專利名稱：一種特種車輛考場(chǎng)定位系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，涉及一種用于車輛考核系統(tǒng)中的特種車輛考場(chǎng)定位系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
目前，車輛定位技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到社會(huì)的各個(gè)行業(yè)中，尤其在在交通管理方面，車輛定位技術(shù)能夠?qū)⒌缆飞系能囕v實(shí)時(shí)位置、運(yùn)行軌跡準(zhǔn)確地反映在控制中心的電子地圖上，猶如給道路交通管理者增添了一雙千里眼，實(shí)時(shí)監(jiān)視著道路網(wǎng)上的車輛流向、流量、流速、密度、路網(wǎng)負(fù)荷程度等各種交通信息。在目前的車輛考核系統(tǒng)中，也應(yīng)用到了車輛定位技術(shù)，但在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中， 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的無(wú)線方式定位技術(shù)存在誤差較大的問(wèn)題；而超聲波反射方式定位的精度容易受到不同介質(zhì)的影響且定位范圍小；因此，如何擴(kuò)大車輛定位技術(shù)的定位范圍以及如何提高車輛定位技術(shù)的精準(zhǔn)度，是本發(fā)明要解決的一個(gè)首要問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種特種車輛考場(chǎng)定位系統(tǒng)及方法，應(yīng)用在車輛考核系統(tǒng)中，一方面能夠擴(kuò)大車輛定位的范圍，還能夠提高車輛定位的精準(zhǔn)度。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提出一種特種車輛考場(chǎng)定位系統(tǒng)，包括移動(dòng)站，設(shè)置于定位車輛上；用于發(fā)射和接收兩組超聲波，所述超聲波中分別攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的不同編碼類型的字符信息；根據(jù)發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的傳輸時(shí)間計(jì)算所述超聲波的傳輸距離；根據(jù)所述傳輸距離計(jì)算獲得所述定位車輛的考核參數(shù)；固定站，采用兩個(gè)固定站設(shè)置于考試場(chǎng)地旁同側(cè)兩端固定地點(diǎn)；用于接收所述移動(dòng)站發(fā)送的所述兩組超聲波；在確定所述超聲波中攜帶的字符信息的編碼類型與本地相同時(shí)，向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答超聲波，所述超聲波中攜帶與本地編碼類型相同的所述字符信息。進(jìn)一步的，所述移動(dòng)站包括第一超聲波收發(fā)器，用于分別向兩個(gè)固定站發(fā)送和接收兩組超聲波，所述兩組超聲波中分別攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的兩種不同編碼類型的字符信息；第一微處理器，用于根據(jù)發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的傳輸時(shí)間，計(jì)算所述超聲波的傳輸距離，所述傳輸時(shí)間是將發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的時(shí)間差減去所述固定站收發(fā)處理延時(shí)量后獲得的；根據(jù)所述傳輸距離獲得所述定位車輛的考核參數(shù)，所述考核參數(shù)包括運(yùn)動(dòng)軌跡以及瞬時(shí)速度。進(jìn)一步的，所述第一微處理器包括時(shí)間記錄單元，用于針對(duì)所述第一超聲波收發(fā)器發(fā)送和接收一組所述超聲波的時(shí)間差進(jìn)行記錄；距離獲取單元，用于將所述時(shí)間記錄單元記錄的時(shí)間差減去所述固定站收發(fā)處理延時(shí)量，獲得發(fā)射和接收一組所述超聲波的傳輸時(shí)間；根據(jù)所述超聲波的傳輸時(shí)間根據(jù)距離計(jì)算公式獲得所述超聲波的傳輸距離，所述傳輸距離為所述定位車輛分別與兩個(gè)固定站之間的相對(duì)距離；軌跡確定單元，用于根據(jù)所述距離獲取單元確定的兩個(gè)所述傳輸距離，通過(guò)距離方程計(jì)算獲得所述定位車輛的坐標(biāo)，并根據(jù)所述定位車輛的坐標(biāo)繪制所述運(yùn)動(dòng)軌跡；速度確定單元，用于根據(jù)所述軌跡確定單元獲得的所述定位車輛的坐標(biāo)變化及每次定位測(cè)試的時(shí)間間隔，計(jì)算獲得所述定位車輛的瞬時(shí)速度。