运算单元22可以为一个单片微型计算机。运算单元22根据所述传感器21感测到的振动数据，计算得到外部物体振动过程中的振动轨迹。所述存储器M，用于存储各类振动轨迹及其对应的振动特征模式。具体的，存储器M所存储的每一类振动特征模式都代表一个特定的动作，所述振动特征模式是根据对大量的振动试验得到的振动轨迹进行统计得到的。[0060]所述查找单元23，用于在所述存储器M中查找与计算出的振动轨迹相对应的振动特征模式，并将所述查找到的振动特征模式输入到所述判断处理模块12。具体的，查找过程分为两步第一步是，在所述存储器M中查找所述运算单元22 计算出的振动轨迹；第二步是，查找该振动轨迹相对应的振动特征模式。将所述振动特征模式输入到所述判断处理模块12后，所述判断处理模块12将其与预设的模式进行比较判断，确定是否为有效信号源。当其与预设的模式相符合时，确定为有效信号源，所述判断处理模块12触发无线通讯模块13，无线通讯模块13向所述外部物体发送所述标定器的ID码或者所述标定器所处位置的坐标数据。如图3所示，无线射频收发装置3包括无线射频收发单元31和无线射频信号强度检测单元32。所述无线射频收发单元31，用于向外部物体发送无线射频信号，同时，接收来自所述外部物体的无线射频信号。具体的，所述无线射频收发单元31可以是无线2. 4G的非标准品，也可以是BT、 ZIGBEE、WiFi等，传输距离可以是几厘米到几百米。所述无线射频信号强度检测单元32，用于检测所述接收到的无线射频信号的强度值，并将所述强度值输入到所述判断处理模块12。具体的，所述判断处理模块12利用无线射频收发信号的强度与距离远近的关系， 来检测外部经过的物体。当收到的无线射频信号达到一定强度即其强度值大于预设值时， 确定为有效信号源。所述判断处理模块12触发无线通讯模块13，无线通讯模块13向所述外部物体发送所述标定器的ID码或者所述标定器所处位置的坐标数据。如图4所示，超声检测装置4包括超声波发生器41，超声波接收器42以及运算单元43。所述超声波发生器41，用于产生并向外发射超声波。所述超声波接收器42，用于接收反射的超声波。具体的，当所述超声波发生器41发射的超声波被外部物体反射回来时，由超声波接收器42接收所述反射的超声波。所述运算单元43，用于计算超声波发射和反射的时间差，并将所述时间差输入到所述判断处理模块12。具体的，所述运算单元43可以为一个单片微型计算机，用于计算超声波发射时间和反射时间之间的时间差，并将所述时间差输入到所述判断处理模块12。所述判断处理模块12将其与预设的时间差条件进行比较判断，确定是否为有效信号源。当其与预设的时间差条件相符合时，确定为有效信号源，所述判断处理模块12触发无线通讯模块13，无线通讯模块13向所述外部物体发送所述标定器的ID码或者所述标定器所处位置的坐标数据。如图5所示，红外检测装置5包括红外线发生器51，红外线接收器52以及运算单
兀53ο所述红外线发生器51，用于产生并向外发射红外线。所述红外线接收器52，用于接收反射的红外线。具体的，当所述红外线发生器51发射的红外线被外部物体反射回来时，由红外线接收器52接收所述反射的红外线。所述运算单元53，用于判断红外线反射的强度，并将所述判断结果输入到所述判断处理模块12。具体的，所述运算单元53可以为一个单片微型计算机，用于判断红外线反射的强度，并将所述强度值输入到所述判断处理模块12。所述判断处理模块12将其与预设的强度条件进行比较判断，确定是否为有效信号源。当其与预设的强度条件相符合时，确定为有效信号源，所述判断处理模块12触发无线通讯模块13，无线通讯模块13向所述外部物体发送所述标定器的ID码或者所述标定器所处位置的坐标数据。 如图6所示，激光检测装置6包括激光发生器61，激光接收器62以及运算单元63。所述激光发生器61，用于产生并向外发射激光。所述激光接收器62，用于接收反射的激光。具体的，当所述激光发生器61发射的激光被外部物体反射回来时，由激光接收器 62接收所述反射的激光。所述运算单元63，用于判断激光反射的强度，并将所述判断结果输入到所述判断处理模块12。具体的，所述运算单元63可以为一个单片微型计算机，用于判断激光反射的强度，并将所述强度值输入到所述判断处理模块12。所述判断处理模块12将其与预设的强度条件进行比较判断，确定是否为有效信号源。当其与预设的强度条件相符合时，确定为有效信号源，所述判断处理模块12触发无线通讯模块13，无线通讯模块13向所述外部物体发送所述标定器的ID码或者所述标定器所处位置的坐标数据。如图7所示，人体感应式检测装置7包括振荡器71，微波收发单元72以及运算单元73。所述振荡器71，用于产生高频微波。具体的，当无外部干扰时，所述振荡器71产生特定频率的高频微波。