专利名称：道路测量车多传感器集成同步控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种新型多传感器数据采集集成同步控制装置，主要应用于车载道路检测多传感器系统集成。
背景技术：
目前，在车载多传感器对地测量领域，系统中各传感器的工作及数据采集独立构成一个小的系统，其数据融合存在很大的局限性和无法消除的缺陷，导致数据在时空对准方面产生很大的误差。尤其某些传感器的工作需要其他传感器协同时、或者多个传感器同时工作都需要某些传感器的数据时，可能会造成某些传感器的冗余，同时使得采集的数据产生冗余，数据的一致性难以保证，处理变得复杂。
发明内容
为了克服现有车载多传感器数据采集中，数据相互独立的问题，本实用新型提供一种道路测量车多传感器集成同步控制器，接收GPS数据和车轮计数数据，处理后控制道路测量车上的线扫描相机、前方道路图像采集相机、激光测距机、超声波传感器同步协调工作。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是道路测量车多传感器集成同步控制器，其特征在于它包括车轮编码器(旋转编码器)、滤波器、CPLD复杂可编程逻辑器件、GPS模块、微处理器(同步控制器板载MCU PIC18F258)、电子开关和高稳晶振，车轮编码器、滤波器和CPLD复杂可编程逻辑器件依次电连接，CPLD复杂可编程逻辑器件的同步脉冲连接微处理器，微处理器分别连接电子开关和高稳晶振，GPS模块的PPS脉冲输出端连接微处理器，GPS模块的NEMA数据端与电子开关相连接，微处理器与电子开关相连接。
车轮编码器(旋转编码器)产生的车轮旋转脉冲，经滤波器滤波后，送入CPLD处理，GPS模块输出PPS脉冲进入CPLD作为校时脉冲，GPS模块NEMA数据进入单片机校时，处理后产生同步数据和同步脉冲，同步数据经电子开关复用串口输出，同步脉冲经CPLD调理后输出。
本实用新型的道路测量车多传感器集成同步控制器，通过GPS模块(GARMINGPS15L)获得NEMA数据流，解调出时间信息；通过旋转的车轮编码器得到车轮转动数据，推算出足够经度的空间位置信息。同步控制器的微处理器(板载MCUPIC18F258)处理后，根据设定的时间间隔或者距离间隔发出同步控制信号，该信号由CPLD(EPM7128SLC84-15)负责解释为以下四种数据(1)脉冲输出频率与车轮编码器输入频率相同，占空比1∶1，当车轮编码器的输出频率小于400Hz时，固定输出400Hz；(2)脉冲输出频率与车轮编码器输入频率之比为1∶4，占空比1∶1；(3)脉冲输出频率与车轮编码器输入频率之比为1∶1024，在正常情况下为高电平，当输出时为低电平，低电平脉冲宽度1ms～2ms；(4)脉冲输出频率与车轮编码器输入频率之比为1∶8192，在正常情况下为低电平，当输出时为高电平，高电平脉冲宽度5ms～20ms。控制线扫描相机、前方道路图像采集相机、激光测距机、超声波传感器协同工作。当同步信号发出时，同步控制器同时向中心计算机输出包含同步时刻时间、空间信息的数据流。
本实用新型的有益效果是本实用新型通过接收GPS NEMA数据和车轮计数数据，可以实现路测量车多传感器在时间坐标和空间坐标上的统一，解决了车载路面检测车多传感器集成同步控制问题。同时，它也可以解决其它类似的多传感器数据采集时的集成同步控制问题。
图1是本实用新型实施例的系统连接图。
图2是本实用新型实施例的组成框图。
图3是本实用新型实施例的电路原理图控制部分。
图4是本实用新型实施例的电路原理图通讯及显示部分。
图5是本实用新型实施例的电路原理图同步脉冲输出部分。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
由图1看出，道路测量车多传感器集成同步控制器输入数据包括GPS NEMA数据和车轮编码数据。输出数据包括同步控制脉冲，分别接至测量车上的相应传感器；含有同步时刻时间、空间信息的数据流，接至控制计算机。
在图2中，PIC18F258的串口由电子开关控制分时复用，控制GPS并发送同步数据流。GPS NEMA数据接至的PIC18F258的异步串口，车轮编码数据经过滤波和CPLD预处理以后，接至PIC18F258的TIMER1接口。液晶显示器显示GPS卫星信号接收状态、同步脉冲产生数量、整机工作状态、同步脉冲发生时间间隔或者距离间隔。键盘用来调整整机工作参数。
权利要求1.道路测量车多传感器集成同步控制器，其特征在于它包括车轮编码器、滤波器、CPLD复杂可编程逻辑器件、GPS模块、微处理器、电子开关和高稳晶振，车轮编码器、滤波器和CPLD复杂可编程逻辑器件依次电连接，CPLD复杂可编程逻辑器件的同步脉冲连接微处理器，微处理器分别连接电子开关和高稳晶振，GPS模块的PPS脉冲输出端连接微处理器，GPS模块的NEMA数据端与电子开关相连接，微处理器与电子开关相连接。
专利摘要一种道路测量车多传感器集成同步控制器，其特征在于它包括车轮编码器(旋转编码器)、滤波器、CPLD复杂可编程逻辑器件、GPS模块、微处理器(同步控制器板载MCU PIC18F258)、电子开关和高稳晶振，车轮编码器、滤波器和CPLD复杂可编程逻辑器件依次电连接，CPLD复杂可编程逻辑器件的同步脉冲连接微处理器，微处理器分别连接电子开关和高稳晶振，GPS模块的PPS脉冲输出端连接微处理器，GPS模块的NEMA数据端与电子开关相连接，微处理器与电子开关相连接。本装置用GPS数据和车轮计数数据，处理后产生同步控制数据控制道路检车上的线扫描相机、前方道路图像采集相机、激光测距机、超声波传感器同步协调工作，同时向中心计算机输出包含同步时刻时间、空间信息的数据流。
文档编号G08G1/01GK2911612SQ20062009688
公开日2007年6月13日 申请日期2006年5月26日 优先权日2006年5月26日
发明者李清泉, 毛庆洲, 李必军, 高文武, 方志祥, 罗开胜, 胡庆武 申请人:武汉武大卓越科技有限责任公司