一种车架式卫星导航装置及系统的制作方法

本发明涉及卫星导航设备，尤其涉及到一种车架式卫星导航装置及系统。

背景技术：

一般来说，车架式的卫星导航系统通过将卫星天线安装于车架上，随着车辆的移动，车架上的卫星天线时刻与卫星保持联系，并实时接收卫星信号并发送给车架上的车载设备，完成对车辆的实时定位。

现有的卫星天线一般固定在车架上，同时为了保证卫星天线具有较好的信号接收效果，需要将卫星天线的安装高度安装足够高，但是安装高度较高时，会降低车辆的通过性。比如在野外作业环境中，车辆在行驶时，卫星天线很容易碰触到障碍物，而当卫星天线受到障碍物碰撞时容易发生塑性形变造成卫星天线受损或折断，影响车辆的定位，进而影响作业。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种车架式卫星导航装置，其能够解决现有技术中车架式卫星导航时天线与障碍物碰撞时发生塑性形变导致天线受损或折断，进而影响作业定位的问题。

本发明的目的之二在于提供一种车架式卫星导航系统，其能够解决现有技术中车架式卫星导航时天线与障碍物碰撞时发生塑性形变导致天线受损或折断，进而影响作业定位的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种车架式卫星导航装置，所述车架式卫星导航装置包括安装筒体和天线主体；所述安装筒体固定安装于定位车辆的车架上；所述天线主体安装于所述安装筒体上，用于接收卫星信号并将接收到的所述卫星信号传输给安装于定位车辆的车架上的车载设备，使得所述车载设备根据所述卫星信号实现定位车辆的定位；

所述安装筒体的顶部设有球形转槽，且所述球形转槽的内部嵌有转动球体；所述天线主体安装于所述转动球体的顶部；当天线主体碰触到障碍物时，转动球体在球形转槽内转动并带动天线主体的转动，从而使得天线主体发生偏移；

所述安装筒体内设有复位缓冲装置，且所述复位缓冲装置与转动球体的底部连接；所述复位缓冲装置，用于当所述天线主体与障碍物不接触时，向所述转动球体施加拉力，带动所述转动球体在所述球形转槽内转动，从而使得天线主体恢复到原始位置，接收卫星信号。

进一步地，所述安装筒体内还设有回弹机构槽，且所述回弹机构槽与球形转槽相连通；复位缓冲装置设于回弹机构槽内。

进一步地，所述复位缓冲装置包括挂钩弹簧；所述挂钩弹簧处于拉伸状态；

所述转动球体的底部位于所述回弹机构槽内，并且所述转动球体的底部设有底部固定柱；所述底部固定柱设有第二螺杆；所述第二螺杆的底部螺纹连接有第一螺母套筒，所述第一螺母套筒的底部设有第一勾环；所述挂钩弹簧的顶部挂钩挂接于所述第一勾环；所述挂钩弹簧通过所述第一勾环拉动所述转动球体在所述球形转槽内转动，进而带动天线主体的运动。

进一步地，所述复位缓冲装置包括升降控制盒；所述升降控制盒固定安装于所述回弹机构槽内部；所述挂钩弹簧的底端与所述升降控制盒内的升降机构相连接；在所述挂钩弹簧的拉伸状态不变的情况下，通过所述升降机构改变所述挂钩弹簧对所述转动球体施加的拉力大小，从而调节所述复位缓冲装置的缓冲强度和力度，使得所述复位缓冲装置的作用力适用于不同材质的所述天线主体。

进一步地，所述升降机构包括丝杆和滑块；所述升降控制盒内设有与丝杆相对应的圆柱形槽，且圆柱形槽的顶部设有轴承；丝杆的一端与轴承转动连接；

所述升降控制盒的一侧壁上设有与所述滑块相对应的滑槽；所述滑块靠近丝杆的一侧壁上设有齿条，并且所述齿条与所述丝杆相啮合；

当所述丝杆在所述轴承内转动时，通过所述齿条带动所述滑块在所述滑槽内上下滑动。

进一步地，所述滑块的左右两侧壁上均设有限位块；所述滑槽的两侧设有与所述限位块相对应的限位槽；当所述滑块在所述滑槽内滑动时，所述限位块在限位槽内滑动，并对所述滑块的位置进行限定，保证所述滑块在所述滑槽内稳定滑动。

