本发明专利技术公开了一种方向自判断里程计，包括：霍尔传感器（2），磁钢（3），与门芯片（4），单片机（5），中断响应模块（6），方向判别模块（7），计数模块（8）和通信模块（9）。多个霍尔传感器（2）均匀分布在车轮（1）轴中心的圆周上。随着车轮（1）转动，多霍尔传感器（2）产生周期性的脉冲信号。中断响应模块（6）调用方向判别模块（7）获得车轮的运动状态，同时配合计数模块（8）和通信模块（9）实现里程计的方向自判断功能。本发明专利技术解决了车载里程计不能自主提供载体运动方向的问题，实现了载体运动方向的自判断，原理简单、易于实现、成本低廉、工作方式灵活，可以应用于车载导航定位系统中。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种方向自判断里程计，包括：霍尔传感器（2），磁钢（3），与门芯片（4），单片机（5），中断响应模块（6），方向判别模块（7），计数模块（8）和通信模块（9）。多个霍尔传感器（2）均匀分布在车轮（1）轴中心的圆周上。随着车轮（1）转动，多霍尔传感器（2）产生周期性的脉冲信号。中断响应模块（6）调用方向判别模块（7）获得车轮的运动状态，同时配合计数模块（8）和通信模块（9）实现里程计的方向自判断功能。本专利技术解决了车载里程计不能自主提供载体运动方向的问题，实现了载体运动方向的自判断，原理简单、易于实现、成本低廉、工作方式灵活，可以应用于车载导航定位系统中。【专利说明】一种方向自判断里程计
本专利技术涉及一种里程计，特别是一种方向自判断里程计。
技术介绍
在车载导航应用中经常采用里程计作为载体的速度传感器，用于载体的速度估计。现有的里程计由多个磁钢与一个霍尔传感器构成，多个磁钢均匀分布在车轮轴中心圆周上，霍尔传感器与分布磁钢的圆周相对，用于感知车轮的转动，输出脉冲数。但现有的里程计不能够判断车轮的转动方向，难以确定载体的运动状态是前进还是后退，给导航推算带来了难度。在实际应用中，需要依赖车辆的档位信号用于判断车辆的前进还是后退，不能实现里程计方向的自判断。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种方向自判断里程计，解决了现有里程计只能输出脉冲数，需要依赖档位信号判别车辆前进或后退的运动状态，不能够自判断车轮的转动方向的问题。一种方向自判断里程计，包括:霍尔传感器和磁钢，还包括:与门芯片、单片机、中断响应模块、方向判别模块、计数模块和通信模块。中断响应模块，方向判别模块，计数模块和通信模块置于单片机内部。中断响应模块的功能为:对外部中断和通讯中断进行判断并调用方向判别模块、计数模块或通信模块进行处理；方向判别模块的功能为:对车轮的前进或者后退进行判别；计数模块的功能为:依据车轮的运动情况对脉冲进行累计计算；通信模块的功能为:将里程计脉冲数发送给导航计算机。多个霍尔传感器均匀分布在车轮轴中心的圆周上；磁钢安装在霍尔传感器所在圆周的正对面，安装距离的要求为使正对磁钢的霍尔传感器处在磁场区域范围内；对霍尔传感器按照顺时针或者逆时针方式进行编号，霍尔传感器的输出端与与门芯片的输入端连接；与门芯片的输出端与单片机的中断响应输入端连接；霍尔传感器按照标号顺序依次接入单片机对应的I/o 口上，用于检测脉冲变化顺序。方向自判断里程计工作时，霍尔传感器随着车轮转动。当某个霍尔传感器经过磁钢附近时，霍尔传感器处在磁场区域范围内，产生电平变化，就输出数字脉冲信号。数字脉冲信号触发单片机的中断，中断响应模块判别出是外部中断后，调用方向判别模块对端口电平检测，确定处于磁场范围内的霍尔传感器编号。车轮每转动一周，磁场将发生周期性变化，使霍尔传感器的输出也发生周期性变化。通过对霍尔传感器编号变化的顺序，确定载体的运动状态是前进还是后退，实现运动方向的自判断。之后，单片机中的计数模块根据运动方向对脉冲数进行计数累加。单片机工作在定时发送模式或者中断查询模式下，通过通信模块控制RS232或者SPI总线，将里程计的脉冲数和载体运动方向信息发送给导航计算机。本专利技术解决了车载里程计不能自主提供载体运动方向的问题，实现了载体运动方向的自判断，原理简单、易于实现、成本低廉、工作方式灵活，可以应用于车载导航定位系统中。【专利附图】【附图说明】图1 一种方向自判断里程计的原理图。1.车轮 2.霍尔传感器 3.磁钢 4.与门芯片 5.单片机 6.中断响应模块 7.方向判别模块8.计数模块9.通信模块。【具体实施方式】一种方向自判断里程计，包括:霍尔传感器(2)和磁钢(3)，还包括:与门芯片(4)、单片机(5)、中断响应模块(6)、方向判别模块(7)、计数模块(8)和通信模块(9)。中断响应模块(6)，方向判别模块(7)，计数模块(8)和通信模块(9)置于单片机(5)内部。中断响应模块(6)的功能为:对外部中断和通讯中断进行判断并调用方向判别模块(7)、计数模块(8)或通信模块(9)进行处理；方向判别模块(7)的功能为:对车轮(I)的前进或者后退进行判别；计数模块(8)的功能为:依据车轮(I)的运动情况对脉冲进行累计计算；通信模块(9)的功能为:将里程计脉冲数发送给导航计算机。