CN111856075A - 旋转方向判断方法和装置及旋转方向检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了旋转方向判断方法和装置及旋转方向检测装置。旋转方向检测装置包括处理器和旋转方向探测装置。旋转方向探测装置包括相互平行设置的第一面板和第二面板。第一面板能够围绕其中心旋转，并设有弧形布置的磁钢。第二面板上设有不少于四个的圆形周向等间距布置的霍尔传感器。处理器连接各个霍尔传感器，并通过程序指令集执行的旋转方向判断方法，以确定第一面板的旋转方向，然后根据第一面板旋转方向确定其连接的被测部件的旋转方向。相比于现有技术，本发明可以检测小角度的旋转方向，并且具有较强的抗干扰能力。

Description

旋转方向判断方法和装置及旋转方向检测装置

技术领域

本发明涉及传感器领域，特别涉及用以检测旋转方位的传感器。

背景技术

现有技术中，有关方位检测的传感器通常多采用三轴陀螺仪传感器。但在判断旋转方位时，三轴陀螺仪传感器并不适用。专利文献JPH01124770A公开了一种旋转检测方法和装置，在该专利文献中，利用两个霍尔接近传感器判断磁钢转过的先后顺序判断旋转方向。但这种装置必须要求被检测的器件至少必须完整地旋转一圈，在某些应用环境下，被检测的器件假如只旋转30度，磁钢可能都无法触及霍尔接近传感器，也就无从判断旋转方向。

发明内容

本发明所要解决的问题：检测旋转方向，特别是旋转角较小时的旋转方向。

为解决上述问题，本发明采用的方案如下：

根据本发明的旋转方向判断方法，该方法包括数据分析步骤；

所述数据分析步骤包括：

实时数据获取步骤：获取当前各霍尔传感器检测到的磁数据，并按霍尔传感器周向顺序的顺序组成当前磁数据队列；

历史数据获取步骤：获取缓存中的缓存磁数据队列；

数据对比分析步骤：将当前磁数据队列和缓存磁数据队列进行比较，从而判断出旋转方向；历史数据存储步骤：若当前缓存中的缓存磁数据队列为空，或者当前正在旋转，则将当前磁数据队列存入缓存。

进一步，根据本发明的旋转方向判断方法，

当前磁数据队列表示为

缓存磁数据队列表示为

其中，

为按周向顺序排列的各霍尔传感器磁数据；

为缓存中的各霍尔传感器的磁数据；

0,1,2,…,N-1分别为按周向顺序标记的霍尔传感器的标号；

N为霍尔传感器的个数，N>4；

所述数据对比分析步骤包括如下步骤：

S31：计算

S33：根据H^Δ统计位置点位信息集合S^H＝{{i₁,j₁,k₁},{i₂,j₂,k₃},…,{i_U,j_U,k_U}}；

其中，

i₁,i₂,…,i_U，j₁,j₂,…,j_U，k₁,k₂,…,k_U均为0,1,2,…,N-1的位置点；

且满足i₁,i₂,…,i_U各不相同；

且有

t∈[1..U]；

U为H^Δ中满足条件

i∈[0..N-1]的个数；

j_t,t∈[1..U]是以位置点i_t,t∈[1..U]为起点对H^Δ前向遍历找到的第一个满足条件

j_t∈[0..N-1],t∈[1..U]的位置点；

k_t,t∈[1..U]是以位置点i_t,t∈[1..U]为起点对H^Δ后向遍历找到的第一个满足条件

k_t∈[0..N-1],t∈[1..U]的位置点；

其中，h^r为阈值；

S34：计算位置点位信息集合S^H中各个位置点位信息计算前向总距离D^p和后向总距离Dⁿ；其中，

其中，MOD为求余运算。

S35：比较D^p和Dⁿ；若D^p大于Dⁿ，则按霍尔传感器0,1,2,…,N-1顺序标记的方向旋转；若D^p小于Dⁿ，则按霍尔传感器0,1,2,…,N-1顺序标记的方向的逆向旋转。

