一种基于磁传感器的里程测量系统及方法

1.本发明涉及里程测量技术领域，特别是涉及一种基于磁传感器的里程测量系统以及一种基于磁传感器的里程测量方法。


背景技术：

2.现自行车，摩托车或者其它的交通工具的测距测速仪器不是十分的准确，有些甚至会出现较大的误差。在现阶段，如自行车等交通工具中的里程测量装置通常是使用一个磁传感器，一个放在车轮辐条上的磁铁，来测距测速。这往往会出现漏检的情况，从而出现测量误差。有的仪器用多个磁传感器，多个磁铁，这样虽然对漏检有所改善，但同时加大了硬件的损耗，而且上述两种方案均无法解决因车子倒车所形成的里程测量错误。因此如何避免因车子倒车所形成的里程测量错误是本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种基于磁传感器的里程测量系统，可以避免因车子倒车所形成的里程测量错误；本发明还提供了一种基于磁传感器的里程测量方法，可以避免因车子倒车所形成的里程测量错误。
4.为解决上述技术问题，本发明提供一种基于磁传感器的里程测量系统，包括处理器、磁力传感器和磁铁；
5.沿所述轮胎周向设置有至少三处磁铁安装部，所述磁铁安装部设置有磁铁，任一处所述磁铁安装部经过所述磁力传感器所产生的波形均不相同；
6.所述处理器用于：
7.通过磁力传感器获取轮胎滚动过程中因磁铁跟随所述轮胎滚动所产生的波形；
8.根据所述波形确定轮胎的滚动方向；所述滚动方向包括前进方向和后退方向；
9.根据所述波形确定所述轮胎在当前计算轮次中的行驶距离；当所述滚动方向为前进方向时，所述行驶距离为正数；当所述滚动方向为后退方向时，所述行驶距离为负数；
10.根据所述行驶距离确定当前的总行驶距离。
11.可选的，所述磁铁安装部安装的磁铁数量均不相同。
12.可选的，所述磁铁安装部沿所述轮胎周向均匀分布。
13.可选的，所述处理器还用于：
14.当所述波形为非完整波形时，使用上一计算轮次中的行驶距离作为当前计算轮次中的行驶距离。
15.可选的，所述处理器还用于：
16.当连续出现非完整波形的次数达到预设次数时，进行告警。
17.可选的，所述处理器还用于：
18.将所述非完整波形与完整波形做对比，确定发生故障的磁铁安装部。
19.本发明还提供了一种基于磁传感器的里程测量方法，应用于处理器，包括：
20.通过磁力传感器获取轮胎滚动过程中因磁铁跟随所述轮胎滚动所产生的波形；沿所述轮胎周向设置有至少三处磁铁安装部，所述磁铁安装部设置有磁铁，任一处所述磁铁安装部经过所述磁力传感器所产生的波形均不相同；
21.根据所述波形确定轮胎的滚动方向；所述滚动方向包括前进方向和后退方向；
22.根据所述波形确定所述轮胎在当前计算轮次中的行驶距离；当所述滚动方向为前进方向时，所述行驶距离为正数；当所述滚动方向为后退方向时，所述行驶距离为负数；
23.根据所述行驶距离确定当前的总行驶距离。
24.可选的，在所述通过磁力传感器获取轮胎滚动过程中因磁铁跟随所述轮胎滚动所产生的波形之后，还包括：
25.当所述波形为非完整波形时，使用上一计算轮次中的行驶距离作为当前计算轮次中的行驶距离。
26.可选的，在所述通过磁力传感器获取轮胎滚动过程中因磁铁跟随所述轮胎滚动所产生的波形之后，还包括：
27.当连续出现非完整波形的次数达到预设次数时，进行告警。
28.可选的，在所述通过磁力传感器获取轮胎滚动过程中因磁铁跟随所述轮胎滚动所产生的波形之后，还包括：
29.将所述非完整波形与完整波形做对比，确定发生故障的磁铁安装部。
30.本发明所提供的一种基于磁传感器的里程测量系统，包括处理器、磁力传感器和磁铁；沿轮胎周向设置有至少三处磁铁安装部，磁铁安装部设置有磁铁，任一处磁铁安装部经过磁力传感器所产生的波形均不相同；处理器用于：通过磁力传感器获取轮胎滚动过程中因磁铁跟随轮胎滚动所产生的波形；根据波形确定轮胎的滚动方向；滚动方向包括前进方向和后退方向；根据波形确定轮胎在当前计算轮次中的行驶距离；当滚动方向为前进方向时，行驶距离为正数；当滚动方向为后退方向时，行驶距离为负数；根据行驶距离确定当前的总行驶距离。
