[发明专利]一种基于车辆诊断接口为车载惯性导航提供信号的方法

说明书

技术领域

本发明涉及车载导航领域，特别涉及了一种基于车辆诊断接口为车载惯性导航提供信号的方法。

背景技术

随着汽车的发展迅速，在现有的车辆定位和导航技术中，一些终端用户由于不满足基于GPS车载导航在缺失GPS信号时定位不准等问题，而选择使用带有惯性导航的车载导航，它很好地弥补了GPS车载导航的一些不足。

带有惯性导航的车载导航虽然有上述优点，但需要车辆车速脉冲信号和倒车信号才能正常运行，然而，车辆车速脉冲信号线不容易获得，安装时会比较麻烦，甚至要对车辆进行改装，对带有惯性导航的车载导航的装车率产生一定的影响。

带有惯性导航的车载导航在推算车辆位移时要用到车辆车速脉冲信号，在采集脉冲并转换成车速的过程中会有一定程度的采集误差，在没有GPS信号情况下，这个误差会随时间增长而变大，产生的直接结果就是位移误差很大，甚至超出导航路匹算法的阈值而偏航。

OBD中文翻译为“车载自动诊断系统”。这个系统将从发动机的运行状况随时监控汽车是否尾气超标，一旦超标，会马上发出警示。当系统出现故障时，故障灯或检查发动机警告灯亮，同时动力总成控制模块(PCM)将故障信息存入存储器，通过一定的程序可以将故障码从PCM中读出。根据故障码的提示，维修人员能迅速准确地确定故障的性质和部位。

目前，OBD成为车辆的标准配置，这是本发明成立的首要条件。每一台具有OBD功能的车上都有一个数据连接口，也缩写为DLC。OBD系统通过这个接口可以和遵循同一通讯协议的扫描工具通讯，将OBD系统的响应信息输出。根据ISO DIS15031–3中相关内容，DLC是一个16针的插座。根据实际使用的通讯协议的不同，它们往往不会都被使用，为使用的可由车辆制造厂定义。

发明内容

本发明的目的是为了简化操作，特提供了一种基于车辆诊断接口为车载惯性导航提供信号的方法。

本发明提供了一种基于车辆诊断接口为车载惯性导航提供信号的方法，其特征在于：所述的基于车辆诊断接口为车载惯性导航提供信号的方法，通过车载自动诊断系统获取车辆车速和当前档位状态信息等，取代车辆车速脉冲信号线和倒车信号线；车载自动诊断系统作为车辆标准出台后，车辆都配备有标准的车载自动诊断系统接口，使用标准的16PIN车载自动诊断系统物理接口可以引出车载自动诊断系统信号，通过解析这些信号，就可以得到我们想要的信息，这样就解决了带有惯性导航的车载导航在安装时不方便获取车辆车速信号线的问题。解析车载自动诊断系统信号后，得到的是车速的速度值，相对于采集车速脉冲误差会减小。倒车信号也是数字的，可以直接用于编程；

根据ISO DIS15031–3中相关内容解析车载自动诊断系统信号，波特率为500kbps，惯导模块发出请求车速的通讯协议，车辆车载自动诊断系统接收到这个请求会在固定间隔内回应，在回应的通讯协议中的指定位置的字节为车速值，比如0A，代表当前车速为10公里/小时。由于车辆给出的车速值值域为0-255KM/H，不存在负值情况，即在车辆倒车时的车速值依然是正值，这样直接影响车辆在前后方向上的定位情况，我们通过车辆的档位状态解决车速正负值问题。惯导模块发出请求当前档位的通讯协议，车辆车载自动诊断系统接收到这个请求后会回应一个握手协议，惯导模块再次发出请求当前档位的通讯协议，车辆车载自动诊断系统接收到这个二次请求后会做出回应，其中指定位置的字节为当前档位状态值，比如40，代表当前档位为倒挡状态，意味着当前车速值不大于0。

本例惯导模块采用的控制器是STM32F103，其内核是ARM Cortex M3，最高可达72Mhz的处理频率，128Kbyte FlashROM，20Kbyte SRAM，内部集成CAN2.0控制器。结合NXP的TJA1050CAN收发器，以及符合车载自动诊断系统标准的16PIN物理接口，就可以顺利完成车载自动诊断系统信号的收发任务。

选取一款正规厂家的技术成熟的车机作为测试导航机，拆解原车的CD机后，用测试车机替换，车载自动诊断系统线束在机舱内很方便地从车机后面引到车辆车载自动诊断系统接口处插接牢固，该款车的车载自动诊断系统接口在方向盘下方偏右，即司机位右膝盖前方位置。

安装结束后，启动车辆，运行带有惯导版本的前装导航软件，导航软件显示的速度和车辆仪表盘的车速表一致，行驶5分钟，GPS搜星定位后，拔除GPS天线，导航在没有GPS信号的情况下，仍然可以通过角速度传感器和车载自动诊断系统获取的实时车辆转向角度和车速，通过拟合以后的惯导数据进行准确导航，在市内随机行驶100公里仍可以正常导航定位。