进一步，根据本发明的旋转方向判断方法，所述数据对比分析步骤还包括阈值确定步骤；

所述阈值确定步骤包括如下步骤：

S321：计算H^Δ半分绝对平均值

S322：比较h^v和h^s；若h^v>h^s，则h^r＝h^v，否则h^r＝h^s；

其中，h^s为预先设定的阈值。

进一步，根据本发明的旋转方向判断方法，

所述历史数据存储步骤中：

通过判断

的均值是否不大于h^s判断当前缓存中的缓存磁数据队列是否为空；

通过前向总距离D^p和后向总距离Dⁿ判断当前是否正在旋转；

若

的均值不大于h^s则表示为当前缓存中的缓存磁数据队列为空；

若D^p+Dⁿ不为0，则表示当前正在旋转；

其中，h^s为预先设定的阈值。

进一步，根据本发明的旋转方向判断方法，所述数据分析步骤按一定时间间隔执行。

根据本发明的旋转方向判断装置，包括数据分析模块；

所述数据分析模块包括：

实时数据获取模块，用于：获取当前各霍尔传感器检测到的磁数据，并按霍尔传感器周向顺序的顺序组成当前磁数据队列；

历史数据获取模块，用于：获取缓存中的缓存磁数据队列；

数据对比分析模块，用于：将当前磁数据队列和缓存磁数据队列进行比较，从而判断出旋转方向；

历史数据存储模块，用于：若当前缓存中的缓存磁数据队列为空，或者当前正在旋转，则将当前磁数据队列存入缓存。

进一步，根据本发明的旋转方向判断装置，

当前磁数据队列表示为

缓存磁数据队列表示为

其中，

为按周向顺序排列的各霍尔传感器磁数据；

为缓存中的各霍尔传感器的磁数据；

0,1,2,…,N-1分别为按周向顺序标记的霍尔传感器的标号；

N为霍尔传感器的个数，N>4；

所述数据对比分析模块包括如下模块：

M31，用于：计算

M33，用于：根据H^Δ统计位置点位信息集合S^H＝{{i₁,j₁,k₁},{i₂,j₂,k₃},…,{i_U,j_U,k_U}}；

其中，

i₁,i₂,…,i_U，j₁,j₂,…,j_U，k₁,k₂,…,k_U均为0,1,2,…,N-1的位置点；

且满足i₁,i₂,…,i_U各不相同；

且有

t∈[1..U]；

U为H^Δ中满足条件

i∈[0..N-1]的个数；

j_t,t∈[1..U]是以位置点i_t,t∈[1..U]为起点对H^Δ前向遍历找到的第一个满足条件

j_t∈[0..N-1],t∈[1..U]的位置点；

k_t,t∈[1..U]是以位置点i_t,t∈[1..U]为起点对H^Δ后向遍历找到的第一个满足条件

k_t∈[0..N-1],t∈[1..U]的位置点；

其中，h^r为阈值；

M34，用于：计算位置点位信息集合S^H中各个位置点位信息计算前向总距离D^p和后向总距离Dⁿ；其中，

其中，MOD为求余运算。

M35，用于：比较D^p和Dⁿ；若D^p大于Dⁿ，则按霍尔传感器0,1,2,…,N-1顺序标记的方向旋转；若D^p小于Dⁿ，则按霍尔传感器0,1,2,…,N-1顺序标记的方向的逆向旋转。

