[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

本發明涉及一種可自由陣列組合的新型磁導航定位傳感器，屬AGV定位導航領域。本發明針對現有市場中AGV磁導航定位傳感器的缺陷與限制，設計了一種可根據應用需求，自由陣列組合的新型磁導航定位傳感器裝置，同時兼具導航和定位功能。本發明基于多個等間距布置的磁感MI傳感器實時獲取空間磁場分布，通過模糊算法、尋峰算法及去模糊算法對磁場分布數據進行處理，以獲得磁載體幾何中心在磁導航定位傳感器上的投影坐標，該坐標與傳感器安裝高度和磁載體磁場性狀耦合度較低，可作為導航和定位所需的精確位置數據依據。

技術領域

本發明涉及一種可自由陣列組合的新型磁導航定位傳感器，確切地說是AGV在采用磁導航定位時所涉及的關鍵導航定位器件。屬自動導引運輸車(AGV)磁導航定位領域。

背景技術

自動導引運輸車AGV(Automated Guided Vehicle)中的磁導航是自動化物流系統的重要組成部分，是物流系統實現自動化、智能化柔性化的核心移動搬運單元之一。它是通過磁導航定位傳感器獲取導航或定位依據的磁載體相對磁導航傳感器的相對坐標，并結合作為導航或定位依據的磁載體的絕對坐標，實現對AGV的導航或定位。

傳統的磁導航AGV通常采用磁條作為導引依據，磁道釘作為定位依據，而檢測磁條的導引傳感器和檢測磁道釘的定位傳感器，由于所檢測磁載體(磁條、磁道釘)的磁場的強度及磁場分布不同，往往設計為針對不同磁載體的兩個獨立器件，并對傳感器的安裝高度和磁載體磁場性狀有嚴格約束。這不利于磁導航定位傳感器的批量化生產，并制約著磁導航定位傳感器的在不同應用場景下的適用性及易用性。

目前國內的磁導航定位傳感器，或采用磁阻(MR)傳感器，或采用霍爾傳感器作為磁場強度采樣器件，例如中國專利公開號為CN105180927A的中國專利公開了一種磁導航傳感器，由于采用霍爾傳感器作為磁場強度采樣器件，在實際應用中，霍爾傳感器會因此磁化的影響，導致感應靈敏度和精確度降低。因此用戶在使用過程中，需要器件做再次調整和標定，才能到達導航預期。并且該傳感器嚴重依賴與所檢測控件磁場的一維寬度，對安裝角度和磁載體磁場形狀有嚴格約束。無法適應不同磁場形狀載體的導航，更無法獲得高精度的定位信息。

再如公開號為CN100405084的中國專利所公開的一種混合型磁道釘傳感器，同樣存在同樣的問題并且由于僅采用兩個磁阻(MR)傳感器作為磁場強度采樣器件，起導航標識精度嚴重依賴于檢測面磁場強度，并不能準確反映此載體的位置信息。

發明內容

本發明針對市場中現有AGV磁導航定位傳感器的缺陷與限制，設計了一種可自由陣列組合的新型磁導航定位傳感器裝置，兼具導航和定位功能，并可根據不同應用需求自由陣列組合的新型磁導航定位傳感器。

本發明一種可自由陣列組合的新型磁導航定位傳感器的技術實現方案如下：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；傳感器組與信號采集單元(1)并聯連接；

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。

具體步驟包括：

S01：初始化及配置；

S02：定時采集磁場數據；