一种车辆定位及数据收发装置和工程车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆定位技术领域，具体涉及一种车辆定位及数据收发装置和工程车辆。


背景技术：

2.随时自动化驾驶技术的不断发展，越来越多的车辆上都配置有定位系统。一般的高精卫星定位装置包括gnss模块，用于进行卫星定位，这种依靠模块自身实现的定位，精度一般10米，最高达到1.5米。
3.然而，对于自动化或半自动化的工程车辆在集群化智能作业时，需要高精度的定位和远程数据传输，以保证工程车辆的精确作业和集群化工程车辆的相互协同作业，现有的定位装置难以达到工程车辆的施工精度、且稳定传输数据的功能。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例致力于提供一种车辆定位及数据收发装置和工程车辆，解决了上述车辆不能同时实现高精度定位和稳定传输数据的问题。
5.根据本实用新型的一方面，本实用新型一实施例提供的一种车辆定位及数据收发装置，包括：导航定位器，构造为：定位当前车辆的位置信息；移动通信器，与所述导航定位器通信连接，构造为：接收服务器的定位校正信息，并发送所述定位校正信息给所述导航定位器；以及数据采集器，与所述移动通信器通信连接，构造为：采集所述当前车辆的运行数据；其中，所述数据采集器通过所述移动通信器与所述服务器进行所述运行数据的传输。
6.通过设置导航定位器定位当前车辆的位置信息；并且利用移动通信器接收服务器的定位校正信息并发送该定位校正信息给导航定位器，以得到当前车辆的精确位置信息；同时设置数据采集器采集当前车辆的运行数据，并且通过移动通信器与服务器进行运行数据的传输；从而实现当前车辆的精确定位，同时将当前车辆的定位信息和运行数据通过移动通信器传输至服务器，且从服务器获取其它车辆的数据，以实现车辆之间的数据传输，从而实现了需要高精度协同运行的车辆之间的相互配合。
7.在一实施例中，所述数据采集器包括：采集端口，构造为：采集所述当前车辆的所述运行数据；以及输出端口，与所述采集端口连接，构造为：输出所述采集端口采集的所述运行数据。
8.通过设置采集端口以采集当前车辆的运行数据，并且利用输出端口将采集端口所采集的运行数据输出至移动通信器，以实现当前车辆运行数据的传输。
9.在一实施例中，所述数据采集器与所述移动通信器可拆卸连接。
10.利用数据采集器与移动通信器可拆卸连接，可以实现单个数据采集器应用于多个车辆定位装置上，在数据采集器故障时可以简单替换以降低成本，同时在车辆定位装置的其它部件(例如移动通信器)故障时也可以将数据采集器拆卸至其它车辆定位装置上使用，以提高数据采集器的使用率。
11.在一实施例中，所述数据采集器包括惯性传感器。
12.通过设置惯性传感器以检测和测量车辆在作业工程中部件或整车的加速度、倾斜、冲击、振动、旋转等，以实现对当前车辆的运行数据的采集。
13.在一实施例中，所述车辆定位装置还包括：控制器，与所述移动通信器、所述导航定位器、所述数据采集器通信连接，构造为：控制所述移动通信器、所述导航定位器、所述数据采集器的运行。
14.通过设置控制器，以实现对移动通信器、导航定位器、数据采集器的控制，从而可以实现移动通信器、导航定位器、数据采集器的协同工作以实现车辆定位装置的精确定位和数据传输。
15.在一实施例中，所述车辆定位及数据收发装置还包括：外壳，设置于所述导航定位器、所述移动通信器及所述控制器外部；以及散热片，设置于所述外壳内部，且连接所述控制器的表面与所述外壳和/或所述导航定位器的表面与所述外壳，构造为：将所述控制器和/或所述导航定位器的热量导至所述外壳上。
16.通过设置散热片，以将控制器和/或导航定位器的热量快速导至外壳上，从而实现对控制器和/或导航定位器的散热，以提升车辆定位装置的散热性能和稳定性能。
17.在一实施例中，所述车辆定位及数据收发装置还包括：电台，与所述控制器通信连接，构造为：接收基站的差分信息和/或发送所述当前车辆的运行数据至所述基站。
18.利用电台直接获取基站的差分信息，并将获取的差分信息传输至移动通信器以实现精确定位，并且利用移动通信器从服务器获取差分信息、电台从基站获取差分信息，以实现多途径获取差分信息，从而保证了获取的差分信息的可靠性。
