專利名稱：一種車載陀螺儀導(dǎo)航裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及車載電子設(shè)備，尤其是具有陀螺儀的車載導(dǎo)航裝置，屬于車載導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
陀螺儀器最早是用于航海導(dǎo)航，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，它在航空和航天事業(yè)中也得到廣泛的應(yīng)用。陀螺儀器不僅可以作為指示儀表，而更重要的是它可以作為自動控制系統(tǒng)中的ー個敏感元件，即可作為信號傳感器。根據(jù)需要，陀螺儀器能提供準(zhǔn)確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號，以便駕駛員或用自動導(dǎo)航儀來控制飛機、艦船或航天飛機等航行體按一定的航線飛行，而在導(dǎo)彈、衛(wèi)星運載器或空間探測火箭等航行體的制導(dǎo)中，則 直接利用這些信號完成航行體的姿態(tài)控制和軌道控制。作為穩(wěn)定器，陀螺儀器能使列車在單軌上行駛，能減小船舶在風(fēng)浪中的搖擺，能使安裝在飛機或衛(wèi)星上的照相機相對地面穩(wěn)定等等。作為精密測試儀器，陀螺儀器能夠為地面設(shè)施、礦山隧道、地下鉄路、石油鉆探以及導(dǎo)彈發(fā)射井等提供準(zhǔn)確的方位基準(zhǔn)。由此可見，陀螺儀器的應(yīng)用范圍是相當(dāng)廣泛的，它在現(xiàn)代化的國防建設(shè)和國民經(jīng)濟建設(shè)中均占重要的地位。隨著科技的進步，陀螺儀在消費電子產(chǎn)品中也逐漸的成了潮流的寵兒，陀螺儀配合微機械加速度傳感器用于慣性導(dǎo)航、在數(shù)碼相機中用于穩(wěn)定圖像、用于電腦的無線慣性鼠標(biāo)，用在PC機、移動硬盤、手機、相機等等中，完全攻破了傳統(tǒng)的消費意識，使得更多的人們尤其是年輕人享受著新科技帶來的好處。目前，相繼出現(xiàn)的高端品牌手機和高端消費類電子也應(yīng)用了陀螺儀技木，為消費類電子開啟了新的航程方向，引導(dǎo)消費類電子的發(fā)展推上了一個新的高潮。車載影音導(dǎo)航系統(tǒng)這一行業(yè)也不甘落后，也出現(xiàn)了自主導(dǎo)航的產(chǎn)品，但多數(shù)為單軸陀螺儀和車速脈沖結(jié)合的產(chǎn)品，精確度不夠和使用的局限性導(dǎo)致向普及型發(fā)展受到了制約。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的，就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種由傳統(tǒng)的單靠GPS衛(wèi)星導(dǎo)航的導(dǎo)航產(chǎn)品改進的，在沒有GPS信號下也能提供精確和有效的車輛定位的導(dǎo)航裝置。為了達(dá)到上述目的，采用如下技術(shù)方案—種車載陀螺儀導(dǎo)航裝置，包括用于接收模擬音頻廣播信號的收音模塊，用于管理各功能指令的MCU，用于驅(qū)動顯示屏的驅(qū)動顯示模塊，用于GPS信號接收的GPS接收模塊，音頻處理模塊，功率放大器，輸入單元，用于描述旋轉(zhuǎn)運動的三軸陀螺儀，用于描述直線運動的三軸加速器，以及用于多媒體數(shù)據(jù)解碼、GPS信號數(shù)據(jù)處理、三軸陀螺儀數(shù)據(jù)處理、三軸加速器數(shù)據(jù)處理、存儲WINCE操作系統(tǒng)的核心電路。進ー步地，所述三軸陀螺儀、三軸加速器分別和核心電路采用I2C通訊方式連接。