進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括IXD顯示器，用于顯示所述定位車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡以及瞬時(shí)速度。進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括無(wú)線發(fā)射器，用于通過(guò)無(wú)線的方式，將所述第一微處理器獲得的所述運(yùn)動(dòng)軌跡以及瞬時(shí)速度發(fā)送給考試監(jiān)控中心。進(jìn)一步的，所述固定站包括第二超聲波收發(fā)器，用于接收所述移動(dòng)站發(fā)送的所述兩組超聲波，所述超聲波中攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的兩種不同編碼類型的字符信息；第二微處理器，用于在所述第二超聲波收發(fā)器接收到所述超聲波時(shí)，在確定所述字符信息的編碼類型與本地編碼類型一致時(shí)，控制所述第二超聲波收發(fā)器向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答攜帶所述字符信息的超聲波；不一致時(shí)，不發(fā)送超聲波給所述移動(dòng)站；所述第二微處理器還用于記錄所述第二超聲波收發(fā)器接收所述超聲波的起始接收時(shí)間以及主動(dòng)應(yīng)答所述超聲波的起始時(shí)間，并將該差值作為收發(fā)處理延時(shí)量；所述第二超聲波收發(fā)器向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答的所述超聲波中還包括收發(fā)處理延時(shí)量。進(jìn)一步的，所述移動(dòng)站中第一超聲波收發(fā)器和所述固定站中第二超聲波收發(fā)器的個(gè)數(shù)與設(shè)置方向，與實(shí)際條件、選定的坐標(biāo)系以及選定的所述固定站的位置有關(guān)。本發(fā)明還提供了一種用于特種車輛考場(chǎng)的定位方法，該方法包括移動(dòng)站發(fā)射和接收兩組超聲波，所述超聲波中分別攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的不同編碼類型的字符信息；根據(jù)發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的傳輸時(shí)間計(jì)算所述超聲波的傳輸距離，根據(jù)所述傳輸距離計(jì)算獲得所述定位車輛的考核參數(shù)；所述移動(dòng)站設(shè)置于定位車輛上；固定站接收所述移動(dòng)站發(fā)送的所述兩組超聲波；在確定所述超聲波中攜帶的字符信息的編碼類型與本地相同時(shí)，向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答超聲波，所述超聲波中攜帶與本地編碼類型相同的所述字符信息；所述兩個(gè)固定站設(shè)置于考試場(chǎng)地旁同側(cè)兩端固定地點(diǎn)。具體的，移動(dòng)站發(fā)射和接收兩組超聲波，所述超聲波中分別攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的不同編碼類型的字符信息；根據(jù)發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的傳輸時(shí)間計(jì)算所述超聲波的傳輸距離，根據(jù)所述傳輸距離計(jì)算獲得所述定位車輛的考核參數(shù)，包括分別向兩個(gè)固定站發(fā)送和接收兩組超聲波，所述兩組超聲波中分別攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的兩種不同編碼類型的字符信息；根據(jù)發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的傳輸時(shí)間，計(jì)算所述超聲波的傳輸距離， 所述傳輸時(shí)間是將發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的時(shí)間差減去所述固定站收發(fā)處理延時(shí)量后獲得的；根據(jù)所述傳輸距離獲得所述定位車輛的考核參數(shù)，所述考核參數(shù)包括運(yùn)動(dòng)軌跡以及瞬時(shí)速度。