19.在一实施例中，所述基站包括所述移动通信器，所述基站与所述服务器通过所述移动通信器进行数据传输。
20.利用电台实现车辆定位装置和基站之间的数据传输，且利用移动通信器实现基站和服务器之间的数据传输，从而通过基站间接的实现车辆定位装置与服务器进行数据传输，以实现多途径传输数据，从而保证了数据传输的可靠性。
21.在一实施例中，所述当前车辆通过所述移动通信器从所述服务器获得其它车辆的所述运行数据，和/或所述当前车辆与其它车辆通过所述电台进行数据传输。
22.利用电台实现当前车辆的定位装置与其它车辆的定位装置进行数据传输，以实现多途径传输数据，从而保证了数据传输的可靠性。
23.根据本实用新型的另一方面，本实用新型一实施例提供的一种工程车辆，包括：车辆本体；以及上述任一项所述的车辆定位及数据收发装置，其中所述车辆定位及数据收发装置设置于所述车辆本体上。
24.本实用新型实施例提供的一种工程车辆，通过设置导航定位器定位当前车辆的位置信息；并且利用移动通信器接收服务器的定位校正信息并发送该定位校正信息给导航定位器，以得到当前车辆的精确位置信息；同时设置数据采集器采集当前车辆的运行数据，并且通过移动通信器与服务器进行运行数据的传输；从而实现当前车辆的精确定位，同时将当前车辆的定位信息和运行数据通过移动通信器传输至服务器，且从服务器获取其它车辆的数据，以实现车辆之间的数据传输，从而实现了需要高精度协同运行的车辆之间的相互配合。
附图说明
25.图1所示为本技术一实施例提供的一种车辆定位及数据收发装置的结构示意图。
26.图2所示为本技术另一实施例提供的一种车辆定位及数据收发装置的结构示意图。
27.图3所示为本技术另一实施例提供的一种车辆定位及数据收发装置的结构示意图。
28.图4所示为本技术一实施例提供的一种车辆定位及数据收发装置数据传输状态的结构示意图。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.此外，在示例性实施例中，因为相同的参考标记表示具有相同结构的相同部件或相同方法的相同步骤，如果示例性地描述了一实施例，则在其他示例性实施例中仅描述与已描述实施例不同的结构或方法。
31.在整个说明书及权利要求书中，当一个部件描述为“连接”到另一部件，该一个部件可以“直接连接”到另一部件，或者通过第三部件“电连接”到另一部件。此外，除非明确地进行相反的描述，术语“包括”及其相应术语应仅理解为包括所述部件，而不应该理解为排除任何其他部件。
32.图1所示为本技术一实施例提供的一种车辆定位及数据收发装置的结构示意图。如图1所示，该车辆定位及数据收发装置包括：导航定位器1、移动通信器2以及数据采集器3；其中，导航定位器1用于定位当前车辆的位置信息，移动通信器2与导航定位器1通信连接，移动通信器2接收服务器的定位校正信息，并发送定位校正信息给导航定位器，以得到当前车辆的精确位置信息，数据采集器3与移动通信器2通信连接，用于采集当前车辆的运行数据；数据采集器3通过移动通信器2与服务器进行运行数据的传输。
33.为了实现车辆的定位，可以在车辆上设置定位装置或集成定位系统(即导航定位器)，通常采用的导航定位器可以为全球卫星导航系统(global navigation satellite system，简称gnss)，例如全球定位系统(global positioning system，简称gps)、北斗等，也可以是惯性测量单元(imu)等。利用导航定位器可以实现对应车辆的定位，其精度一般为10米左右，最高精度可以达到1.5米。这种精度的定位对应车辆导航已经基本够用，但是对于精度要求较高的车辆却不够用，例如自动驾驶汽车、自动作业的工程车辆等。以自动作业的工程车辆为例，由于工程车辆多为集群化作业，即多辆工程车辆同时作业，此时，自动作业的工程车辆的定位精度要求很高，既需要满足施工现场的施工覆盖面要求，也需要满足工程车辆之间的安全距离要求。因此，仅仅依靠常规的导航用定位装置或集成定位系统已然不能满足需求。
34.为了解决上述问题，本技术提出了一种车辆定位及数据收发装置，通过同时设置导航定位器1和移动通信器2相互配合来实现当前车辆的定位，其中导航定位器1可以是
