專利名稱：一種同步控制器及同步控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)化領(lǐng)域，尤其涉及一種同步控制器及同步控制裝置。
背景技術(shù)：
經(jīng)過近50年發(fā)展，海洋測(cè)繪已經(jīng)從單一的水深測(cè)量和編繪航海圖發(fā)展到海岸地形測(cè)量、水深測(cè)量、驗(yàn)潮、測(cè)流、聲速測(cè)量、重力測(cè)量、磁力測(cè)量、編制航海圖、專題圖、航海書表等。相應(yīng)地，在船載多傳感器對(duì)海洋測(cè)繪領(lǐng)域，系統(tǒng)中各傳感器的工作及數(shù)據(jù)采集獨(dú)立構(gòu)成一個(gè)小的系統(tǒng)，而不同的傳感器往往具有不同的采集頻率、不同的安裝位置和不同的類型，因此，其數(shù)據(jù)融合存在很大的局限性和無法消除的缺陷，導(dǎo)致數(shù)據(jù)對(duì)準(zhǔn)方面產(chǎn)生很大的誤差。尤其某些傳感器的工作需要其他傳感器協(xié)同時(shí)、或者多個(gè)傳感器同時(shí)工作都需要某些傳感器的數(shù)據(jù)時(shí)，可能會(huì)造成某些傳感器的冗余，數(shù)據(jù)的一致性難以保證，處理變得復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種同步控制器及同步控制裝置，可解決多傳感器數(shù)據(jù)的時(shí)間和空間協(xié)同問題。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種同步控制器，包括車輪編碼器、濾波器、CPLD可編程邏輯器件、GNSS模塊、單片機(jī)；所述車輪編碼器、濾波器、CPLD可編程邏輯器件依次電連接，所述CPLD可編程邏輯器件的同步脈沖輸出端連接單片機(jī)，所述GNSS模塊的PPS脈沖輸出端連接CPLD可編程邏輯器件，所述GNSS模塊的NEAM數(shù)據(jù)輸出端連接單片機(jī)。作為上述方案的改進(jìn)，所述GNSS模塊包括GNSS天線及GNSS OEM板，所述GNSS天線的GNSS信號(hào)輸出端連接GNSS OEM板，所述GNSS OEM板的PPS脈沖輸出端連接單片機(jī)，所述GNSS OEM板的NEAM數(shù)據(jù)輸出端連接單片機(jī)。作為上述方案的改進(jìn)，所述GNSS模塊還包括陀螺儀。作為上述方案的改進(jìn)，所述同步控制器還包括晶體振蕩器，所述晶體振蕩器的輸出端連接CPLD可編程邏輯器件。作為上述方案的改進(jìn)，所述同步控制器還包括時(shí)鐘芯片，所述時(shí)鐘芯片與單片機(jī)電連接。作為上述方案的改進(jìn)，所述同步控制器還包括鍵盤，所述鍵盤與單片機(jī)電連接。作為上述方案的改進(jìn)，所述鍵盤為薄膜按鍵式鍵盤。作為上述方案的改進(jìn)，所述同步控制器還包括液晶顯示器，所述液晶顯示器與單片機(jī)電連接。相應(yīng)地，本實(shí)用新型還提供了一種同步控制裝置，包括同步控制器；外部事件記錄同步控制器；激光掃描同步控制器；所述同步控制器與所述外部事件記錄同步控制器及激光掃描同步控制器相連。實(shí)施本實(shí)用新型的有益效果在于:同步控制器中的車輪編碼器產(chǎn)生車輪旋轉(zhuǎn)脈沖，經(jīng)濾波器濾波后、送入CPLD可編程邏輯器件進(jìn)行處理。GNSS模塊輸出的PPS脈沖進(jìn)入CPLD可編程邏輯器件作為校時(shí)脈沖，使CPLD可編程邏輯器件產(chǎn)生同步脈沖并輸出至單片機(jī)及GNSS模塊。GNSS模塊的NEAM數(shù)據(jù)進(jìn)入單片機(jī)校時(shí)，處理后產(chǎn)生同步數(shù)據(jù)。隨后，同步控制器將同步數(shù)據(jù)及同步脈沖發(fā)送至外部事件記錄同步控制器及激光掃描同步控制器，由外部事件記錄同步控制器及激光掃描同步控制器對(duì)各傳感器分別進(jìn)行控制。因此，經(jīng)同步控制裝置的處理后，不同采集頻率、不同安裝位置和不同類型的傳感器可在統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)和空間基準(zhǔn)下工作，有效實(shí)現(xiàn)時(shí)間和空間協(xié)同。

