申请/专利权人：济南大学

申请日：2022-03-16

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN114636430B

主分类号：G01C21/34

分类号：G01C21/34;G01R33/07

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2022.07.05#实质审查的生效;2022.06.17#公开

摘要：本发明涉及一种基于插值法的高精度磁导航传感器，配合磁条使用，其包括采集电路、多路复用器、仪表放大器、AD模块、通讯模块、数字隔离电路、光耦‑光电晶体管电路和MCU，采集电路垂直设置于磁条上方并接入多路复用器，多路复用器接入仪表放大器，放大电压信号经过AD模块后进入MCU；MCU连接通讯模块，数字隔离电路连接在MCU和AD模块之间，光耦‑光电晶体管电路连接在MCU和多路复用器之间。本发明克服了某些磁导航传感器精度不高、响应延迟的问题，在较低成本前提下使精度有效控制在1mm以内甚至更高，可应用在AGV磁条导航的任务中；通过通信模块实时向上位机上传数据，间接提升了自动引导小车AGV的运行流畅度。

主权项：1.一种基于插值法的高精度磁导航传感器的定位方法，其特征在于，所述高精度磁导航传感器包括采集电路、多路复用器、仪表放大器、AD模块、通讯模块、数字隔离电路、光耦-光电晶体管电路和MCU，所述采集电路垂直设置于磁条上方并接入多路复用器，多路复用器接入仪表放大器，放大电压信号经过AD模块后进入MCU；所述MCU连接通讯模块，所述数字隔离电路连接在MCU和AD模块之间，所述光耦-光电晶体管电路连接在MCU和多路复用器之间；所述采集电路包括16个霍尔元件，所述16个霍尔元件一维横向排列，两两之间的间距为10mm，且每一个霍尔元件后加入一个RC低通滤波电路；所述MCU安装有定位软件，所述定位软件用于进行基于插值法的高精度磁导航定位；所述定位方法包括：将垂直设置在磁条上方的一维霍尔元件阵列当作坐标轴横轴，即为0-160mm；轮询采集16路霍尔元件所测电压信号，并对其放大滤波处理后传输至MCU；接收到的电压信号经补偿计算出磁场强度，放至相应节点，利用插值法求出插值；将所有的节点代入函数求出每个节点的估计磁场强度值，求出所有估计磁场强度值中的极值，并将其对应节点坐标作为定位点，即磁条中心点；所述利用插值法求出插值，包括：将每个霍尔元件之间的距离平均分割十份，单位距离即为1mm；第一个霍尔元件作为坐标轴的原点，记为0,y0，向后以此类推至第16个霍尔元件160,y160，代入测量计算所得16组数，得到拉格朗日插值多项式fx：fx＝l0y0+l1y1+l2y2+...+lk-1yn-1其中，代入0-160求出对应的近似输出值得到161组坐标，其中y的极值所对应的x值即为所求；或者，所述利用插值法求出插值，包括：将每个霍尔元件之间的距离平均分割十份，单位距离即为1mm；第一个霍尔元件作为坐标轴的原点，记为0,y0，向后以此类推至第16个霍尔元件160,y160，代入测量计算所得16组数，得到牛顿插值多项式fx：fx＝fx0+f[x0,x1]x-x0+f[x0,x1,x2]x-x0x-x1+...+f[x0,x1,...,xn]x-x0...x-xn-1其中，代入0-160求出对应的近似输出值便得到161组坐标，其中y的极值所对应的x值即为所求。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 济南大学 基于插值法的高精度磁导航传感器及定位方法

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