[go: up one dir, main page]

CZ28625U1 - Unit for interpolation of GNSS signal of advisory vehicle system - Google Patents

Unit for interpolation of GNSS signal of advisory vehicle system Download PDF

Info

Publication number
CZ28625U1
CZ28625U1 CZ2015-31341U CZ201531341U CZ28625U1 CZ 28625 U1 CZ28625 U1 CZ 28625U1 CZ 201531341 U CZ201531341 U CZ 201531341U CZ 28625 U1 CZ28625 U1 CZ 28625U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
interface
vehicle
sensing
gnss
processor
Prior art date
Application number
CZ2015-31341U
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jaroslav Machan
Pavel Nedoma
Jiří Plíhal
Jan Kudrna
Original Assignee
Ĺ KODA AUTO a.s.
Ăšstav teorie informace a automatizace AV ÄŚR, v.v.i.
Vysoké Učení Technické V Brně
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ĺ KODA AUTO a.s., Ăšstav teorie informace a automatizace AV ÄŚR, v.v.i., Vysoké Učení Technické V Brně filed Critical Ĺ KODA AUTO a.s.
Priority to CZ2015-31341U priority Critical patent/CZ28625U1/en
Publication of CZ28625U1 publication Critical patent/CZ28625U1/en

Links

Landscapes

  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Navigation (AREA)

Description

Jednotka pro interpolaci signálu GNSS poradního vozidlového systémuGNSS Advisory Vehicle System Interpolation Unit

Oblast technikyTechnical field

Řešení se týká technické realizace vozidlové jednotky pro podporu testování a vývoje jednotného konceptu poradního systému řízení spotřeby energie pro různé konfigurace pohonného systému vozidla, na základě vyhodnocení inerciálních systémů připojených k vozidlové sběrnici, znalosti GPS/GLONAS satelitní polohy vozidla, přijímání korekcí RTK prostřednictvím privátní rádiové sítě a znalostí dynamiky pohybu vozidla. Jednotka je využitelná v mnoha průmyslových oblastech, zejména pak v oblasti vývoje lokačních a vozidlových navigačních systémů.The solution relates to the technical implementation of a vehicle unit to support testing and development of a unified concept of an advisory power management system for various vehicle drive system configurations, based on evaluation of inertial systems connected to the vehicle bus, GPS / GLONAS vehicle satellite position knowledge, receiving RTK corrections via private radio network and knowledge of vehicle dynamics. The unit can be used in many industrial areas, especially in the area of location and vehicle navigation systems development.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Jedním z významných faktorů zvyšování energetické účinnosti vozidlových systémů je integrace řídicích prvků. To vyžaduje vývoj nové generace specifických testovacích nástrojů. Jednotka pro interpolaci signálu GNSS poradního vozidlového systému (Globální družicový polohový systém) rozšiřuje hranice zpřesnění polohy vozidla na základě dat z inerciálních vozidlových systémů. Hlavní přinos jednotky pro interpolaci signálu GNSS spočívá ve vývoji a testováni systémů HMI (Human Machine Interface) s ohledem na zvýšení stability jízdy a zlepšení ekologických parametrů jízdy. V současné době se stále více dostávají do popředí zájmu technologie pro určení aktuální polohy vozidla mimo pozemní komunikace. Pro určení polohy můžeme využít různé druhy technologicky odlišných přístupů, například: družicový systém GNSS, určení polohy pomocí sítě GSM mobilního operátora, inerciální vozidlové systémy, infrastrukturní lokační sys20 témy či nejrůznější kombinace uvedených přístupů. Nejpřesnější údaje o poloze pohybujícího se objektu lze získat prostřednictvím satelitního navigačního systému s využitím sítě pozemních stanic vysílajících diferenční korekční signál. Nicméně ani tato metoda neumožňuje stanovení polohy v zastíněných prostorech, jako jsou tunely, hustá městská zástavba apod. Jistým řešením je kombinace celulámí sítě GSM a satelitního stanovení polohy A-GPS (network-assisted GPS).One important factor in improving the energy efficiency of vehicle systems is the integration of controls. This requires the development of a new generation of specific testing tools. The GNSS advisory vehicle system (Global Satellite Position System) signal interpolation unit extends the limits of vehicle position refinement based on inertial vehicle data. The main benefit of the GNSS signal interpolation unit lies in the development and testing of Human Machine Interface (HMI) systems for improved driving stability and improved environmental performance. Nowadays, technology for determining the current position of the vehicle off the road is becoming increasingly important. For positioning we can use different kinds of technologically different approaches, for example: GNSS satellite system, positioning by GSM network of mobile operator, inertial vehicle systems, infrastructure location system 20 or various combinations of these approaches. The most accurate location data of a moving object can be obtained through a satellite navigation system using a network of ground stations transmitting a differential correction signal. However, even this method does not allow positioning in shaded areas such as tunnels, dense urban areas, etc. A certain solution is a combination of GSM cellular network and satellite positioning A-GPS (network-assisted GPS).

