本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種傳感器裝置。

背景技術(shù)：

傳感器技術(shù)發(fā)展使得機(jī)器人和其他工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了革命性的進(jìn)步。慣性傳感器是多種傳感器中的一種，慣性傳感器主要應(yīng)用于平臺(tái)穩(wěn)定、工業(yè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制、安全/監(jiān)控設(shè)備和工業(yè)車輛導(dǎo)航等系統(tǒng)中。這種慣性傳感器提供的運(yùn)動(dòng)信息非常有用，不僅能改善系統(tǒng)性能，而且能提高可靠性、安全性并降低成本。

慣性傳感器是解決導(dǎo)航、定向和運(yùn)動(dòng)載體控制的重要部件，其應(yīng)用范圍從航天飛機(jī)到汽車、機(jī)器人都有廣闊的應(yīng)用前景。目前慣性傳感器都是直接與外部處理器進(jìn)行直接連接，該慣性傳感器的測(cè)量信息需要改外部處理器進(jìn)行處理，增大了外部處理器的處理能力。且現(xiàn)有的慣性傳感器只有一個(gè)單一的通信接口，只能連接與其通信接口一致的設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種傳感器裝置，用以實(shí)現(xiàn)多種傳感器的測(cè)量，連接多種外部設(shè)備，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種傳感器裝置，包括：

主板、傳感器、處理器和多個(gè)通信接口；

所述傳感器、所述處理器和所述多個(gè)通信接口固定在所述主板上；

所述傳感器與所述處理器電連接，所述傳感器用于測(cè)量，并將測(cè)量信息傳輸至所述處理器；

所述處理器用于接收所述傳感器傳輸?shù)臏y(cè)量信息，對(duì)所述測(cè)量信息進(jìn)行處理，并將處理后的測(cè)量信息傳輸至所述通信接口；

所述多個(gè)通信接口與所述處理器電連接，用于將所述處理器處理后的測(cè)量信息傳輸至外部設(shè)備。

較佳地，還包括：加密芯片；

所述加密芯片固定在所述主板上，與所述處理器電連接；

所述處理器還用于通過所述通信接口接收用戶寫入的程序，所述加密芯片用于對(duì)所述處理器中用戶寫入的程序進(jìn)行加密。

較佳地，所述加密芯片通過通用異步收發(fā)UART接口與所述處理器電連接。

較佳地，還包括：存儲(chǔ)器；

所述存儲(chǔ)器固定在所述主板上，與所述處理器電連接，用于存儲(chǔ)所述傳感器的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；

所述處理器還用于調(diào)用所述傳感器的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，對(duì)所述測(cè)量信息進(jìn)行修正。

較佳地，所述傳感器通過所述SPI接口與所述處理器電連接；

所述存儲(chǔ)器通過所述I2C接口與所述處理器電連接。

較佳地，還包括：電源模塊；

所述電源模塊固定在所述主板上，分別與所述處理器和所述傳感器電連接，為所述處理器和所述傳感器提供電源。

較佳地，所述多個(gè)通信接口包括下述任意通信接口組合：

通用串行總線USB接口、I2C接口、串行外設(shè)SPI接口、UART接口、通用輸入/輸出GPIO接口。

較佳地，所述傳感器為九軸慣性傳感器；

所述九軸慣性傳感器包括三軸陀螺儀傳感器、三軸加速度傳感器和三軸磁力計(jì)傳感器。

較佳地，所述處理器具體用于：

在接收到所述九軸慣性傳感器傳輸?shù)臏y(cè)量信息之后，將所述測(cè)量信息解析為空間坐標(biāo)，并將所述空間坐標(biāo)發(fā)送至所述通信接口。