具體的，固定站接收所述移動(dòng)站發(fā)送的所述兩組超聲波；在確定所述超聲波中攜帶的字符信息的編碼類型與本地相同時(shí)，向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答超聲波，所述超聲波中攜帶與本地編碼類型相同的所述字符信息；所述兩個(gè)固定站設(shè)置于考試場(chǎng)地旁同側(cè)兩端固定地點(diǎn)，包括接收所述移動(dòng)站發(fā)送的所述兩組超聲波，所述超聲波中攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的兩種不同編碼類型的字符信息；在接收到所述超聲波時(shí)，在確定所述字符信息的編碼類型與本地編碼類型一致時(shí)，向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答攜帶所述字符信息的超聲波；不一致時(shí)，不發(fā)送超聲波給所述移動(dòng)站；所述方法還包括記錄接收所述超聲波的起始接收時(shí)間以及主動(dòng)應(yīng)答所述超聲波的起始時(shí)間，并將該差值作為收發(fā)處理延時(shí)量；向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答的所述超聲波中還包括收發(fā)處理延時(shí)量。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種特種車輛考場(chǎng)定位系統(tǒng)及方法，通過(guò)將移動(dòng)站設(shè)置于定位車輛上，用于發(fā)射和接收兩組超聲波，該超聲波中攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的不同編碼類型的字符信息；根據(jù)傳輸距離計(jì)算獲得定位車輛的考核參數(shù)；通過(guò)將兩個(gè)固定站設(shè)置于考試場(chǎng)地旁同側(cè)兩端固定地點(diǎn)；用于接收所述移動(dòng)站發(fā)送的所述超聲波；在確定所述字符信息的編碼類型與本地相同時(shí)，向移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答超聲波。本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)，不僅解決傳統(tǒng)的無(wú)線定位技術(shù)存在誤差較大的問(wèn)題，還解決了超聲波反射定位的精度容易受到不同介質(zhì)的影響且定位范圍小的問(wèn)題。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種特種車輛考場(chǎng)定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一種特種車輛考場(chǎng)定位系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例一種用于特種車輛考場(chǎng)的定位方法流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例的應(yīng)用場(chǎng)景圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例的應(yīng)用場(chǎng)景原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。如圖1所示，本發(fā)明提供了一種特種車輛考場(chǎng)定位系統(tǒng)，適用于特種車輛考核系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括移動(dòng)站11，設(shè)置于定位車輛上；用于發(fā)射和接收兩組超聲波，所述超聲波中分貝攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的不同編碼類型的字符信息；根據(jù)發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的傳輸時(shí)間計(jì)算超聲波的傳輸距離；根據(jù)所述傳輸距離計(jì)算獲得所述定位車輛的考核參數(shù)；固定站12，采用兩個(gè)固定站設(shè)置于考試場(chǎng)地旁同側(cè)兩端固定地點(diǎn)；用于接收所述移動(dòng)站發(fā)送的所述兩組超聲波；在確定所述超聲波中攜帶的字符信息的編碼類型與本地相同時(shí)，向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答超聲波，所述超聲波中攜帶與本地編碼類型相同的字符信息。可見(jiàn)，本發(fā)明中移動(dòng)站和固定站采用返回式的定位方式以及正交編碼方式，來(lái)調(diào)制不同的碼型和波形，既可以區(qū)分應(yīng)答的固定站，又延長(zhǎng)了測(cè)定距離，解決了超聲波反射定位的精度容易受到不同介質(zhì)的影響且定位范圍小的問(wèn)題。此外，根據(jù)所述超聲波傳輸時(shí)間內(nèi)的傳輸距離計(jì)算獲得定位車輛考核參數(shù)的功能，不僅可以在移動(dòng)站上實(shí)現(xiàn)，還可以在固定站上實(shí)現(xiàn)，具體可以根據(jù)實(shí)際需求來(lái)選擇。實(shí)際在固定站上實(shí)現(xiàn)時(shí)，由于本發(fā)明采用兩個(gè)固定站來(lái)工作，因此需要各個(gè)固定站之間進(jìn)行通信來(lái)獲取計(jì)算考核參數(shù)的相關(guān)數(shù)據(jù)。