CN102338649A

CN102338649A - 基于光电收发传感器的计数器及其实现方法

Info

Publication number: CN102338649A
Application number: CN2010105017570A
Authority: CN
Inventors: 宋奕; 应建俊; 林锋; 刘荣鑫
Original assignee: Shanghai Fuzhan Lighting Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Fuzhan Lighting Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2010-10-09
Filing date: 2010-10-09
Publication date: 2012-02-01

Abstract

本发明涉及一种基于光电收发传感器的计数器及其实现方法，属于电子设备技术领域。该方法包括：加载真值表；利用光电收发传感器组对计数器的转轮反光工作层进行感光；光电收发传感器组采集的数值与真值表相比较确定是否包含不确定点；若包含不确定点，将直接取读数的上一位，否则，就直接计算读数数值；计算出计数器对应的最终数值。在本发明所述的反光区和非反光区上，巧妙的设置了非反光区窗口与反光区窗口，并且在本发明的技术方案中的非反光区窗口和反光区窗口，对应着从低位转轮到高位转轮的窗口宽度依次增加，这样由于能够保证高位先进入不确定区域，后退出不确定区域，就大大提高了寻找不确定点的准确度。

Description

基于光电收发传感器的计数器及其实现方法

技术领域

本发明属于电子设备技术领域，涉及一种基于光电收发传感器的计数器及其实现方法。

背景技术

目前，通过字轮组成的计数器在多种领域有着广泛的应用。比如，在煤气表抄数领域。随着技术的发展，由于直接进入用户的家庭或营业场所多有不便之处，于是，煤气表的远程抄数就成了当前煤气表领域的热点难题。

在解决煤气表远程抄数方面，有多种解决方案，有直接采用字轮旋转产生电脉冲信号的方案，也有采用光电感应器件来对字轮的读数进行测试、换算的结构。

其中，现有的通过光电感应器件实现的测试操作，都是以数字信号进行读数的。但因为旋转的字轮是圆形，在同一字轮相邻的两个数字之间，经常会造成误码事件的发生。比如，目前市场上常规应用的煤气表远程抄表计数器，出现误读的几率为1～2％。

申请人与本发明申请人相同申请号为201010282637.6的专利，在对上述问题方面已经做了一定程度的解决，但是该技术方案在每个转轮上，设置的非反光区窗口和反光区窗口，在煤气表的高低位对应的转轮上的宽度没有做要求，而在本发明的技术方案中的非反光区窗口和反光区窗口，对应着从低位转轮到高位转轮的窗口宽度依次增加，若高低位同时出现不确定点，则由于能够保证高位先进入不确定区域，后退出不确定区域，这样就大大提高了寻找不确定点的准确度。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于光电收发传感器的计数器及其实现方法。

一种基于光电收发传感器的计数器，它包括至少两个转轮、光电收发传感器组、真值表模块、不确定点判定模块、数值运算处理模块，

在所述的每个转轮上，设置有反光区和非反光区，对应在反光区上设置有非反光区窗口，对应在非反光区上设置有反光区窗口；

所述的非反光区窗口和反光区窗口，对应着从低位转轮到高位转轮的窗口宽度依次增加。

进一步，所述的一种基于光电收发传感器的计数器，还具有如下技术特征：

所述的转轮，被均匀设置有10个字符环绕着。

所述的反光区和非反光区，分别覆盖连续的5个数字对应的转轮反光工作层。

所述的转轮上的反光区的面积总和与非反光区的面积总和分别为转轮反光工作层的一半。

所述的反光区窗口与非反光区窗口之间的夹角为180度。

所述的非反光区窗口，设置在反光区的相邻数字之间，反光区窗口，设置在非反光区的相邻数字之间。

一种基于光电收发传感器的计数器的实现方法，该方法包括如下步骤：

步骤1，加载真值表；

步骤2，利用光电收发传感器组对计数器的转轮反光工作层进行感光；

步骤3，光电收发传感器组采集到反光区窗口与非反光区窗口，与步骤1中真值表的比较结果就包含不确定点，否则就不包括不确定点；

步骤4，根据步骤3的判定结果，若包含不确定点，数值运算处理模块将直接取读数的上一位，若不包含不确定点，就直接计算读数数值；

步骤5，计算出计数器对应的最终数值。

进一步，所述的一种基于光电收发传感器的计数器的实现方法，还具有如下技术特征：

在步骤3中，若高低位同时出现不确定点，则高位转轮对应的光电收发传感器组与低位转轮所对应的光电收发传感器组相比较，先采集到反光区窗口或者非反光区窗口至少其一，并后退出前述采集到的反光区窗口或者非反光区窗口。