进一步地，所述滑块远离丝杆的一侧壁上设置有第二螺母套筒，并在所述第二螺母套筒远离所述滑块的一侧开设有第二螺孔；所述第二螺母套筒通过所述第二螺孔螺纹连接有固定板；

所述固定板的一侧设有第三螺杆、另一侧设有第二勾环；通过所述第三螺杆将所述固定板固定在所述第二螺母套筒上，从而将所述第二勾环固定在所述滑块上；所述挂钩弹簧的底部挂钩挂接于所述第二勾环；

当所述丝杆在所述轴承内转动时，通过所述齿条带动所述滑块在所述滑槽内上下滑动，从而通过固定板、第三螺杆、以及第二勾环带动挂钩弹簧的上下移动，改变挂钩弹簧的拉伸程度。

进一步地，所述第二勾环可拆卸安装于所述固定板上。

进一步地，所述丝杆的另一端设有把手；通过转动所述把手，带动所述丝杆在所述轴承内转动。

进一步地，所述天线主体的底部设有第一螺孔；所述转动球体的顶部设有顶部固定柱，所述顶部固定柱的顶部固定连接有第一螺杆；当天线主体安装于转动球体的顶部时，所述第一螺杆螺纹连接所述第一螺孔。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种车架式卫星导航系统，所述车架式卫星导航系统包括定位车辆、本发明目的之一采用的一种车架式卫星导航装置、车载设备和显示设备；所述一种车架式卫星导航装置、车载设备、显示设备均安装于定位车辆上；所述一种车架式卫星导航装置的天线主体将接收到的卫星信号发送给车载设备，使得车载设备根据所述卫星信号计算得出定位车辆的位置，并通过显示设备显示。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过接收卫星信号的天线主体设于安装筒体上，并通过安装筒体固定于定位车辆的车架上；通过在安装筒体的顶部设置球形转槽以及转动球体；天线主体安装于转动球体上；当天线主体碰撞到障碍物时，可通过转动球体在球形转槽内转动，带动天线主体的偏移，避免由于碰撞障碍物而发生塑性形变而导致受损或折断；同时，在安装筒体内设置复位缓冲装置，通过复位缓冲装置拉动转动球体的转动；当天线主体与障碍物无接触时，通过复位缓冲装置拉动转动球体在球形转槽内转动，使得天线主体复位，回复到原始位置，继续接收卫星信号。本发明解决了现有技术中安装于车架上的天线，由于安装高度过高而碰触到障碍物发生塑性形变导致受损或折断等问题，本发明还具有结构简单、安装方便等特点。

附图说明

图1为本发明的车架式卫星导航装置的整体结构示意图；

图2为图1中的回弹机构槽内部图；

图3为图1所示的零件爆炸图；

图4为图1中的滑块结构图；

图5为图1中的升降机构剖视图；

图6为本发明提供的车架式卫星导航系统模块图。

图中：1、安装筒体；101、球形转槽；102、回弹机构槽；2、转动球体；201、顶部固定柱；202、第一螺杆；203、底部固定柱；204、第二螺杆；3、天线主体；4、第一螺母套筒；401、第一勾环；5、挂钩弹簧；6、升降控制盒；601、轴承；602、滑槽；603、限位槽；7、丝杆；701、把手；8、滑块；801、限位块；802、齿条；803、第二螺母套筒；9、固定板；901、第三螺杆；902、第二勾环。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一

如图1-5所示，本发明提供了一优选实施例，一种车架式卫星导航装置，包括安装筒体1和天线主体3。

其中，安装筒体1固定安装于车辆的车架上。天线主体3安装于安装筒体1上，其内设有卫星定位模块，用于接收卫星信号，并将接收的卫星信号传输给安装于车架上的车载设备，使得车载设备根据卫星信号实现车辆的定位。