所述微波收发单元72，用于发射并接收所述振荡器产生的高频微波。具体的，所述微波收发单元72可以为所述标定器的天线，用于发射所述振荡器71 产生的高频微波。当人体靠近所述人体感应式检测装置7时，由于干扰作用，所述振荡器71 产生的高频微波发生频率偏移，即发射和接收到的高频微波与无外部干扰时，所述振荡器 71产生的特定频率的高频微波频率不一致。所述运算单元73，用于计算接收的高频微波与特定频率的高频微波之间的频率偏移值，并将所述频率偏移值输入到所述判断处理模块12。所述判断处理模块12将其与预设的频率偏移值条件进行比较判断，确定是否为有效信号源。当其与预设的频率偏移值条件相符合时，确定为有效信号源，所述判断处理模块12触发无线通讯模块13，无线通讯模块 13向所述外部物体发送所述标定器的ID码或者所述标定器所处位置的坐标数据。所述判断处理模块12，用于根据预设的条件判定所述感测到的信息是否为有效信息，当结果为是时，触发所述无线通讯模块。具体的，所述判断处理模块12可以为一个单片微型计算机，具有计算和处理信息的功能，用于根据预设的条件判定所述感测到的信息是否为有效信息，当结果为是时，发出控制命令，触发所述无线通讯模块13。[0095]所述无线通讯模块13，用于当被触发时，向所述外部物体发送所述标定器的ID码或者所述标定器所处位置的坐标数据。具体的，所述无线通讯模块13可以采用近距无线射频收发方式，利用无线2. 4G的非标准品，也可以利用BT、ZIGBEE、WiFi等，传输距离为几厘米到几百米。每个标定器都有自己特定的ID码，一旦安装后其所处位置的坐标数据也是特定的，即所述ID码与所述坐标数据一一对应。因此，向所述外部物体发送ID码也能够使外部物体获得对应的坐标数据。优选的，所述无线通讯模块13还用于接收外部物体发送过来的信息，如外部物体的ID码。实施本实用新型实施例，具有如下有益效果本实用新型提供了一种惯性导航标定器，其可向惯性导航传感器发送ID及位置等信息，以使惯性导航传感器在接收到所述惯性导航标定器发送的ID码或者坐标数据信息后，可以利用所述信息来校正惯性导航传感器检测的轨迹所发生的漂移误差，使惯性导航传感器的应用不再受漂移误差的影响，大大提高使用精度。图8是本实用新型惯性导航标定器的第二实施例结构示意图。如图8所示，本实施例的惯性导航标定器2包括相连接的感测模块11，判断处理模块12，无线通讯模块13 以及有线接口 21。其中，所述感测模块11与图1中所示实施例中感测模块11相同，此处不再赘述。所述判断处理模块12与图1中所示实施例中判断处理模块12相同，此处不再赘述。所述无线通讯模块13与图1中所示实施例中无线通讯模块13相同，此处不再赘述。所述有线接口 21，用于标定器与标定器之间，标定器与外部中央控制器之间进行通讯。具体的，可以通过所述有线接口 21，连接两个标定器，使两个标定器相互之间进行通讯；同样的，也可以通过所述有线接口 21，连接标定器与外部中央控制器，使标定器与外部中央控制器进行通讯。实施本实用新型实施例，具有如下有益效果本实用新型提供了一种惯性导航标定器，其可向惯性导航传感器发送ID及位置等信息，以使惯性导航传感器在接收到所述惯性导航标定器发送的ID码或者坐标数据信息后，可以利用所述信息来校正惯性导航传感器检测的轨迹所发生的漂移误差，使惯性导航传感器的应用不再受漂移误差的影响，大大提高使用精度。同时，提供了有线接口，使标定器之间，标定器与外部中央控制器之间可以相互通讯。图9是本实用新型惯性导航标定器的第三实施例结构示意图。如图9所示，本实施例的惯性导航标定器3包括相连接的感测模块11，判断处理模块12，无线通讯模块13， 有线接口 21以及显示模块31。其中，所述感测模块11与图1中所示实施例中感测模块11相同，此处不再赘述。所述判断处理模块12与图1中所示实施例中判断处理模块12相同，此处不再赘述。所述无线通讯模块13与图1中所示实施例中无线通讯模块13相同，此处不再赘述。所述有线接口 21与图8中所示实施例中有线接口 21相同，此处不再赘述。所述显示模块31，用于根据所述外部中央控制器的命令，显示相关信息。具体的，所述显示模块31与所述有线接口 21相连，用于根据所述外部中央控制器的命令或者其他标定器的命令，显示相关信息，包括文字，图案和色彩。可选的，所述显示模块31与所述无线通讯模块13相连，用于根据接收到的外部命令显示相关信息。实施本实用新型实施例，具有如下有益效果本实用新型提供了一种惯性导航标定器，其可向惯性导航传感器发送ID及位置等信息，以使惯性导航传感器在接收到所述惯性导航标定器发送的ID码或者坐标数据信息后，可以利用所述信息来校正惯性导航传感器检测的轨迹所发生的漂移误差，使惯性导航传感器的应用不再受漂移误差的影响，大大提高使用精度。同时，提供了有线接口，使标定器之间，标定器与外部中央控制器之间可以相互通讯。另外，增加了显示模块，使所述标定器可以根据所述外部中央控制器的命令，显示相关信息。以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