如圖2所示，具體的說(shuō)，特種車輛考場(chǎng)定位系統(tǒng)還可以包括IXD顯示器13，用于顯示所述定位車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡以及瞬時(shí)速度等考核參數(shù)。無(wú)線發(fā)射器14，用于通過(guò)無(wú)線的方式，將所述第一微處理器獲得的所述運(yùn)動(dòng)軌跡以及瞬時(shí)速度等考核參數(shù)發(fā)送給考試監(jiān)控中心。需要說(shuō)明的是，定位車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡以及瞬時(shí)速度可以被及時(shí)的顯示在LCD顯示器中，也可以不在IXD顯示器中顯示，直接由無(wú)線發(fā)射器將考核參數(shù)發(fā)送給考試監(jiān)控中心來(lái)顯示，或者可以選擇兩者同時(shí)顯示該定位車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡及瞬時(shí)速度，具體可以根據(jù)實(shí)際需求來(lái)選定。進(jìn)一步具體的，所述移動(dòng)站11可以包括第一超聲波收發(fā)器111，用于分別向兩個(gè)固定站發(fā)送和接收兩組超聲波，所述兩組超聲波中分別攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的兩種不同編碼類型的字符信息；第一微處理器112，用于根據(jù)發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的傳輸時(shí)間，計(jì)算所述超聲波的傳輸距離，所述傳輸時(shí)間是將發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的時(shí)間差減去所述固定站收發(fā)處理延時(shí)量后獲得的；根據(jù)所述傳輸距離獲得所述定位車輛的考核參數(shù)，所述考核參數(shù)包括運(yùn)動(dòng)軌跡以及瞬時(shí)速度等。進(jìn)一步具體的，所述第一微處理器112可以包括時(shí)間記錄單元1121，用于針對(duì)所述第一超聲波收發(fā)器發(fā)送和接收一組所述超聲波的時(shí)間差進(jìn)行記錄；距離獲取單元1122，用于將所述時(shí)間記錄單元記錄的時(shí)間差減去所述固定站收發(fā)處理延時(shí)量，獲得發(fā)射和接收一組所述超聲波的傳輸時(shí)間；根據(jù)所述超聲波的傳輸時(shí)間根據(jù)距離計(jì)算公式獲得所述超聲波的傳輸距離，所述傳輸距離為所述定位車輛分別與兩個(gè)固定站之間的相對(duì)距離；軌跡確定單元1123，用于根據(jù)所述距離獲取單元確定的兩個(gè)所述傳輸距離，通過(guò)距離方程計(jì)算獲得所述定位車輛的坐標(biāo)，并根據(jù)所述定位車輛的坐標(biāo)繪制所述運(yùn)動(dòng)軌跡；速度確定單元IlM，用于根據(jù)所述軌跡確定單元獲得的所述定位車輛的坐標(biāo)變化及每次定位測(cè)試的時(shí)間間隔，計(jì)算獲得所述定位車輛的瞬時(shí)速度。也就是說(shuō)，第一超聲波收發(fā)器在每次發(fā)送一種編碼類型的字符信息之后，要等待接收，每次發(fā)送和接收完畢一種編碼類型的字符信息之后，就會(huì)得到一個(gè)時(shí)間差及固定站收發(fā)處理延時(shí)量；第一超聲波收發(fā)器發(fā)送兩種編碼類型的字符信息時(shí)，就會(huì)得到兩個(gè)時(shí)間差及兩個(gè)固定站的收發(fā)處理延時(shí)量；根據(jù)這兩個(gè)時(shí)間差及兩個(gè)處理延時(shí)量可以獲得移動(dòng)臺(tái)分別到兩個(gè)固定站的傳輸距離，從而準(zhǔn)確獲得該定位車輛的考核參數(shù)。此外，為了可以區(qū)分不同的固定站，本發(fā)明采用正交編碼方式來(lái)調(diào)制不同的碼型或波形，使得高的編碼增益可以延長(zhǎng)測(cè)定距離，從而擴(kuò)大定位范圍，提高定位精度。進(jìn)一步具體的，所述固定站12可以包括第二超聲波收發(fā)器121，用于接收所述移動(dòng)站發(fā)送的所述兩組超聲波，所述超聲波攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的兩種不同編碼類型的字符信息；第二微處理器122，用于在所述第二超聲波收發(fā)器接收到所述超聲波時(shí)，在確定所述字符信息的編碼類型與本地編碼類型一致時(shí)，控制所述第二超聲波收發(fā)器向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答攜帶與本地編碼類型一致的所述字符信息的超聲波；不一致時(shí)，不發(fā)送超聲波給所述移動(dòng)站；所述第二微處理器還用于記錄所述第二超聲波收發(fā)器接收所述超聲波的起始接收時(shí)間以及主動(dòng)應(yīng)答所述超聲波的起始時(shí)間，并將該差值作為收發(fā)處理延時(shí)量；所述第二超聲波收發(fā)器向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答的所述超聲波中還包括編碼后的收發(fā)處理延時(shí)量。