一種基于ZigBee的一維無線測速方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于ZigBee的一維無線測速方法及裝置，將已知節(jié)點(diǎn)作為測量節(jié)點(diǎn)，與測量節(jié)點(diǎn)位于同一直線上運(yùn)動的速度未知物體作為待測節(jié)點(diǎn)，在兩個節(jié)點(diǎn)上均安裝能發(fā)射和接收信號的包含ZigBee芯片的測速裝置，并由其中一個節(jié)點(diǎn)向另一節(jié)點(diǎn)發(fā)送兩次信號，兩次信號之間的間隔時(shí)間為預(yù)設(shè)間隔時(shí)間，然后利用節(jié)點(diǎn)分別接收到兩次信號的時(shí)間、預(yù)設(shè)間隔時(shí)間和已知的信號傳輸速度來計(jì)算待測節(jié)點(diǎn)相對測量節(jié)點(diǎn)的速度。該測速方法通過將結(jié)構(gòu)簡單的測速裝置，安裝在測量節(jié)點(diǎn)和待測節(jié)點(diǎn)上，利用信號在測量節(jié)點(diǎn)和待測節(jié)點(diǎn)之間傳輸，通過記錄信號的收發(fā)間隔時(shí)間，采用MCU進(jìn)行簡單的運(yùn)算即可獲得待測節(jié)點(diǎn)的速度，大大降低移動測速成本。
【專利說明】—種基于ZigBee的一維無線測速方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于ZigBee的一維無線測速方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，利用不同的技術(shù)原理實(shí)現(xiàn)了多種無線定位與測速方法，例如RFID技術(shù)，視頻測速、雷達(dá)測速、紅外測速和超聲波測速等。
[0003]基于RFID技術(shù)的定位識別測速原理是在測量與被測物體上部署射頻標(biāo)簽和無線讀寫器，通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，可進(jìn)行多目標(biāo)同時(shí)識別。
[0004]視頻測速原理是對同一物體進(jìn)行多張連續(xù)拍攝，然后對拍攝到的連續(xù)圖像幀進(jìn)行分析，通過在視頻圖像中對物體頭部或尾部的檢測，利用圖像信息按照一定的比例，估計(jì)圖像中的距離與真實(shí)世界坐標(biāo)系中距離的映射關(guān)系，或?qū)④囕v特征點(diǎn)在圖像空間中位移轉(zhuǎn)換為實(shí)際世界坐標(biāo)系中的距離，然后推算出物體移動的實(shí)際距離以得到物體的運(yùn)動速度。
[0005]雷達(dá)測速原理則是通過測量雷達(dá)發(fā)出的電磁波照射待測物體，接收待測物反射的雷達(dá)回波特性來分析物體移動速度。
[0006]基于ZigBee技術(shù)的無線定位測速方法主要包括:
[0007]1.利用TOA (到達(dá)時(shí)間)原理對室內(nèi)物體進(jìn)行定位，并將定位信息通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)與其它應(yīng)用共享；
[0008]2.利用RSSI (接收信號強(qiáng)度指示)及三邊測量法結(jié)合的定位方法通過ZigBee功能模塊對物體進(jìn)行定位與測速；
[0009]3.利用GPS技術(shù)獲取車輛位置及速度信息，通過ZigBee無線通信技術(shù)使車輛間能夠彼此通信，在霧天為駕駛?cè)藛T提供車距和路況等信息。
[0010]采用RSSI (接受信號強(qiáng)度指示)及三邊測量法結(jié)合的定位方法，接收信號強(qiáng)度會隨著距離的增大而減弱，計(jì)算公式為:RSSI = -(10nlgd+A)，式中:n是信號傳播常數(shù)；d是待測節(jié)點(diǎn)與某一已知節(jié)點(diǎn)之間的距離汸是距離已知節(jié)點(diǎn)Im時(shí)的信號強(qiáng)度，屬于經(jīng)驗(yàn)值，可通過多次實(shí)驗(yàn)確定。
[0011]RSSI原理主要是利用事先設(shè)定已知節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號強(qiáng)度，待測節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的信號強(qiáng)度計(jì)算出信號傳播損耗，利用理論或經(jīng)驗(yàn)將傳輸損耗轉(zhuǎn)換為通信距離，再利用三邊測量法計(jì)算出未知節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。三邊測量法是選取一些點(diǎn)，將它們連成若干三角形，經(jīng)過觀察三角形各邊長，再根據(jù)控制點(diǎn)的坐標(biāo)、起始邊的邊長和坐標(biāo)方位角，經(jīng)過對三角形和坐標(biāo)方位角推算可得到三角形各邊的邊長和坐標(biāo)方位角。