進ー步地，所述三軸陀螺儀為MEMS三軸陀螺儀。進ー步地，所述三軸加速器為MEMS三軸加速器。[0011]進一步地，所述驅(qū)動顯示模塊連接的顯示屏是TFT液晶顯示屏。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于本實用新型利用三軸陀螺儀和三軸加速器，改進了處理MEMS三軸陀螺儀、MEMS三軸加速器數(shù)據(jù)的核心電路，令車輛在沒有GPS信號下也能獲得精確和有效的車輛定位。MEMS三軸陀螺儀和MEMS三軸加速器相結(jié)合的導(dǎo)航產(chǎn)品填補了該領(lǐng)域的空白，具有導(dǎo)航精度準(zhǔn)，不受其它外界環(huán)境干擾和限制的特點。其優(yōu)點歸納如下(I)電路集成化，與主機通訊方式可采用I2C通訊方式，減少了 PCB板的生產(chǎn)成本和主機空間。(2)當(dāng)GPS信號發(fā)生中斷丟掉或信息強度大幅減弱現(xiàn)象的瞬間，車載導(dǎo)航裝置則自動開通自主導(dǎo)航系統(tǒng)。通過MEMS三軸陀螺儀和MEMS三軸加速器就可以進行另一種方式 的導(dǎo)航，可以大幅提升定位導(dǎo)航的有效率和準(zhǔn)確度，確保了車輛經(jīng)過隧道或高山峽谷等無GPS路段的導(dǎo)航準(zhǔn)確性和安全性。

圖I是本實用新型所述的車載陀螺儀導(dǎo)航裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖示1-收音天線；2_收音模塊；3_音頻處理模塊；4_功率放大器；5-揚聲器；6_MCU ；7-核心電路；8_藍(lán)牙模塊；9_GPS接收天線；10-GPS接收模塊；11-輸入電路；12-顯示驅(qū)動電路；13-數(shù)模轉(zhuǎn)換電路；14-三軸加速器；15_三軸陀螺儀。
具體實施方式
下面結(jié)合例圖和具體實施方式
對本實用新型進一步詳細(xì)的說明。如圖I所示，GPS衛(wèi)星信號(GPS RF)從GPS接收天線9送到GPS接收模塊10處理，同時GPS接收模塊與核心電路7進行通訊，對GPS接收模塊接收到的信號進行軟件運算和數(shù)據(jù)處理，并將處理好的數(shù)據(jù)以圖像和文字形式顯示到顯示屏上。顯示屏優(yōu)選為TFT液晶顯示屏。用戶需求信息通過觸摸屏或輸入電路11發(fā)出指令，指令通過MCU6完成對各功能的執(zhí)行。執(zhí)行完成的視頻信息經(jīng)顯示驅(qū)動電路12顯示在TFT顯示屏上，音頻信息通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路13后，送到音頻處理模塊3再經(jīng)功率放大器4輸出后送到揚聲器5，然后推動揚聲器發(fā)聲，TFT顯示的視頻和揚聲器發(fā)出的聲音相結(jié)合，完成用戶想要的全部信息。作為優(yōu)選，三軸陀螺儀為MEMS三軸陀螺儀15，三軸加速器為MEMS三軸加速器14。MEMS三軸陀螺儀用于描述旋轉(zhuǎn)運動，MEMS三軸加速器用于描述直線運動。MEMS三軸陀螺儀、MEMS三軸加速器和核心電路之間采用I2C通訊方式連接。當(dāng)沒有GPS信號或者GPS信號大幅減弱時，核心電路7自動選擇通過MEMS三軸陀螺儀15和MEMS三軸加速器14的導(dǎo)航方式。MEMS三軸陀螺儀直接檢測出前進方向角速度的變化；MEMS三軸加速器結(jié)合GPS所提供的初始速度，直接求出車輛前進速度的距離，兩者配合從而達(dá)到定位車輛所在位置的目的。運動過程中，MEMS三軸陀螺儀和MEMS三軸加速器不斷采集車輛行駛過程中產(chǎn)生位移數(shù)據(jù)并通過核心電路7進行分析處理后，結(jié)合GPS信號中斷前導(dǎo)航儀接收的地圖坐標(biāo)信息由顯示驅(qū)動電路12顯示到TFT屏上。