由于發(fā)送給第一超聲波接收器的固定站上的收發(fā)處理延時(shí)量是差值，因此第一微處理器和第二微處理器之間的時(shí)鐘無(wú)需保持時(shí)間同步，這一方案既保證了定位精度，又簡(jiǎn)化了定時(shí)精度要求。定位車輛和各固定站處所裝的超聲波收發(fā)器的方向有個(gè)最優(yōu)化問(wèn)題，移動(dòng)物體上超聲波收發(fā)器可以通過(guò)增加旋轉(zhuǎn)裝置來(lái)擴(kuò)大收發(fā)范圍。選擇合理的坐標(biāo)系和合適的各固定站的位置能有效減少超聲波收發(fā)器的對(duì)數(shù)。如圖3所示，基于上述本發(fā)明實(shí)施例一種特種車輛考場(chǎng)定位系統(tǒng)，本發(fā)明還提供了一種用于特種車輛考場(chǎng)的定位方法，該方法包括300、移動(dòng)站發(fā)射和接收兩組超聲波，所述超聲波中分別攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的不同編碼類型的字符信息；根據(jù)發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的傳輸時(shí)間計(jì)算所述超聲波的傳輸距離，根據(jù)所述傳輸距離計(jì)算獲得所述定位車輛的考核參數(shù)；所述移動(dòng)站設(shè)置于定位車輛上；301、固定站接收所述移動(dòng)站發(fā)送的所述兩組超聲波；在確定所述超聲波中攜帶的字符信息的編碼類型與本地相同時(shí)，向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答超聲波，所述超聲波中攜帶與本地編碼類型相同的所述字符信息；所述兩個(gè)固定站設(shè)置于考試場(chǎng)地旁同側(cè)兩端固定地
點(diǎn)ο具體的，步驟300可以包括分別向兩個(gè)固定站發(fā)送和接收兩組超聲波，所述兩組超聲波中分別攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的兩種不同編碼類型的字符信息；根據(jù)發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的傳輸時(shí)間，計(jì)算所述超聲波的傳輸距離， 所述傳輸時(shí)間是將發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的時(shí)間差減去所述固定站收發(fā)處理延時(shí)量后獲得的；根據(jù)所述傳輸距離獲得所述定位車輛的考核參數(shù)，所述考核參數(shù)包括運(yùn)動(dòng)軌跡以及瞬時(shí)速度。具體的，步驟301可以包括接收所述移動(dòng)站發(fā)送的所述兩組超聲波，所述超聲波中攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的兩種不同編碼類型的字符信息；在接收到所述超聲波時(shí)，在確定所述字符信息的編碼類型與本地編碼類型一致時(shí)，向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答攜帶所述字符信息的超聲波；不一致時(shí)，不發(fā)送超聲波給所述移動(dòng)站；所述方法還包括記錄接收所述超聲波的起始接收時(shí)間以及主動(dòng)應(yīng)答所述超聲波的起始時(shí)間，并將該差值作為收發(fā)處理延時(shí)量；向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答的所述超聲波中還包括收發(fā)處理延時(shí)量。由于發(fā)送的固定站上的收發(fā)處理延時(shí)量是差值，因此移動(dòng)站和固定站之間的時(shí)鐘無(wú)需保持時(shí)間同步，這一方案既保證了定位精度，又簡(jiǎn)化了定時(shí)精度要求。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例是基于上述一種特種車輛考場(chǎng)定位系統(tǒng)的技術(shù)方案獲得的，包含了與上述系統(tǒng)實(shí)施例中相同或相應(yīng)的技術(shù)特征，因此，本發(fā)明實(shí)施例中涉及的具體方案可以參見(jiàn)上述系統(tǒng)實(shí)施例中的相關(guān)說(shuō)明，在此不做贅述。