[0012]利用RSSI及三邊測量法結(jié)合的定位方法通過ZigBee功能模塊對物體進(jìn)行定位與測速，它的主要設(shè)計(jì)思路如下:
[0013]無線定位測速系統(tǒng)主要包括監(jiān)控視頻前端、ZigBee功能模塊和控制中心3大部分，系統(tǒng)工作示意圖如圖1所示。
[0014]該系統(tǒng)通過監(jiān)控視頻前端對經(jīng)過的移動物體進(jìn)行拍照，從而在控制中心找尋對應(yīng)記錄信息，并通過ZigBee功能模塊對該物體進(jìn)行定位與測速，將ZigBee功能模塊計(jì)算得知的速度數(shù)據(jù)打包傳輸至控制中心，通過控制中心監(jiān)控其運(yùn)行速度。
[0015]ZigBee功能模塊包括3種節(jié)點(diǎn)，分別為:已知位置(坐標(biāo))節(jié)點(diǎn)、待測物體未知(坐標(biāo))節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。該已知節(jié)點(diǎn)扮演著ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)中路由器的角色，它決定是否允許待測節(jié)點(diǎn)加入或退出該ZigBee無線測速網(wǎng)絡(luò)，已知節(jié)點(diǎn)為無線測速系統(tǒng)中的已知坐標(biāo)節(jié)點(diǎn)，將其安裝在物體移動路線兩側(cè)。其坐標(biāo)是由控制中心設(shè)定并通過協(xié)調(diào)器發(fā)送給各個已知節(jié)點(diǎn)，待測節(jié)點(diǎn)也屬于ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的路由器，為無線測速系統(tǒng)中的移動節(jié)點(diǎn)。待測節(jié)點(diǎn)由工作人員事先安裝在被測物體上，系統(tǒng)通過該待測節(jié)點(diǎn)識別該設(shè)備或物體的移動速度，從而監(jiān)控物體的整個運(yùn)行過程。
[0016]所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)是無線測速系統(tǒng)中的協(xié)調(diào)器，通過RS232串口線與控制中心相連，首先它要接收由控制中心提供的各已知節(jié)點(diǎn)的配置數(shù)據(jù)，并發(fā)送給相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)；其次，還要接收由待測節(jié)點(diǎn)發(fā)送來的各時(shí)間點(diǎn)位置信息和對應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù)包，進(jìn)行計(jì)算得出待測節(jié)點(diǎn)在各時(shí)間點(diǎn)的速度值，并將其打包發(fā)送給控制中心；控制中心接到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)，對整個運(yùn)行過程繪出物體的運(yùn)動曲線，并給出平均速度值。
[0017]上述現(xiàn)有技術(shù)中存在如下不足:
[0018]RFID對工作環(huán)境要求較高，其測量距離通常在十多米的量級，需要在待測區(qū)域內(nèi)部署大量的射頻標(biāo)簽或無線讀寫器，系統(tǒng)造價(jià)較貴；
[0019]視頻測速技術(shù)原理簡單，實(shí)現(xiàn)也不復(fù)雜，但只適用于固定地點(diǎn)測速且測速前必須對攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，不利于移動方式使用，系統(tǒng)造價(jià)高；
[0020]基于雷達(dá)波束的測速方法誤差較小，也可移動使用，但無法自組網(wǎng)，且單體造價(jià)聞;
[0021]紅外測速、超聲波測速等技術(shù)，其發(fā)射信號可能對人體和環(huán)境有傷害，且需要紅外激光或超聲波發(fā)生器，造價(jià)高，對使用環(huán)境要求也較高。