31.由于各个磁铁安装部经过磁力传感器所产生的波形均不相同，因此可以根据磁力传感器获取的波形中不同波形的排列顺序确定轮胎是正向旋转还是逆向旋转，从而可以确定出载具是前进还是后退，进而在计算总里程时可以避免因车子倒车所形成的里程测量错误。
32.本发明还提供了一种基于磁传感器的里程测量方法，同样具有上述有益效果，在此不再进行赘述。
附图说明
33.为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明实施例所提供的一种基于磁传感器的里程测量系统的结构示意图；
35.图2为图1中处理器获取的波形示意图；
36.图3为本发明实施例所提供的一种基于磁传感器的里程测量方法的流程图。
37.图中：1.处理器、2.磁力传感器、3.磁铁、4.磁铁安装部。
具体实施方式
38.本发明的核心是提供一种基于磁传感器的里程测量方法。在现有技术中，无法仅仅依据磁铁和磁力传感器解决因车子倒车所形成的里程测量错误。
39.而本发明所提供的一种基于磁传感器的里程测量系统，包括处理器、磁力传感器和磁铁；沿轮胎周向设置有至少三处磁铁安装部，磁铁安装部设置有磁铁，任一处磁铁安装部经过磁力传感器所产生的波形均不相同；处理器用于：通过磁力传感器获取轮胎滚动过程中因磁铁跟随轮胎滚动所产生的波形；根据波形确定轮胎的滚动方向；滚动方向包括前进方向和后退方向；根据波形确定轮胎在当前计算轮次中的行驶距离；当滚动方向为前进方向时，行驶距离为正数；当滚动方向为后退方向时，行驶距离为负数；根据行驶距离确定当前的总行驶距离。
40.由于各个磁铁安装部经过磁力传感器所产生的波形均不相同，因此可以根据磁力传感器获取的波形中不同波形的排列顺序确定轮胎是正向旋转还是逆向旋转，从而可以确定出载具是前进还是后退，进而在计算总里程时可以避免因车子倒车所形成的里程测量错误。
41.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.请参考图1以及图2，图1为本发明实施例所提供的一种基于磁传感器的里程测量系统的结构示意图；图2为图1中处理器获取的波形示意图。
43.参见图1，在本发明实施例中，基于磁传感器的里程测量系统，其特征在于，包括处理器1、磁力传感器2和磁铁3；沿所述轮胎周向设置有至少三处磁铁安装部4，所述磁铁安装部4设置有磁铁3，任一处所述磁铁安装部4经过所述磁力传感器2所产生的波形均不相同；所述处理器1用于：通过磁力传感器2获取轮胎滚动过程中因磁铁3跟随所述轮胎滚动所产生的波形；根据所述波形确定轮胎的滚动方向；所述滚动方向包括前进方向和后退方向；根据所述波形确定所述轮胎在当前计算轮次中的行驶距离；当所述滚动方向为前进方向时，所述行驶距离为正数；当所述滚动方向为后退方向时，所述行驶距离为负数；根据所述行驶距离确定当前的总行驶距离。
44.本发明实施例所提供的一种基于磁传感器的里程测量系统通常应用于现自行车，摩托车等载具，在载具轮胎的辐条上，沿周向需要设置至少三处磁铁安装部4，其中每处磁铁安装部4均需要设置有磁铁3。在轮胎滚动过程中，每处磁铁安装部4所安装的磁铁3均需要通过固定于载具的磁力传感器2，使得磁力传感器2可以根据经过的磁铁3产生对应的波形。需要说明的是，每一处磁铁安装部4在经过磁力传感器2时，均会产生不同的波形。因此，在本发明实施例中轮胎向前滚动所产生的一段时间内的波形，与轮胎向后滚动所产生的一段时间内的波形并不相同。此时，可以根据波形的不同确定出轮胎具体是向前滚动还是向后滚动。
45.具体的，在本发明实施例中可以使得磁铁安装部4安装的磁铁3数量均不相同，从
而使得每处磁铁安装部4在经过磁力传感器2时会产生不同的波形。以三处磁铁安装部4为例，第一处磁铁安装部4可以仅设置一块磁铁3，此时该磁铁安装部4在经过磁力传感器2时的波形仅会有一个波峰；第二处磁铁安装部4可以设置两块磁铁3，此时该磁铁安装部4在经过磁力传感器2时的波形会有两个波峰；第三处磁铁安装部4可以设置三块磁铁3，此时该磁铁安装部4在经过磁力传感器2时的波形会有三个波峰。当然，对于磁铁安装部4的数量，以及每个磁铁安装部4中磁铁3的数量可以根据实际情况自行设定，在此不做具体限定。通常情况下，所述磁铁安装部4沿所述轮胎周向均匀分布，以保证测量的准确性。