Aby byl satelitní systém přesnější v místech s nízkou úrovní signálu z družic, je možné využít i základnové stanice sítě GSM. I tento systém má svá omezení z pohledu dostupnosti základnových stanic a přesnosti stanovení polohy. Tyto nedostatky pak byly podkladem pro vývoj nové jednotky pro interpolaci signálu GNSS poradního vozidlového systému.To make the satellite system more accurate in locations with low satellite signal levels, GSM base stations can also be used. This system also has its limitations in terms of base station availability and positioning accuracy. These shortcomings were the basis for the development of a new GNSS signal interpolation unit for the vehicle guidance system.

Mezi významné nevýhody stávajících lokačních zařízení při vývoji vozidlových asistenčních systémů patří:Significant disadvantages of existing location devices when developing vehicle assistance systems include:

- Omezená přesnost v závislosti na počtu přijímaných signálů ze satelitních vysílačů- Limited accuracy depending on the number of signals received from satellite transmitters

- Závislost na infrastrukturních podmínkách - topologické uspořádáni pozemní komunikace, okolní zástavba, přítomnost podzemních dopravních staveb- Dependence on infrastructure conditions - topological layout of the road, surrounding development, presence of underground transport structures

- Omezená četnost poskytování polohových dat- Limited frequency of location data provision

- Snížená/omezená prostupnost při příjmu signálu, například čelním sklem aj.- Reduced / limited transmission of signal reception, eg windscreen, etc.

- Možnost záměrného rušení (selektivní dostupnost)- Possibility of deliberate interference (selective availability)

Seznam literatury:List of literature:

Gakstatter, E.: Centimeter-Level RTK Accuracy More and More Available, http://gpsworld.com/centimeter-level-rtk-accuracy-more-and-more-available-for-less-andless/,Gakstatter, E.: Centimeter-Level RTK Accuracy More and More Available, http://gpsworld.com/centimeter-level-rtk-accuracy-more-and-more-available-for-less-andless/,

201411. Nov. 2014

Beutler, G.: GPS and GNSS from the International Geosciences Perspective; ILRS; str. 17-22 Rapant, P.: Družicové polohové systémy. VŠB-TU Ostrava, 2002, 200 str. ISBN 80-248-0124-8 Podstata technického řešeníBeutler, G .: GPS and GNSS from the International Geosciences Perspective; ILRS; p. 17-22 Rapant, P .: Satellite Position Systems. VŠB-TU Ostrava, 2002, 200 pp. ISBN 80-248-0124-8 The essence of technical solution

Předmětem řešení je vytvořeni hardwarové a firmwarové jednotky umožňující určování polohy vozidla s centimetrovou přesnosti a s frekvencí 50 Hz (a vyšší) s využitím konvenčního systémuThe object of the solution is to create a hardware and firmware unit enabling positioning of the vehicle with centimeter accuracy and frequency of 50 Hz (and higher) using a conventional system

-1 CZ 28625 Ul-1 CZ 28625 Ul

GPS/GLONAS. Testovací jednotka pro interpolaci signálu GNSS sestává ze dvou částí: inerciálního systému tvořeného tříosým gyroskopem a tříosým akcelerometrem a jednotky pro vyhodnocení dat ARM. Stanovení polohy je určeno na základě snímání pohybu vozidla pomocí inerciálního systému, údajů z vozidlové sběrnice CAN (Control Area Network), údajů ze satelitního systému GNSS, přijímání korekcí RTK (Reál Time Kinematic) prostřednictvím privátní rádiové sítě a znalosti dynamiky pohybu vozidla.GPS / GLONAS. The GNSS signal interpolation test unit consists of two parts: an inertial system consisting of a three-axis gyroscope and a three-axis accelerometer and an ARM data evaluation unit. Positioning is determined based on vehicle motion sensing using an inertial system, CAN (Control Area Network) bus data, GNSS satellite system data, receiving Real Time Kinematic (RTK) corrections via a private radio network, and knowledge of vehicle motion dynamics.

Volitelně mohou být využity údaje o pohybu volantu řízení a GPS poloze vozidla z automatizovaného robotického systému řízení. Inerciální systém je upevněn na střešní konstrukci vozidla spolu se třemi anténami GNSS a datovými kabely jsou jednotlivé komponenty připojeny k jednotce pro vyhodnocení dat ARM. Pro synchronizaci času inerciálního systému s časem UTC (koordinovaný světový čas) získaným ze satelitních snímačů polohy GNSS slouží sekundové impulsy (1PPS) z jedné ze tří antén GNSS (volitelně) vstupující do jednotky pro vyhodnocení dat ARM.Optionally, steering wheel motion and vehicle GPS position data from an automated robotic steering system can be utilized. The inertial system is mounted on the roof structure of the vehicle with three GNSS antennas and data cables connected to the ARM data evaluation unit. Second pulses (1PPS) from one of the three GNSS antennas (optional) entering the ARM data evaluation unit are used to synchronize the inertial system time with UTC (Coordinated Universal Time) time obtained from GNSS satellite position sensors.