进一步，根据本发明的旋转方向判断装置，所述数据对比分析模块还包括阈值确定模块；所述阈值确定模块包括如下模块：

M321，用于：计算H^Δ半分绝对平均值

M322，用于：比较h^v和h^s；若h^v>h^s，则h^r＝h^v，否则h^r＝h^s；

其中，h^s为预先设定的阈值。

进一步，根据本发明的旋转方向判断装置，

所述历史数据存储模块中：

通过判断

的均值是否不大于h^s判断当前缓存中的缓存磁数据队列是否为空；

通过前向总距离D^p和后向总距离Dⁿ判断当前是否正在旋转；

若

的均值不大于h^s则表示为当前缓存中的缓存磁数据队列为空；

若D^p+Dⁿ不为0，则表示当前正在旋转；

其中，h^s为预先设定的阈值。

进一步，根据本发明的旋转方向判断装置，还包括定时控制模块；所述定时控制模块用于按照一定的时间间隔执行所述数据分析模块。

根据本发明的旋转方向检测装置，该装置包括处理器和旋转方向探测装置；

所述旋转方向探测装置包括相互平行设置的第一面板和第二面板；

所述第一面板用于连接被检测部件；

当所述被检测部件旋转时，能够带动所述第一面板能够围绕其中心旋转；

所述第一面板设置有磁钢；

所述第二面板上设有不少于四个的霍尔传感器；各个霍尔传感器以所述第一面板的旋转中心为圆心周向等间距地布置在所述第二面板上；

所述第一面板上的磁钢旋转至任意位置时均能够被所述第二面板上的至少一个霍尔传感器探测到；

所述处理器连接各个霍尔传感器，并通过程序指令集执行上述的旋转方向判断方法，以确定所述第一面板的旋转方向。

本发明的技术效果如下：

1、本发明可以检测小角度的旋转方向；

2、本发明抗磁干扰能力强。

附图说明

图1是本发明旋转方向探测装置的分解示意图。

图2是本发明弧形磁钢实施方式的结构示意图。

图3是本发明旋转方向检测装置的结构示意图。

图4是本发明旋转判断方法或装置的框图。

图5是本发明数据对比分析的框图。

其中，

11是第一面板，12是第二面板，13是磁钢，14是霍尔传感器；

300是旋转方向探测装置，400是处理器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图3所示，一种旋转方向检测装置，包括旋转方向探测装置300和处理器400。旋转方向探测装置300用于设置在被检测部件上，通过若干个霍尔传感器14探测旋转数据，提交至处理器400。处理器400通过执行程序指令集判断被检测部件的旋转方向。显而易见地，处理器400连接各个霍尔传感器14。霍尔传感器14在旋转方向探测装置300上的布置和结构，参照图1。

如图1所示，旋转方向探测装置300包括相互平行设置的第一面板11和第二面板12。第一面板11用于连接被检测部件，当被检测部件旋转时，能够带动第一面板11围绕其中心旋转。本实施例中，第一面板11是一个齿轮盘，通过齿轮盘齿轮之间的啮合连接被检测部件。第一面板11设置有磁钢13。磁钢13距离第一面板11旋转中心的中心距离为R1。第二面板12上设有不少于四个的霍尔传感器14。如图1给出的示例中，第二面板12上设置的霍尔传感器14有八个。各个霍尔传感器14以第一面板11的旋转中心为圆心周向等间距地布置在第二面板12上，并且各个霍尔传感器14所布置的半径R2与R1相同。也就是说，第二面板12上的霍尔传感器14围成一个圆，该圆的圆心位于第一面板11的旋转轴的轴心，该圆的半径R2和磁钢13距离第一面板11旋转中心的中心距离R1相同。

当第一面板11在被检测部件的带动下旋转时，第一面板11上的磁钢13围绕第一面板11的旋转轴旋转。当磁钢13围绕第一面板11的旋转轴旋转时，磁钢13沿着霍尔传感器14排列方向移动。第一面板11上的磁钢13旋转至任意位置时均能够被第二面板12上的至少一个霍尔传感器14探测到。由此，磁钢13旋转至任意位置时，能够被相应位置上的霍尔传感器14能够探测到磁钢13所产生的磁场。图1给出的示例中，第一面板11上的磁钢13采用了磁性较强的点状磁钢。而对于磁性较弱的磁钢，为了使得磁钢13旋转至任意位置时能够被相应位置上的霍尔传感器14能够探测到，亦可以采用如图2所述的弧形结构的磁钢13。该弧形的磁钢13以第一面板11的旋转中心为圆心，弧形圆心角为A2。弧形磁钢的弧形圆心角为A2和两个相邻霍尔传感器14之间的相位角A1相同。

处理器400通过执行程序指令集判断被检测部件的旋转方向所采用的方法为采用本发明所指的旋转方向判断方法确定第一面板11的旋转方向，进而根据第一面板11和被检测部件的连接关系确定被检测部件的旋转方向。本发明所指的旋转方向判断方法与本发明所指的旋转方向判断装置相对应。

如图4所示，旋转方向判断装置包括数据分析模块M100和定时控制模块M101。定时控制模块M101用于按照一定的时间间隔执行数据分析模块M100。或者，也可以说，旋转方向判断方法包括按照一定的时间间隔执行数据分析步骤S100。数据分析步骤S100对应于数据分析模块M100。

