專(zhuān)利名稱(chēng)：道路測(cè)量車(chē)多傳感器集成同步控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種新型多傳感器數(shù)據(jù)采集集成同步控制裝置，主要應(yīng)用于車(chē)載道路檢測(cè)多傳感器系統(tǒng)集成。
背景技術(shù)：
目前，在車(chē)載多傳感器對(duì)地測(cè)量領(lǐng)域，系統(tǒng)中各傳感器的工作及數(shù)據(jù)采集獨(dú)立構(gòu)成一個(gè)小的系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)融合存在很大的局限性和無(wú)法消除的缺陷，導(dǎo)致數(shù)據(jù)在時(shí)空對(duì)準(zhǔn)方面產(chǎn)生很大的誤差。尤其某些傳感器的工作需要其他傳感器協(xié)同時(shí)、或者多個(gè)傳感器同時(shí)工作都需要某些傳感器的數(shù)據(jù)時(shí)，可能會(huì)造成某些傳感器的冗余，同時(shí)使得采集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生冗余，數(shù)據(jù)的一致性難以保證，處理變得復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有車(chē)載多傳感器數(shù)據(jù)采集中，數(shù)據(jù)相互獨(dú)立的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種道路測(cè)量車(chē)多傳感器集成同步控制器，接收GPS數(shù)據(jù)和車(chē)輪計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，處理后控制道路測(cè)量車(chē)上的線(xiàn)掃描相機(jī)、前方道路圖像采集相機(jī)、激光測(cè)距機(jī)、超聲波傳感器同步協(xié)調(diào)工作。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是道路測(cè)量車(chē)多傳感器集成同步控制器，其特征在于它包括車(chē)輪編碼器(旋轉(zhuǎn)編碼器)、濾波器、CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件、GPS模塊、微處理器(同步控制器板載MCU PIC18F258)、電子開(kāi)關(guān)和高穩(wěn)晶振，車(chē)輪編碼器、濾波器和CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件依次電連接，CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件的同步脈沖連接微處理器，微處理器分別連接電子開(kāi)關(guān)和高穩(wěn)晶振，GPS模塊的PPS脈沖輸出端連接微處理器，GPS模塊的NEMA數(shù)據(jù)端與電子開(kāi)關(guān)相連接，微處理器與電子開(kāi)關(guān)相連接。
車(chē)輪編碼器(旋轉(zhuǎn)編碼器)產(chǎn)生的車(chē)輪旋轉(zhuǎn)脈沖，經(jīng)濾波器濾波后，送入CPLD處理，GPS模塊輸出PPS脈沖進(jìn)入CPLD作為校時(shí)脈沖，GPS模塊NEMA數(shù)據(jù)進(jìn)入單片機(jī)校時(shí)，處理后產(chǎn)生同步數(shù)據(jù)和同步脈沖，同步數(shù)據(jù)經(jīng)電子開(kāi)關(guān)復(fù)用串口輸出，同步脈沖經(jīng)CPLD調(diào)理后輸出。
本實(shí)用新型的道路測(cè)量車(chē)多傳感器集成同步控制器，通過(guò)GPS模塊(GARMINGPS15L)獲得NEMA數(shù)據(jù)流，解調(diào)出時(shí)間信息；通過(guò)旋轉(zhuǎn)的車(chē)輪編碼器得到車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)，推算出足夠經(jīng)度的空間位置信息。同步控制器的微處理器(板載MCUPIC18F258)處理后，根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔或者距離間隔發(fā)出同步控制信號(hào)，該信號(hào)由CPLD(EPM7128SLC84-15)負(fù)責(zé)解釋為以下四種數(shù)據(jù)(1)脈沖輸出頻率與車(chē)輪編碼器輸入頻率相同，占空比1∶1，當(dāng)車(chē)輪編碼器的輸出頻率小于400Hz時(shí)，固定輸出400Hz；(2)脈沖輸出頻率與車(chē)輪編碼器輸入頻率之比為1∶4，占空比1∶1；(3)脈沖輸出頻率與車(chē)輪編碼器輸入頻率之比為1∶1024，在正常情況下為高電平，當(dāng)輸出時(shí)為低電平，低電平脈沖寬度1ms～2ms；(4)脈沖輸出頻率與車(chē)輪編碼器輸入頻率之比為1∶8192，在正常情況下為低電平，當(dāng)輸出時(shí)為高電平，高電平脈沖寬度5ms～20ms。控制線(xiàn)掃描相機(jī)、前方道路圖像采集相機(jī)、激光測(cè)距機(jī)、超聲波傳感器協(xié)同工作。當(dāng)同步信號(hào)發(fā)出時(shí)，同步控制器同時(shí)向中心計(jì)算機(jī)輸出包含同步時(shí)刻時(shí)間、空間信息的數(shù)據(jù)流。
