专利名称：基于光电收发传感器的计数器及其实现方法
技术领域：
本发明属于电子设备领域。
背景技术：
目前，通过字轮组成的计数器在多种领域有着广泛的应用。比如， 在煤气表抄数领域。随着技术的发展，由于直接进入用户的家庭或营 业场所多有不便之处，于是，煤气表的远程抄数就成了当前煤气表领 域的热点难题。
在解决煤气表远程抄数方面，有多种解决方案，有直接采用字轮 旋转产生电脉冲信号的方案，也有釆用光电感应器件来对字轮的旋转 进行测试、换算的结构。
其中，现有的通过光电感应器件实现的测试操作，都是以数字信 号进行读数的。但因为旋转的字轮是圆形，在同一字轮相邻的两个数 字之间，经常会造成误码事件的发生。比如，目前市场上常规应用的
煤气表远程抄表计数器，出现误读的几率为1 ~ 2%。
如何消除现有远程计数器的误差，是当务之急，也是难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于光电收发传感器的计数器及其实 现方法，能够通过光电反射及数值分析的方式实现准确读数。
一种基于光电收发传感器的计数器，它是这么实现的，该计数器 包括
转轮，在转轮上设置有通过反光区和非反光区组成的转轮反光工 作层；
光电收发传感器阵列，对应着所述的转轮反光工作层，设置有通 过发光器件和感光器件组成的光电收发传感器组；
不确定点比较模块，根据光电收发传感器阵列所获得的转轮上反 光数据，来确定各光电收发传感器组所对应的转轮区域是否为不确定 点的模块结构；
4数值运算处理模块，是根据光电收发传感器阵列在筛除不确定点 之后，将所获得的数字信号换算成数值的模块结构。
进一步，本发明所描述的基于光电收发传感器的计数器还包括有
如下技术要点
所述的转轮，被均匀设置有数字的字轮环绕着。
所述的转轮反光工作层上，设置有相互连贯的反光区和非反光 区，反光区和非反光区各占转轮反光工作层的一半。
在光电收发传感器阵列中，对应着每个字轮，设置有连贯并均匀 分布的5个光电收发传感器组，光电收发传感器组之间的间隔和字轮 上的数字间隔相配套。
所述的5个光电收发传感器连续排列，相邻传感器中点间方向角 相差36度。
在所述的不确定点比较模块中，配套着针对于光电收发传感器阵 列所获得的AD釆样数值，按数值的高低依次分为三个区域，分别是 反光区域、临界区域和非反光区域，凡属于临界区域内的点为不确定 点。
所述的光电收发传感器阵列，设置在柔性PCB板上。
一种基于光电收发传感器的计数器的实现方法，它是这么实现
的，该方法包括如下步骤
步骤l，设定光电收发传感器组的临界区域阈值；
步骤2,利用光电收发传感器阵列对计数器的转轮反光工作层进
行感光；
步骤3，将各光电传收发感器阵列中所获得的感光数据与临界区 域阈值进行比较；
步骤4,凡是不确定点，在计数时除去该不确定点，凡是确定点， 计数时数据保留；
步骤5,利用光电收发传感器阵列中保留下的确定点计算出对应 数值。进一步，本发明所描述的基于光电收发传感器的计数器的实现方
法，还包括有如下技术要点
在所述的步骤2和步骤3中，利用光电收发传感器阵列所获得的 AD釆样数值，与临界区域阈值进行比较，凡是高于临界区域阈值范 围的，视为反光区域，凡是低于临界区域阈值范围的，视为非反光区 域，凡在临界区域阈值范围内，视为不确定点。
所述的转轮反光工作层上，设置有相互连贯的反光区和非反光 区，反光区和非反光区各占转轮反光工作层的一半。
对应着每个字轮的转轮反光工作层，设置有连续五个中点间相隔 36度的光电收发传感器组。
通过前述的转轮反光工作层所获得的不确定点，至多有一个。
本发明的优点在于利用本发明中的AD读数机制，可以直接找 到字轮上的不确定点，从而能够从根本上消除字轮的读数误差，这对 于要求读数准确的转轮计数领域有着重要价值。
