[实用新型]基于无线传感器定位的汽车桩考系统

说明书

技术领域：

本实用新型涉及汽车桩考系统。

背景技术：

汽车桩考是我国公安部71号令、关于《机动车驾驶证申领及管理规定》中的科目考试。目前使用的汽车桩考系统主要是采用如下相关技术：

采用远距离红外线检测器进行车身压线检测，采用振动传感器进行碰擦桩杆检测，采用考车上的传感器和无线发射装置进行停车和发动机熄火检测。该系统存在的问题包括：

1、系统设备庞大、价格昂贵。需要设置场地龙门架、7～8对远距离高精度红外探头，该红外探头通常是采用德国Banner公司的产品，一套车管所考试用的JW-S2A报价达到14～18万；

2、整个系统的设置需要大量布线；

3、系统本身无法记录考车的行进轨迹。

发明内容：

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种在保证检测精度的前提下，能大幅度降低设备成本、只需少量布线、并且能实时显示考车行进轨迹的基于无线传感器定位的汽车桩考系统。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型基于无线传感器定位的汽车桩考系统的特点是：

在考车车顶上按一前一后布置两个车载节点；在桩考场地外围布置至少三个不在同一直线的上锚节点，所述车载节点及锚节点均为无线传感器节点，并以其中之一的锚节点配置与上位机进行通信的RS232接口或USB接口，构成能够收集其它节点的传感信息并与上位机进行通信的基站；

所述各无线传感器节点为小型嵌入式系统，其系统构成包括中央控制器(MCU)、通信模块、超声模块、存储器以及电源，其中，

中央控制器采用可实现射频控制、超声控制和数据处理的中央处理芯片；

通信模块由射频通信电路和外置天线构成，实现传感器节点之间的数据通信；

超声模块实现超声波的发送或接收，并与通信模块中的射频通信电路协同工作，完成锚节点与车载节点之间的测距。

本实用新型基于无线传感器定位的汽车桩考方法是：

随着考车在场地上的移动，以固定位置上的多个锚节点对车载节点进行实时定位，由车载节点的位置信息结合考车的轮廓信息获得考车轮廓位置信息，再将所述考车轮廓位置信息与场地各边线位置进行比较，进而判断考车是否有犯规动作。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型将无线传感器网络(WSN)技术应用于汽车桩考，基于到达时间差TDOA的精确测距方法、三边定位法以及极大似然估计法保证检测精度，同时能够大幅度降低设备成本，传感器节点布置方便，无需布线，并能实时显示和记录考车行进轨迹。

附图说明：

图1为本实用新型系统设置示意图。

图2为本实用新型无线传感器节点结构示意图。

图3为本实用新型车载节点定位示意图。

图4为本实用新型所应用的极大似然估计法示意图。

图5为本实用新型车载节点信号发射电路原理图。

图6为本实用新型锚节点信号接收电路原理图。

图7为本实用新型系统结构示意图。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步描述：

具体实施方法：

参见图1，系统场地按《机动车驾驶证申领和使用规定》进行设置，包括：

1、桩长：两倍车长，前驱动车，加50cm。

2、桩宽：大型客车、大型货车、中型客车为车宽加70cm，小行车为车宽加60cm。

3、路宽：车长的1.5倍。

4、起点：距甲库外边线1.5倍车长。

图1所示，基于无线传感器定位的汽车桩考系统的设置包括：

在考车车顶上按一前一后布置两个车载节点；在桩考场地外围布置至少三个不在同一直线的上锚节点，所述车载节点及锚节点均为无线传感器节点，并以其中之一的锚节点配置与上位机进行通信的RS232接口或USB接口，构成能够收集其它节点的传感信息并与上位机进行通信的基站。具体实施中，为了保证精度，要求各车载节点与锚节点在同一水平高度上。

参见图2，各无线传感器节点为小型嵌入式系统，其系统构成包括中央控制器(MCU)、通信模块、超声模块、存储器以及电源，其中，

中央控制器采用可实现射频控制、超声控制和数据处理的中央处理芯片ATMELMEGA128芯片；

通信模块由射频通信电路和外置天线构成，实现传感器节点之间的数据通信；采用射频通信芯片CC1000。