Jednotka pro vyhodnocení dat ARM je dále připojena ke zdroji napájení z palubní vozidlové sítě. Výstupní údaje z jednotky pro vyhodnocení dat ARM jsou zasílány na sériový port, prostřednictvím kterého je jednotka pro vyhodnocení dat ARM připojena k dataloggeru. Pro zpřesnění polohy vozidla jsou důležité údaje o podélné a stáčivé rychlosti vozidla. Tyto údaje jsou poskytovány z inerciálních snímačů, které jsou pevně spojeny se střešní konstrukcí vozidla, kdy osy snímačů jsou totožné s osami vozidla. Pro další zpřesnění polohy se zaznamenávají vybrané hodnoty z vozidlové sběrnice CAN a to zejména hodnoty rychlosti jednotlivých kol, sešlápnutí plynového pedálu, tlak v brzdové soustavě a úhel natočení volantu.The ARM data evaluation unit is further connected to an on-board power supply. The output data from the ARM data evaluation unit is sent to the serial port through which the ARM data evaluation unit is connected to the data logger. Longitudinal and yawing speed of the vehicle is important to refine the position of the vehicle. These data are provided from inertial sensors that are rigidly connected to the roof structure of the vehicle, where the sensor axes are identical to the vehicle axes. To further refine the position, the selected values from the CAN bus are recorded, in particular the values of the speed of the individual wheels, the accelerator pedal, the brake system pressure and the steering angle.

Požadovaná minimální frekvence snímání polohy 50 Hz odpovídá periodě 20 ms, kdy přesný čas odečtu hodnot je zaznamenáván. Na základě praktických zkoušek vyplynulo, že časové značky dataloggeru nemusí být pro tuto úlohu vyhovující, proto každý datový záznam jednotky pro vyhodnocení dat ARM zároveň obsahuje svou časovou značku. Součástí jednotky pro vyhodnocení dat ARM jsou vnitřní hodiny, které nevyžadují nastavování parametrů. Jejich hodnota vždy při zapnutí jednotky pro vyhodnocení dat ARM inkrementálně narůstá od nuly. Při každé vzestupné hraně sekundového impulsu (1PPS) je uložen stav vnitřních hodin, který odpovídá začátku sekundy v UTC. Synchronizaci vnitřního času s časem UTC, lze pak provést zpětně prostřednictvím záznamu z dataloggeru. Jednotka pro vyhodnocení dat ARM je vybavena signalizačními LED pro indikaci provozu jednotlivých rozhraní. LED změní svůj stav (rozsvítí se nebo zhasne) při události na daném rozhraní.The required minimum positioning frequency of 50 Hz corresponds to a period of 20 ms, when the exact reading time is recorded. Practical tests have shown that the datalogger timestamps may not be suitable for this task, so each ARM data record data record also contains its own timestamp. The ARM data evaluation unit includes an internal clock that does not require parameter setting. Their value always increases incrementally from zero when the ARM data evaluation unit is switched on. For each rising edge of the second pulse (1PPS), the internal clock state is stored, which corresponds to the start of the second in UTC. Synchronization of internal time with UTC time can then be performed retroactively by means of data logger recording. The ARM data evaluation unit is equipped with signaling LEDs to indicate the operation of each interface. The LED changes its status (on or off) when an event occurs on the interface.

Výstupem jednotky pro vyhodnocení dat ARM je pozice ve tvaru 2D UTM souřadnicích a údaje o času UTC:The output of the ARM data evaluation unit is a 2D UTM coordinate position and UTC time:

- pozice reálně naměřených bodů tří GNSS přijímačů- the position of the real measured points of three GNSS receivers

- pozice interpolované- interpolated positions

Výhody tohoto technického řešení:Advantages of this technical solution:

Nové možnosti využití se naskýtají zejména s ohledem na uložená polohová a kinematická data, která s ohledem na jednotnou časovou osu umožňují přímé posouzení technických příčin chování systému.New applications are offered in particular with respect to stored position and kinematic data, which, with respect to a uniform timeline, allow direct assessment of the technical causes of system behavior.

Hlavním přínosem navrženého řešení je stanovení polohy s vysokou přesností a četností záznamu při testování hraničních stavů dynamiky pohybu vozidla a reakci řidiče, jež umožňuje zpětnou vazbu při posuzování systémů stability a komfortu jízdy. Tato testovací jednotka pro interpolaci signálu GNSS může být využita v komerční oblasti vozidlových asistenčních systémů a to jako standardní výbava vozidla ěi jako dodatečná zástavba do vozidla. Na rozdíl od asistenčních systémů pro zmírnění následků kolize, lze tento systém uplatnit v obecné rovině ke všem účastníkům silničního provozu (chodcům, cyklistům, motocyklistům, drážním vozidlům apod.). V kombinaci s predikčními algoritmy může tato jednotka přejímat funkce varování před nežádoucím směrovým vedením vozidla což v případě testování celé řady vozidlových asistenčních systémů: FCW systém varování před čelní kolizí (Forward Colision Waming), LDW systém varování před opuštěním vozidla z jízdního pruhu (Lané Departure Waming), LCDI Výstražné systémy proThe main benefit of the proposed solution is positioning with high accuracy and frequency of recording when testing the limits of vehicle dynamics and driver response, which allows feedback in assessing stability and driving comfort systems. This GNSS signal interpolation test unit can be used in the commercial field of vehicle assistance systems as standard vehicle equipment or as additional vehicle installation. Unlike the collision mitigation assistance systems, this system can be applied in general to all road users (pedestrians, cyclists, motorcyclists, rail vehicles, etc.). In combination with prediction algorithms, this unit can take over the vehicle's directional warning function which, when testing a variety of vehicle assistance systems: FCW Forward Colision Waming, LDW Lane Departure Warning System (Waming), LCDI Warning Systems for

-2CZ 28625 Ul sledování mrtvého úhlu výhledu z vozidla (Lané Change Decision Aid) apod., skýtá široké spektrální využití.-2256251 UL (Decision Change Aid), etc., provides wide spectrum use.