实施本发明，具有如下有益效果：

在本发明所述的反光区和非反光区上，巧妙的设置了非反光区窗口与反光区窗口，并且在本发明的技术方案中的非反光区窗口和反光区窗口，对应着从低位转轮到高位转轮的窗口宽度依次增加，在光电收发传感器组采集信息时，凡是光电收发传感器组采集到反光区窗口与非反光区窗口，与真值表的比较结果就包含不确定点，凡是光电收发传感器组没有采集到反光区窗口与非反光区窗口，与真值表的比较结果就不包含不确定点。这样由于能够保证高位先进入不确定区域，后退出不确定区域，就大大提高了寻找不确定点的准确度。

附图说明

图1是本发明所述的光电收发传感器组采集转轮反光工作层的全部可能状态所组成的真值表。

图2是本发明所述的一种基于光电收发传感器的计数器的结构示意图。

图3-1是本发明所述的一种基于光电收发传感器的计数器的一种具体实施例的示意图，具体应用例为一种煤气表。

图3-2是本发明所述的一种基于光电收发传感器的计数器的一种具体实施例结构示意图，对应着图3-1所示的实施例。

图4-1是本发明所述的一种基于光电收发传感器的计数器的另一种具体实施例的示意图，具体应用例为一种煤气表。

图4-2是本发明所述的一种基于光电收发传感器的计数器的另一种具体实施例结构示意图，对应着图4-1所示的实施例。

图5是本发明所述的基于光电收发传感器的计数器的实现方法流程图。

图中的标号说明：

100-基于光电收发传感器的计数器，110-燃气表计数器，120-计数器壳体，130-目视数字窗口，140-转轮，141-字轮，150-转轮反光工作层，151-反光区，152-非反光区窗口，153-非反光区，154-反光区窗口，154a-高位非反光区窗口，154d-低位非反光区窗口；200-光电收发传感器组，210-光电收发传感器，211-发光器件，212-感光器件；300-真值表。

具体实施方式

下面结合着具体实施例以及附图对本发明做进一步的详细介绍：

本发明提供一种基于光电收发传感器的计数器100，通过该装置，利用光电反射的方式，能够对字轮进行准确读数，并能够将所读到的数值以电信号的形式输出。作为典型的应用，是在煤气表的远程抄数方面；当然，具体的应用领域是不限定的，凡是需要使用字轮进行远程数值抄数，包括有线信道的远程抄数和无线信道的远程抄数，都可以应用。

下面先介绍一下本发明的现有主要结构：

参图2所示，在转轮140的表面上，设置有转轮反光工作层150，该转轮反光工作层150上，设置包括两段及两段以上的反光区151和非反光区153，在反光区151部分设置有非反光区窗口154，与反光区151的非反光区窗口154相对应，在非反光区153设置有反光区窗口152，反光区窗口152与非反光区窗口154之间夹角为180度。非反光区窗口154是与非反光区153完全相同的部分；同理，反光区窗口152是与反光区151完全相同的部分。其中的反光区151的反光性能强；非反光区153的反光性能弱。

所述的转轮140，是被均匀设置有数字的字轮141环绕着。该数字通常是0～9十个阿拉伯数字，但也不限定。

光电收发传感器组200，它是与转轮反光工作层150相对应的由五个光电收发传感器210组成的传感器组结构，每个光电收发传感器210包括有发光器件211和感光器件212。

真值表模块，它是存储光电收发传感器组200采集转轮140反光工作层的状态对应的真值表的模块结构。

不确定点判定模块，它是用于将上述光电收发传感器组200所采集的转轮的位置状态信息，与上述的真值表300进行比较，来判定光电收发传感器组200所采集的状态信息是否含有不确定点的模块结构。