gnss中的任一种，利用导航定位器1可以实现当前车辆的定位。然后利用移动通信器2(例如4g网络系统或5g网络系统等)来接收服务器(例如云端服务器等)的定位校正信息(例如差分信息，可以包括差分gps)来辅助定位，以得到精确的定位信息。差分gps(differential gps-dgps，简称dgps)是首先利用已知三维坐标的差分gps基准台，求得伪距修正量或位置修正量，再根据这个修正量或位置修正量，对粗略位置信息进行修正，以提高定位精度。同时通过设置数据采集器3，以实时采集当前车辆的运行数据，并且利用移动通信器2将数据采集器3所采集的当前车辆的运行数据和精确位置信息上传至服务器保存，以供其它车辆获取，移动通信器2也会从服务器下载其它车辆的运行数据和精确位置信息，从而实现多辆车辆的数据共享和协同作业。
35.本实用新型实施例提供的一种车辆定位及数据收发装置，通过设置导航定位器定位当前车辆的位置信息；并且利用移动通信器接收服务器的定位校正信息并发送该定位校正信息给导航定位器，以得到当前车辆的精确位置信息；同时设置数据采集器采集当前车辆的运行数据，并且通过移动通信器与服务器进行运行数据的传输；从而实现当前车辆的精确定位，同时将当前车辆的定位信息和运行数据通过移动通信器传输至服务器，且从服务器获取其它车辆的数据，以实现车辆之间的数据传输，从而实现了需要高精度协同运行的车辆之间的相互配合。
36.在一实施例中，数据采集器3与移动通信器2可拆卸连接。通过设置数据采集器3与移动通信器2可拆卸连接，即数据采集器3可以由车辆定位装置上拆卸下来。当需数据传输时(例如需要多辆车辆分享数据和协同作业，或需要检测单台或多台车辆的施工运行情况时)，可以安装数据采集器3，简单快捷的实现车辆的运行数据的采集；而当不需要数据传输时，则可以不安装数据采集器3，以简化车辆定位装置的结构。利用数据采集器3与移动通信器2可拆卸连接，可以实现单个数据采集器3应用于多个车辆定位装置上，在数据采集器3故障时可以简单替换以降低成本，同时在车辆定位装置的其它部件(例如移动通信器2)故障时也可以将数据采集器3拆卸至其它车辆定位装置上使用，以提高数据采集器3的使用率。
37.应当理解，本技术实施例可以根据实际应用场景的需求而选取数据采集器3与移动通信器2的连接方式，例如通过接插件连接等，只要所选取的连接方式可以实现数据采集器3与移动通信器2的可拆卸连接即可，本技术实施例对于数据采集器3与移动通信器2的具体连接方式不做限定。
38.在一实施例中，如图1所示，上述数据采集器3可以包括：采集端口31和输出端口32；其中，采集端口31用于采集当前车辆的运行数据，输出端口32与采集端口31连接，用于输出采集端口31采集的运行数据。
39.通过设置采集端口31以采集当前车辆的运行数据(包括当前车辆的施工数据等)，并且利用输出端口32将采集端口31所采集的运行数据输出至移动通信器2，以实现当前车辆运行数据的传输。具体的，本技术中的采集端口31和输出端口32可以包括rs-485、rs-232、can、ai、ao、di、do、wan、lan、usb等接口中的任一种或多种的组合。采集端口31和输出端口32可以集成在一个电路板上，构成一个一体化的部件，从而可以节省多余的走线，且节省了车辆定位装置的空间，同时也能提高车辆定位装置的设计灵活性。该电路板可以通过螺丝等固定方式固定在车辆定位装置上，当不需要数据采集器3时，可以将采集端口31和输出端口32从车辆定位装置上拆除。应当理解，本技术实施例可以根据实际应用场景的需求
而选取采集端口31和输出端口32的接口类型，其中采集端口31和输出端口32的接口类型可以相同，也可以不同，只要所选取的采集端口31和输出端口32的接口类型可以实现当前车辆的数据采集和输出即可，本技术实施例对于采集端口31和输出端口32的具体接口类型不做限定。
40.在一实施例中，数据采集器3可以包括惯性传感器。通过设置惯性传感器以检测和测量车辆(特别是工程车辆)在作业工程中部件(例如臂架等)或整车的加速度、倾斜、冲击、振动、旋转等，以实现对当前车辆的运行数据的采集。应当理解，本技术实施例只是示例性的给出了惯性传感器，本技术实施例可以根据实际应用场景的需求而选取数据采集器3的类型，只要所选取的数据采集器3的类型可以实现当前车辆的数据采集即可，本技术实施例对于数据采集器3的具体类型不做限定。
