[发明专利]辅助惯性导航系统及其方法

说明书

本发明公开了辅助惯性导航系统，包括TPMS胎压监测模块、车轮转速检测模块、速度计算模块、惯性导航控制模块，所述TPMS胎压监测模块、车轮转速检测模块分别与所述速度计算模块连接，所述速度计算模块与所述惯性导航控制模块连接，所述TPMS胎压监测模块用于检测车轮的胎压和温度，所述车轮转速检测模块用于检测车轮转速，所述速度计算模块用于根据相关数据进行速度计算，所述惯性导航控制模块用于进行各种算法计算及运动控制。本发明通过车轮胎压和温度修正车轮直径辅助速度惯性导航系统从而使惯性导航更准确、降低设备的成本及复杂度。

技术领域

本发明涉及车辆导航技术领域，具体为辅助惯性导航系统及其方法。

背景技术

目前，国内的低速惯性导航，安装的大多数都是比较复杂的速度检测，或者只是单靠轮子的转速换成机器人的速度进行惯性导航、或者配合GPS进行导航。但是由于存在轮胎的气压大小和温度的高低会影响轮子的直径计算，导致惯性导航出现差异。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种通过车轮胎压和温度修正车轮直径辅助速度惯性导航系统从而使惯性导航更准确、降低设备的成本及复杂度的辅助惯性导航系统及其方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：辅助惯性导航系统，包括TPMS胎压监测模块、车轮转速检测模块、速度计算模块、惯性导航控制模块，所述TPMS胎压监测模块、车轮转速检测模块分别与所述速度计算模块连接，所述速度计算模块与所述惯性导航控制模块连接，所述TPMS胎压监测模块用于检测车轮的胎压和温度，所述车轮转速检测模块用于检测车轮转速，所述速度计算模块用于根据相关数据进行速度计算，所述惯性导航控制模块用于进行各种算法计算及运动控制。

辅助惯性导航方法，包括以下步骤：

1)TPMS胎压监测模块检测车轮的胎压和温度，并发送至速度计算模块；

2)车轮转速检测模块检测车轮的转速，并把检测到的转速发送至速度计算模块；

3)速度计算模块接收车轮的胎压、温度以及车轮的转速；

4)速度计算模块根据车轮胎压与车轮直径的公式关系、车轮温度与车轮直径的公式关系对车轮直径进行修正，得到修正后的车轮直径；

5)速度计算模块根据车轮的转速和修正后的车轮直径计算得到修正后的速度；

6)速度计算模块将修正后的速度输入到惯性导航控制模块；

7)惯性导航控制模块根据修正后的速度及车辆的转向进行导航控制；

8)重复步骤1)-7)的过程，直至导航结束。

进一步地，所述车轮胎压与车轮直径的公式关系为：f(x)＝a_n·xⁿ+a_n-1·x^(n-1)+...+a₂·x²+a₁·x+a₀ 公式一

其中，f(x)为修正后的车轮直径，a₀，a₁...a_n为多项式系数，x为输入前直径。

进一步地，所述车轮温度与车轮直径的公式关系为：f₁(x)＝b_n·xⁿ+b_n-1·x^n-1+...+b₂·x²+b₁·x+b₀公式二

其中，f₁(x)为修正后的车轮直径，b₀,b₁...b_n为多项式系数，x为公式一的计算结果。