46.参见图2，上述磁力传感器2会连接有处理器1，该处理器1首先会用于：通过磁力传感器2获取轮胎滚动过程中因磁铁3跟随所述轮胎滚动所产生的波形。需要说明的是，此处处理器1获取的波形通常是轮胎在持续滚动过程中，一端时间内获取的波形，该波形通常需要至少三处磁铁安装部4经过磁力传感器2所产生的完整波形。
47.之后，处理器1会用于：根据所述波形确定轮胎的滚动方向；所述滚动方向包括前进方向和后退方向。以上述三处磁铁安装部4为例，当处理器1获取的波形的波峰数量依次为“1
‑2‑
3”的循环时，可以确定轮胎滚动的方向，即滚动方向为前进方向；当处理器1获取的波形的波峰数量依次为“1
‑3‑
2”的循环时，可以确定轮胎滚动的方向，即滚动方向为后退方向。
48.再之后，处理器1会用于：根据所述波形确定所述轮胎在当前计算轮次中的行驶距离；当所述滚动方向为前进方向时，所述行驶距离为正数；当所述滚动方向为后退方向时，所述行驶距离为负数。上述计算轮次具体可以是根据时长来确定本轮计算的长短，也可以是根据波形数量来确定本轮计算的长短均可，视具体情况而定，在此不做具体限定。
49.上述根据波形确定轮胎在当前计算轮次中的行驶距离的过程，以上述三个磁铁安装部4为例，每当波形中波峰出现“1
‑2‑3‑
1”的波形，或出现“1
‑3‑2‑
1”的波形时，意味着轮胎滚动了一周。根据轮胎的周长以及上述波形出现的次数可以计算得到轮胎在当前计算轮次中的行驶距离。具体的，在本发明实施例中会当滚动方向为前进方向时，将行驶距离设置为正数；当滚动方向为后退方向时，将行驶距离设置为负数。需要说明的是，为了避免在一个计算轮次中出现表示多种行驶方向的波形，则需要合理调节计算轮次的长度，通常是每当轮胎滚动一周就作为一个计算轮次，计算该计算轮次中的行驶距离。
50.最后，处理器1会用于：根据所述行驶距离确定当前的总行驶距离。在计算总行驶距离，即行驶里程时，通过会累加之前计算得到的各个行驶距离，此时由于后退方向对应的行驶距离为负数，则在本步骤中会减去载具后退时移动的距离，即通常是将对应前进方向的前进距离减去后退方向对应的后退距离得到总行驶距离。从而避免因车子倒车所形成的里程测量错误，保证里程计算的准确性。
51.需要说明的是，在本发明实施例中处理器1还可以通过上述磁力传感器2测量得到的波形计算载具的移动速度。有关移动速度的具体计算过程可以参考现有技术，在此不再进行赘述。
52.本发明实施例所提供的一种基于磁传感器的里程测量系统，包括处理器1、磁力传感器2和磁铁3；沿轮胎周向设置有至少三处磁铁安装部4，磁铁安装部4设置有磁铁3，任一处磁铁安装部4经过磁力传感器2所产生的波形均不相同；处理器1用于：通过磁力传感器2获取轮胎滚动过程中因磁铁3跟随轮胎滚动所产生的波形；根据波形确定轮胎的滚动方向；
滚动方向包括前进方向和后退方向；根据波形确定轮胎在当前计算轮次中的行驶距离；当滚动方向为前进方向时，行驶距离为正数；当滚动方向为后退方向时，行驶距离为负数；根据行驶距离确定当前的总行驶距离。
53.由于各个磁铁安装部4经过磁力传感器2所产生的波形均不相同，因此可以根据磁力传感器2获取的波形中不同波形的排列顺序确定轮胎是正向旋转还是逆向旋转，从而可以确定出载具是前进还是后退，进而在计算总里程时可以避免因车子倒车所形成的里程测量错误。
54.有关本发明所提供的一种基于磁传感器的里程测量系统的具体内容将在下述发明实施例中做详细介绍。
55.区别于上述发明实施例，本发明实施例是在上述发明实施例的基础上，进一步的对处理器1的计算过程进行具体限定。其余内容已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。