数值运算处理模块，它是用于根据上述不确定点判定模块所判定出的不确定点情况，将所获得的数字信号换算成数值的模块结构。

本发明的特色结构为：

如图2和图3-2所示，字轮141上面所设置的反光区151和非反光区153，分别覆盖连续的5个数字对应的转轮反光工作层，所述的非反光区窗口154和反光区窗口152，对应着从低位转轮到高位转轮的窗口宽度依次增加，在图3-2中，可以看出高位字轮对应的高位非反光区窗口154a，与低位字轮对应的低位非反光区窗口154d相比较宽度增加了，同理，反光区窗口152与非反光区窗口154的性质原理完全一样。在光电收发传感器组200采集信息时，凡是光电收发传感器组200采集到反光区窗口152与非反光区窗口154，与真值表的比较结果就包含不确定点，凡是光电收发传感器组200没有采集到反光区窗口152与非反光区窗口154，与真值表的比较结果就不包含不确定点。这样由于能够保证高位先进入不确定区域，后退出不确定区域，就大大提高了寻找不确定点的准确度。

具体实施例

如图1、图3-1、图3-2、图4-1、图4-2为本发明所述的一种基于光电收发传感器的计数器，具体应用例为一种煤气表的情况。在图3-1中，计数器100为煤气表计数器110，包括有计数器壳体120、目视数字窗口130。图3-2为煤气表计数器110的背面展开图，包括有与每个转轮140相对应的光电收发传感器组200，每个光电收发传感器组200包括有5个与转轮140上的字轮141相匹配的光电收发传感器210，光电收发传感器210是由发光器件211和感光器件212组成。

利用光电收发传感器组200所采集的信息，转换为数字信号后，与真值表300进行比较，凡是光电收发传感器组200采集到反光区窗口152与非反光区窗口154，与真值表300的比较结果就包含不确定点，凡是光电收发传感器组没有采集到反光区窗口152与非反光区窗口154，与真值表300的比较结果就不包含不确定点。

另外，通过该转轮反光工作层所获得的不确定点，至多有一个。

下面进一步结合图5以及相应的实施例对本发明进一步的描述。

步骤1，加载真值表300。为计数器100写入程序时，将真值表300的信息加载进去，作为标准值。

步骤2，利用光电收发传感器组200对计数器的转轮反光工作层150进行感光。

如图3-2、4-2所示，4组光电收发传感器组200分别对配套的4个转轮反光工作层150进行感光数据采集，其中的反光区151设置在字轮141的2-6之间，非反光区窗口154设置在3与4之间，对应的非反光区153设置在字轮141的7-1之间反光区窗口152设置在8和9之间，此时4组光电收发传感器组采集的4个转轮反光工作层的数据状态，与上述图3-1的目视数字窗口130显示的“1999”是相对应的。从图中可以明显看到高位字轮对应的高位非反光区窗口154a，与低位字轮对应的低位非反光区窗口154d相比较宽度增加了。

步骤3，光电收发传感器组采集到反光区窗口与非反光区窗口，与步骤1中真值表的比较结果就包含不确定点，否则就不包括不确定点。

参图3-2所示，4组光电收发传感器组采集的4个转轮反光工作层的数据状态，由于每个光电收发传感器210在采集信息时，对应的都是准确的反光区或者非反光区，没有反光区窗口和非反光区窗口被采集，故与真值表300比较之后，就直接得出上述图3-1的目视数字窗口130显示的“1999”，此时可以看出该数据不具有不确定点，读出的数值为准确值。

参图4-1和图4-2所示，4组光电收发传感器组采集4个转轮反光工作层的数据状态，我们从左至右将4个转轮所对应的数值称为：第一位、第二位、第三位、第四位。当转轮由“1999”状态，转向“2000”时下面我们对每一位的显示情况进行一一分析：

第一位，由于产生了进位，此时该组光电收发传感器R0-R4之间的读数为：1、(1或0)、0、0、1，这就对应着图1中的真值表300的1.5的位置，R1的读数不确定，R4读出的为不确定点判定状态值，由于第一位对应的为高位字轮，对应的非反光区窗口154a的宽度在这四位中最宽，故该不确定点最容易被判定。