Uplatněni výstupů testovací jednotky pro interpolaci signálu GNSS je navrženo pro následující oblasti:Application of GNSS signal interpolation outputs is designed for the following areas:

- v automobilovém průmyslu jako základ při testování vozidlových asistenčních systémů pro monitorování nepřiměřených reakcí řidičů motorových vozidel. Zejména se bude jednat o dodatečnou montáž těchto systémů. Dále jako doplňkový modul vozidlových simulátorů, umožňující v laboratorních podmínkách ověřit psychologické aspekty rozhodování řidiče ve vazbě na topologické uspořádání pozemní komunikace. Tato jednotka ve vazbě na bezdrátový komunikační modul by pak našla uplatnění i jako součást dopravního infrastrukturního systému zaměřeného na zvýšení aktivní bezpečnosti či systému zpoplatnění vybraných úseků pozemní komunikace.- in the automotive industry as a basis for testing on-board assistance systems to monitor the inappropriate reactions of motor vehicle drivers. In particular, these systems will be retrofitted. Furthermore, as an add-on module of vehicle simulators, it is possible in laboratory conditions to verify the psychological aspects of driver decision-making in relation to the topological layout of the road. This unit, in connection with the wireless communication module, would also find application as part of a transport infrastructure system aimed at increasing active safety or charging for selected road sections.

- základ pro vývoj a testování nových generací vozidlových systémů pro stanovení polohy s využitím družicových technologií, např. GALILEO.- the basis for the development and testing of new generations of vehicle positioning systems using satellite technologies such as GALILEO.

Objasnění výkresuClarification of the drawing

Příklad provedeni technického řešení je znázorněn na přiloženém výkrese, kde představuje obrázek 1 schéma jednotky pro interpolaci signálu GNSS poradního vozidlového systému. Přiložené šipky reprezentují datové přenosy mezi jednotlivými částmi jednotky s rozlišením, zda se jedná o jednosměrný či obousměrný přenos dat. Volitelné příslušenství je znázorněno modře. Černou barvou je označeno základní příslušenství jednotky pro interpolaci signálu GNSS poradního vozidlového systému.An exemplary embodiment of the present invention is illustrated in the accompanying drawing, in which Figure 1 is a diagram of a GNSS signal interpolation unit of an advisory vehicle system. The enclosed arrows represent the data transfers between the different parts of the unit, distinguishing whether it is a one-way or two-way data transmission. Optional accessories are shown in blue. In black, the basic accessory unit for the GNSS signal interpolation system of the VLT is indicated.

Příklad uskutečnění technického řešeníExample of technical solution implementation