較佳地，所述傳感器、所述處理器和所述多個(gè)通信接口通過倒裝焊接的方式固定在所述主板上。

本發(fā)明實(shí)施例中的傳感器裝置，包括主板、傳感器、處理器和多個(gè)通信接口，傳感器、處理器和多個(gè)通信接口固定在主板上，傳感器與處理器電連接，傳感器用于測(cè)量，并將測(cè)量信息傳輸至處理器，處理器用于接收傳感器傳輸?shù)臏y(cè)量信息，對(duì)測(cè)量信息進(jìn)行處理，并將處理后的測(cè)量信息傳輸至通信接口，多個(gè)通信接口與處理器電連接，用于將處理器處理后的測(cè)量信息傳輸至外部設(shè)備。本發(fā)明實(shí)施例中，通過為傳感器單獨(dú)設(shè)置處理器(內(nèi)部處理器)，將傳感器的測(cè)量信息初步的處理，減輕了現(xiàn)有技術(shù)中外部處理器的工作量；同時(shí)由于傳感器與內(nèi)部處理器集成在一起，減少了測(cè)量信息在傳輸過程中的損耗，進(jìn)一步提升了測(cè)量信息的準(zhǔn)確性；另外，通過內(nèi)部處理器將傳感器的測(cè)量信息進(jìn)行處理后，通過通信接口與外部設(shè)備相連，擴(kuò)大了傳感器裝置的應(yīng)用范圍，解除了通信接口的限制；最后將傳感器、處理器、通信接口集成在一起，可以使得需要使用傳感器的產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)便，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種傳感器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種傳感器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種傳感器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種傳感器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本申請(qǐng)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)本申請(qǐng)作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部份實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例中的傳感器可以是九軸慣性測(cè)量傳感器，可以用于測(cè)量運(yùn)動(dòng)位置，本發(fā)明實(shí)施例中的九軸慣性測(cè)量傳感器僅是示例作用，不限于此。

圖1示出了一種傳感器裝置的結(jié)構(gòu)，該傳感器裝置可以根據(jù)傳感器的類型測(cè)量與該傳感器類型相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。

如圖1所示，該傳感器裝置包括：主板104、傳感器102、處理器101和多個(gè)通信接口103。傳感器102、處理器101和多個(gè)通信接口103固定在主板104上。傳感器102與處理器101電連接，傳感器102用于測(cè)量，并將測(cè)量信息傳輸至處理器101。處理器101用于接收傳感器102傳輸?shù)臏y(cè)量信息，對(duì)測(cè)量信息進(jìn)行處理，并將處理后的測(cè)量信息傳輸至通信接口103。多個(gè)通信接口103與處理器101電連接，用于將處理器101處理后的測(cè)量信息傳輸至外部設(shè)備。

本發(fā)明實(shí)施例中的傳感器102可以為九軸慣性傳感器，九軸慣性傳感器測(cè)量的運(yùn)動(dòng)位置數(shù)據(jù)傳輸至處理器101進(jìn)行解析后，可以提供多個(gè)不同類型的運(yùn)動(dòng)、位置和方向輸出，即提供九軸慣性傳感器測(cè)量的空間位置，并將該空間位置通過通信接口103傳輸至外部中央處理器101。該九軸慣性傳感器可以包括三軸陀螺儀傳感器、三軸加速度傳感器和三軸磁力計(jì)傳感器，也可以是其它的用于測(cè)量運(yùn)動(dòng)位置的慣性傳感器。

本發(fā)明實(shí)施例中，傳感器102是通過SPI(Serial Peripheral Interface，串行外設(shè))接口與處理器101電連接。

本發(fā)明實(shí)施例中的主板104可以為PCB(Printed Circuit Board，印制線路板) 或者是其它可以用來固定元器件的基板，如陶瓷基板、環(huán)氧玻璃布層壓板、硅基板、柔性基板、直接敷銅陶瓷基板、直接電鍍陶瓷基板等。

本發(fā)明實(shí)施例提供的多個(gè)通信接口103用于與外部設(shè)備連接。如與外部中央處理器101連接，通過通信接口103將處理器101的處理后的測(cè)量信息傳輸至外部中央處理器101。該多個(gè)通信接口103可以是下述任意通信接口103組合：USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)接口、I2C(Inter-IC bus，I2C總線)接口、SPI接口、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用異步收發(fā))接口、GPIO(General Purpose Input Output，通用輸入/輸出)接口，或者是其它用于與外部設(shè)備連接的接口。如：該傳感器裝置可以包括2個(gè)USB接口、2個(gè)I2C接口、1個(gè)SPI接口、1個(gè)UART接口和15個(gè)GPIO接口。這些通信接口103可以通過裝置的引腳與外部設(shè)備連接。

