专利名称：一种同步控制器及同步控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动化领域，尤其涉及一种同步控制器及同步控制装置。
背景技术：
经过近50年发展，海洋测绘已经从单一的水深测量和编绘航海图发展到海岸地形测量、水深测量、验潮、测流、声速测量、重力测量、磁力测量、编制航海图、专题图、航海书表等。相应地，在船载多传感器对海洋测绘领域，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，而不同的传感器往往具有不同的采集频率、不同的安装位置和不同的类型，因此，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，数据的一致性难以保证，处理变得复杂。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种同步控制器及同步控制装置，可解决多传感器数据的时间和空间协同问题。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种同步控制器，包括车轮编码器、滤波器、CPLD可编程逻辑器件、GNSS模块、单片机；所述车轮编码器、滤波器、CPLD可编程逻辑器件依次电连接，所述CPLD可编程逻辑器件的同步脉冲输出端连接单片机，所述GNSS模块的PPS脉冲输出端连接CPLD可编程逻辑器件，所述GNSS模块的NEAM数据输出端连接单片机。作为上述方案的改进，所述GNSS模块包括GNSS天线及GNSS OEM板，所述GNSS天线的GNSS信号输出端连接GNSS OEM板，所述GNSS OEM板的PPS脉冲输出端连接单片机，所述GNSS OEM板的NEAM数据输出端连接单片机。作为上述方案的改进，所述GNSS模块还包括陀螺仪。作为上述方案的改进，所述同步控制器还包括晶体振荡器，所述晶体振荡器的输出端连接CPLD可编程逻辑器件。作为上述方案的改进，所述同步控制器还包括时钟芯片，所述时钟芯片与单片机电连接。作为上述方案的改进，所述同步控制器还包括键盘，所述键盘与单片机电连接。作为上述方案的改进，所述键盘为薄膜按键式键盘。作为上述方案的改进，所述同步控制器还包括液晶显示器，所述液晶显示器与单片机电连接。相应地，本实用新型还提供了一种同步控制装置，包括同步控制器；外部事件记录同步控制器；激光扫描同步控制器；所述同步控制器与所述外部事件记录同步控制器及激光扫描同步控制器相连。实施本实用新型的有益效果在于:同步控制器中的车轮编码器产生车轮旋转脉冲，经滤波器滤波后、送入CPLD可编程逻辑器件进行处理。GNSS模块输出的PPS脉冲进入CPLD可编程逻辑器件作为校时脉冲，使CPLD可编程逻辑器件产生同步脉冲并输出至单片机及GNSS模块。GNSS模块的NEAM数据进入单片机校时，处理后产生同步数据。随后，同步控制器将同步数据及同步脉冲发送至外部事件记录同步控制器及激光扫描同步控制器，由外部事件记录同步控制器及激光扫描同步控制器对各传感器分别进行控制。因此，经同步控制装置的处理后，不同采集频率、不同安装位置和不同类型的传感器可在统一的时间基准和空间基准下工作，有效实现时间和空间协同。
图1是本实用新型一种同步控制装置的结构示意图；图2是本实用新型一种同步控制装置中同步控制器的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。如图1所示，同步控制装置I包括同步控制器2外部事件记录同步控制器3及激光扫描同步控制器4，所述同步控制器2与所述外部事件记录同步控制器3及激光扫描同步控制器4分别相连。工作时，同步控制器2实时接收GNSS空间和时间信息及用户预设的设置信息，并将距离信息、位置信息和时间信息融合，为外部事件记录同步控制器3及激光扫描同步控制器4提供距离、位置和时间等同步信息(同步数据及同步脉冲)，由外部事件记录同步控制器3及激光扫描同步控制器4对各传感器分别进行控制。因此，经同步控制装置I的处理后，不同采集频率、不同安装位置和不同类型的传感器可在统一的时间基准和空间基准下工作，有效实现时间和空间协同。另外，工作时，外部事件记录同步控制器3可与相机、多波束测深声纳连接，激光扫描同步控制器4可与三维激光扫描仪连接，实现对不同设备的控制。图2是本实用新型一种同步控制装置I中同步控制器2的结构示意图，包括车轮编码器、滤波器、CPLD可编程逻辑器件、GNSS模块及单片机。其中，所述车轮编码器、滤波器、CPLD可编程逻辑器件依次电连接，所述CPLD可编程逻辑器件的同步脉冲输出端连接单片机，所述GNSS模块的PPS脉冲输出端连接CPLD可编程逻辑器件，所述GNSS模块的NEAM数据输出端连接单片机。工作时，同步控制器2中的车轮编码器产生车轮旋转脉冲，经滤波器滤波后，送入CPLD可编程逻辑器件进行处理。GNSS模块输出的PPS脉冲进入CPLD可编程逻辑器件作为校时脉冲，使CPLD可编程逻辑器件产生同步脉冲(包括距离脉冲、时间脉冲、PPS脉冲)并输出至单片机及GNSS模块。GNSS模块的NEAM数据进入单片机校时，处理后产生同步数据。需要说明的是，通过车轮编码器可得到车轮转动数据，推算出经纬度的空间位置信息；通过GNSS模块可获得NEAM数据，解调出时间信息；通过CPLD可编程逻辑器件的处理可产生同步脉冲；通过单片机的处理可产生同步数据。