[0022]基于ZigBee技術(shù)的無線定位測速方法中，利用TOA原理定位技術(shù),只能對室內(nèi)物體定位，無法室外使用，且不具備測速功能；利用RSSI及三邊測量法結(jié)合的定位測速方法需要使用視頻前端，系統(tǒng)造價(jià)高，且只能固定使用，測試前準(zhǔn)備步驟復(fù)雜，且無法移動測速；利用GPS技術(shù)獲取車輛位置及速度信息，通過ZigBee技術(shù)使車輛間彼此通信，嚴(yán)格而言，該方法并不是直接利用ZigBee技術(shù)對物體進(jìn)行定位和測速，且遇大霧等惡劣天氣時(shí)，GPS設(shè)備無法獲得衛(wèi)星信號，系統(tǒng)無法使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]本發(fā)明提供了一種基于ZigBee的一維無線測速方法及裝置，其目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中測速系統(tǒng)需要配備視頻裝置，造價(jià)高且無法進(jìn)行移動測速的問題。
[0024]一種基于ZigBee的一維無線測速方法，將已知運(yùn)動速度的節(jié)點(diǎn)作為測量節(jié)點(diǎn)，與測量節(jié)點(diǎn)位于同一直線上運(yùn)動的速度未知物體作為待測節(jié)點(diǎn)，在兩個節(jié)點(diǎn)上均安裝能發(fā)射和接收信號的包含ZigBee芯片的測速裝置，并由其中一個節(jié)點(diǎn)向另一節(jié)點(diǎn)發(fā)送兩次信號，兩次信號之間的間隔時(shí)間為預(yù)設(shè)間隔時(shí)間，然后利用節(jié)點(diǎn)分別接收到兩次信號的時(shí)間、預(yù)設(shè)間隔時(shí)間和已知的信號傳輸速度來計(jì)算待測節(jié)點(diǎn)相對測量節(jié)點(diǎn)的速度。
[0025]利用測量節(jié)點(diǎn)上的ZigBee芯片每間隔時(shí)間delt發(fā)送一次測量信號，待測節(jié)點(diǎn)上的ZigBee芯片接收測量信號并發(fā)送測量信號的響應(yīng)信號，待測節(jié)點(diǎn)相對測量節(jié)點(diǎn)的速度
V:
? C'(deltl-de/t2)
「00261 V = -:^

2 ■ delt — (del? — deltl)
[0027]其中，deltl為測量節(jié)點(diǎn)前一次發(fā)出測量信號到收到響應(yīng)信號的時(shí)間間隔，delt2為測量節(jié)點(diǎn)后一次發(fā)出測量信號到收到響應(yīng)信號的時(shí)間間隔，測量節(jié)點(diǎn)前一次發(fā)出測量信號和后一次發(fā)出測量信號之間的間隔時(shí)間為delt, c為信號傳輸速度即光速。
[0028]利用待測節(jié)點(diǎn)上的ZigBee芯片每間隔時(shí)間delt發(fā)送一次測量信號，測量節(jié)點(diǎn)上的ZigBee芯片接收測量信號，待測節(jié)點(diǎn)相對測量節(jié)點(diǎn)的速度V:
[0029]V = c* (l_delt3/delt)
[0030]其中，delt3表示測量節(jié)點(diǎn)從接收前一個測量信號到接收后一個測量信號之間的時(shí)間間隔，待測節(jié)點(diǎn)發(fā)出前一個測量信號到發(fā)出后一個測量信號之間的間隔時(shí)間為delt，c為信號傳輸速度即光速。
[0031]一種基于ZigBee的一維無線測速裝置，用于實(shí)現(xiàn)所述基于ZigBee的一維無線測速方法，該測速裝置包含ZigBee芯片、MCU、天線及電源，所述ZigBee芯片、天線及電源均與MCU相連。
[0032]所述測速裝置安裝在測量節(jié)點(diǎn)和待測節(jié)點(diǎn)上。
[0033]有益效果
[0034]本發(fā)明提供了一種基于ZigBee的一維無線測速方法及裝置，將已知節(jié)點(diǎn)作為測量節(jié)點(diǎn)，與測量節(jié)點(diǎn)位于同一直線上運(yùn)動的速度未知物體作為待測節(jié)點(diǎn)，在兩個節(jié)點(diǎn)上均安裝能發(fā)射和接收信號的包含ZigBee芯片的測速裝置，并由其中一個節(jié)點(diǎn)向另一節(jié)點(diǎn)發(fā)送兩次信號，兩次信號之間的間隔時(shí)間為預(yù)設(shè)間隔時(shí)間，然后利用節(jié)點(diǎn)分別接收到兩次信號的時(shí)間、預(yù)設(shè)間隔時(shí)間和已知的信號傳輸速度來計(jì)算待測節(jié)點(diǎn)相對測量節(jié)點(diǎn)的速度。