Na obrázku 1 je zobrazen příklad provedení technického řešení, kterým je jednotka pro interpolaci signálu GNSS poradního vozidlového systému. Jednotka se skládá ze dvou částí - střešní jednotky a vnitřní jednotky umístěné v kokpitu vozidla obsahující jednotku pro vyhodnocení dat ARM tvořenou procesorem CP, pamětí DS obsahující programové instrukce pro výpočet polohy vozidla a rozhraním SL pro připojení signalizačních LED pro indikaci provozu jednotlivých rozhraní, dále rozhraním SPI pro první přijímač GNSS z antény SA1, rozhraním SP2 pro druhý přijímač GNSS z antény SA2. rozhraním SP3 pro třetí přijímač GNSS z antény SA3, rozhraním NP pro napájení zařízení z palubní sítě vozidla přes konektorové rozhraní MIC mikrofonního konektoru, rozhraním DL pro připojení k záznamové jednotce dataloggeru, rozhraním KS pro příjem korekcí RTK prostřednictvím privátní rádiové sítě v pásmu 350 až 470 MHz a množinou rozhraní KB1 - KB5 připojitelnou prostřednictvím konektoru BNC k vozidlové sběrnice Controller Area Network s rozhraním KB1 pro snímání polohy sešlápnutí plynového pedálu z palubní vozidlové sběrnice CAN (Controller Area Network), rozhraním KB2 pro snímání tlaku v brzdové soustavě z palubní vozidlové sběrnice, rozhraním KB3 pro snímání úhlu natočení volantu z palubní vozidlové sběrnice, rozhraním KB4 pro snímání rychlosti otáčení jednotlivých kol z palubní vozidlové sběrnice, rozhraním KB5 pro snímání příčného zrychlení a stáčivé rychlosti z jednotky ESP (Electronic Stability Program) z palubní vozidlové sběrnice, přičemž střešní jednotka je tvořena tříosým gyroskopem GS a tříosým akcelerometrem AK. které jsou upevněny na střešní konstrukci vozidla spolu se třemi anténami GNSS a prostřednictvím sériového rozhraní SPI pro připojení prvního přijímače GNSS s anténou SAJ, sériového rozhraní SP2 pro připojení druhého přijímače GNSS s anténou SA2 a sériového rozhraní SP3 pro připojení třetího přijímače GNSS s anténou SA3 jsou připojeny pomoci datového vedení k vyhodnocovací jednotce dat ARM.Figure 1 shows an exemplary embodiment of a technical solution, which is a GNSS signal interpolation unit of an advisory vehicle system. The unit consists of two parts - a roof unit and an indoor unit located in the vehicle cockpit containing an ARM data evaluation unit consisting of a CP processor, a DS memory containing program instructions for calculating vehicle position, and an SL interface for signaling LEDs to indicate operation of each interface. SPI for the first GNSS receiver from SA1 antenna, SP2 interface for the second GNSS receiver from SA2 antenna. SP3 interface for third GNSS receiver from SA3 antenna, NP interface for vehicle power supply via vehicle MIC via microphone connector MIC, DL interface for connection to datalogger recorder, KS interface for receiving RTK corrections via private radio network in band 350 to 470 MHz and a set of interfaces KB1 - KB5 connectable via the BNC connector to the On-board Controller Area Network with a KB1 interface for sensing the accelerator pedal deployment from the On-board Controller Area Network (CAN); KB3 interface for sensing steering angle from on-board bus, KB4 interface for sensing speed of individual wheels from on-board bus, KB5 interface for sensing lateral acceleration and yaw rate from ESP (Elect ronic Stability Program) from the on-board vehicle bus, with the roof unit consisting of a three-axis GS gyroscope and a three-axis AK accelerometer. which are mounted on the roof structure of the vehicle together with three GNSS antennas and through the SPI serial interface to connect the first GNSS receiver with SAJ antenna, the serial SP2 interface to connect the second GNSS receiver with SA2 antenna and the SP3 serial interface to connect the third GNSS receiver with SA3 antenna connected via data line to the ARM data evaluation unit.

K jednotce pro vyhodnocení dat ARM obsahující procesor CP pro zpracování, vyhodnocení a interpolaci aktuální polohy vozidla je prostřednictvím datových kabelů připojen tříosý gyroskop GS a tříosý akcelerometrem AK. K jednotce pro vyhodnocení dat ARM je přes sériové rozhraní DL připojen datalogger pro ukládání data z jednotlivých rozhraní vyhodnocovací jednotky dat ARM společně se synchronizačním údajem stanoveným na základě znalosti času UTC jednoho ze tří přijímačů GNSS (volitelně) a vnitřního času procesoru CP integrovaného v jednotce proAn ARM data evaluation unit containing a CP processor for processing, evaluating and interpolating the current vehicle position is connected via data cables to a three-axis gyroscope GS and a three-axis accelerometer AK. A data logger is connected to the ARM data evaluation unit via the DL serial interface to store data from each ARM data processing unit interface together with synchronization data based on UTC time of one of the three GNSS receivers (optional) and CP internal time integrated in the

-3CZ 28625 Ul vyhodnocení dat ARM. Napájení NP jednotky pro vyhodnocení dat ARM je realizováno ze zdrojové sítě vozidla prostřednictvím šroubovacího konektoru MIC. Stanovení polohy jednotkou pro vyhodnocení dat ARM je určeno na základě algoritmů popisujících kinematiku pohybu vozidla uložených v paměťovém prostoru DS, údajů z připojených zařízení tvořených tříosým gyroskopem GS a tříosým akcelerometrem AK pro snímání podélné a stáčivé rychlosti vozidla, dále z údajů z vozidlové sběrnice CAN (Control Area Network) připojené prostřednictví kroucené datové dvoj linky umožňující snímání polohy sešlápnutí plynového pedálu prostřednictvím rozhraní KB1. snímání tlaku v brzdové soustavě prostřednictvím rozhraní KB2, snímání úhlu natočení volantu prostřednictvím rozhraní KB3, snímání rychlosti otáčení jednotlivých kol prostřednictvím rozhraní KB4, snímání příčného zrychlení a stáčivé rychlosti z jednotky ESP prostřednictvím rozhraní KB5 a z údajů ze tří satelitních GNSS přijímačů připojených prostřednictvím rozhraní SPI, rozhraní SP2. rozhraní SP3 a dále na základě korekcí RTK zasílaných prostřednictvím privátní rádiové sítě prostřednictvím rozhraní RS.-3GB 28625 UI ARM Data Evaluation. The power supply of the NPM for data evaluation ARM is realized from the vehicle power supply network via the MIC screw connector. Positioning by the ARM data evaluation unit is determined based on algorithms describing the vehicle motion kinematics stored in the DS memory, data from attached equipment consisting of a 3-axis GS gyroscope and a 3-axis accelerometer AK for sensing longitudinal and yaw rate of the vehicle. Control Area Network) connected through a twisted-pair data line enabling the accelerator pedal position to be sensed through the KB1 interface. sensing brake system pressure via KB2, steering wheel angle sensing via KB3, sensing individual wheel speed via KB4, transverse acceleration and yaw sensing from ESP via KB5, and data from three satellite GNSS receivers connected via SPI, SP2 interface. SP3 interface and also based on RTK corrections sent via private radio network via RS interface.