所述核心電路具有多媒體數(shù)據(jù)解碼、GPS信號數(shù)據(jù)處理、三軸陀螺儀數(shù)據(jù)處理、三軸加速器數(shù)據(jù)處理、存儲讀取WINCE操作系統(tǒng)的功能模塊。經(jīng)過MCU及核心電路7處理后的音頻信號通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路13轉(zhuǎn)換后送到音頻處理模塊3進行聲道切換和音效處理。經(jīng)過音頻處理模塊處理后的音頻信號送到功率放大電路4進行放大，驅(qū)動揚聲器5發(fā)出聲音。TFT顯不屏顯不的導(dǎo)航視頻信息和揚聲器發(fā)出的導(dǎo)航音頻信息相結(jié)合完成了三軸加速器和三軸陀螺儀的導(dǎo)航動作。MEMS三軸陀螺儀和MEMS三軸加速器組合設(shè)計形成了優(yōu)勢互補，更好的跟蹤并捕捉三維空間(x、Y、z)的完整運動，打破了單軸或雙軸陀螺儀只能測量慣性空間坐標(biāo)軸一個或兩個方向角速度的傳統(tǒng)技術(shù)。定位精度比單軸或雙軸陀螺儀設(shè)計的導(dǎo)航產(chǎn)品更精確。
權(quán)利要求1.一種車載陀螺儀導(dǎo)航裝置，其特征在于包括用于接收模擬音頻廣播信號的收音模塊，用于管理各功能指令的MCU，用于驅(qū)動顯示屏的驅(qū)動顯示模塊，用于GPS信號接收的GPS接收模塊，音頻處理模塊，功率放大器，輸入單元，用于描述旋轉(zhuǎn)運動的三軸陀螺儀，用于描述直線運動的三軸加速器，以及用于多媒體數(shù)據(jù)解碼、GPS信號數(shù)據(jù)處理、三軸陀螺儀數(shù)據(jù)處理、三軸加速器數(shù)據(jù)處理、存儲WINCE操作系統(tǒng)的核心電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車載陀螺儀導(dǎo)航裝置，其特征在于所述三軸陀螺儀、三軸加速器分別和核心電路采用I2C通訊方式連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車載陀螺儀導(dǎo)航裝置，其特征在于所述三軸陀螺儀為MEMS三軸陀螺儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車載陀螺儀導(dǎo)航裝置，其特征在于所述三軸加速器為MEMS三軸加速器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車載陀螺儀導(dǎo)航裝置，其特征在于所述驅(qū)動顯示模塊連接的顯示屏是TFT液晶顯示屏。
專利摘要本實用新型涉及一種車載陀螺儀導(dǎo)航裝置，包括收音模塊，MCU，顯示驅(qū)動電路，GPS模塊，音頻處理模塊，功率放大器，輸入模塊，還包括用于描述旋轉(zhuǎn)運動的三軸陀螺儀，用于描述直線運動的三軸加速器，用于多媒體數(shù)據(jù)解碼、GPS信號數(shù)據(jù)處理、三軸陀螺儀數(shù)據(jù)處理、三軸加速器數(shù)據(jù)處理、存儲WINCE操作系統(tǒng)的核心電路。本實用新型通過三軸陀螺儀和三軸加速器的配合，可以大幅提升定位導(dǎo)航的有效率和準(zhǔn)確度，確保了車輛經(jīng)過隧道或高山峽谷等無GPS信號路段的導(dǎo)航準(zhǔn)確性和安全性。
文檔編號G01C21/16GK202582555SQ20122016722
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者歐陽方和 申請人:中山精程電子科技有限公司