可選地，如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例中的傳感器裝置還包括加密芯片105，該加密芯片105同樣固定在主板104上，與處理器101電連接，處理器101可以接收用戶寫入的程序，通過該加密芯片105對(duì)該用戶寫入的程序進(jìn)行加密，避免信息被盜取。該加密芯片105是通過UART接口與處理器101電連接的。

可選地，如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例中的傳感器裝置還包括存儲(chǔ)器106，該存儲(chǔ)器106固定在主板104上，與處理器101電連接，用于存儲(chǔ)傳感器102的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，處理器101可以調(diào)用該傳感器102的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)量信息進(jìn)行修正，保證傳感器在使用過程中的高精度。存儲(chǔ)器106是通過I2C接口與處理器101電連接的。

可選地，如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例中的傳感器裝置還包括電源模塊107，該電源模塊107固定在主板104上，分別與處理器101和傳感器102進(jìn)行電連接，用于為處理器101和傳感器102提供電源。

本發(fā)明實(shí)施例中的傳感器裝置可以封裝為48個(gè)引腳的模塊，該模塊可以為正方形，每條邊各分布12個(gè)引腳，對(duì)每個(gè)引腳都定義了相應(yīng)的接口名稱。具體如表1所示的引腳定義表。

表1

本發(fā)明實(shí)施例中的傳感器裝置可以封裝為模塊，封裝成的模塊的尺寸可以是30mm*30mm*3mm，封裝為可以便于貼裝的模塊，也可以是手工固定的模塊。

在上述實(shí)施例中，傳感器102、處理器101、存儲(chǔ)器106、加密芯片105、電源模塊107和多個(gè)通信接口103固定在主板104上的固定方式是倒裝焊接，通過每個(gè)單元的上的焊接點(diǎn)直接焊接在主板104上，不需要通過引線進(jìn)行連接。

上述實(shí)施例中的傳感器裝置，包括主板104、傳感器102、處理器101和多個(gè)通信接口103，傳感器102、處理器101和多個(gè)通信接口103固定在主板104上，傳感器102與處理器101電連接，傳感器102用于測(cè)量，并將測(cè)量信息傳輸至處理器101，處理器101用于接收傳感器102傳輸?shù)臏y(cè)量信息，對(duì)測(cè)量信息進(jìn)行處理，并將處理后的測(cè)量信息傳輸至通信接口103，多個(gè)通信接口103與處 理器101電連接，用于將處理器101處理后的測(cè)量信息傳輸至外部設(shè)備。本發(fā)明實(shí)施例中，通過為傳感器102單獨(dú)設(shè)置處理器101(內(nèi)部處理器)，將傳感器102的測(cè)量信息初步的處理，減輕了現(xiàn)有技術(shù)中外部處理器的工作量；同時(shí)由于傳感器102與內(nèi)部處理器集成在一起，減少了測(cè)量信息在傳輸過程中的損耗，進(jìn)一步提升了測(cè)量信息的準(zhǔn)確性；另外，通過內(nèi)部處理器將傳感器102的測(cè)量信息進(jìn)行處理后，通過通信接口103與外部設(shè)備相連，擴(kuò)大了傳感器裝置的應(yīng)用范圍，解除了通信接口103的限制；最后將傳感器102、處理器101、通信接口103集成在一起，可以使得需要使用傳感器102的產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)便，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，多個(gè)通信接口103可以使得該傳感器裝置適用于多種產(chǎn)品，擴(kuò)大的該傳感器裝置的應(yīng)用范圍。

盡管已描述了本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本申請(qǐng)范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本申請(qǐng)的精神和范圍。這樣，倘若本申請(qǐng)的這些修改和變型屬于本申請(qǐng)權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本申請(qǐng)也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。