[发明专利]一种用于二轮车的定位方法

说明书

本发明提供了一种用于二轮车的定位方法，包括以下步骤：S1：安装里程计、陀螺仪和角度传感器，并对里程计和角度传感器进行标定；S2：获取测量误差的标准差参数；S3：建立状态方程和观测方程；S4：测量二轮车运动过程中的运动参数；S5：处理测量结果。本发明能够一定程度上克服只使用陀螺仪带来的角度误差，特别是长时间测量的角度累积误差对定位精度和稳定性的影响。

技术领域

本发明涉及室外定位导航的技术领域，更具体地，涉及一种用于二轮车的定位方法。

背景技术

目前，室外定位主要采用卫星定位导航技术，但该技术受很多外界条件的限制，特别是在城市复杂环境中，如空间密集的建筑物、较长的隧道或类似隧道的场景等情况下，卫星信号弱甚至完全接收不到信号，导致定位精度受损甚至完全没有定位数据。解决方法是在移动目标(通常是移动车辆)上安装辅助的定位传感器，其中以里程计和陀螺仪为主要定位传感器，其中里程计提供的是移动目标的位移和速度信息，陀螺仪提供的是移动目标的移动方向(角度)信息。在一些移动目标中由于驱动轮分别控制，可以通过分别安装在不同驱动轮上的里程计的测量结果估计移动目标的移动方向(角度)信息。

二轮车主要是指自行车和摩托车等车辆，它的特点是前轮导向，后轮驱动。以摩托车为例，除了卫星定位设备以外，出于成本考虑，通常安装的定位传感器为里程计和陀螺仪。陀螺仪用于测量二轮车移动方向，由于二轮车不具备多个驱动轮的特点，所以里程计只能测量位移和速度信息。通常里程计的误差来源包括后轮直径测量误差以及路面光滑程度造成的误差，陀螺仪的误差来源是零偏不稳定和测量角度漂移，且影响随着时间的增长而增大。里程计+陀螺仪方案中的角度误差是影响最终定位精度以及稳定性的主要误差源。

因此，现有技术中亟需一种能够克服长时间测量的角度累积误差对定位精度和稳定性的影响的技术方案。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于二轮车的定位方法。

为实现上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：

一种用于二轮车的定位方法，包括以下步骤：

S1：安装里程计、陀螺仪和角度传感器，并对里程计和角度传感器进行标定；

S2：获取测量误差的标准差参数；

S3：建立状态方程和观测方程；

S4：测量二轮车运动过程中的运动参数；

S5：处理测量结果。

所述里程计包括霍尔传感器和磁铁片；

安装里程计具体为：将磁铁片安装在二轮车后轮轮毂上，将霍尔传感器安装在二轮车后轮支架上；

对所述里程计进行标定具体为：测量二轮车后轮的直径。

安装陀螺仪具体为：将陀螺仪安装在二轮车车体上除前把和前轮外的位置上，且保持陀螺仪与地面水平，使陀螺仪的转动与二轮车车体转动保持一致。

安装角度传感器具体为：将角度传感器安装在二轮车前把上，其中，角度传感器的中心轴安装在二轮车前把的轴上；角度传感器的壳体安装在二轮车前把的连接体上；

对角度传感器进行标定具体包括以下子步骤：

S101：将二轮车摆正，并使前轮的着地点位于角度尺的原点，此时角度传感器的测量值为参考输出；

S102：将前轮偏转一定角度，此时角度尺的测量值为真实角度，此时角度传感器的测量值为测量电压；

S103：多次重复步骤S102，连续多次测量不同真实角度下的测量电压，根据测量电压和真实角度的数据进行拟合，得到角度校正曲线，其中，0度值和斜率为最终的校正参数。