[发明专利]一种轨道交通车辆速度实时采集与交替自检的方法

说明书

本发明涉及一种轨道交通车辆速度实时采集与交替自检的方法，包括如下步骤：（1）对外部传感器脉冲信号和测试自检信号进行滤波处理；（2）通过状态机将四路传感器信号和四路自检信号分别发送到FPGA的两个通道内，通过状态的切换使两个独立的通道在一定时间后有两组不同脉冲进入；（3）对进入两个通道内的四路脉冲在各自通道内分别进行独立计算出频率值和方向值；（4）通过CPU对计算出的频率值和方向值进行判断，判断与预期的自检信号的频率值和方向值是否相同，若相同则表示FPGA内部电路正常工作，否则FPGA内部电路异常工作。本发明通过自检脉冲来对采集到的传感器脉冲频率值进行自检，能够准确计算出多路信号的频率量值，降低了CPU的负担。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种轨道交通车辆速度实时采集与交替自检的方法。

背景技术

目前一些自检方式和频率采集大多采用一些CPU、单片机或DSP进行自检和采集，由于其按指令周期运行，即使有多线程也不是真正意义上的并行运行。当需要同时采集多路信号，并要对采集到的信号进行自检时，实时性会显得不足，且会占用大量资源。在轨道交通领域，为了降低CPU的负担，利用FPGA强大的并行处理能力，能够准确计算出多路信号的频率量值。并且在FPGA内部寄存器发生粘连时也能够及时发现，且任意一个流程的寄存器出现问题都可检测出故障并及时导向安全。基于此本发明提供了一种基于FPGA和CPU配合的频率量信号采集和自检方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨道交通车辆速度实时采集与交替自检的方法，在同时准确测得多路脉冲频率前提下，通过自检脉冲来对采集到的传感器脉冲频率值进行自检,提高了。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种轨道交通车辆速度实时采集与交替自检的方法,包括以下步骤：

（1）对外部传感器脉冲信号和测试自检信号进行滤波处理；

（2）通过状态机将四路传感器信号和四路自检信号分别发送到FPGA的两个通道内，通过状态的切换使两个独立的通道在一定时间后有两组不同脉冲进入；

（3）对进入两个通道内的四路脉冲在各自通道内分别进行独立计算出频率值和方向值；

（4）通过CPU对计算出的频率值和方向值进行判断，判断与预期的自检信号的频率值和方向值是否相同，若相同则表示FPGA内部电路正常工作，否则FPGA内部电路异常工作。

进一步的，所述步骤（1）中，对外部传感器脉冲信号和测试自检信号进行滤波处理通过检测信号的上升沿后计数器开始计数，当计数到一定数值后再次判断此信号高低电平，若还是高则认为是正常信号，若是低则认为是干扰信号。

进一步的，所述滤波模块的截止频率能通过调整参数进行调整。

由上述技术方案可知，本发明所述的一种轨道交通车辆速度实时采集与交替自检的方法，通过自检脉冲来对采集到的传感器脉冲频率值进行自检。当频率值发生错误时说明FPGA内部寄存器黏连，此时数据不可用，并且在FPGA内部任何位置寄存器发生故障时都能及时发现, 利用FPGA强大的并行处理能力，能够准确计算出多路信号的频率量值，降低了CPU的负担。本发明采用了FPGA对频率量信号进行滤波，截止频率可调。采用了改进的M/T法则计算频率量信息，提高了实时性。

附图说明

图1是本发明的系统图；

图2是本发明的改进M/T法则部分时序图；

图3是本发明脉冲切换和频率值切换示意图；

图4是本发明脉冲切换的状态转移图；

图5是本发明方向判断时序图；

图6是本发明方法流程图。