Volitelně je jednotka pro interpolaci signálu GNSS poradního vozidlového systému doplněna prostřednictvím rozhraní RR o vstup z automatizovaného robotického systému řízení pro ovládání a snímání pohybu volantu a příjem signálu GPS o retranslační síť RS tvořenou rádiomodemy pro přenos korekčního signálu RTK na vzdálenost až několik desítek kilometrů připojenou prostřednictvím rozhraní KS a dále o snímač přenosu sil OS pro měření obvodových a příčných sil na kole.Optionally, the advisory vehicle GNSS signal interpolation unit is supplemented via RR interface with an input from an automated robotic steering system for steering and sensing steering wheel movement and GPS reception with an RS radio relay network for transmitting RTK correction signal over distances up to several tens of kilometers connected via KS interface and also OS power transmission sensor for measuring circumferential and transverse forces on the wheel.

Výstupní zpráva z jednotky pro vyhodnocení dat ARM je každých 20 ms generována a odeslána prostřednictvím sériového rozhraní DL k záznamové jednotce dataloggeru. Všechna data jsou převedena do vhodného formátu tak, aby zpráva plně vyhověla standardu NMEA (National Marině Electronic Association), tedy data v textové reprezentaci s maximální délkou 80 znaků. Jednotlivé hodnoty jsou formátovány do hexadecinálních čísel. Se zprávami z palubní vozidlové sběrnice s rozhraním KB1 pro snímání polohy sešlápnutí plynového pedálu, s rozhraním KB2 pro snímání tlaku v brzdové soustavě, s rozhraním KB3 pro snímání úhlu natočení volantu, s rozhraním KB4 pro snímání rychlosti otáčení jednotlivých kol, s rozhraním KB5 pro snímání příčného zrychlení a stáčivé rychlosti z jednotky ESP se pojí prvních 31 znaků, dalších 24 znaků se pojí s údaji z inerciálního systému tvořeného tříosým gyroskopem GS a tříosým akcelerometrem AK a zbylých 16 znaků s časovou značkou generovanou procesorem CP integrovaným v jednotce pro vyhodnocení dat ARM.The output message from the ARM data evaluation unit is generated every 20 ms and sent via the DL serial interface to the datalogger data logger. All data is converted to an appropriate format so that the report fully complies with the National Marina Electronic Association (NMEA) standard, that is, data in a text representation with a maximum length of 80 characters. Individual values are formatted in hexadecimal numbers. With on-board bus messages with KB1 interface for sensing the position of the accelerator pedal, with KB2 interface for sensing brake pressure, with KB3 interface for sensing steering wheel angle, with KB4 interface for sensing wheel speed, with KB5 sensing interface lateral acceleration and yaw rate from the ESP unit combines the first 31 characters, a further 24 characters are associated with data from an inertial system consisting of a three-axis gyroscope GS and a three-axis accelerometer AK and the remaining 16 characters with a time stamp generated by the CP processor integrated in the ARM data evaluation unit.

Seznam literatury:List of literature:

[1] Hogan, Michael K., Advanced mission planning tool for realtime kinematic (RTK) GPS surveying [2] Czommer, Renate, Leistungsfahigkeit fahrzeugautonomer Ortungsverfahren auf der Basis von Map-Matching-Techniken[1] Hogan, Michael K., Advanced mission planning tool for real-time cinematic (RTK) GPS surveying [2] Czommer, Renate, Leistungsfahigkeit fahrzeugautonomer Ortungsverfahren auf der Basis von Map-Matching-Techniken

Claims (5)