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权利要求1.一种惯性导航标定器，其特征在于，包括相连接的感测模块，判断处理模块以及无线通讯模块；所述感测模块，用于感测靠近所述标定器的外部物体的信息； 所述判断处理模块，用于根据预设条件判定所述感测到的信息是否为有效信息，当结果为是时，触发所述无线通讯模块；所述无线通讯模块，用于在触发状态下，向所述外部物体发送所述标定器的ID码或者所述标定器所处位置的坐标数据。
2.如权利要求1所述的惯性导航标定器，其特征在于所述感测模块为运动感测装置， 所述运动感测装置包括相连接的传感器，运算单元，存储器以及查找单元；所述传感器，用于检测外部振动数据；所述运算单元，用于根据检测到的外部振动数据计算出振动轨迹； 所述存储器，用于存储各类振动轨迹及其对应的振动特征模式； 所述查找单元，用于在所述存储器中查找与计算出的振动轨迹相对应的振动特征模式，并将所述查找到的振动特征模式输入到所述判断处理模块。
3.如权利要求2所述的惯性导航标定器，其特征在于 所述传感器包括三维加速度传感器和/或陀螺仪。
4.如权利要求3所述的惯性导航标定器，其特征在于， 所述传感器还包括地磁仪和/或气压计。
5.如权利要求1所述的惯性导航标定器，其特征在于所述感测模块为近距无线射频收发装置，所述无线射频收发装置包括相连接的无线射频收发单元和无线射频信号强度检测单元；所述无线射频收发单元，用于向外部物体发送无线射频信号，同时，接收来自所述外部物体的无线射频信号；所述无线射频信号强度检测单元，用于检测所述接收到的无线射频信号的强度值，并将所述强度值输入到所述判断处理模块。
6.如权利要求1所述的惯性导航标定器，其特征在于所述感测模块为超声检测装置， 所述超声检测装置包括相连接的超声波发生器，运算单元以及超声波接收器；所述超声波发生器，用于产生并向外发射超声波； 所述超声波接收器，用于接收反射的超声波；所述运算单元，用于计算超声波发射和反射的时间差，并将所述时间差输入到所述判断处理模块。
7.如权利要求1所述的惯性导航标定器，其特征在于所述感测模块为红外检测装置， 所述红外检测装置包括相连接的红外线发生器，运算单元以及红外线接收器；所述红外线发生器，用于产生并向外发射红外线； 所述红外线接收器，用于接收反射的红外线；所述运算单元，用于判断红外线反射的强度，并将所述判断结果输入到所述判断处理模块。
8.如权利要求1所述的惯性导航标定器，其特征在于所述感测模块为激光检测装置， 所述激光检测装置包括相连接的激光发生器，运算单元以及激光接收器；所述激光发生器，用于产生并向外发射激光； 所述激光接收器，用于接收反射的激光；所述运算单元，用于判断激光反射的强度，并将所述判断结果输入到所述判断处理模块。
9.如权利要求1所述的惯性导航标定器，其特征在于所述感测模块为人体感应式检测装置，所述人体感应式检测装置包括相连接的振荡器，微波收发单元以及运算单元；所述振荡器，用于产生高频微波；所述微波收发单元，用于发射并接收所述振荡器产生的高频微波； 所述运算单元，用于计算接收的高频微波与特定频率的高频微波之间的频率偏移值， 并将所述频率偏移值输入到所述判断处理模块。
10.如权利要求1所述的惯性导航标定器，其特征在于所述标定器还包括有线接口， 用于标定器与标定器之间，标定器与外部中央控制器之间进行通讯。
11.如权利要求10所述的惯性导航标定器，其特征在于所述标定器还包括显示模块， 用于根据所述外部中央控制器的命令，显示相关信息。
专利摘要本实用新型公开了一种惯性导航标定器，包括相连接的感测模块，判断处理模块以及无线通讯模块；所述感测模块，用于感测外部物体靠近所述标定器时所发出的信息；所述判断处理模块，用于根据预设条件判定所述感测到的信息是否为有效信息，当结果为是时，触发所述无线通讯模块；所述无线通讯模块，用于在触发状态下，向所述外部物体发送所述标定器的ID码或者所述标定器所处位置的坐标数据。本实用新型实施例的有益效果是惯性导航传感器在接收到所述惯性导航标定器发送的信息后，可以利用所述信息来校正惯性导航传感器检测的轨迹所发生的漂移误差。
文档编号G01C25/00GK202057340SQ20112007112
公开日2011年11月30日 申请日期2011年3月17日 优先权日2011年3月17日
发明者罗富强 申请人:深圳市合智创盈电子有限公司