下面结合附图对本发明进行更详细的说明。
图1是本发明所述的一种基于光电收发传感器的计数器的一种 具体实施例的示意图，具体应用例为一种煤气表。
图2是本发明所述的一种基于光电收发传感器的计数器的一种 具体实施例结构示意图，对应着图l所示的实施例。
图3是本发明所述的一种基于光电收发传感器的计数器的结构 示意图。
图4是本发明所述的一种基于光电收发传感器的计数器的实现 方法的流程图。
具体实施例方式
100-基于光电收发传感器的计数器，110-燃气表计数器，120-计数器壳体，130-目视数字窗口， 140-转轮，141-字轮，150-转轮反 光工作层，151-反光区，152-非反光区;200-光电收发传感器阵列，
6210-光电收发传感器组，211-发光器件，212-感光器件，220-柔性 PCB板。
本发明提供一种基于光电收发传感器的计数器100,通过该装 置，利用光电反射的方式，能够对字轮进行准确读数，并能够将所读 到的数值以电信号的形式输出。作为典型的应用，是在煤气表的远程 抄数方面；当然，具体的应用领域是不限定的，凡是需要使用字轮进 行远程数值抄数，包括有线信道的远程抄数和无线信道的远程抄数， 都可以应用。
在本发明中，该基于光电收发传感器的计数器100主要包括如下 结构
① 转轮140。在转轮的表面上，设置有转轮反光工作层150，该 转轮反光工作层150上设置有反光区151和非反光区152。
其中的反光区151的反光性能强；非反光区152的反光性能弱。
进一步，这儿所述的转轮140,是被均匀设置有数字的字轮141 环绕着。该数字通常是0~9十个阿拉伯数字，但也不限定，比如， 采用符号I ~ X的计数方式，以及其它的计数方式，也同样可以。
当然，字轮141上所设置的内容，还可以不是数字，其它如字母、 文字、符号，甚至图形等，也都可以。
另外，参图3所示，作为本发明中的一个优选的实施例而非限定， 可以在所述的转轮反光工作层150上，设置有相互连贯的反光区151 和非反光区152，其中反光区151和非反光区152各占转轮反光工作 层15Q的一半。
② 光电收发传感器阵列200。对应着所述的转轮反光工作层150， 设置有通过发光器件和感光器件组成的光电收发传感器组210。
其中的发光器件，作为举例，可采用发光LED来实现；而配套的 感光器件，可以采用半导体感光器件来实现即可。在^f吏用中，发光器 件发出光线，照射到转轮反光工作层150上，反射后的光线再传输到 邻近的感光器件上，利用感光器件测试出反射光的强度。
在本发明中，光电收发传感器阵列100对应着每个字轮141，设置有连贯并均勻分布的5个光电收发传感器组210，光电收发传感器 组210之间的间隔和字轮141上的数字间隔相对应。
更进一步，为了确保所产生的不确定点只有一个，那么需要保证 的一点是反光区151和非反光区152相交的两处区域，至多只能有 一处区域落在光电收发传感器阵列200的测试范围之内；而另一方 面，为了获得尽可能多的测试信息，光电收发传感器阵列200的测试 范围又要尽可能大。
于是，这样的实施方案是推荐的对应着同一个字轮141，所述 的5个光电收发传感器组210的首尾两个光电收发传感器组210与配 套字轮141中心间的连线，接近半圆但不足半圓。即光电测试的覆 盖范围，尽可能覆盖转轮反射工作层150的一半，但不到一半。
而整个光电收发传感器阵列200,作为优选的实施例而非限定， 可设置在柔性PCB板上。
③ 不确定点比较模块。它是根据光电收发传感器阵列200所获得 的转轮140上的反光数据，来确定各光电收发传感器组210所对应的 转轮区域是否为不确定点的模块结构。
