專利名稱：道路測量車多傳感器集成同步控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實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)用于車載道路檢測多傳感器系統(tǒng)集成。
背景技術(shù)：
目前，在車載多傳感器對地測量領(lǐng)域，系統(tǒng)中各傳感器的工作及數(shù)據(jù)采集獨立構(gòu)成一個小的系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)融合存在很大的局限性和無法消除的缺陷，導致數(shù)據(jù)在時空對準方面產(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、或者多個傳感器同時工作都需要某些傳感器的數(shù)據(jù)時，可能會造成某些傳感器的冗余，同時使得采集的數(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)有車載多傳感器數(shù)據(jù)采集中，數(shù)據(jù)相互獨立的問題，本實用新型提供一種道路測量車多傳感器集成同步控制器，接收GPS數(shù)據(jù)和車輪計數(shù)數(shù)據(jù)，處理后控制道路測量車上的線掃描相機、前方道路圖像采集相機、激光測距機、超聲波傳感器同步協(xié)調(diào)工作。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是道路測量車多傳感器集成同步控制器，其特征在于它包括車輪編碼器(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)、電子開關(guān)和高穩(wěn)晶振，車輪編碼器、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)端與電子開關(guān)相連接，微處理器與電子開關(guān)相連接。
車輪編碼器(旋轉(zhuǎn)編碼器)產(chǎn)生的車輪旋轉(zhuǎn)脈沖，經(jīng)濾波器濾波后，送入CPLD處理，GPS模塊輸出PPS脈沖進入CPLD作為校時脈沖，GPS模塊NEMA數(shù)據(jù)進入單片機校時，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)電子開關(guān)復(fù)用串口輸出，同步脈沖經(jīng)CPLD調(diào)理后輸出。
本實用新型的道路測量車多傳感器集成同步控制器，通過GPS模塊(GARMINGPS15L)獲得NEMA數(shù)據(jù)流，解調(diào)出時間信息；通過旋轉(zhuǎn)的車輪編碼器得到車輪轉(zhuǎn)動數(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)定的時間間隔或者距離間隔發(fā)出同步控制信號，該信號由CPLD(EPM7128SLC84-15)負責解釋為以下四種數(shù)據(jù)(1)脈沖輸出頻率與車輪編碼器輸入頻率相同，占空比1∶1，當車輪編碼器的輸出頻率小于400Hz時，固定輸出400Hz；(2)脈沖輸出頻率與車輪編碼器輸入頻率之比為1∶4，占空比1∶1；(3)脈沖輸出頻率與車輪編碼器輸入頻率之比為1∶1024，在正常情況下為高電平，當輸出時為低電平，低電平脈沖寬度1ms～2ms；(4)脈沖輸出頻率與車輪編碼器輸入頻率之比為1∶8192，在正常情況下為低電平，當輸出時為高電平，高電平脈沖寬度5ms～20ms?？刂凭€掃描相機、前方道路圖像采集相機、激光測距機、超聲波傳感器協(xié)同工作。當同步信號發(fā)出時，同步控制器同時向中心計算機輸出包含同步時刻時間、空間信息的數(shù)據(jù)流。
本實用新型的有益效果是本實用新型通過接收GPS NEMA數(shù)據(jù)和車輪計數(shù)數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)路測量車多傳感器在時間坐標和空間坐標上的統(tǒng)一，解決了車載路面檢測車多傳感器集成同步控制問題。同時，它也可以解決其它類似的多傳感器數(shù)據(jù)采集時的集成同步控制問題。


圖1是本實用新型實施例的系統(tǒng)連接圖。
圖2是本實用新型實施例的組成框圖。
圖3是本實用新型實施例的電路原理圖控制部分。
圖4是本實用新型實施例的電路原理圖通訊及顯示部分。
圖5是本實用新型實施例的電路原理圖同步脈沖輸出部分。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
由圖1看出，道路測量車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，分別接至測量車上的相應(yīng)傳感器；含有同步時刻時間、空間信息的數(shù)據(jù)流，接至控制計算機。
在圖2中，PIC18F258的串口由電子開關(guān)控制分時復(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，車輪編碼數(shù)據(jù)經(jīng)過濾波和CPLD預(yù)處理以后，接至PIC18F258的TIMER1接口。液晶顯示器顯示GPS衛(wèi)星信號接收狀態(tài)、同步脈沖產(chǎn)生數(shù)量、整機工作狀態(tài)、同步脈沖發(fā)生時間間隔或者距離間隔。鍵盤用來調(diào)整整機工作參數(shù)。
權(quán)利要求1.道路測量車多傳感器集成同步控制器，其特征在于它包括車輪編碼器、濾波器、CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件、GPS模塊、微處理器、電子開關(guān)和高穩(wěn)晶振，車輪編碼器、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)端與電子開關(guān)相連接，微處理器與電子開關(guān)相連接。
專利摘要一種道路測量車多傳感器集成同步控制器，其特征在于它包括車輪編碼器(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)、電子開關(guān)和高穩(wěn)晶振，車輪編碼器、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)端與電子開關(guān)相連接，微處理器與電子開關(guān)相連接。本裝置用GPS數(shù)據(jù)和車輪計數(shù)數(shù)據(jù)，處理后產(chǎn)生同步控制數(shù)據(jù)控制道路檢車上的線掃描相機、前方道路圖像采集相機、激光測距機、超聲波傳感器同步協(xié)調(diào)工作，同時向中心計算機輸出包含同步時刻時間、空間信息的數(shù)據(jù)流。
文檔編號G08G1/01GK2911612SQ20062009688
公開日2007年6月13日 申請日期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, 羅開勝, 胡慶武 申請人:武漢武大卓越科技有限責任公司