該測速方法通過將結(jié)構(gòu)簡單的測速裝置，安裝在測量節(jié)點(diǎn)和待測節(jié)點(diǎn)上，利用信號在測量節(jié)點(diǎn)和待測節(jié)點(diǎn)之間傳輸，通過記錄信號的收發(fā)間隔時(shí)間，采用MCU進(jìn)行簡單的運(yùn)算即可獲得待測節(jié)點(diǎn)相對測量節(jié)點(diǎn)的一維運(yùn)動速度，大大降低移動測速成本。整個測速裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，大大降低了測速成本，易于推廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的無線定位測速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為本發(fā)明中所使用的測速裝置硬件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3為實(shí)施例一的測速模型示意圖；
[0038]圖4為實(shí)施例二的測速模型示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0039]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0040]一種基于ZigBee的一維無線測速方法，將已知節(jié)點(diǎn)作為測量節(jié)點(diǎn)，與測量節(jié)點(diǎn)位于同一直線上運(yùn)動的速度未知物體作為待測節(jié)點(diǎn)，在兩個節(jié)點(diǎn)上均安裝能發(fā)射和接收信號的包含ZigBee芯片的測速裝置，并由其中一個節(jié)點(diǎn)向另一節(jié)點(diǎn)發(fā)送兩次信號，兩次信號之間的間隔時(shí)間為預(yù)設(shè)間隔時(shí)間，然后利用節(jié)點(diǎn)分別接收到兩次信號的時(shí)間、預(yù)設(shè)間隔時(shí)間和已知的信號傳輸速度來計(jì)算待測節(jié)點(diǎn)相對測量節(jié)點(diǎn)的速度。
[0041]如圖2所示，一種基于ZigBee的一維無線測速裝置，用于實(shí)現(xiàn)所述基于ZigBee的一維無線測速方法，該測速裝置包含ZigBee芯片、MCU、天線及電源，所述ZigBee芯片、天線及電源均與MCU相連。
[0042]所述測速裝置安裝在測量節(jié)點(diǎn)和待測節(jié)點(diǎn)上。
[0043]實(shí)施例一
[0044]利用測量節(jié)點(diǎn)上的ZigBee芯片間隔時(shí)間delt發(fā)送一次測量信號，待測節(jié)點(diǎn)車輛節(jié)點(diǎn)上的ZigBee芯片接收測量信號并發(fā)送測量信號的響應(yīng)信號，待測節(jié)點(diǎn)相對測量節(jié)點(diǎn)的速度V:
? c.{deltl - deltl)
[0045]-1^delt ^ (deltl ^ deltl)
[0046]其中，deltl為測量節(jié)點(diǎn)第一次發(fā)出測量信號并收到響應(yīng)信號的時(shí)間間隔，delt2為測量節(jié)點(diǎn)第二次發(fā)出測量信號并收到響應(yīng)信號的時(shí)間間隔，c為信號傳輸速度即光速。
[0047]節(jié)點(diǎn)A作為測量節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)B作為待測節(jié)點(diǎn)；
[0048]節(jié)點(diǎn)A靜止或運(yùn)動，由于測量一次的時(shí)間周期很短(通常在Is以內(nèi))，因此在該周期內(nèi)，節(jié)點(diǎn)A即使在運(yùn)動狀態(tài)，也可視為勻速運(yùn)動，可建立以A點(diǎn)為原點(diǎn)的一維坐標(biāo)系；節(jié)點(diǎn)B具有相對節(jié)點(diǎn)A的運(yùn)動速度，同理也可視為勻速運(yùn)動。建立測速理論模型如圖3所示。
[0049]1.節(jié)點(diǎn)A以間隔delt發(fā)出兩個信號，發(fā)第一個信號時(shí)，B在BO點(diǎn)，假定信號從MCU到天線的間隔為tl，再經(jīng)時(shí)間t2，節(jié)點(diǎn)B的天線在BI處收到A發(fā)送的第一個信號；
[0050]2.B的MCU —旦接收到測量信號即刻發(fā)送響應(yīng)信號，由于硬件結(jié)構(gòu)相同，因此經(jīng)過2*tl時(shí)間，B的天線發(fā)出響應(yīng)信號，此時(shí)，B已運(yùn)動至B2點(diǎn)；