下面通过具体的实施例进行描述。我们配套着针对于光电收发传 感器阵列200所获得的AD采样数值，按数值的高低依次分为三个区 域，分别是反光区域、临界区域和非反光区域。其中，反光区域的反 射光线的强度最高，与转轮反光工作层150中的反光区151相对应； 非反光区域的反射光线强度最低，与转轮反光工作层150中的非反光 区152相对应；临界区域的反射光线的强度，介于反光区域和非反光 区域的光线强度之间，与转轮反光工作层150中反光区151和非反光 区152交错的部位相对应。
凡反射光线强度在临界区域上下阈值之间，所对应的光电收发传 感器组，均^L为不确定点，在数值计算时将该点删除即可。而确定了 的反光区域，可视为数字信号"1"，确定了的非反光区域，可视为 数字信号"0"。
④ 数值运算处理模块。是根据光电收发传感器阵列在筛除不确定
8点之后，将所获得的数字信号换算成数值的模块结构。
该模块主要用来实现字轮141上数字的运算功能。如前所述，如 果测试结果没有包含不确定点的话，那么，5个光电收发传感器组就 相当于5个二进制点，通过25个可能性数值来确定0~ 9十个数字； 如果测试结果包含一个不确定点的话，那么，4个光电收发传感器组 就相当于4个二进制点，通过24个可能性数值来确定0 ~ 9十个数字。
进一步，本发明还描述了一种基于光电收发传感器的计数器的实 现方法，利用该方法，可以有效、准确地实现针对于转轮140的计数 操作。参照着附图4，该方法主要包括如下5个步骤 步骤l，设定光电收发传感器组的临界区域阔值。 如前所述，临界区域阈值，是对应着反光区151和非反光区152 相交错位置的反光强度阁值，用以判定不确定点。
步骤2,利用光电收发传感器阵列210对计数器的转轮反光工作 层150进行感光。
转轮反光工作层150的描述，与前述的内容一致。作为一种优选 的实施例，可设置相互连贯的反光区151和非反光区152,其中反光 区151和非反光区152各占转轮反光工作层150的一半。
对应着每个字轮141的反射工作层，设置有五个光电收发传感器 组210组合起来的接近半圆的光电收发传感器阵列200。
然后，根据测量信号，利用光电收发传感器阵列210对转轮反光 工作层150进行感光即可。
步骤3,将各光电收发传感器阵列200中所获得的感光数据与临 界区域阈值进行比较。
作为举例，利用光电收发传感器阵列210所获得的AD采样数值， 与临界区域阈值进行比较，凡是高于临界区域阈值范围的，视为非反 光区域，凡低于临界区域阈值范围的，视为反光区域，凡在临界区域 阈值范围内，视为不确定点。
步骤4，凡是不确定点，在计数时除去该不确定点，凡是确定点，计数时数据保留。
如前所述，所获得的不确定点，至多有一个，在计数时将不确定 点去掉即可。
步骤5，利用光电收发传感器阵列中保留下的确定点计算出对应 数值。
该过程具体是利用数值运算处理模块来完成的。如前所述，如果 测试结果没有包含不确定点的话，那么，5个光电收发传感器组210 就可以对应5个二进制点，通过25个可能来确定0~9十个数字；如 果测试结果包含一个不确定点的话，那么，就用余下的4个光电收发 传感器组210来对应4个二进制点，通过24个可能来确定0~9十个数字。
利用本发明，通过AD读数机制，以及通过不确定点比较模块来 确定字轮上不确定点的方法，从根本上消除了因反光区与非反光区交 错而造成的光电读数误差。
以上是对本发明的描述而非限制，基于本发明思想的其它实施 例，亦均在本发明的保护范围之中。
权利要求