為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面采用一個(gè)具體的實(shí)例對(duì)本發(fā)明的方案進(jìn)行說(shuō)明，但需要說(shuō)明的是，本發(fā)明所要保護(hù)的方案不限于如下實(shí)例。以圖4所示的應(yīng)用場(chǎng)景為例，假設(shè)本實(shí)例中在考試場(chǎng)地中設(shè)置有兩個(gè)固定站，分別為固定站A和固定站B，移動(dòng)站設(shè)置在定位車輛上，也就是考試車輛；此外，在本實(shí)例中考試車輛的考核參數(shù)為該考試車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡以及瞬時(shí)速度，在實(shí)際應(yīng)用中還可以得到其他的相關(guān)參數(shù)。如圖5中所示，為本實(shí)例中在考試車輛考場(chǎng)內(nèi)選擇的一種坐標(biāo)系，并針對(duì)該坐標(biāo)系合理的選擇了兩個(gè)固定站A和B;其中固定站A和B的坐標(biāo)，分別為(xl，yl)，(x2, y2), 假設(shè)此處 xl = 0，yl = a ;x2 = y2 = 0 ；其中，固定站的位置是根據(jù)如下方法確定的以兩個(gè)固定站為圓心，以測(cè)得的Ll和L2為半徑畫圓，與考場(chǎng)線路曲線圖中有唯一的交點(diǎn)。由于每對(duì)超聲波的收發(fā)角度大概在65度，考試車輛(移動(dòng)站)上攜帶角度均勻分布的6對(duì)第一收發(fā)器(超聲波收發(fā)器)；在考試場(chǎng)地的左邊界的兩個(gè)端點(diǎn)A、B處分別放置第二收發(fā)器(超聲波收發(fā)器)， 由于兩個(gè)固定站放置的特殊位置，固定站A和B均朝考試線路方向均勻放置兩對(duì)第二收發(fā)器，使得固定站A和B能夠保證與移動(dòng)站隨時(shí)通信；500、移動(dòng)站上的第一微處理器采用正交編碼方式調(diào)制兩種不同編碼類型的字符A 和B ；501、移動(dòng)站上的第一微處理器控制第一超聲波收發(fā)器通過(guò)超聲波發(fā)送字符A ；502、固定站A和B上的第二超聲波收發(fā)器均接收到移動(dòng)站發(fā)送的字符A，固定站A 和B上的第二微處理器將該字符A的編碼類型與本地的編碼類型做比較后，只有固定站A 上的本地編碼類型與字符A的編碼類型一致，因此，固定站A上的第二微處理器控制第二超聲波收發(fā)器發(fā)射與本地編碼類型相同的字符A以及在本地收發(fā)處理延時(shí)量Atl ；503、移動(dòng)站上第一超聲波收發(fā)器接收到字符A及Δ tl ；504、第一微處理器根據(jù)記錄的第一超聲波收發(fā)器發(fā)送字符A到接收到字符A的時(shí)間差A(yù)t，減去固定站上收發(fā)處理延時(shí)量Atl，根據(jù)公式Ll = v(At_Atl)/2計(jì)算得到移動(dòng)站相對(duì)固定站A位置的距離Li，其中，ν為超聲波在該溫度下的傳播速度；505、移動(dòng)站中第一微處理器控制第一超聲波收發(fā)器停止發(fā)射字符A，轉(zhuǎn)而發(fā)射字符B;506、固定站A和B上的第二超聲波收發(fā)器均接收到移動(dòng)站發(fā)送的字符B，固定站A 和B上的第二微處理器將該字符B的編碼類型與本地的編碼類型做比較后，只有固定站B 上的本地編碼類型與字符B的編碼類型一致，因此，固定站B上的第二微處理器控制第二超聲波收發(fā)器發(fā)射與本地編碼類型相同的字符B以及在本地收發(fā)處理延時(shí)量八t2 ；507、移動(dòng)站上第一超聲波收發(fā)器接收到字符B及Δ t2 ；508、第一微處理器根據(jù)記錄的第一超聲波收發(fā)器發(fā)送字符B到接收到字符B的時(shí)間差A(yù)t，減去固定站收發(fā)處理延時(shí)量八〖2，根據(jù)公式1^2 =奴八〖-八〖2)/2計(jì)算得到移動(dòng)站相對(duì)固定站B位置的距離L2，其中，ν為超聲波在該溫度下的傳播速度；509、移動(dòng)站上第一微處理器根據(jù)得到的一組距離Li，L2，并由以下方程組計(jì)算得到考試車輛的坐標(biāo)(X，y)，并將其繪制在IXD顯示屏上；
權(quán)利要求
1.一種特種車輛考場(chǎng)定位系統(tǒng)，其特征在于，包括 移動(dòng)站，設(shè)置于定位車輛上；用于發(fā)射和接收兩組超聲波，所述超聲波中分別攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的不同編碼類型的字符信息；根據(jù)發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的傳輸時(shí)間計(jì)算所述超聲波的傳輸距離；根據(jù)所述傳輸距離計(jì)算獲得所述定位車輛的考核參數(shù)； 固定站，采用兩個(gè)固定站設(shè)置于考試場(chǎng)地旁同側(cè)兩端固定地點(diǎn)； 