另一方面，若处理器400是一个仅于检测旋转方向的专用处理器。此时，可以不设置定时控制模块M101。此种情形亦等效于定时控制模块M101的时间间隔为零。对于旋转方向判断方法而言，数据分析步骤S100是一个无限循环执行的步骤。这也说明，根据本发明的示例，定时控制模块M101是一个可选的模块。

定时控制模块M101的时间间隔依据旋转方向检测装置实际应用场景预先配置，一般来说要求在该时间间隔内，第一面板11旋转过的角度不超过120度。比如当第一面板11每秒10转的转速下，该时间间隔应不超过33.3毫秒，当第一面板11每秒100转的转速下，该时间间隔应不超过3.3毫秒。由此可见，当第一面板11高速旋转，甚至超高速旋转的情形下，处理器400适于仅于检测旋转方向的专用处理器。

另一方面，本发明的旋转方向检测装置应用于超高转速检测旋转方向时，可以在被检测部件和旋转方向检测装置之间设置减速器。例如，图1和图2的示例中，第一面板11是一个齿轮盘，由此可以通过齿轮盘的传动实现与被检测部件之间的传动减速。由此，减速后第一面板11不会出现高速旋转的情形，此时，处理器400无需采用专用处理器的方案。通常，本发明的旋转方向检测装置应用场合中，第一面板11的转速不超过每秒10转。定时控制模块M101的时间间隔不超过33.3毫秒。因此，在实际应用场合中，定时控制模块M101的时间间隔一般不超过100毫秒，优选5～20毫秒。

数据分析模块M100包括实时数据获取模块M1、历史数据获取模块M2、数据对比分析模块M3和历史数据存储模块M4。实时数据获取模块M1、历史数据获取模块M2、数据对比分析模块M3和历史数据存储模块M4分别对应方法中的实时数据获取步骤S1、历史数据获取步骤S2、数据对比分析步骤S3和历史数据存储步骤S4。也就是，数据分析步骤S100包括实时数据获取步骤S1、历史数据获取步骤S2、数据对比分析步骤S3和历史数据存储步骤S4。

其中，实时数据获取模块M1或实时数据获取步骤S1用于：获取当前各霍尔传感器检测到的磁数据，并按霍尔传感器周向顺序的顺序组成当前磁数据队列。历史数据获取模块M2或历史数据获取步骤S2用于：获取缓存中的缓存磁数据队列。数据对比分析模块M3或数据对比分析步骤S3用于：将当前磁数据队列和缓存磁数据队列进行比较，从而判断出旋转方向。历史数据存储模块M4或历史数据存储步骤S4用于：若当前缓存中的缓存磁数据队列为空，或者当前正在旋转，则将当前磁数据队列存入缓存。这里的磁数据是霍尔传感器检测得到的数据，可以是磁通量数据或者磁场强度数据。

上述模块M1～M4之间的关系如下：M3以M1和M2的输出作为输入，M4以M3和M2的输出作为输入，M4输出的缓存又作为M2的输入。从方法的步骤时序角度而言，上述步骤S1～S4之间的时序关系如下：首先执行步骤S1和步骤S2，之后执行步骤S3然后执行步骤S4。需要指出的是，M4输出并不直接作为M2的输入，因此图4中采用虚线表示两者之间的连接关系，而其他则采用实线表示连接关系。

数据对比分析模块M3具体实现的方法有很多种。其中一种较为符合逻辑的方法是根据当前磁数据队列和缓存磁数据队列分别计算出磁钢所在的角度，然后将当前磁数据队列所计算得到的磁钢所在的角度和缓存磁数据队列计算得到的磁钢所在的角度对比判断出旋转方向。比如，当前磁数据队列所计算得到的磁钢所在的角度为270度，而缓存磁数据队列计算得到的磁钢所在的角度为30度，则可以判断出旋转方向为逆着霍尔传感器周向顺序旋转。由此，若霍尔传感器周向顺序为顺时针排列顺序，则旋转方向为逆时针旋转；若霍尔传感器周向顺序为逆时针排列顺序，则旋转方向为顺时针旋转。再比如，当前磁数据队列所计算得到的磁钢所在的角度为90度，而而缓存磁数据队列计算得到的磁钢所在的角度为140度，则可以判断出旋转方向为顺着霍尔传感器周向顺序旋转。由此，若霍尔传感器周向顺序为顺时针排列顺序，则旋转方向为顺时针旋转；若霍尔传感器周向顺序为逆时针排列顺序，则旋转方向为逆时针旋转。

