一種倒車入庫檢測系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種倒車入庫檢測系統，屬于電子監控領域。本系統包括設置在場地內的固定站和設置在考試車輛上的移動站，在場地內部署有WIFI無線網絡；在每個固定站上設置有發射超聲波裝置，在每個移動站上設置有移動站超聲波發射接收裝置；固定站上的所述發射超聲波裝置在接收到來自移動站的WIFI指令之后，發射固定頻率的超聲波信號；移動站上的所述超聲波發射接收裝置啟動后分別向固定站發送詢問WIFI指令，固定站在接收到該指令后，返回工作正常的應答指令；如果設置在場地內的所有固定站都應答工作正常，則進入到定位程序。
【專利說明】一種倒車入庫檢測系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于電子監控領域，具體涉及一種倒車入庫檢測系統。
【背景技術】
[0002]公安部《123》號令出臺和實施以來，機動車場地考試有了很多新的變化。隨著我國自動化考試系統的廣泛使用，不斷地有新技術在該領域得到應用和推廣。傳統的在考試場地上設置多個傳感器的方式逐漸被新的定位技術所取代。例如，在早期的自動化考試中使用的光電傳感器、霍爾傳感器、遠距離磁鐵傳感器、RFID讀卡器等在考試中體現出損耗量大、維護量高的特點。自2013年以來，使用差分衛星定位的考試系統逐漸體現出其優勢，其原理是在考試場地附近建立一個精確坐標的固定站并配置有衛星接收機，在車體上配置至少兩個移動衛星接收機，通過差分衛星定位的方法對移動衛星接收機的位置進行精確定位，由于汽車上配置兩個衛星接收機，從而可以實現位置和姿態的定位。其定位精度可達到厘米級。通過使用衛星定位的考試系統具有如下一些優勢:1、由于適用了精確定位技術，因此考試場地上無需再設置任何傳感器，場地造價成本有所降低。2、由于傳感器造成的誤判情況得以解決。3、考試車輛除安裝必要的衛星接收機、車載電腦、天線等設備無需對考試車輛進行改造。但是，采用衛星差分定位方式的考試系統仍然造價不菲且存在一定缺點，如天空有較厚的積云情況下、衛星信號被遮擋會對差分定位產生較大影響。
[0003]根據公安部《123》號令所述要求，倒車入庫考試和評判內容如下:機動車駕駛學員需要在如圖1所示，圖中I表示路邊線或庫位線，2表示場地控制線，3表示車輛正向行駛線，4表示車輛倒車行駛線。場地內車輛從道路的任意一個方向倒車進入庫位，期間車輛不能夠觸碰庫位邊線和庫位底線以及道路邊線，車輛在入庫停止后將車輛正向行駛駛入道路與進入方向相對的一側。車輛駛出時必須超過道路起始標線，車輛在駛出停止后，將再次倒車行駛進入庫位，然后從庫位駛出直至駛出控制線視為該科目考試結束。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的難題，提供一種倒車入庫檢測系統，利用超聲波定位的方法實現對考試車輛實現定位和評判，降低成本。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0006]一種倒車入庫檢測系統，包括設置在場地內的固定站和設置在考試車輛上的移動站，在場地內部署有WIFI無線網絡；
[0007]在每個固定站上設置有發射超聲波裝置，在每個移動站上設置有移動站超聲波發射接收裝置；
[0008]固定站上的所述發射超聲波裝置在接收到來自移動站的WIFI指令之后，發射固定頻率的超聲波信號；
[0009]移動站上的所述超聲波發射接收裝置啟動后分別向固定站發送詢問WIFI指令，固定站在接收到該指令后，返回工作正常的應答指令；如果設置在場地內的所有固定站都應答工作正常，則進入到定位程序。
[0010]固定站上的所述發射超聲波裝置包括超聲波發射器、單片機控制電路和WIFI無線發射模塊；
[0011]所述單片機控制電路與WIFI無線發射模塊進行通訊，并控制超聲波發射器進行超聲波發射。
[0012]移動站上的所述超聲波發射接收裝置包括超聲波接收器、超聲波發射器、車載計算機和WIFI無線發射模塊；