圖1是本實(shí)用新型一種同步控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型一種同步控制裝置中同步控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。如圖1所示，同步控制裝置I包括同步控制器2外部事件記錄同步控制器3及激光掃描同步控制器4，所述同步控制器2與所述外部事件記錄同步控制器3及激光掃描同步控制器4分別相連。工作時(shí)，同步控制器2實(shí)時(shí)接收GNSS空間和時(shí)間信息及用戶預(yù)設(shè)的設(shè)置信息，并將距離信息、位置信息和時(shí)間信息融合，為外部事件記錄同步控制器3及激光掃描同步控制器4提供距離、位置和時(shí)間等同步信息(同步數(shù)據(jù)及同步脈沖)，由外部事件記錄同步控制器3及激光掃描同步控制器4對(duì)各傳感器分別進(jìn)行控制。因此，經(jīng)同步控制裝置I的處理后，不同采集頻率、不同安裝位置和不同類型的傳感器可在統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)和空間基準(zhǔn)下工作，有效實(shí)現(xiàn)時(shí)間和空間協(xié)同。另外，工作時(shí)，外部事件記錄同步控制器3可與相機(jī)、多波束測(cè)深聲納連接，激光掃描同步控制器4可與三維激光掃描儀連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同設(shè)備的控制。圖2是本實(shí)用新型一種同步控制裝置I中同步控制器2的結(jié)構(gòu)示意圖，包括車輪編碼器、濾波器、CPLD可編程邏輯器件、GNSS模塊及單片機(jī)。其中，所述車輪編碼器、濾波器、CPLD可編程邏輯器件依次電連接，所述CPLD可編程邏輯器件的同步脈沖輸出端連接單片機(jī)，所述GNSS模塊的PPS脈沖輸出端連接CPLD可編程邏輯器件，所述GNSS模塊的NEAM數(shù)據(jù)輸出端連接單片機(jī)。工作時(shí)，同步控制器2中的車輪編碼器產(chǎn)生車輪旋轉(zhuǎn)脈沖，經(jīng)濾波器濾波后，送入CPLD可編程邏輯器件進(jìn)行處理。GNSS模塊輸出的PPS脈沖進(jìn)入CPLD可編程邏輯器件作為校時(shí)脈沖，使CPLD可編程邏輯器件產(chǎn)生同步脈沖(包括距離脈沖、時(shí)間脈沖、PPS脈沖)并輸出至單片機(jī)及GNSS模塊。GNSS模塊的NEAM數(shù)據(jù)進(jìn)入單片機(jī)校時(shí)，處理后產(chǎn)生同步數(shù)據(jù)。需要說明的是，通過車輪編碼器可得到車輪轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)，推算出經(jīng)緯度的空間位置信息；通過GNSS模塊可獲得NEAM數(shù)據(jù)，解調(diào)出時(shí)間信息；通過CPLD可編程邏輯器件的處理可產(chǎn)生同步脈沖；通過單片機(jī)的處理可產(chǎn)生同步數(shù)據(jù)。更佳地，所述GNSS模塊包括GNSS天線及GNSS OEM板。所述GNSS天線的GNSS信號(hào)輸出端連接GNSS OEM板，所述GNSS OEM板的PPS脈沖輸出端連接單片機(jī)，所述GNSS OEM板的NEAM數(shù)據(jù)輸出端連接單片機(jī)。需要說明的是，GNSS天線接收到衛(wèi)星發(fā)送的GNSS信號(hào)后，將GNSS信號(hào)輸出至GNSSOEM板，GNSS OEM板對(duì)GNSS信號(hào)進(jìn)行變頻、解譯等處理后，輸出PPS脈沖及NEAM數(shù)據(jù)，其中，PPS脈沖輸出端連接CPLD可編程邏輯器件，NEAM數(shù)據(jù)輸出端連接單片機(jī)。更佳地，所述GNSS模塊還包括陀螺儀，可用于測(cè)量載體在慣性坐標(biāo)系內(nèi)的角度或角速度。需要說明的是，GNSS是通過衛(wèi)星發(fā)射的定位信號(hào)進(jìn)行定位的，但衛(wèi)星定位信號(hào)很容易被障礙物阻攔而降低其定位精度，因此將陀螺儀與GNSS天線組合，可有效提高定位的精確度。更佳地，所述同步控制器2還包括晶體振蕩器，所述晶體振蕩器的輸出端連接CPLD可編程邏輯器件。更佳地，所述同步控制器2還包括時(shí)鐘芯片，所述時(shí)鐘芯片與單片機(jī)電連接。更佳地，所述同步控制器2還包括鍵盤，所述鍵盤與單片機(jī)電連接。用戶通過鍵盤將設(shè)置信息上傳至單片機(jī)。優(yōu)選地，所述鍵盤為薄膜按鍵式鍵盤。更佳地，所述同步控制器2還包括用于顯示的液晶顯示器，所述液晶顯示器與單片機(jī)電連接。需要說明的是，液晶顯示器可顯示GNSS衛(wèi)星信號(hào)接收狀態(tài)、同步脈沖產(chǎn)生數(shù)量、同步脈沖發(fā)生時(shí)間間隔或者距離間隔等。