更佳地，所述GNSS模块包括GNSS天线及GNSS OEM板。所述GNSS天线的GNSS信号输出端连接GNSS OEM板，所述GNSS OEM板的PPS脉冲输出端连接单片机，所述GNSS OEM板的NEAM数据输出端连接单片机。需要说明的是，GNSS天线接收到卫星发送的GNSS信号后，将GNSS信号输出至GNSSOEM板，GNSS OEM板对GNSS信号进行变频、解译等处理后，输出PPS脉冲及NEAM数据，其中，PPS脉冲输出端连接CPLD可编程逻辑器件，NEAM数据输出端连接单片机。更佳地，所述GNSS模块还包括陀螺仪，可用于测量载体在惯性坐标系内的角度或角速度。需要说明的是，GNSS是通过卫星发射的定位信号进行定位的，但卫星定位信号很容易被障碍物阻拦而降低其定位精度，因此将陀螺仪与GNSS天线组合，可有效提高定位的精确度。更佳地，所述同步控制器2还包括晶体振荡器，所述晶体振荡器的输出端连接CPLD可编程逻辑器件。更佳地，所述同步控制器2还包括时钟芯片，所述时钟芯片与单片机电连接。更佳地，所述同步控制器2还包括键盘，所述键盘与单片机电连接。用户通过键盘将设置信息上传至单片机。优选地，所述键盘为薄膜按键式键盘。更佳地，所述同步控制器2还包括用于显示的液晶显示器，所述液晶显示器与单片机电连接。需要说明的是，液晶显示器可显示GNSS卫星信号接收状态、同步脉冲产生数量、同步脉冲发生时间间隔或者距离间隔等。由上可知，通过GNSS天线可实时接收GNSS信息并输出至GNSS OEM板，同时，GNSSOEM板输出的PPS脉冲进入CPLD可编程逻辑器件作为校时脉冲；而通过车轮编码器所产生车轮旋转脉冲，可得到车轮转动数据，经滤波器滤波后，送入CPLD可编程逻辑器件进行处理，可推算出经纬度的空间位置信息，产生同步脉冲，并输出至单片机及GNSS OEM板；相应地，通过GNSS OEM板可获得NEAM数据，解调出时间信息，GNSS OEM板将NEAM数据输出至单片机进行校时，单片机可产生同步数据。即同步控制器2将距离信息、位置信息和时间信息融合后，为外部事件记录同步控制器3及激光扫描同步控制器4提供距离、位置和时间等同步信息，并由外部事件记录同步控制器3及激光扫描同步控制器4对各传感器分别进行控制。因此，经同步控制装置I的处理后，不同采集频率、不同安装位置和不同类型的传感器可在统一的时间基准和空间基准下工作，有效实现时间和空间协同。以上所述是本实用新型的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种同步控制器，其特征在于，所述同步控制器包括车轮编码器、滤波器、CPLD可编程逻辑器件、GNSS模块、单片机； 所述车轮编码器、滤波器、CPLD可编程逻辑器件依次电连接，所述CPLD可编程逻辑器件的同步脉冲输出端连接单片机，所述GNSS模块的PPS脉冲输出端连接CPLD可编程逻辑器件，所述GNSS模块的NEAM数据输出端连接单片机。
2.如权利要求1所述的同步控制器，其特征在于，所述GNSS模块包括GNSS天线及GNSSOEM板，所述GNSS天线的GNSS信号输出端连接GNSS OEM板，所述GNSS OEM板的PPS脉冲输出端连接单片机，所述GNSS OEM板的NEAM数据输出端连接单片机。
3.如权利要求2所述的同步控制器，其特征在于，所述GNSS模块还包括陀螺仪。
4.如权利要求1所述的同步控制器，其特征在于，所述同步控制器还包括晶体振荡器，所述晶体振荡器的输出端连接CPLD可编程逻辑器件。
5.如权利要求1所述的同步控制器，其特征在于，所述同步控制器还包括时钟芯片，所述时钟芯片与单片机电连接。
6.如权利要求1所述的同步控制器，其特征在于，所述同步控制器还包括键盘，所述键盘与单片机电连接。
7.如权利要求6所述的同步控制器，其特征在于，所述键盘为薄膜按键式键盘。
8.如权利要求1所述的同步控制器，其特征在于，所述同步控制器还包括液晶显示器，所述液晶显示器与单片机电连接。
9.一种同步控制装置，其特征在于，包括: 如权利要求Γ8任一项所 述的同步控制器； 外部事件记录同步控制器； 激光扫描同步控制器； 所述同步控制器与所述外部事件记录同步控制器及激光扫描同步控制器相连。
专利摘要本实用新型公开了一种同步控制器，包括车轮编码器、滤波器、CPLD可编程逻辑器件、GNSS模块、单片机；所述车轮编码器、滤波器、CPLD可编程逻辑器件依次电连接，所述CPLD可编程逻辑器件的同步脉冲输出端连接单片机，所述GNSS模块的PPS脉冲输出端连接CPLD可编程逻辑器件，所述GNSS模块的NEAM数据输出端连接单片机。本实用新型还公开了一种同步控制装置。采用本实用新型，可通过车轮编码器推算出经纬度的空间位置信息，通过GNSS模块解调出时间信息，通过CPLD可编程逻辑器件及单片机产生同步脉冲及同步数据。因此，经同步控制装置的处理后，不同采集频率、不同安装位置和不同类型的传感器可在统一的时间基准和空间基准下工作，有效实现时间和空间协同。
文档编号G05B19/042GK203038036SQ201220741138
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者徐峰, 鲍志雄 申请人:广州中海达定位技术有限公司