[0013]所述車載計算機與WIFI無線發射模塊進行通訊，同時控制超聲波接收器進行超聲波接收和控制超聲波發射器進行超聲波發射。
[0014]所述車載計算機啟動后，分別向固定站發送詢問WIFI指令，該指令以TCP/IP數據報的形式下達到固定站。
[0015]每個所述固定站的高度超過考試車輛的高度。
[0016]在考試車輛上安裝有兩組車載電腦和超聲波發射接收裝置，其中一組安裝在車輛頭部，一組安裝在車輛尾部。
[0017]所述固定站有4個。
[0018]與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明采用了一種超聲波定位的方法對考試車輛實現定位和評判、其定位成本大大降低，場地和車載系統仍然可以不必安裝大量傳感器，而且可以在全天候的情況下運行。。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是倒車入庫考試過程。
[0020]圖2是固定站超聲波發射裝置工作原理圖。
[0021]圖3是移動站超聲波發射接收系統原理。
[0022]圖4是車輛移動站超聲波接收器的位置。
[0023]圖5是考試場地坐標系的確立。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述:
[0025]在考試場地內部署WIFI無線網絡，在該科目考試場地內設置4個固定站，這些固定站高度必須超過車輛高度，固定站的架設可以跟場地內保護障礙或者標識牌一同布置起到美觀的效果。四個固定站設置有一套發射超聲波裝置、該裝置的工作原理圖如圖2所示。
[0026]固定站無線發射裝置負責在接受到WIFI無線數據報指令之后，發射固定頻率的超聲波信號。固定站在加點啟動后，檢測無線發射模塊的工作狀態，在正常情況下處于待機狀態，當接受到來自移動站的WIFI指令后，啟動超聲波發射器發送超聲波。
[0027]在考試車輛上安裝有兩個車載電腦和移動站超聲波發射接收裝置，其工作原理圖如圖3所示。
[0028]移動站采用車載計算機處理和顯示定位內容，其工作方式為，在車載計算機啟動后，分別向固定站發送詢問WIFI指令，該指令以TCP/IP數據報的形式下達到固定站，固定站在接收到該指令后，返回工作正常的應答指令。如果設置在場地內的四個固定站都應答工作正常，則可進入到定位程序。每輛考試車上配置有兩組超聲波接收器，兩組超聲波接收器一組安裝在車輛頭部，一組超聲波接收器安裝在車輛尾部，這樣在實現定位后可以確定車輛的姿態。其定位步驟如下:
[0029]第一步:車載計算機在判斷無線網絡和所有固定站工作正常后，向第一個固定站發送啟動超聲波發送的WIFI指令，同時記錄該指令發送的時間，發送時間的精度精確到毫秒，該發送時間定義為Tl。
[0030]第二步:第一個固定站在接收到WIFI指令后，啟動超聲波發射器發送超聲波信號發射器發送超聲波信號，移動站上的兩個超聲波接收器在接收到超聲波信號后將接收到信號的時間記錄下來，兩個接收器的接收時間分別是T2和T3。
[0031]第三步:車載計算機計算移動站兩個發射器到固定站的距離S，計算公式為:
[0032]S=(T2_T1)*V
[0033]其中V為聲波在空氣中的傳播速度，如果需要十分精確，可根據考試地區的氣候溫度等信息對V進行補償。補償方法可參考空氣溫度、濕度對聲波傳播速度影響的公式。
[0034]第四步:針對第二、第三、第四固定站重復步驟一至步驟三，直到計算出所有與固定站之間的距離。
[0035]第五步:根據場地設置坐標系，已知所有固定站在該坐標系內的坐標，和移動站和固定站的距離，根據四點定位原理，可計算出該車輛上兩個移動站的坐標。從而實現對兩個移動站的定位和車輛包括行駛姿態的定位。定位點如圖4所示:
[0036]其中“ I”表示第一個移動超聲波接收點，“2”表示第二個移動站接收點。
[0037]有了移動站坐標后，根據移動站到車周身的距離可獲知車輛前后保險杠、車門等車輛邊緣的位置。
[0038]第六步:按照固定的時間間隔重復步驟一至步驟五，可以實時監測車輛的位置。從而為科目考試的程序判定提供了車輛行駛的過程信息。