用于接收所述移動(dòng)站發(fā)送的所述兩組超聲波；在確定所述超聲波中攜帶的字符信息的編碼類型與本地相同時(shí)，向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答超聲波，所述超聲波中攜帶與本地編碼類型相同的所述字符信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述移動(dòng)站包括第一超聲波收發(fā)器，用于分別向兩個(gè)固定站發(fā)送和接收兩組超聲波，所述兩組超聲波中分別攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的兩種不同編碼類型的字符信息；第一微處理器，用于根據(jù)發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的傳輸時(shí)間，計(jì)算所述超聲波的傳輸距離，所述傳輸時(shí)間是將發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的時(shí)間差減去所述固定站收發(fā)處理延時(shí)量后獲得的；根據(jù)所述傳輸距離獲得所述定位車輛的考核參數(shù)，所述考核參數(shù)包括運(yùn)動(dòng)軌跡以及瞬時(shí)速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微處理器包括時(shí)間記錄單元，用于針對(duì)所述第一超聲波收發(fā)器發(fā)送和接收一組所述超聲波的時(shí)間差進(jìn)行記錄；距離獲取單元，用于將所述時(shí)間記錄單元記錄的時(shí)間差減去所述固定站收發(fā)處理延時(shí)量，獲得發(fā)射和接收一組所述超聲波的傳輸時(shí)間；根據(jù)所述超聲波的傳輸時(shí)間根據(jù)距離計(jì)算公式獲得所述超聲波的傳輸距離，所述傳輸距離為所述定位車輛分別與兩個(gè)固定站之間的相對(duì)距離；軌跡確定單元，用于根據(jù)所述距離獲取單元確定的兩個(gè)所述傳輸距離，通過(guò)距離方程計(jì)算獲得所述定位車輛的坐標(biāo)，并根據(jù)所述定位車輛的坐標(biāo)繪制所述運(yùn)動(dòng)軌跡；速度確定單元，用于根據(jù)所述軌跡確定單元獲得的所述定位車輛的坐標(biāo)變化及每次定位測(cè)試的時(shí)間間隔，計(jì)算獲得所述定位車輛的瞬時(shí)速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 LCD顯示器，用于顯示所述定位車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡以及瞬時(shí)速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括無(wú)線發(fā)射器，用于通過(guò)無(wú)線的方式，將所述第一微處理器獲得的所述運(yùn)動(dòng)軌跡以及瞬時(shí)速度發(fā)送給考試監(jiān)控中心。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定站包括第二超聲波收發(fā)器，用于接收所述移動(dòng)站發(fā)送的所述兩組超聲波，所述超聲波中攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的兩種不同編碼類型的字符信息；第二微處理器，用于在所述第二超聲波收發(fā)器接收到所述超聲波時(shí)，在確定所述字符信息的編碼類型與本地編碼類型一致時(shí)，控制所述第二超聲波收發(fā)器向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答攜帶所述字符信息的超聲波；不一致時(shí)，不發(fā)送超聲波給所述移動(dòng)站；所述第二微處理器還用于記錄所述第二超聲波收發(fā)器接收所述超聲波的起始接收時(shí)間以及主動(dòng)應(yīng)答所述超聲波的起始時(shí)間，并將該差值作為收發(fā)處理延時(shí)量；所述第二超聲波收發(fā)器向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答的所述超聲波中還包括收發(fā)處理延時(shí)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述移動(dòng)站中第一超聲波收發(fā)器和所述固定站中第二超聲波收發(fā)器的個(gè)數(shù)與設(shè)置方向，與實(shí)際條件、選定的坐標(biāo)系以及選定的所述固定站的位置有關(guān)。