1. 一种基于光电收发传感器的计数器，其特征在于该计数器包括转轮，在转轮上设置有反光区和非反光区组成的转轮反光工作层；光电收发传感器阵列，对应着所述的转轮反光工作层，设置有通过发光器件和感光器件组成的光电收发传感器组；不确定点比较模块，根据光电收发传感器阵列所获得的转轮上的反光数据，来确定各光电收发传感器组所对应的转轮区域是否为不确定点的模块结构；数值运算处理模块，是根据光电收发传感器阵列在筛除不确定点之后，将所获得的数字信号换算成数值的模块结构。
2. 根据权利要求1所述的基于光电收发传感器的计数器，其特征 在于所述的转轮，被均匀设置有数字的字轮环绕着。
3. 根据权利要求1所述的基于光电收发传感器的计数器，其特征 在于所述的转轮反光工作层上，设置有相互连贯的反光区和非反光 区，其中反光区和非反光区各占转轮反光工作层的一半。
4. 根据权利要求1所述的基于光电收发传感器的计数器，其特征 在于在光电收发传感器阵列中，对应着每个字轮，设置有连贯并均 匀分布的5个光电收发传感器组，光电收发传感器组之间的间隔和字 轮上的数字间隔相匹配。
5. 根据权利要求4所述的基于光收发传感器的计数器，其特征在 于所述的5个光电收发传感器连续排列，相邻传感器中点间的方向 夹角为36度。
6. 根据权利要求1所述的基于光电收发传感器的计数器，其特征 在于在所述的不确定点比较^^块中，配套着针对于光电收发传感器 阵列所获得的AD采样数值，按数值分为三个区域，分别是反光区域、 临界区域和非反光区域，凡属于临界区域内的点为不确定点。
7. 根据权利要求1所述的基于光电收发传感器的计数器，其特征 在于所述的光电收发传感器阵列，设置在柔性PCB板上。
8. —种根据权利要求1所述的基于光电收发传感器的计数器的 实现方法，其特征在于该方法包括如下步骤步骤l,设定光电收发传感器组的临界区域阈值； 步骤2，利用光电收发传感器阵列对计数器的转轮反光工作层进 行感光；步骤3，将各光电收发传感器阵列中所获得的感光数据与临界区 域阈值进行比较；步骤4，凡是感光数据在临界区域阈值内的光电传感器组为不确 定点，在计数时除去该不确定点，凡是确定点，计数时数据保留；步骤5,利用光电收发传感器阵列中保留下来的确定点计算出对 应数值。
9. 根据权利要求8所述的基于光电收发传感器的计数器的实现 方法，其特征在于在所述的步骤2和步骤3中，利用光电收发传感 器阵列所获得的AD釆样数值，与临界区域阈值进行比较，凡是高于 临界区域阈值范围的，视为反光区域，凡是低于临界区域阈值范围的， 视为非反光区域，凡在临界区域阈值范围内，视为不确定点。
10. 根据权利要求8所述的基于光电收发传感器的计数器的实现 方法，其特征在于所述的转轮反光工作层上，设置有相互连贯的反 光区和非反光区，其中反光区和非反光区各占转轮反射工作层的一 半。
11. 根据权利要求8所述的基于光电收发传感器的计数器的实现 方法，其特征在于对应着每个字轮的转轮反光工作层，设置有五个 中点相隔36度组合起来的光电收发传感器组。
12. 根据权利要求10或11所述的基于光电收发传感器的计数器 的实现方法，其特征在于通过该转轮反光工作层所获得的不确定点， 至多有一个。
全文摘要
本发明提供一种基于光电收发传感器的计数器及其实现方法，属于电子设备领域。它是这么实现的，该计数器包括转轮、光电收发传感器阵列、不确定点比较模块，以及数值运算处理模块。本发明的优点在于利用本发明中的AD读数机制，可以直接找到字轮上的不确定点，从而能够从根本上消除了字轮的读数误差，这对于要求读数准确的转轮计数领域有着重要价值。
文档编号G01F15/00GK101451870SQ20081020433
公开日2009年6月10日 申请日期2008年12月10日 优先权日2008年12月10日
发明者刘荣鑫, 奕 宋, 郭兆斌 申请人:上海复展照明科技有限公司