由上可知，通過GNSS天線可實(shí)時(shí)接收GNSS信息并輸出至GNSS OEM板，同時(shí)，GNSSOEM板輸出的PPS脈沖進(jìn)入CPLD可編程邏輯器件作為校時(shí)脈沖；而通過車輪編碼器所產(chǎn)生車輪旋轉(zhuǎn)脈沖，可得到車輪轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)，經(jīng)濾波器濾波后，送入CPLD可編程邏輯器件進(jìn)行處理，可推算出經(jīng)緯度的空間位置信息，產(chǎn)生同步脈沖，并輸出至單片機(jī)及GNSS OEM板；相應(yīng)地，通過GNSS OEM板可獲得NEAM數(shù)據(jù)，解調(diào)出時(shí)間信息，GNSS OEM板將NEAM數(shù)據(jù)輸出至單片機(jī)進(jìn)行校時(shí)，單片機(jī)可產(chǎn)生同步數(shù)據(jù)。即同步控制器2將距離信息、位置信息和時(shí)間信息融合后，為外部事件記錄同步控制器3及激光掃描同步控制器4提供距離、位置和時(shí)間等同步信息，并由外部事件記錄同步控制器3及激光掃描同步控制器4對(duì)各傳感器分別進(jìn)行控制。因此，經(jīng)同步控制裝置I的處理后，不同采集頻率、不同安裝位置和不同類型的傳感器可在統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)和空間基準(zhǔn)下工作，有效實(shí)現(xiàn)時(shí)間和空間協(xié)同。以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種同步控制器，其特征在于，所述同步控制器包括車輪編碼器、濾波器、CPLD可編程邏輯器件、GNSS模塊、單片機(jī)； 所述車輪編碼器、濾波器、CPLD可編程邏輯器件依次電連接，所述CPLD可編程邏輯器件的同步脈沖輸出端連接單片機(jī)，所述GNSS模塊的PPS脈沖輸出端連接CPLD可編程邏輯器件，所述GNSS模塊的NEAM數(shù)據(jù)輸出端連接單片機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的同步控制器，其特征在于，所述GNSS模塊包括GNSS天線及GNSSOEM板，所述GNSS天線的GNSS信號(hào)輸出端連接GNSS OEM板，所述GNSS OEM板的PPS脈沖輸出端連接單片機(jī)，所述GNSS OEM板的NEAM數(shù)據(jù)輸出端連接單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述的同步控制器，其特征在于，所述GNSS模塊還包括陀螺儀。
4.如權(quán)利要求1所述的同步控制器，其特征在于，所述同步控制器還包括晶體振蕩器，所述晶體振蕩器的輸出端連接CPLD可編程邏輯器件。
5.如權(quán)利要求1所述的同步控制器，其特征在于，所述同步控制器還包括時(shí)鐘芯片，所述時(shí)鐘芯片與單片機(jī)電連接。
6.如權(quán)利要求1所述的同步控制器，其特征在于，所述同步控制器還包括鍵盤，所述鍵盤與單片機(jī)電連接。
7.如權(quán)利要求6所述的同步控制器，其特征在于，所述鍵盤為薄膜按鍵式鍵盤。
8.如權(quán)利要求1所述的同步控制器，其特征在于，所述同步控制器還包括液晶顯示器，所述液晶顯示器與單片機(jī)電連接。
9.一種同步控制裝置，其特征在于，包括: 如權(quán)利要求Γ8任一項(xiàng)所 述的同步控制器； 外部事件記錄同步控制器； 激光掃描同步控制器； 所述同步控制器與所述外部事件記錄同步控制器及激光掃描同步控制器相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種同步控制器，包括車輪編碼器、濾波器、CPLD可編程邏輯器件、GNSS模塊、單片機(jī)；所述車輪編碼器、濾波器、CPLD可編程邏輯器件依次電連接，所述CPLD可編程邏輯器件的同步脈沖輸出端連接單片機(jī)，所述GNSS模塊的PPS脈沖輸出端連接CPLD可編程邏輯器件，所述GNSS模塊的NEAM數(shù)據(jù)輸出端連接單片機(jī)。本實(shí)用新型還公開了一種同步控制裝置。采用本實(shí)用新型，可通過車輪編碼器推算出經(jīng)緯度的空間位置信息，通過GNSS模塊解調(diào)出時(shí)間信息，通過CPLD可編程邏輯器件及單片機(jī)產(chǎn)生同步脈沖及同步數(shù)據(jù)。因此，經(jīng)同步控制裝置的處理后，不同采集頻率、不同安裝位置和不同類型的傳感器可在統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)和空間基準(zhǔn)下工作，有效實(shí)現(xiàn)時(shí)間和空間協(xié)同。
文檔編號(hào)G05B19/042GK203038036SQ201220741138
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者徐峰, 鮑志雄 申請(qǐng)人:廣州中海達(dá)定位技術(shù)有限公司