一方面，考虑到磁钢13不仅仅能被一个霍尔传感器14检测到，并且得到的磁数据并非为布尔量，而为浮点数，因此，根据磁数据队列计算出磁钢所在的角度较为困难，通常需要计算磁数据队列中某一段的加权中心以作为磁钢所在的角度。特别是，在存在外界磁场干扰的情形下，计算得到的磁钢所在的角度误差非常大。同时这也要求，第二面板12上的霍尔传感器14密集布置，至少不能少于8个。

为避免上述方法的缺陷，本发明中，数据对比分析模块M3的具体实现优选采用如下方案：如图5所示，数据对比分析模块M3包括模块M31，M32，M33，M34和M35。与此对应地，数据对比分析步骤S3包括步骤S31，S32，S33，S34和S35。其中，

模块M31或步骤S31用于将当前磁数据队列和缓存磁数据队列相减后得到磁数据差值队列；也就是，

其中，H^Δ为磁数据差值队列，

为来自于当前磁数据队列按周向顺序排列的各霍尔传感器磁数据，

组成当前磁数据队列，也就是，当前磁数据队列

为来自于缓存磁数据队列中的缓存中的各霍尔传感器的磁数据，

组成缓存磁数据队列，也就是，缓存磁数据队列

0,1,2,…,N-1分别为按周向顺序标记的霍尔传感器的标号；N为霍尔传感器的个数。

模块M32也就是前述的阈值确定模块，相应地，步骤M32也就是前述的阈值确定步骤。模块M32或步骤S32用于根据模块M31或步骤S31得到的磁数据差值队列H^Δ确定阈值h^r。模块M32包括模块M321和M322，也就是步骤S32包括步骤S321和S322。模块M321或步骤S321用于计算磁数据差值队列H^Δ半分绝对平均值h^v，也就是，

模块M322或步骤S322用于根据h^v和h^s确定阈值h^r，具体为：比较h^v和h^s；若h^v>h^s，则h^r＝h^v，否则h^r＝h^s。其中，h^s为预先设定的阈值。本实施例中，h^s优选为0。

模块M33或步骤S33用于根据模块M32或步骤S32得到的阈值h^r对模块M31或步骤S31得到的磁数据差值队列H^Δ进行统计，得到位置点位信息集合S^H。位置点位信息集合S^H＝{{i₁,j₁,k₁},{i₂,j₂,k₃},…,{i_U,j_U,k_U}}。其中，i₁,i₂,…,i_U，j₁,j₂,…,j_U，k₁,k₂,…,k_U均为0,1,2,…,N-1的位置点，且i₁,i₂,…,i_U各不相同，且满足且有