[0051]3.經(jīng)時(shí)間t3，第一個響應(yīng)信號返回至A點(diǎn)天線處，再經(jīng)時(shí)間tl，到達(dá)A點(diǎn)MCU，此時(shí)B已運(yùn)動至B3點(diǎn)。那么第一個信號來回的時(shí)間(在A點(diǎn)MCU處可測量)為:
[0052]deltl = tl+t2+2*tl+t3+tl = t2+t3+4*tl (I)
[0053]4.A點(diǎn)發(fā)出第二個信號時(shí)，B在B4點(diǎn)，A收到第二個響應(yīng)信號時(shí)，B在B7點(diǎn)。同理可得，第二個信號來回的時(shí)間為:
[0054]delt2 = t5+t6+4*tl(2)
[0055]5.B從BO點(diǎn)運(yùn)動至B4點(diǎn)，對應(yīng)時(shí)間間隔為delt，假定B相對A速度為V，則
[0056]ABO = AB4+V*delt(3)
[0057]而ABO = ABl+V*(tl+t2)(4)
[0058]AB4 = AB5+V*(tl+t5)(5)
[0059]且有ABl = c*t2(6)
[0060]AB 5 = c*t5(7)
[0061]其中c為光速。
[0062]將式⑷?(7)代入式(3)，整理可得:
[0063]t2 - t5 = V*delt/ (c+V)(8)
[0064]再由ABO = AB2+V*(tl+t2+2*tl)(9)
[0065]AB4 = AB6+V*(tl+t5+2*tl)(10)
[0066]且有AB2 = c*t3(11)
[0067]AB6 = c*t6(12)
[0068]將式(9)?(12)代入式(3)，并結(jié)合式⑶，整理可得:
[0069]t3 - t6 = V*delt/(c+V)(13)
[0070]再將(I)-⑵得:
[0071]deltl - delt2 = (t2 - t5) + (t3 - t6)(14)
[0072]將式(8)、式(13)代入式(14)，整理可得:
[0073]V = c* (deltl - delt2) / (2*delt - (deltl - delt2))(15)
[0074]這就是節(jié)點(diǎn)B相對節(jié)點(diǎn)A的速度V的最終表達(dá)式，其中delt為預(yù)設(shè)值，deltl和delt2在A點(diǎn)MCU處均可測量，c為光速。如果V為正表示B點(diǎn)正趨向A，V為負(fù)表示B點(diǎn)正遠(yuǎn)離A點(diǎn)運(yùn)動。
[0075]實(shí)施例二
[0076]利用待測節(jié)點(diǎn)上的ZigBee芯片間隔時(shí)間delt發(fā)送一次測量信號，測量節(jié)點(diǎn)上的ZigBee芯片接收測量信號，待測節(jié)點(diǎn)相對測量節(jié)點(diǎn)的速度V:
[0077]V = c* (l_delt3delt)
[0078]其中，delt3表示測量節(jié)點(diǎn)從接收第一個測量信號到接收第二個測量信號之間的時(shí)間間隔，c為信號傳輸速度即光速。
[0079]節(jié)點(diǎn)A作為測量節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)B作為待測節(jié)點(diǎn)；
[0080]節(jié)點(diǎn)A靜止或運(yùn)動，由于測量一次的時(shí)間周期很短(通常小于I秒)，因此在該周期內(nèi)，節(jié)點(diǎn)A即使在運(yùn)動狀態(tài)，也可視為勻速運(yùn)動，因此可建立以A點(diǎn)為原點(diǎn)的一維坐標(biāo)系；節(jié)點(diǎn)B具有相對節(jié)點(diǎn)A的運(yùn)動速度，同理也可視為勻速運(yùn)動。建立測速理論模型如圖4所
/Jn ο
[0081]1.節(jié)點(diǎn)B以間隔delt發(fā)出兩個信號，B的MCU發(fā)出第一個信號時(shí)，B在BO點(diǎn)；假定信號從MCU到天線的時(shí)間間隔為tl，第一個信號從B的天線發(fā)出時(shí)，B在BI點(diǎn)；再經(jīng)時(shí)間t2，節(jié)點(diǎn)A的天線收到B發(fā)送的第一個信號，此時(shí)B在B2處；再經(jīng)時(shí)間tl，A的MCU收到第一個信號，此時(shí)B在B3處；
[0082]2.A的MCU —旦接收到第一個測量信號即開始計(jì)時(shí)；