第二位，也产生了进位，此时该组光电收发传感器R0-R4之间的读数为：0、0、1、0、(1或0)，这就对应着图1中的真值表300的9.5的位置，R2读出的为不确定点判定状态值，R4的读数不确定，由于第二位对应的字轮仅次于最高位，对应的非反光区窗口的宽度也仅次于最高位对应的非反光区窗口的宽度，故该不确定点较易被判定。

第三位，其原理与上述第二位的完全一样，只是对应的非反光区窗口的宽度仅次于第二位对应的非反光区窗口的宽度，在此就不在赘述。

第四位，其原理与上述第二、三位的完全一样，只是对应的非反光区窗口的宽度仅次于第三位对应的非反光区窗口的宽度，在本发明的技术方案中对应的非反光区窗口的宽度是最小的，所以第四位是这四位最不易判断出不确定点的一位。

从上述四位读数可以看出如果在3与4之间没有非反光区窗口，以及8与9之间没有反光区窗口，那么第一位可能被读为1或者2，第二、三、四位分别都有可能被读为9或者0，此时就可能会被误读为：1999、1990、1909、1900、1099、1009、1090、1000、2999、2990、2909、2900、2099、2009、2090、2000共16种可能情况，现在我们设置了反光区窗口和非反光区窗口，只要采集的信息包含有不确定点，就必定能够采集到反光区窗口或者非反光区窗口其一，这样通过就可以判定，此时处于不确定状态。

但是问题是，虽然我们设置了反光区窗口或者非反光区窗口，由于窗口的宽度没有做进一步的限定，这样同样会出现检测出错的问题，特别是像上述情况本来的数值应该为1999或者2000但是由于高位也存在进位问题，就有可能读为2999或者1000，这样就会造成不可弥补的误差，而本发明将高位字轮与低位字轮对应的反光区窗口或者非反光区窗口的宽度，设置为依次递减的就可以保证高位最先进入不确定点判定区域，最后离开不确定点判定区域，从而使得读数的准确度更加有保障。

步骤4，根据步骤3的判定结果，若包含不确定点，数值运算处理模块将直接取读数的上一位，若不包含不确定点，就直接计算读数数值。

如上所述，当判定出包含不确定点时，将直接读取进位的上一位，如图4-1、4-2所示，将直接将进位前的1999为最终读数，这样将读数的误差降到了最低。

步骤5，计算出计数器对应的最终数值。

以上是对本发明的描述而非限定，基于本发明思想的其它实施方式，均在本发明的保护范围之中。

Claims

1.一种基于光电收发传感器的计数器，它包括至少两个转轮、光电收发传感器组、真值表模块、不确定点判定模块、数值运算处理模块，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种基于光电收发传感器的计数器，其特征在于：所述的转轮，被均匀设置有10个字符环绕着。

3.根据权利要求1所述的一种基于光电收发传感器的计数器，其特征在于：所述的反光区和非反光区，分别覆盖连续的5个数字对应的转轮反光工作层。

4.根据权利要求1所述的一种基于光电收发传感器的计数器，其特征在于：所述的转轮上的反光区的面积总和与非反光区的面积总和分别为转轮反光工作层的一半。

5.根据权利要求1所述的一种基于光电收发传感器的计数器，其特征在于：所述的反光区窗口与非反光区窗口之间的夹角为180度。

6.根据权利要求1所述的一种基于光电收发传感器的计数器，其特征在于：所述的非反光区窗口，设置在反光区的相邻数字之间，反光区窗口，设置在非反光区的相邻数字之间。

7.一种根据权利要求1所述的基于光电收发传感器的计数器的实现方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1，加载真值表；

步骤5，计算出计数器对应的最终数值。

8.根据权利要求7所述的基于光电收发传感器的计数器的实现方法，其特征在于，在步骤3中，若高低位同时出现不确定点，则高位转轮对应的光电收发传感器组与低位转轮所对应的光电收发传感器组相比较，先采集到反光区窗口或者非反光区窗口至少其一，并后退出前述采集到的反光区窗口或者非反光区窗口。