优选地，安装筒体1的顶部设有球形转槽101，球形转槽101的内部嵌有转动球体2。天线主体3安装于转动球体2的顶部。

转动球体2通过在球形转槽101内转动，进而带动安装于转动球体2的顶部的天线主体3的转动。这样，当天线主体3与障碍物发生碰撞时，天线主体3会在转动球体2的带动下发生偏移，解决了现有技术中由于天线主体3与障碍物发生碰撞时发生塑性形变而使其受损或折断的问题，增加车辆的通过性。

进一步地，为了保证当天线主体3与障碍物碰撞完毕后，使得天线主体3恢复到初始位置时，本发明通过安装筒体1内设置复位缓冲装置，并且所述复位缓冲装置与转动球体2的底部连接，用于向转动球体2施加拉力，来动转动球体2在球形转槽101内转动，从而使得天线主体3复位。

当车辆通过障碍物后，通过复位缓冲装置的拉力作用，拉动转动球体2在球形转槽101内转动，可保证天线主体3的位置进行复位，并使其恢复到初始位置，继续工作，接收卫星信号。

进一步地，安装筒体1内还设有与复位缓冲装置相对应的回弹机构槽102。复位缓冲装置设于回弹机构槽102内。其中，回弹机构槽102与球形转槽101相连通。

优选地，复位缓冲装置包括挂钩弹簧5和升降控制盒6。升降控制盒6固定安装于回弹机构槽102内部。

挂钩弹簧5的一端与转动球体2的底部相连接、一端与升降控制盒6内的升降机构相连接。通过升降机构可实现在挂钩弹簧5的状态不变的情况下，能够改变挂钩弹簧5对转动球体2施加的拉力的大小，从而调节缓冲复位装置的缓冲强度和力度，使得复位缓冲装置的作用力适用于不同材质的天线主体3，便于更好地保护天线主体3。

优选地，升降机构包括丝杆7和滑块8。升降控制盒6内设有与丝杆7相对应的圆柱形槽，且圆柱形槽的顶部设有轴承601。

丝杆7与轴承601转动连接。

升降控制盒6的侧壁设有与滑块8相对应的滑槽602，滑块8的左右两侧壁设有限位块801。滑槽602的两侧设有与限位块801相对应的限位槽603。

滑块8的后侧壁上设有齿条802，并且齿条802与丝杆7相啮合。也即是在滑块8靠近丝杆7的一侧壁上设有齿条802，并通过齿条802与丝杆7相啮合。所述丝杆7的底部设有把手701。工作人员可通过转动把手701，进而带动丝杆7在轴承601内转动，进而通过齿条802带动滑块8在滑槽602内上下滑动。

同时，通过在滑块8的左右两侧壁上设置限位块801，可对滑块8的位置进行限定，进而保证滑块8在滑槽602内稳定滑动。

滑块8的前侧壁上设置第二螺母套筒803，也即是在滑块8远离丝杆7的一侧壁上设置第二螺母套筒803，并且在第二螺母套筒803远离滑块8的一侧开设有第二螺孔，第二螺母套筒803通过第二螺孔螺纹连接有固定板9。

固定板9的一侧设有第三螺杆901，另一侧设有第二勾环902。通过第三螺杆901将固定板9固定在第二螺母套筒803上，从而实现将第二勾环902固定在滑块8上。

第二勾环902挂在挂钩弹簧5的底部。这样，当工作人员转动把手701时，丝杆7在轴承601内转动，进而带动滑块8在滑槽602内滑动，并通过第二螺杆204带动固定板9以及安装于固定板9上的第二勾环902的上下移动，进而带动挂钩弹簧5的拉伸程度，改变挂钩弹簧5对转动球体2施加的拉力的大小，适用于不同材质的天线主体3。

进一步地，所述第二勾环902可拆卸安装于固定板9上，这样，在更换挂钩弹簧5时，可相应的更换与挂钩弹簧5相匹配的第二勾环902。

转动球体2的底部位于回弹机构槽102内，并且转动球体2的底部设有底部固定柱203。底部固定柱203设有固定连接的第二螺杆204。

优选地，第二螺杆204的底部螺纹连接有第一螺母套筒4，第一螺母套筒4的底部设有第一勾环401。挂钩弹簧5的顶部挂钩挂在第一勾环401内。挂钩弹簧5通过第一勾环401拉动转动球体2在球形转槽101内转动，进而可带动天线主体3复位。

