本發(fā)明涉及一種導航系統(tǒng),具體是一種無信號反向導航系統(tǒng)。
背景技術:
基于GPS、北斗的導航定位系統(tǒng)無法在有遮擋的環(huán)境下使用故諸如地下停車場尋車時無法使用,而目前室內(nèi)定位導航技術均依托于提前鋪設的信號源為導航設備提供位置信息后進行導航,在諸如地下停車場、商場、洞穴密林等環(huán)境未提前鋪設信號源的環(huán)境下無法進行導航定位。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種無信號反向導航系統(tǒng),以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:
一種無信號反向導航系統(tǒng),包括數(shù)據(jù)采集單元、運算單元和接口單元,其特征在于,通過數(shù)據(jù)采集單元采集用戶的運動數(shù)據(jù)后經(jīng)運算單元運算得到用戶的行進軌跡及反向尋車導航信息,再通過接口單元外接LCD屏顯示導航信息;;所述運算單元采用微處理器STM32F103RBT6為系統(tǒng)的核心運算芯片,處理陀螺儀、加速度傳感器、磁力計的數(shù)據(jù),運算得到行進軌跡及導航信息;所述六軸MEMS陀螺儀采用MPU6500。
作為本發(fā)明進一步的方案:所述數(shù)據(jù)采集單元通過六軸MEMS陀螺儀采集用戶行進中的角速度、加速度,用于計算行進距離。
作為本發(fā)明進一步的方案:所述數(shù)據(jù)采集單元還通過三軸磁力計采集磁場數(shù)據(jù)用于計算行進方向,所述三軸磁力計型號為MAG3110。
作為本發(fā)明進一步的方案:所述六軸MEMS陀螺儀由三軸陀螺儀和三軸加速度傳感器組成。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明系統(tǒng)不需外部信號源即可僅依靠系統(tǒng)自身采集、運算即可實現(xiàn)反向導航功能,使用成本低。
附圖說明
圖1為一種無信號反向導航系統(tǒng)的電路原理框圖;
圖2為一種無信號反向導航系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集單元的電路圖;
圖3為一種無信號反向導航系統(tǒng)中運算單元的電路圖;
圖4為一種無信號反向導航系統(tǒng)中接口單元的電路圖。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
請參閱圖1~4,本發(fā)明實施例中,一種無信號反向導航系統(tǒng),包括數(shù)據(jù)采集單元、運算單元和接口單元,通過數(shù)據(jù)采集單元采集用戶的運動數(shù)據(jù)后經(jīng)運算單元運算得到用戶的行進軌跡及反向尋車導航信息,再通過接口單元外接LCD屏顯示導航信息;所述數(shù)據(jù)采集單元通過六軸MEMS陀螺儀采集用戶行進中的角速度、加速度,用于計算行進距離;所述數(shù)據(jù)采集單元還通過三軸磁力計采集磁場數(shù)據(jù)用于計算行進方向;所述六軸MEMS陀螺儀由三軸陀螺儀和三軸加速度傳感器組成;所述運算單元采用微處理器STM32F103RBT6為系統(tǒng)的核心運算芯片,處理陀螺儀、加速度傳感器、磁力計的數(shù)據(jù),運算得到行進軌跡及導航信息;所述三軸磁力計型號為MAG3110;所述六軸MEMS陀螺儀采用MPU6500。
本發(fā)明通過數(shù)據(jù)采集單元采集用戶的運動數(shù)據(jù)后經(jīng)運算單元運算得到用戶的行進軌跡及反向尋車導航信息,不需提前鋪設信號源或建立地圖模型即可使用,適用于各類陌生及無信號環(huán)境。
請參閱圖1~4,P1為外接軟件燒錄用接口,P2為LCD顯示屏接口,通過此接口將導航信息傳輸?shù)絃CD屏上顯示,U1為穩(wěn)壓電源芯片,保證后端運算單元、數(shù)據(jù)采集單元可以得到穩(wěn)定的供電,SW1為系統(tǒng)啟動開關,SW2為運算啟動開關,LED0顯示MPU6500工作狀態(tài),常亮表示工作正常,不亮表示故障。LED1顯示MAG3110工作狀態(tài),常亮表示工作正常,不亮表示故障。LED2顯示電源供電狀態(tài),常亮表示供電正常,不亮表示斷電狀態(tài)。J1及其周邊電路為外接電源及后端穩(wěn)壓電路。U2為微處理器STM32F103RBT6,為系統(tǒng)的核心運算芯片處理陀螺儀、加速度傳感器磁力計的數(shù)據(jù),運算得到行進軌跡及導航信息。U5為磁力計型號MAG3110,通過該芯片采集磁場數(shù)據(jù)并提供給微處理器進行方向計算。U6為6軸陀螺儀型號MPU6500內(nèi)部由三軸陀螺儀、三軸加速度傳感器組成,通過該芯片采集行進過程中的角速度、加速度數(shù)據(jù)并提供給微處理器進行行進距離計算。
與現(xiàn)有技術相比:1、相較GPS、北斗定位系統(tǒng),可在室內(nèi)進行導航定位;2、相較藍牙信標、WIFI、LED、RFID等有源定位導航系統(tǒng),不需提前鋪設信號源或射頻標簽即可實現(xiàn)導航定位;3、相較已有的藍牙信標、WIFI、LED、RFID等有源定位導航系統(tǒng)具備使用成本低,環(huán)境適配度高優(yōu)勢。
本發(fā)明系統(tǒng)不需外部信號源即可僅依靠系統(tǒng)自身采集、運算即可實現(xiàn)反向導航功能,使用成本低。
對于本領域技術人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點來看,均應將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
此外,應當理解,雖然本說明書按照實施方式加以描述,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領域技術人員應當將說明書作為一個整體,各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合,形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。