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS 1. Jednotka pro interpolaci signálu GNSS poradního vozidlového systému, vyznačující se tím, že obsahuje procesor (CP), na který je připojen inerciální systém umístěný na střeše vozidla zahrnující tříosý gyroskop (GS), tříosý akcelerometr (AK), dále je na procesor (CP) připojen prostřednictvím sériového rozhraní (SPI) první ze tří přijímačů GNSS s anténou (SA1), prostřednictvím sériového rozhraní (SP2) druhý přijímač GNSS s anténou (SA2) a prostřednictvím sériového rozhraní (SP3) třetí přijímač GNSS s anténou (SA3) a dále je k procesoru (CP) připojena množina rozhraní (KB1) - (KB5) pro připojení k vozidlové sběrnici, s rozhraním (KB1) pro snímání polohy plynového pedálu, s rozhraním (KB2) pro snímání tlaku v brzdové soustavě, s rozhraním (KB3) pro snímání úhlu natočení volantu, s rozhraním (KB4) pro snímání rychlosti otáčení jednotlivých kol, s rozhraním (KB5) pro snímání příčného zrychlení a stáčivé rychlosti z jednotky ESP [Electronic Stability Program], které jsou umístěny v kokpitu vozidla, dále1. An advisory vehicle system GNSS signal interpolation unit, comprising a processor (CP) to which is connected an inertial system located on the roof of a vehicle comprising a three-axis gyroscope (GS), a three-axis accelerometer (AK), and a processor (CP). CP) connected through the serial interface (SPI) of the first of three GNSS receivers with antenna (SA1), through the serial interface (SP2) of the second GNSS receiver with antenna (SA2) and through the serial interface (SP3) of the third GNSS receiver with antenna (SA3); a plurality of interfaces (KB1) - (KB5) for connection to the vehicle bus are connected to the processor (CP), with an interface (KB1) for sensing the position of the accelerator pedal, with an interface (KB2) for sensing the brake system pressure; ) for sensing steering angle, with interface (KB4) for sensing the speed of rotation of individual wheels, with interface (KB5) for sensing the transverse the acceleration and yaw speeds from the ESP [Electronic Stability Program], which are located in the cockpit of the vehicle -4CZ 28625 Ul rozhraní (SL) pro připojení signalizačních LED pro indikaci provozu jednotlivých rozhraní, paměť (DS) obsahující programové instrukce pro výpočet polohy vozidla, napájení (NP) ze zdrojové sítě vozidla, rozhraní (DL) pro připojení k záznamové jednotce dataloggeru pro spojitý záznam „cloud“ mračen informací, rozhraní (KS) pro příjem RTK korekcí zasílaných prostřednictvím privátní rádiové sítě v pásmu 350 až 470 MHz, přičemž množiny rozhraní (SPI) - (SP3) a (KB1) - (KB5) jsou uspořádány pro přenos synchronizačního sekundového impulsu, který je parametricky nastavitelný, výhodně je synchronní s časem UTC, přičemž procesor (CP) je uspořádán pro generování a odesílání zprávy podle standardu NMEA prostřednictvím sériového rozhraní (DL) k záznamové jednotce dataloggeru, přičemž sériové propojení procesoru (CP) s inerciálním systém umístěným na střeše vozidla je provedeno v úrovních diferenciální sběrnice RS-485 z důvodu snížení vlivu zarušeného prostředí vozidla.-4GB 28625 UI interface (SL) for connecting LEDs to indicate operation of each interface, memory (DS) containing program instructions for calculating vehicle position, power supply (NP) from the vehicle's mains network, interface (DL) for connection to data logger for continuous cloud recording of information clouds, interface (KS) for receiving RTK corrections sent over a private radio network in the 350 to 470 MHz band, with the set of interfaces (SPI) - (SP3) and (KB1) - (KB5) arranged for transmission a synchronizing second pulse that is parametrically adjustable, preferably synchronous with UTC time, wherein the processor (CP) is arranged to generate and send a NMEA standard message via a serial interface (DL) to the data logger recording unit, an inertial system located on the roof of the vehicle is provided at level h RS-485 differential bus to reduce the influence of the vehicle's disturbed environment. 2. Jednotka pro interpolaci signálu GNSS poradního vozidlového systému podle nároku 1, vyznačující se tím, žek procesoru (CP) je připojeno rozhraní (RR) pro vstup z automatizovaného robotického systému řízení pro ovládání a snímání pohybu volantu a příjem externího signálu GPS.The GNSS signal interpolation unit of claim 1, wherein the processor (CP) is connected to an interface (RR) for input from an automated robotic steering system to control and sense steering wheel movement and receive an external GPS signal. 3. Jednotka pro interpolaci signálu GNSS poradního vozidlového systému podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, žek procesoru (CP) prostřednictvím rozhraní (KS) pro příjem RTK korekcí je připojeno rozhraní pro vstup z retranslační sítě (RS) tvořené radiomodemy pro přenos korekčního signálu na větší přenosové vzdálenosti až desítky kilometrů.The GNSS advisory vehicle system signal interpolation unit according to any one of the preceding claims, characterized in that the processor (CP) via an interface (KS) for receiving RTK corrections is connected to an input from a retransmission network (RS) formed by radio modems for transmitting the correction signal over longer transmission distances up to tens of kilometers. 4. Jednotka pro interpolaci signálu GNSS poradního vozidlového systému podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že k procesoru (CP) je připojen snímač přenosu sil (OS) pro měření obvodových a příčných sil na kole.A GNSS signal interpolation unit for vehicle guidance system according to any one of the preceding claims, characterized in that a power transmission sensor (OS) for measuring circumferential and transverse forces on the wheel is connected to the processor (CP). 5. Jednotka pro interpolaci signálu GNSS poradního vozidlového systému podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že NMEA zprávy ve spojení s daty z vozidlové sběrnice jsou určeny pro výpočet pozice vozidla s frekvencí alespoň 50 Hz, jinými slovy pro interpolaci signálu GNSS.The GNSS advisory vehicle signal interpolation unit according to any one of the preceding claims, characterized in that the NMEA messages in conjunction with vehicle bus data are intended to calculate a vehicle position with a frequency of at least 50 Hz, in other words for GNSS signal interpolation. 1 výkres1 drawing Seznam vztahových značek:List of reference marks: GS - tříosý gyroskopGS - three-axis gyroscope AK - tříosý akcelerometrAK - three-axis accelerometer SA1, SA2, SA3 - tři přijímače GNSS s anténouSA1, SA2, SA3 - three GNSS receivers with antenna SPI, SP2, SP3 - tři sériová rozhraní pro připojení přijímačů GNSSSPI, SP2, SP3 - three serial interfaces for connecting GNSS receivers DS - paměťDS - memory CP - procesorCP - processor SL - rozhraní pro připojení signalizačních LED, indikující provoz jednotlivých rozhraní NP - napájení ze zdrojové sítě vozidlaSL - interface for connection of signaling LEDs, indicating operation of individual interfaces NP - power supply from vehicle mains DL - rozhraní pro připojení k záznamové jednotce dataloggeruDL - interface for connection to data logger ŘR - rozhraní pro vstup z automatizovaného robotického systému řízení pro ovládání a snímání pohybu volantu a příjem externího signálu GPSŘR - interface for input from automated robotic control system for controlling and sensing steering wheel movement and receiving external GPS signal KS - rozhraní pro příjem RTK korekcí zasílaných prostřednictvím privátní rádiové sítě v pásmu 350 až 470 MHzKS - interface for receiving RTK corrections sent through a private radio network in the band 350 to 470 MHz RS - retranslační síť tvořená rádiomodemy pro přenos korekčního signálu na větší přenosové vzdálenosti až desítky kilometrůRS - retransmission network consisting of radio modems for transmission of correction signal over longer transmission distances up to tens of kilometers OS - snímač přenosu sil pro měření obvodových a příčných sil na koleOS - force transmission sensor for measuring circumferential and transverse forces on the wheel KB1 - rozhraní vozidlové sběrnice pro snímání polohy sešlápnutí plynového pedáluKB1 - vehicle bus interface for sensing the accelerator pedal position KB2 - rozhraní vozidlové sběrnice pro snímání tlaku v brzdové soustavěKB2 - vehicle bus interface for sensing brake system pressure KB3 - rozhraní vozidlové sběrnice pro snímání úhlu natočení volantuKB3 - vehicle bus interface for steering angle sensing KB4 - rozhraní vozidlové sběrnice pro snímání rychlosti otáčení jednotlivých kolKB4 - vehicle bus interface for speed sensing of individual wheels KB5 - rozhraní vozidlové sběrnice pro snímání příčného zrychlení a stáčivé rychlosti z jednotkyKB5 - vehicle bus interface for sensing lateral acceleration and yaw rate from the unit ESP.ESP.
CZ2015-31341U 2015-07-21 2015-07-21 Unit for interpolation of GNSS signal of advisory vehicle system CZ28625U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-31341U CZ28625U1 (en) 2015-07-21 2015-07-21 Unit for interpolation of GNSS signal of advisory vehicle system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-31341U CZ28625U1 (en) 2015-07-21 2015-07-21 Unit for interpolation of GNSS signal of advisory vehicle system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ28625U1 true CZ28625U1 (en) 2015-09-07