8.一種用于特種車輛考場(chǎng)的定位方法，其特征在于，包括移動(dòng)站發(fā)射和接收兩組超聲波，所述超聲波中分別攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的不同編碼類型的字符信息；根據(jù)發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的傳輸時(shí)間計(jì)算所述超聲波的傳輸距離，根據(jù)所述傳輸距離計(jì)算獲得所述定位車輛的考核參數(shù)；所述移動(dòng)站設(shè)置于定位車輛上；固定站接收所述移動(dòng)站發(fā)送的所述兩組超聲波；在確定所述超聲波中攜帶的字符信息的編碼類型與本地相同時(shí)，向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答超聲波，所述超聲波中攜帶與本地編碼類型相同的所述字符信息；所述兩個(gè)固定站設(shè)置于考試場(chǎng)地旁同側(cè)兩端固定地點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，移動(dòng)站發(fā)射和接收兩組超聲波，所述超聲波中分別攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的不同編碼類型的字符信息；根據(jù)發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的傳輸時(shí)間計(jì)算所述超聲波的傳輸距離，根據(jù)所述傳輸距離計(jì)算獲得所述定位車輛的考核參數(shù)，包括分別向兩個(gè)固定站發(fā)送和接收兩組超聲波，所述兩組超聲波中分別攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的兩種不同編碼類型的字符信息；根據(jù)發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的傳輸時(shí)間，計(jì)算所述超聲波的傳輸距離，所述傳輸時(shí)間是將發(fā)射和接收一組所述超聲波獲得的時(shí)間差減去所述固定站收發(fā)處理延時(shí)量后獲得的；根據(jù)所述傳輸距離獲得所述定位車輛的考核參數(shù)，所述考核參數(shù)包括運(yùn)動(dòng)軌跡以及瞬時(shí)速度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，固定站接收所述移動(dòng)站發(fā)送的所述兩組超聲波；在確定所述超聲波中攜帶的字符信息的編碼類型與本地相同時(shí)，向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答超聲波，所述超聲波中攜帶與本地編碼類型相同的所述字符信息；所述兩個(gè)固定站設(shè)置于考試場(chǎng)地旁同側(cè)兩端固定地點(diǎn)，包括接收所述移動(dòng)站發(fā)送的所述兩組超聲波，所述超聲波中攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的兩種不同編碼類型的字符信息；在接收到所述超聲波時(shí)，在確定所述字符信息的編碼類型與本地編碼類型一致時(shí)，向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答攜帶所述字符信息的超聲波；不一致時(shí)，不發(fā)送超聲波給所述移動(dòng)站；所述方法還包括記錄接收所述超聲波的起始接收時(shí)間以及主動(dòng)應(yīng)答所述超聲波的起始時(shí)間，并將該差值作為收發(fā)處理延時(shí)量；向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答的所述超聲波中還包括收發(fā)處理延時(shí)量。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種特種車輛考場(chǎng)定位系統(tǒng)及方法，該車輛定位系統(tǒng)包括移動(dòng)站，設(shè)置于定位車輛上；用于發(fā)射和接收兩組超聲波，兩組超聲波中分別攜帶采用正交編碼方式調(diào)制獲得的不同編碼類型的字符信息；根據(jù)發(fā)射和接收一組超聲波獲得的傳輸時(shí)間計(jì)算所述超聲波的傳輸距離；根據(jù)所述傳輸距離計(jì)算所述定位車輛的考核參數(shù)；固定站，采用兩個(gè)固定站設(shè)置于考試場(chǎng)地旁同側(cè)兩端固定地點(diǎn)；用于接收所述移動(dòng)站發(fā)射的兩組超聲波；在確定所述超聲波中攜帶的字符信息的編碼類型與本地相同時(shí)，向所述移動(dòng)站主動(dòng)應(yīng)答超聲波，所述超聲波中攜帶與本地編碼類型相同的所述字符信息。本發(fā)明技術(shù)方案應(yīng)用在車輛考核系統(tǒng)中，一方面能夠擴(kuò)大車輛定位的范圍，還能夠提高車輛定位的精準(zhǔn)度。
文檔編號(hào)G01S15/58GK102495410SQ20111041297
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者周聯(lián)紅, 霍啟強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京華環(huán)電子股份有限公司