56.在本发明实施例中，所述处理器1还用于：当所述波形为非完整波形时，使用上一计算轮次中的行驶距离作为当前计算轮次中的行驶距离。上述磁力传感器2检测到的波形可以分为完整波形与非完整波形，其中完整波形为各个磁铁安装部4均没有故障时经过磁力传感器2所产生的波形，而非完整波形为某一或某些磁铁安装部4发生故障时经过磁力传感器2所产生的波形。相比于完整波形，非完整波形会产生一定的改变。以上述三个磁铁安装部4为例，前进方向所对应波峰数量依次为“1
‑2‑
3”的波形，以及后退方向所对应波峰数量依次为“1
‑3‑
2”的波形均可以被认为是完整波形；而形如“2
‑3‑2‑
3”、“1
‑3‑
1”、“1
‑2‑
2”等波形则可以被认为时非完整波形。
57.在本发明实施例中，当出现非完整波形时，可能是磁力传感器2发生误检，也可能是磁体安装部发生故障。无论是发生哪种情况，由于载具的运动惯性，在本发明实施例中会使用上一计算轮次中所得到的行驶距离作为当前计算轮次中的行驶距离，以保证数据显示的连贯性。
58.具体的，在本发明实施例中，所述处理器1还用于：当连续出现非完整波形的次数达到预设次数时，进行告警。即在本发明实施例中还会统计上述非完整波形出现的次数。通常情况下，每当非完整波形出现时，在本发明实施例中处理器1会统计非完整波形出现的次数，或者是统计连续出现的非完整波形出现的次数。当非完整波形仅仅出现一次时，表示本次非完整波形可能仅仅是因为磁力传感器2误检，此时仅仅会使用上一计算轮次中的行驶距离作为当前计算轮次中的行驶距离，以保证运算的继续进行。当连续出现非完整波形的次数达到预设次数时，例如连续出现5次时，表明更大概率是磁铁安装部4存在问题，例如磁铁3脱落等。此时则需要告警，以提醒用户对本发明实施例所提供的一种基于磁传感器的里程测量系统进行维修。
59.进一步的，在本发明实施例中，可以根据连续出现非完整波形的次数，或者一段时间内出现非完整波形的次数，来确定本发明实施例所提供的一种基于磁传感器的里程测量系统的健康状态。例如，当统计的非完整波形次数为0次时，确定并显示健康状态为好；当统计的非完整波形次数为1次至3次时，确定并显示健康状态为中；当统计的非完整波形次数为3次以上时，确定并显示健康状态为差。上述健康状态的评价标准可以根据实际情况自行确定，也可以根据其他条件评价，例如非完整波形与完整波形之间的相似度等等，视具体情
况而定，在此不做具体限定。
60.具体的，在本发明实施例中，所述处理器1还用于：将所述非完整波形与完整波形做对比，确定发生故障的磁铁安装部4。由于在本发明实施例中每个经过磁力传感器2的磁铁安装部4所产生的波形均不相同，因此可以将非完整波形与完整波形做对比，对发生故障的磁铁安装部4进行定位，该流程通常是在确定磁铁安装部4出现故障之后，即当连续出现非完整波形的次数达到预设次数时再执行。以上述三个磁铁安装部4为例，若磁力传感器2获取的波形波峰数量为“2
‑3‑2‑
3”，则可以确定是仅设置有一个磁铁3的磁铁安装部4出现故障；若磁力传感器2获取的波形波峰数量为“1
‑2‑2‑1‑2‑
2”，则可以确定是设置有三个磁铁3的磁铁安装部4出现故障，且具体是设置有三个磁铁3的磁铁安装部4中一个磁铁3出现故障。在本发明实施例中具体可以通过将非完整波形与完整波形做对比，对发生故障的磁铁安装部4进行定位，从而便于维修人员进行维修。
61.具体的，在本发明实施例中，在当连续出现非完整波形的次数达到预设次数时，为了进一步保证里程测量的执行以及速度测量的执行，在本发明实施例中可以从非完整波形中确定出一个标志信号，根据该标志信号，使用现有技术中一个磁力传感器2，一块磁铁3的计算方法来计算行驶距离以及行驶速度。有关使用一个磁力传感器2以及一块磁铁3计算行驶距离以及行驶速度的具体算法可以参考现有技术，在此不再进行赘述。上述标志信号通常需要选取非完整波形中唯一的波形信号作为标识信号，以上述三个磁铁安装部4为例，若获取的非完整波形为“1
‑2‑
2”时，可以将“1”作为标志信号；当非完整波形为“1
‑1‑
3”时，可以将“3”作为标志信号等等。