t∈[1..U]；U为H^Δ中满足条件

i∈[0..N-1]的个数。j_t,t∈[1..U]是以位置点i_t,t∈[1..U]为起点对H^Δ前向遍历找到的第一个满足条件

j_t∈[0..N-1],t∈[1..U]的位置点。k_t,t∈[1..U]是以位置点i_t,t∈[1..U]为起点对H^Δ后向遍历找到的第一个满足条件

k_t∈[0..N-1],t∈[1..U]的位置点。步骤S33可以分解为以下三个步骤实现：

步骤S331：对磁数据差值队列H^Δ遍历，找出磁数据差值队列H^Δ中满足条件

的为位置点i，组成集合

也就是，i₁,i₂,…,i_U为0,1,2,…,N-1的位置点，且i₁,i₂,…,i_U各不相同，且满足且有

步骤S332：对集合

中的每个位置点i_t,t∈[1..U]分别找出其前向负值位置点j_t，从而组成集合

前向负值位置点j_t是以位置点i_t为起点对H^Δ前向遍历找到的第一个满足条件

的位置点。

步骤S333：对集合

中的每个位置点i_t,t∈[1..U]分别找出其后向负值位置点k_t，从而组成集合

后向负值位置点k_t是以位置点i_t为起点对H^Δ后向遍历找到的第一个满足条件

的位置点。

这里，前向遍历是对循环队列0,1,2,…,N-1的前向遍历，也就是，按照位置点队列顺序i_t,i_t-1,i_t-2,..,0,N-1,N-2,…,i_t+1进行遍历。后向遍历是对循环队列0,1,2,…,N-1的后向遍历，也就是，按照位置点队列顺序i_t,i_t+1,i_t+2,..,N-1,0,1,…,i_t-1进行遍历。

模块M34或步骤S34用于对位置点位信息集合S^H进行统计，计算出各个位置点位信息计算前向总距离D^p和后向总距离Dⁿ。也就是，

其中，MOD为求余运算。

模块M35或步骤S35用于通过对前向总距离D^p和后向总距离Dⁿ的比较确定旋转方向，具体为：若D^p大于Dⁿ，则按霍尔传感器0,1,2,…,N-1顺序标记的方向旋转；若D^p小于Dⁿ，则按霍尔传感器0,1,2,…,N-1顺序标记的方向的逆向旋转。若位置点0,1,2,…,N-1所对应的霍尔传感器按照顺时针顺序排列；此时，若D^p大于Dⁿ，为顺时针方向旋转；若D^p小于Dⁿ，为逆时针方向旋转。相应地，若位置点0,1,2,…,N-1所对应的霍尔传感器按照逆时针顺序排列；此时，若D^p大于Dⁿ，为逆时针方向旋转；若D^p小于Dⁿ，为顺时针方向旋转。对于前向总距离D^p和后向总距离Dⁿ相等的情形，分两种情况：若D^p+Dⁿ＝0，则表示当前为非旋转的静止态；若D^p+Dⁿ>0，则当前受外界磁干扰而无法判定旋转方向。

此外，进一步地，本实施例中，在历史数据存储模块M4或历史数据存储步骤S4中，通过判断缓存磁数据队列中

的均值是否不大于h^s判断当前缓存中的缓存磁数据队列是否为空；通过前向总距离D^p和后向总距离Dⁿ判断当前是否正在旋转：若

的均值不大于h^s则表示为当前缓存中的缓存磁数据队列为空；若D^p+Dⁿ不为0，则表示当前正在旋转。这里的D^p和Dⁿ即为模块M35或步骤S35得到的前向总距离D^p和后向总距离Dⁿ。显而易见地，缓存中的缓存磁数据队列存在一个初始化的过程或步骤。该初始化步骤中，

均被设为0。

上述旋转方向判断方法举例，假设当前第二面板12上的霍尔传感器数为8。某一时刻，处理器400接收到的8个霍尔传感器的磁数据按顺时针排列分别为0.3，5.8，6.2，0.7，0.2，0.0，0.0，0.0；而缓存中的8个霍尔传感器的磁数据按顺时针排列分别为1.2，6.3，5.3，0.3，0.1，0.0，0.0，0.1。也就是：

当前磁数据队列

缓存磁数据队列

由此，步骤S31计算得到的磁数据差值队列H^Δ有：

磁数据差值队列H^Δ绝对平均值h^v＝0.18，由此步骤S32得到阈值h^r＝0.18。

步骤S331得到的集合

步骤S332得到的集合

步骤S333得到的集合

由此步骤S33得到的位置点位信息集合S^H＝{{2,1,0},{3,1,0}}。

步骤S34计算的得到的前向总距离D^p＝3和后向总距离Dⁿ＝11。

步骤S35根据前向总距离D^p＝3和后向总距离Dⁿ＝11判断，由于前向总距离D^p小于后向总距离Dⁿ＝11，因此按霍尔传感器0,1,2,…,N-1顺序标记的方向的逆向旋转。

由上述数据的分析可以看出，相比于，前述根据当前磁数据队列和缓存磁数据队列分别计算出磁钢所在的角度后再判断旋转方向的方法，该方法显得更为简单，并且具有较强的抗干扰能力。