另外，在不转动把手701的情况下，当滑块8在滑槽602内滑动时，通过限位块801在限位槽603内滑动，可对滑块8的位置进行限定，进而保证滑块8在滑槽602内稳定滑动，保证挂钩弹簧5与第二勾环902的稳定连接。

进一步地，如图3所示，天线主体3的底部设有第一螺孔。转动球体2的顶部设有顶部固定柱201，顶部固定柱201的顶部固定连接有第一螺杆202。当天线主体3安装于转动球体2的顶部时，第一螺杆202螺纹安装于第一螺孔内，从而使得天线主体3固定于转动球体2上。通过在转动球体2的顶部设置顶部固定柱201和第一螺杆202，便于对天线主体3的安装或拆卸，方便对天线主体3的检查、维修、检测和更换等。

本发明在使用时，当天线主体3受到外力发生碰撞，并与障碍物接触时，顶部固定住带动转动体在球形转槽101内转动；此时，转动球体2带动底部固定柱203运动，从而带动第一螺母套筒4的运动并通过第一勾环401拉动挂钩弹簧5进行拉伸，进而实现了天线主体3的偏移。

当碰撞发生后，天线主体3与障碍物不接触时，此时，挂钩弹簧5会由拉伸状态开始还原，并通过第一勾环401和第一螺母套筒4拉动底部固定柱203，进而带动转动球体2进行复位并回归原始状态，使得天线主体3通过障碍物后恢复到原始状态，便于信号的接收。

本发明可解决现有技术中由于卫星天线的高度较高时通过障碍物时容易发生弯折而受损或折断等问题，同时，本发明结构简单，操作方便。

在使用时，为了保证天线主体3始终保持竖直向上时，复位缓冲装置的挂钩弹簧5需要对转动球体2始终具有一个向下的拉力。也即是该挂钩弹簧5始终处于拉伸状态。

另外，由于不同材质的天线主体3，其所需要的拉力强度不同，因此，本发明通过设置在升降控制盒内设置升降机构，可实现挂钩弹簧5对转动球体2的拉力大小。

当工作人员转动把手701时，带动丝杆7在轴承601内转动。由于丝杆7与齿条802啮合，因此，当丝杆7转动后通过齿条802带动滑块8在滑槽602内上下滑动；同时，滑块8带动第二螺母套筒803上下运动，进而带动固定板9上下运动。同时，当滑块8在滑槽602内滑动时，带动限位块801在限位槽603内滑动，保证滑块8在滑槽602内稳定滑动。

当固定板9运动时，通过固定板9带动第二勾环902上下运动。由于，第二勾环902挂在挂钩弹簧5的底部，从而拉动挂钩弹簧5的底部向下拉动或向上运动，改变挂钩弹簧5的拉伸状态，即改变挂钩弹簧5拉动转动球体2的拉力大小，可适用于不同材质的天线主体3。

比如，当第二勾环902带动挂钩弹簧5向下运动时，则可以增大挂钩弹簧5对转动球体2施加的拉力，进而增强对天线主体3的缓冲强度；相反，当第二带动挂钩弹簧5向上运动时，则可以减小挂钩弹簧5对转动球体2施加的拉力，进而降低对天线主体3的缓冲强度。

实施例二

基于实施例一，如图6所示，本发明还提供了一种车架式卫星导航系统，包括实施例一提供的车架式卫星导航装置、车辆、车载设备和显示设备。

其中，车架式卫星导航装置安装于车辆的车架上，天线主体与车载设备电性连接。

优选地，天线主体内设有卫星定位模块，用于接收卫星信号。车载设备内设有数据处理模块。

当天线主体接收卫星信号后，将接收到的卫星信号发送给车载设备，使得车载设备内的数据处理模块对卫星信号进行数据处理，进而得出车辆的位置，实现车辆的定位。

车载设备，还将车辆的位置实时通过显示设备显示，供现场的相关工作人员查看。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。