[發明專利]一種可自由陣列組合的新型磁導航定位傳感器在審
| 申請號： | 201711085796.5 | 申請日： | 2017-11-07 |
| 公開（公告）號： | CN109459022A | 公開（公告）日： | 2019-03-12 |
| 發明（設計）人： | 韓德昱;楊進;姜榮奇;李元勇;董海英;聶穩;田華亭;楊保龍;蘇運春;馬賢朋;王宇軒;陳俊梅;李兵;羅蒙 | 申請（專利權）人： | 云南昆船智能裝備有限公司 |
| 主分類號： | G01C21/20 | 分類號： | G01C21/20;G01R33/00;G01R33/10 |
| 代理公司： | 昆明今威專利商標代理有限公司 53115 | 代理人： | 賽曉剛 |
| 地址： | 650000 云南*** | 國省代碼： | 云南;53 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 磁導航 定位傳感器 陣列組合 導航和定位 模糊算法 磁載體 自由 定位傳感器裝置 傳感器安裝 等間距布置 磁場分布 定位導航 幾何中心 空間磁場 實時獲取 投影坐標 位置數據 應用需求 傳感器 耦合度 磁感 算法 性狀 磁場 | ||
1.一種可自由陣列組合的新型磁導航定位傳感器，其特征在于，磁導航定位傳感器包括信號采集單元(1)、數據處理單元(2)、信號輸出單元(3)，信號采集單元(1)將采集數據傳送到數據處理單元(2)，數據處理單元(2)處理后再傳送到信號輸出單元(3)，信號輸出單元(3)將位置信息輸出；
所述自由陣列組合是由一個或多個傳感器依據應用場景自由組合的傳感器組；
所述信號采集單元(1)包括不少于9個磁感(MI)傳感器(4)，磁感(MI)傳感器相互之間具有不大于10mm的等間距布置，磁感(MI)傳感器采用SPI與數據處理單元(2)進行數據交互；
所述數據處理單元(2)由MCU或DSP構成，該數據處理單元(2)負責獲取磁載體幾何中心在磁導航定位傳感器上的投影坐標；
所述信號輸出單元(3)采用但不限于CAN總線、485總線、232串口通信接口。
2.根據權利要求1所述的一種可自由陣列組合的新型磁導航定位傳感器，其特征在于，所述信號采集單元(1)具體步驟包括：
S01：初始化及配置；
S02：定時采集磁場數據；
S03：數據處理；
S04：按通訊協議輸出導航定位數據。
3.根據權利要求1所述的一種可自由陣列組合的新型磁導航定位傳感器，其特征在于，所述可自由陣列組合是指單一傳感器即可檢測空間磁場沿傳感器的一維分布；依實際應用需求的不同，通過一個或多個傳感器組的在不同方向上自由陣列組合布置，即可檢測空間磁場一維或二維分布情況，從而獲得到導航定位所需維度的投影坐標。
4.根據權利要求2所述的一種可自由陣列組合的新型磁導航定位傳感器，其特征在于，所述初始化及配置步驟包括：
S0101：根據磁導航定位傳感器的陣列組合布置情況，配置各個磁導航定位傳感器在陣列組合中的位置參數；
S0102：采集靜態磁背景數據；
S0103：保存配置參數及磁背景。
5.根據權利要求2所述的一種可自由陣列組合的新型磁導航定位傳感器，其特征在于，所述數據處理單元(2)，其數據處理步驟包括：
S0301：對各磁感(MI)傳感器(4)的采集信號做減扣背景處理，由于磁背景數據中已包含對單個磁感(MI)器件(4)的靜態誤差，因此通過減扣磁背景，可有效消除采樣器件一致性導致的系統偏差；
S0302：對各磁感(MI)傳感器(4)的采集信號做模糊化處理，銳化磁場邊緣，匹配并識別不同磁載體磁場邊界；
S0303：在S0302所得到的磁載體對應磁場邊界中，疊加所采集到的磁場強度矢量，做去模糊化處理，得到離散化的磁載體空間磁場強度分布；
S0304：在S0303所得到的離散化磁場強度分布中，采用尋峰算法，獲得磁載體中心在磁導航定位傳感器(組)所示維度的投影坐標。
6.根據權利要求1或2所述的一種可自由陣列組合的新型磁導航定位傳感器，其特征在于，所述單一傳感器(5)通過檢測空間磁場沿傳感器的一維分布，并給出用于導航定位的磁載體中心在傳感器一維方向上的投影坐標。
7.根據權利要求1或2所述的一種可自由陣列組合的新型磁導航定位傳感器，其特征在于，所述多個傳感器組(6)通過檢測空間磁場在傳感器組(6)所構成平面的二維分布，并給出用于導航定位的磁載體中心在傳感器組(6)平面上的投影坐標。
8.權利要求1或3所述的一種可自由陣列組合的新型磁導航定位傳感器，其特征在于，磁載體是磁條(7)或磁道釘(8)。
9.權利要求4所述的一種可自由陣列組合的新型磁導航定位傳感器，其特征在于，磁載體是磁條(7)或磁道釘(8)。
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