此外，需要说明的是，上述的数据对比分析模块M3和数据对比分析步骤S3的实施方式下，要求霍尔传感器的个数不少于5个。

Claims (12)

1.旋转方向判断方法，其特征在于，该方法包括数据分析步骤；

所述数据分析步骤包括：

实时数据获取步骤：获取当前各霍尔传感器检测到的磁数据，并按霍尔传感器周向顺序的顺序组成当前磁数据队列；

历史数据获取步骤：获取缓存中的缓存磁数据队列；

数据对比分析步骤：将当前磁数据队列和缓存磁数据队列进行比较，从而判断出旋转方向；

历史数据存储步骤：若当前缓存中的缓存磁数据队列为空，或者当前正在旋转，则将当前磁数据队列存入缓存。

2.如权利要求1所述的旋转方向判断方法，其特征在于，

当前磁数据队列表示为

缓存磁数据队列表示为

其中，

为按周向顺序排列的各霍尔传感器磁数据；

为缓存中的各霍尔传感器的磁数据；

0,1,2,…,N-1分别为按周向顺序标记的霍尔传感器的标号；

N为霍尔传感器的个数，N>4；

所述数据对比分析步骤包括如下步骤：

S31：计算

S33：根据H^Δ统计位置点位信息集合S^H＝{{i₁,j₁,k₁},{i₂,j₂,k₃},…,{i_U,j_U,k_U}}；

其中，

i₁,i₂,…,i_U，j₁,j₂,…,j_U，k₁,k₂,…,k_U均为0,1,2,…,N-1的位置点；

且满足i₁,i₂,…,i_U各不相同；

且有

U为H^Δ中满足条件

的个数；

j_t,t∈[1..U]是以位置点i_t,t∈[1..U]为起点对H^Δ前向遍历找到的第一个满足条件

的位置点；

k_t,t∈[1..U]是以位置点i_t,t∈[1..U]为起点对H^Δ后向遍历找到的第一个满足条件

的位置点；

其中，h^r为阈值；

S34：计算位置点位信息集合S^H中各个位置点位信息计算前向总距离D^p和后向总距离Dⁿ；其中，

其中，MOD为求余运算。

S35：比较D^p和Dⁿ；若D^p大于Dⁿ，则按霍尔传感器0,1,2,…,N-1顺序标记的方向旋转；若D^p小于Dⁿ，则按霍尔传感器0,1,2,…,N-1顺序标记的方向的逆向旋转。