Family

ID=54151470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2015-31341U CZ28625U1 (en) 2015-07-21 2015-07-21 Unit for interpolation of GNSS signal of advisory vehicle system

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ28625U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2016210668B2 (en) Navigation of mining machines
KR101326889B1 (en) A method and system to control relative position among vehicles using dgps mobile reference station
AU2014274647B2 (en) Determining terrain model error
AU2014274650B2 (en) Processing of terrain data
CN105300395A (en) Navigation and positioning method and device
CN110907976A (en) High-speed railway integrated navigation system based on Beidou satellite
JPH113499A (en) Mobile object management system, mobile object mounting device, base station equipment, and mobile object management method
CN109307877A (en) High-precision vehicle positioning system and high-precision vehicle positioning method
JP7431511B2 (en) Satellite-based method for calculating vehicle position using motion and position sensors
WO2007012199A3 (en) Traffic management system for a passageway environment
CN106710281A (en) Vehicle positioning data acquisition method and device
AU2015362375A1 (en) Control system for work machine, work machine, management system for work machine, and management method for work machine
KR20160038319A (en) Method for displaying location of vehicle
CN108267148A (en) Based on V2X vehicle locating devices and use its Co-factor propagation system
KR20190035115A (en) Vehicle control system, external electronic control unit, vehicle control method, and application
CN108132476A (en) A kind of engineering machinery hopper alignment system and method
KR20170074388A (en) System and method for high precise positioning
CN119471755A (en) Operation control system, method, medium and product for construction machinery vehicle
CN113944207A (en) Electronic enclosure wall setting method and device and operation machine
CZ28625U1 (en) Unit for interpolation of GNSS signal of advisory vehicle system
CN104077940A (en) Vehicle information measuring system and method in driving school examination
KR20180057280A (en) Road Information System
CN114674309B (en) A combined positioning system and method for tunneling machines based on strapdown inertial navigation.
KR20170005912A (en) Device for operating train using dgps and railroad train having the same
CN105953778A (en) Multipurpose surveying and mapping vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20150907

ND1K First or second extension of term of utility model

Effective date: 20190715

MK1K Utility model expired

Effective date: 20220721