多个霍尔传感器(2)均匀分布在车轮(I)轴中心的圆周上；磁钢(3)安装在霍尔传感器(2)所在圆周的正对面，安装距离的要求为使正对磁钢(3)的霍尔传感器(2)处在磁场区域范围内；对霍尔传感器(2)按照顺时针或者逆时针方式进行编号:+1'、C+、++〗+、++'?+ ,霍尔传感器(2)的输出端与与门芯片(4)的输入端连接；与门芯片(4)的输出端与单片机(5)的中断响应输入端连接；霍尔传感器(2)按照标号顺序依次接入单片机(5)对应的I/O 口上，用于检测脉冲变化顺序。方向自判断里程计工作时，霍尔传感器(2)随着车轮(I)转动。当某个霍尔传感器(2)经过磁钢(3)附近时，霍尔传感器(2)处在磁场区域范围内，产生电平变化，就输出数字脉冲信号。数字脉冲信号触发单片机(5)的中断，中断响应模块(6)判别出是外部中断后，调用方向判别模块(7)对端口电平检测，确定处于磁场范围内的霍尔传感器(2)编号。车轮(I)每转动一周，磁场将发生周期性变化，使霍尔传感器(2)的输出也发生周期性变化。通过对霍尔传感器(2 )编号变化的顺序，确定载体的运动状态是前进还是后退，实现运动方向的自判断。当编号为C'的霍尔传感器(2)进入磁场时，单片机(5)的I/O 口上电平为“1110”。以此类推，若单片机(5)的I/O 口上电平变化依次为“1110”、“1101”、“1011”、“0111”时，可以判断车轮(I)为逆时针转动；若单片机(5)的I/O 口上电平变化依次为“1110”、“0111”、“1011”、“1101”时，可以判断车轮(I)为顺时针转动，从而实现里程计的方向自判断。之后，单片机(5)中的计数模块(8)根据运动方向对脉冲数进行计数累加。单片机(5)工作在定时发送模式或者中断查询模式下，通过通信模块(9)控制RS232或者SPI总线，将里程计的脉冲数和载体运动方向信息发送给导航计算机，实现方向自判断里程计的全部功能。【权利要求】1.一种方向自判断里程计，包括:霍尔传感器(2)和磁钢(3)，其特征在于还包括:与门芯片(4)，单片机(5)，中断响应模块(6)，方向判别模块(7)，计数模块(8)和通信模块(9);中断响应模块(6)，方向判别模块(7)，计数模块(8)和通信模块(9)置于单片机(5)内部；中断响应模块(6)的功能为:对外部中断和通讯中断进行判断并调用方向判别模块(7)、计数模块(8)或通信模块(9)进行处理；方向判别模块(7)的功能为:对车轮(I)的前进或者后退进行判别；计数模块(8)的功能为:依据车轮(I)的运动情况对脉冲进行累计计算；通信模块(9)的功能为:将里程计脉冲数发送给导航计算机； 多个霍尔传感器(2)均匀分布在车轮(I)轴中心的圆周上；磁钢(3)安装在霍尔传感器(2)所在圆周的正对面，安装距离的要求为使正对磁钢(3)的霍尔传感器(2)处在磁场区域范本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方向自判断里程计，包括：霍尔传感器（2）和磁钢（3），其特征在于还包括：与门芯片（4），单片机（5），中断响应模块（6），方向判别模块（7），计数模块（8）和通信模块（9）；中断响应模块（6），方向判别模块（7），计数模块（8）和通信模块（9）置于单片机（5）内部；中断响应模块（6）的功能为：对外部中断和通讯中断进行判断并调用方向判别模块（7）、计数模块（8）或通信模块（9）进行处理；方向判别模块（7）的功能为：对车轮（1）的前进或者后退进行判别；计数模块（8）的功能为：依据车轮（1）的运动情况对脉冲进行累计计算；通信模块（9）的功能为：将里程计脉冲数发送给导航计算机；多个霍尔传感器（2）均匀分布在车轮（1）轴中心的圆周上；磁钢（3）安装在霍尔传感器（2）所在圆周的正对面，安装距离的要求为使正对磁钢（3）的霍尔传感器（2）处在磁场区域范围内；对霍尔传感器（2）按照顺时针或者逆时针方式进行编号，霍尔传感器（2）的输出端与与门芯片（4）的输入端连接；与门芯片（4）的输出端与单片机（5）的中断响应输入端连接；霍尔传感器（2）按照标号顺序依次接入单片机（5）对应的I/O口上，用于检测脉冲变化顺序；方向自判断里程计工作时，霍尔传感器（2）随着车轮（1）转动；当某个霍尔传感器（2）经过磁钢（3）附近时，霍尔传感器（2）处在磁场区域范围内，产生电平变化，就输出数字脉冲信号；数字脉冲信号触发单片机（5）的中断，中断响应模块（6）判别出是外部中断后，调用方向判别模块（7）对端口电平检测，确定处于磁场范围内的霍尔传感器（2）编号；车轮（1）每转动一周，磁场将发生周期性变化，使霍尔传感器（2）的输出也发生周期性变化；通过对霍尔传感器（2）编号变化的顺序，确定载体的运动状态是前进还是后退，实现运动方向的自判断；之后，单片机（5）中的计数模块（8）根据运动方向对脉冲数进行计数累加；单片机（5）工作在定时发送模式或者中断查询模式下，通过通信模块（9）控制RS232或者SPI总线，将里程计的脉冲数和载体运动方向信息发送给导航计算机。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋高顺，于占海，
申请(专利权)人：北京机械设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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