3.如权利要求2所述的旋转方向判断方法，其特征在于，所述数据对比分析步骤还包括阈值确定步骤；所述阈值确定步骤包括如下步骤：

S321：计算H^Δ半分绝对平均值

S322：比较h^v和h^s；若h^v>h^s，则h^r＝h^v，否则h^r＝h^s；

其中，h^s为预先设定的阈值。

4.如权利要求2所述的旋转方向判断方法，其特征在于，

所述历史数据存储步骤中：

通过判断

的均值是否不大于h^s判断当前缓存中的缓存磁数据队列是否为空；

通过前向总距离D^p和后向总距离Dⁿ判断当前是否正在旋转；

若

的均值不大于h^s则表示为当前缓存中的缓存磁数据队列为空；

若D^p+Dⁿ不为0，则表示当前正在旋转；

其中，h^s为预先设定的阈值。

5.如权利要求1至4任一项所述的旋转方向判断方法，其特征在于，所述数据分析步骤按一定时间间隔执行。

6.旋转方向判断装置，其特征在于，该装置包括数据分析模块；

所述数据分析模块包括：

实时数据获取模块，用于：获取当前各霍尔传感器检测到的磁数据，并按霍尔传感器周向顺序的顺序组成当前磁数据队列；

历史数据获取模块，用于：获取缓存中的缓存磁数据队列；

数据对比分析模块，用于：将当前磁数据队列和缓存磁数据队列进行比较，从而判断出旋转方向；

历史数据存储模块，用于：若当前缓存中的缓存磁数据队列为空，或者当前正在旋转，则将当前磁数据队列存入缓存。

7.如权利要求6所述的旋转方向判断装置，其特征在于，

当前磁数据队列表示为

缓存磁数据队列表示为

其中，

为按周向顺序排列的各霍尔传感器磁数据；

为缓存中的各霍尔传感器的磁数据；

0,1,2,…,N-1分别为按周向顺序标记的霍尔传感器的标号；

N为霍尔传感器的个数，N>4；

所述数据对比分析模块包括如下模块：

M31，用于：计算

M33，用于：根据H^Δ统计位置点位信息集合S^H＝{{i₁,j₁,k₁},{i₂,j₂,k₃},…,{i_U,j_U,k_U}}；

其中，

i₁,i₂,…,i_U，j₁,j₂,…,j_U，k₁,k₂,…,k_U均为0,1,2,…,N-1的位置点；

且满足i₁,i₂,…,i_U各不相同；

且有

U为H^Δ中满足条件

的个数；

j_t,t∈[1..U]是以位置点i_t,t∈[1..U]为起点对H^Δ前向遍历找到的第一个满足条件

的位置点；

k_t,t∈[1..U]是以位置点i_t,t∈[1..U]为起点对H^Δ后向遍历找到的第一个满足条件

的位置点；

其中，h^r为阈值；

M34，用于：计算位置点位信息集合S^H中各个位置点位信息计算前向总距离D^p和后向总距离Dⁿ；其中，

其中，MOD为求余运算。

M35，用于：比较D^p和Dⁿ；若D^p大于Dⁿ，则按霍尔传感器0,1,2,…,N-1顺序标记的方向旋转；若D^p小于Dⁿ，则按霍尔传感器0,1,2,…,N-1顺序标记的方向的逆向旋转。

8.如权利要求7所述的旋转方向判断装置，其特征在于，所述数据对比分析模块还包括阈值确定模块；所述阈值确定模块包括如下模块：

M321，用于：计算H^Δ半分绝对平均值

M322，用于：比较h^v和h^s；若h^v>h^s，则h^r＝h^v，否则h^r＝h^s；

其中，h^s为预先设定的阈值。

9.如权利要求7所述的旋转方向判断装置，其特征在于，

所述历史数据存储模块中：

通过判断

的均值是否不大于h^s判断当前缓存中的缓存磁数据队列是否为空；

通过前向总距离D^p和后向总距离Dⁿ判断当前是否正在旋转；

若

的均值不大于h^s则表示为当前缓存中的缓存磁数据队列为空；

若D^p+Dⁿ不为0，则表示当前正在旋转；

其中，h^s为预先设定的阈值。

10.如权利要求6至9任一项所述的旋转方向判断装置，其特征在于，该装置还包括定时控制模块；所述定时控制模块用于按照一定的时间间隔执行所述数据分析模块。

11.旋转方向检测装置，其特征在于，该装置包括处理器和旋转方向探测装置；

所述旋转方向探测装置包括相互平行设置的第一面板和第二面板；

所述第一面板用于连接被检测部件；

当所述被检测部件旋转时，能够带动所述第一面板能够围绕其中心旋转；

所述第一面板设置有磁钢；

所述第二面板上设有不少于四个的霍尔传感器；各个霍尔传感器以所述第一面板的旋转中心为圆心周向等间距地布置在所述第二面板上；

所述第一面板上的磁钢旋转至任意位置时均能够被所述第二面板上的至少一个霍尔传感器探测到；

所述处理器连接各个霍尔传感器，并通过程序指令集执行如权利要求1至4中任一项所述的旋转方向判断方法，以确定所述第一面板的旋转方向。

12.旋转方向检测装置，其特征在于，该装置包括处理器和旋转方向探测装置；

所述旋转方向探测装置包括相互平行设置的第一面板和第二面板；

所述第一面板用于连接被检测部件；

当所述被检测部件旋转时，能够带动所述第一面板能够围绕其中心旋转；

所述第一面板设置有磁钢；

所述第二面板上设有不少于四个的霍尔传感器；各个霍尔传感器以所述第一面板的旋转中心为圆心周向等间距地布置在所述第二面板上；

所述第一面板上的磁钢旋转至任意位置时均能够被所述第二面板上的至少一个霍尔传感器探测到；

所述处理器连接各个霍尔传感器，并通过程序指令集执行如权利要求5所述的旋转方向判断方法，以确定所述第一面板的旋转方向。

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