62.本发明实施例所提供的一种基于磁传感器的里程测量系统，由于各个磁铁安装部4经过磁力传感器2所产生的波形均不相同，因此可以根据磁力传感器2获取的波形中不同波形的排列顺序确定轮胎是正向旋转还是逆向旋转，从而可以确定出载具是前进还是后退，进而在计算总里程时可以避免因车子倒车所形成的里程测量错误。当出现非完整波形时，可以根据非完整波形确定故障发生位置，同时在故障发生之后依然可以进行里程的测量以及速度的测量。
63.下面对本发明实施例所提供的一种基于磁传感器的里程测量方法进行介绍，下文描述的基于磁传感器的里程测量方法与上文描述的基于磁传感器的里程测量系统可相互对应参照。
64.请参考图3，图3为本发明实施例所提供的一种基于磁传感器的里程测量方法的流程图。
65.本发明实施例所提供的一种基于磁传感器的里程测量方法具体应用于处理器1，有关处理器1、磁铁安装部4、磁力传感器2等相关结构的具体内容已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。用于实现上述基于磁传感器的里程测量系统的具体功能。参见图3，在本发明实施例中，一种基于磁传感器的里程测量方法包括：
66.s101：通过磁力传感器获取轮胎滚动过程中因磁铁跟随轮胎滚动所产生的波形。
67.在本发明实施例中，沿所述轮胎周向设置有至少三处磁铁安装部4，所述磁铁安装部4设置有磁铁3，任一处所述磁铁安装部4经过所述磁力传感器2所产生的波形均不相同。
68.s102：根据波形确定轮胎的滚动方向。
69.在本发明实施例中，所述滚动方向包括前进方向和后退方向。
70.s103：根据波形确定轮胎在当前计算轮次中的行驶距离。
71.在本发明实施例中，当所述滚动方向为前进方向时，所述行驶距离为正数；当所述滚动方向为后退方向时，所述行驶距离为负数。
72.s104：根据行驶距离确定当前的总行驶距离。
73.具体的，在本发明实施例中，在s101之后，还可以包括：
74.当所述波形为非完整波形时，使用上一计算轮次中的行驶距离作为当前计算轮次中的行驶距离。
75.具体的，在本发明实施例中，在s101之后，还可以包括：
76.当连续出现非完整波形的次数达到预设次数时，进行告警。
77.具体的，在本发明实施例中，在s101之后，还可以包括：
78.将所述非完整波形与完整波形做对比，确定发生故障的磁铁安装部4。
79.具体的，在本发明实施例中，在s101之后，还可以包括：
80.根据预设时间段内出现非完整波形的次数确定健康状态。
81.具体的，在本发明实施例中，在s101之后，还可以包括：
82.当连续出现非完整波形的次数达到预设次数时，从非完整波形中确定标志信号；
83.根据确定有所述标志信号的波形确定所述轮胎在当前计算轮次中的行驶距离。通常情况下，还可以根据该确定有标志信号的波形来计算行驶速度。
84.本实施例的基于磁传感器的里程测量方法用于实现前述的基于磁传感器的里程测量系统的功能，因此基于磁传感器的里程测量方法中的具体实施方式可见前文中的基于磁传感器的里程测量系统的实施例部分，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。
85.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
86.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
87.结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd
‑
rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
88.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那
些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
89.以上对本发明所提供的一种基于磁传感器的里程测量系统以及一种基于磁传感器的里程测量方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。