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型通過(guò)接收GPS NEMA數(shù)據(jù)和車(chē)輪計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)路測(cè)量車(chē)多傳感器在時(shí)間坐標(biāo)和空間坐標(biāo)上的統(tǒng)一，解決了車(chē)載路面檢測(cè)車(chē)多傳感器集成同步控制問(wèn)題。同時(shí)，它也可以解決其它類(lèi)似的多傳感器數(shù)據(jù)采集時(shí)的集成同步控制問(wèn)題。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)連接圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的組成框圖。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖控制部分。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖通訊及顯示部分。
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖同步脈沖輸出部分。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
由圖1看出，道路測(cè)量車(chē)多傳感器集成同步控制器輸入數(shù)據(jù)包括GPS NEMA數(shù)據(jù)和車(chē)輪編碼數(shù)據(jù)。輸出數(shù)據(jù)包括同步控制脈沖，分別接至測(cè)量車(chē)上的相應(yīng)傳感器；含有同步時(shí)刻時(shí)間、空間信息的數(shù)據(jù)流，接至控制計(jì)算機(jī)。
在圖2中，PIC18F258的串口由電子開(kāi)關(guān)控制分時(shí)復(fù)用，控制GPS并發(fā)送同步數(shù)據(jù)流。GPS NEMA數(shù)據(jù)接至的PIC18F258的異步串口，車(chē)輪編碼數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)濾波和CPLD預(yù)處理以后，接至PIC18F258的TIMER1接口。液晶顯示器顯示GPS衛(wèi)星信號(hào)接收狀態(tài)、同步脈沖產(chǎn)生數(shù)量、整機(jī)工作狀態(tài)、同步脈沖發(fā)生時(shí)間間隔或者距離間隔。鍵盤(pán)用來(lái)調(diào)整整機(jī)工作參數(shù)。
權(quán)利要求1.道路測(cè)量車(chē)多傳感器集成同步控制器，其特征在于它包括車(chē)輪編碼器、濾波器、CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件、GPS模塊、微處理器、電子開(kāi)關(guān)和高穩(wěn)晶振，車(chē)輪編碼器、濾波器和CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件依次電連接，CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件的同步脈沖連接微處理器，微處理器分別連接電子開(kāi)關(guān)和高穩(wěn)晶振，GPS模塊的PPS脈沖輸出端連接微處理器，GPS模塊的NEMA數(shù)據(jù)端與電子開(kāi)關(guān)相連接，微處理器與電子開(kāi)關(guān)相連接。
專(zhuān)利摘要一種道路測(cè)量車(chē)多傳感器集成同步控制器，其特征在于它包括車(chē)輪編碼器(旋轉(zhuǎn)編碼器)、濾波器、CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件、GPS模塊、微處理器(同步控制器板載MCU PIC18F258)、電子開(kāi)關(guān)和高穩(wěn)晶振，車(chē)輪編碼器、濾波器和CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件依次電連接，CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件的同步脈沖連接微處理器，微處理器分別連接電子開(kāi)關(guān)和高穩(wěn)晶振，GPS模塊的PPS脈沖輸出端連接微處理器，GPS模塊的NEMA數(shù)據(jù)端與電子開(kāi)關(guān)相連接，微處理器與電子開(kāi)關(guān)相連接。本裝置用GPS數(shù)據(jù)和車(chē)輪計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，處理后產(chǎn)生同步控制數(shù)據(jù)控制道路檢車(chē)上的線(xiàn)掃描相機(jī)、前方道路圖像采集相機(jī)、激光測(cè)距機(jī)、超聲波傳感器同步協(xié)調(diào)工作，同時(shí)向中心計(jì)算機(jī)輸出包含同步時(shí)刻時(shí)間、空間信息的數(shù)據(jù)流。
文檔編號(hào)G08G1/01GK2911612SQ20062009688
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者李清泉, 毛慶洲, 李必軍, 高文武, 方志祥, 羅開(kāi)勝, 胡慶武 申請(qǐng)人:武漢武大卓越科技有限責(zé)任公司