41.图2所示为本技术另一实施例提供的一种车辆定位及数据收发装置的结构示意图。如图2所示，上述车辆定位及数据收发装置还可以包括：控制器4，该控制器4与移动通信器2、导航定位器1、数据采集器3通信连接，用于控制移动通信器2、导航定位器1、数据采集器3的运行。通过设置控制器(例如微控制单元，microcontroller unit，简称mcu)，以实现对移动通信器2、导航定位器1、数据采集器3的控制，从而可以实现移动通信器2、导航定位器1、数据采集器3的协同工作以实现车辆定位装置的精确定位和数据传输。应当理解，本技术实施例中的控制器4可以是独立于移动通信器2、导航定位器1、数据采集器3设置的一个部件，也可以是集成在移动通信器2、导航定位器1、数据采集器3中任一个内部，本技术实施例对于控制器4的具体结构不做限定。
42.在一实施例中，如图2所示，上述车辆定位及数据收发装置还可以包括：外壳5以及散热片6；其中，导航定位器1、移动通信器2、数据采集器3、控制器4及散热片6均设置于外壳5的内部；散热片6可以包括两部分，该两部分分别连接控制器4的表面与外壳5、导航定位器1的表面与外壳5，以将控制器4和导航定位器1的热量导至外壳5上。应当理解，本技术中的散热片6也可以为一部分，即一片散热片6，该一片散热片6可以单独连接控制器4的表面与外壳5或导航定位器1的表面与外壳5，以实现控制器4或导航定位器1的散热，该一片散热片6也可以同时连接控制器4的表面与外壳5和导航定位器1的表面与外壳5，以实现控制器4和导航定位器1的散热。具体的，散热片6可以是导热硅胶片。
43.由于控制器4需要处理大量的数据，其功耗较高，导航定位器1的功耗一般也较大，因此，通过设置散热片6，以将控制器4和/或导航定位器1的热量快速导至外壳5上，从而实现对控制器4和/或导航定位器1的散热，以提升车辆定位装置的散热性能和稳定性能。
44.图3所示为本技术另一实施例提供的一种车辆定位及数据收发装置的结构示意图。如图3所示，上述车辆定位及数据收发装置还可以包括：电台7，该电台7与控制器4通信连接，用于接收基站的差分信息和/或发送当前车辆的运行数据至基站。通过在车辆定位装置上设置电台7，利用电台7直接获取基站的差分信息，并将获取的差分信息传输至移动通信器2以实现精确定位，并且利用移动通信器2从服务器获取差分信息、电台7从基站获取差分信息，以实现多途径获取差分信息，从而保证了获取的差分信息的可靠性。
45.图4所示为本技术一实施例提供的一种车辆定位及数据收发装置数据传输状态的结构示意图。基站包括移动通信器，如图4所示，基站与服务器通过移动通信器进行数据传输，基站与当前车辆通过电台7进行数据传输。当前车辆的精确位置信息和运行数据可以通
过移动通信器2上传至服务器且通过移动通信器2从服务器上下载数据；也可以通过电台7将当前车辆的精确位置信息和运行数据传输至基站，然后由基站的移动通信器将当前车辆的精确位置信息和运行数据传输至服务器，且由基站从服务器下载数据后通过当前车辆的电台7再由基站中获取；还可以通过基站实现不同车辆之间的数据传输，或者不同车辆可以直接通过电台7传输数据。本技术通过多个路径实现当前车辆与服务器、其它车辆之间数据的传输，以提高数据传输的可靠性。
46.在一实施例中，如图4所示，客户端(例如手机、电脑等)也可以通过网络(例如4g网络或5g网络等)由服务器处获取各个车辆的精确位置信息和运行数据，以实现对车辆的远程和整体监控。
47.本实用新型一实施例提供了一种工程车辆，包括：车辆本体；以及上述任一项的车辆定位及数据收发装置，其中车辆定位及数据收发装置设置于车辆本体上。
48.本实用新型实施例提供的一种工程车辆，通过设置导航定位器定位当前车辆的位置信息；并且利用移动通信器接收服务器的定位校正信息并发送该定位校正信息给导航定位器，以得到当前车辆的精确位置信息；同时设置数据采集器采集当前车辆的运行数据，并且通过移动通信器与服务器进行运行数据的传输；从而实现当前车辆的精确定位，同时将当前车辆的定位信息和运行数据通过移动通信器传输至服务器，且从服务器获取其它车辆的数据，以实现车辆之间的数据传输，从而实现了需要高精度协同运行的车辆之间的相互配合。
49.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。