[0039]應用本發明方法，從考試開始至考試結束。車輛的行駛軌跡，車輛有無超越道路警戒線，在入庫過程中有無觸碰庫位邊線和底線車輛有無按照規定路線行駛都可以獲得。從而為該考試科目的自動化考核提供了準確的依據。
[0040]對于整個考試系統來說，考試過程的控制都由車載計算機來進行控制，學員的考生基本信息和考試信息可以由考試中心的上位機來進行統一下發和上傳等管理。車載計算機負責移動站的坐標計算，因此車載計算機必須存儲有考場的地圖信息，舉例如圖5所示。
[0041]該車輛發射接收裝置可以實現車輛的空間定位，在例如有坡路行駛的過程中也可以采用該方法實現定位和判定，但對于倒車入庫這類科目，坐標系的確立可以是二維的。這樣在計算上對移動站的定位只要確立其橫坐標X，和縱坐標Y就可以對其進行定位，其計算過程也會相對簡單。
[0042]車載計算機系統在確立坐標系后，仍需要預先記錄考場邊線和庫邊線信息，以及控制線位置信息。這些信息為判定考試車輛是否正常行駛提供判定的依據。如果考試車輛在考試過程中觸碰到道路警戒線或者庫邊線和庫地線則考試不合格。車輛考試之前車輛在控制線之外，學員可以選擇從考場左側或者右側進入考場，每次行駛出庫位車輛必須越過控制線，通過定位信息和軌跡判斷可以知道考生是否兩次入庫，每次行駛出庫是否越過控制線。該科目同時規定，在考試過程中出現中途停車會扣除一定分數，因此在一個段固定閾值的時間內，如果車輛定位信息保持不變，則視為車輛停車，評判系統也會扣除相應的分數。該科目關于中途熄火的判定無法采用定位系統來進行判定，仍需要在車載系統上安裝傳感器來完成。
[0043]上述技術方案只是本發明的一種實施方式，對于本領域內的技術人員而言，在本發明公開了應用方法和原理的基礎上，很容易做出各種類型的改進或變形，而不僅限于本發明上述【具體實施方式】所描述的方法，因此前面描述的方式只是優選的，而并不具有限制性的意義。
【權利要求】
1.一種倒車入庫檢測系統，其特征在于:所述系統包括設置在場地內的固定站和設置在考試車輛上的移動站，在場地內部署有WIFI無線網絡； 在每個固定站上設置有發射超聲波裝置，在每個移動站上設置有移動站超聲波發射接收裝置； 固定站上的所述發射超聲波裝置在接收到來自移動站的WIFI指令之后，發射固定頻率的超聲波信號； 移動站上的所述超聲波發射接收裝置啟動后分別向固定站發送詢問WIFI指令，固定站在接收到該指令后，返回工作正常的應答指令；如果設置在場地內的所有固定站都應答工作正常，則進入到定位程序。
2.根據權利要求1所述的倒車入庫檢測系統，其特征在于:每個所述固定站的高度超過考試車輛的高度。
3.根據權利要求2所述的倒車入庫檢測系統，其特征在于:固定站上的所述發射超聲波裝置包括超聲波發射器、單片機控制電路和WIFI無線發射模塊； 所述單片機控制電路與WIFI無線發射模塊進行通訊，并控制超聲波發射器進行超聲波發射。
4.根據權利要求3所述的倒車入庫檢測系統，其特征在于:移動站上的所述超聲波發射接收裝置包括超聲波接收器、超聲波發射器、車載計算機和WIFI無線發射模塊； 所述車載計算機與WIFI無線發射模塊進行通訊，同時控制超聲波接收器進行超聲波接收和控制超聲波發射器進行超聲波發射。
5.根據權利要求4所述的倒車入庫檢測系統，其特征在于:所述車載計算機啟動后，分別向固定站發送詢問WIFI指令，該指令以TCP/IP數據報的形式下達到固定站。
6.根據權利要求5所述的倒車入庫檢測系統，其特征在于:在考試車輛上安裝有兩組車載電腦和超聲波發射接收裝置，其中一組安裝在車輛頭部，一組安裝在車輛尾部。
7.根據權利要求1至6任一所述的倒車入庫檢測系統，其特征在于:所述固定站有4個。
【文檔編號】G01S15/93GK104199039SQ201410448797
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月1日 優先權日:2014年9月1日
【發明者】時珍全 申請人:天津工業大學
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