[0083]3.B點(diǎn)在發(fā)出第一個信號后，經(jīng)過預(yù)設(shè)時(shí)間值delt其MCU發(fā)出第二個信號，此時(shí)B在B4點(diǎn)；B點(diǎn)天線發(fā)出時(shí)B在B5點(diǎn)；再經(jīng)時(shí)間t5，節(jié)點(diǎn)A的天線收到B發(fā)送的第二個信號，此時(shí)B在B6處；再經(jīng)時(shí)間tl，A的MCU收到第二個信號，計(jì)時(shí)結(jié)束，計(jì)時(shí)時(shí)間長度為delt3，此時(shí)B在B7處；
[0084]4.B從BO點(diǎn)運(yùn)動至B4點(diǎn)，對應(yīng)時(shí)間間隔為delt，假定B相對A速度為V，則
[0085]B0B4 = V*delt = (c*t2+V*tl) - (c*t5+V*tl)
[0086]=c*(t2_t5)(16)
[0087]而delt3 = (delt+tl+t5+tl) - (tl+t2+tl)
[0088]= delt - (t2 - t5)(17)
[0089]聯(lián)立(16)、(17)式可得
[0090]V*delt = c*(delt - delt3)
[0091]即V = c* (1- delt3/delt)(18)
[0092]其中c為光速。
[0093]這就是根據(jù)被動測速方法推導(dǎo)出節(jié)點(diǎn)B相對節(jié)點(diǎn)A的速度V的最終表達(dá)式，其中delt為預(yù)設(shè)值，delt3在A點(diǎn)MCU處可測量，c為光速。如果V為正表示B點(diǎn)正趨向A，V為負(fù)表示B點(diǎn)正遠(yuǎn)離A點(diǎn)運(yùn)動。
【權(quán)利要求】
1.一種基于ZigBee的一維無線測速方法，其特征在于，將已知節(jié)點(diǎn)作為測量節(jié)點(diǎn)，與測量節(jié)點(diǎn)位于同一直線上運(yùn)動的速度未知物體作為待測節(jié)點(diǎn)，在兩個節(jié)點(diǎn)上均安裝能發(fā)射和接收信號的包含ZigBee芯片的測速裝置，并由其中一個節(jié)點(diǎn)向另一節(jié)點(diǎn)發(fā)送兩次信號，兩次信號之間的間隔時(shí)間為預(yù)設(shè)間隔時(shí)間，然后利用節(jié)點(diǎn)分別接收到兩次信號的時(shí)間、預(yù)設(shè)間隔時(shí)間和已知的信號傳輸速度來計(jì)算待測節(jié)點(diǎn)相對測量節(jié)點(diǎn)的速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee的一維無線測速方法，其特征在于，利用測量節(jié)點(diǎn)上的ZigBee芯片每間隔時(shí)間delt發(fā)送一次測量信號，待測節(jié)點(diǎn)上的ZigBee芯片接收測量信號并發(fā)送測量信號的響應(yīng)信號，待測節(jié)點(diǎn)相對測量節(jié)點(diǎn)的速度V:
_ c^(delil-deit2) —2’deh-(deM-dem 其中，deltl為測量節(jié)點(diǎn)前一次發(fā)出測量信號到收到響應(yīng)信號的時(shí)間間隔，delt2為測量節(jié)點(diǎn)后一次發(fā)出測量信號到收到響應(yīng)信號的時(shí)間間隔，測量節(jié)點(diǎn)前一次發(fā)出測量信號和后一次發(fā)出測量信號之間的間隔時(shí)間為delt，c為信號傳輸速度即光速。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee的一維無線測速方法，其特征在于，利用待測節(jié)點(diǎn)上的ZigBee芯片每間隔時(shí)間delt發(fā)送一次測量信號，測量節(jié)點(diǎn)上的ZigBee芯片接收測量信號，待測節(jié)點(diǎn)相對測量節(jié)點(diǎn)的速度V:
V = c* (l_delt3/delt) 其中，delt3表示測量節(jié)點(diǎn)從接收前一個測量信號到接收后一個測量信號之間的時(shí)間間隔，待測節(jié)點(diǎn)發(fā)出前一個測量信號到發(fā)出后一個測量信號之間的間隔時(shí)間為delt，c為信號傳輸速度即光速。
4.一種基于ZigBee的一維無線測速裝置，其特征在于，用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1_3任一項(xiàng)所述方法，該測速裝置包含ZigBee芯片、MCU、天線及電源，所述ZigBee芯片、天線及電源均與MCU相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于ZigBee的一維無線測速裝置，其特征在于，所述測速裝置安裝在測量節(jié)點(diǎn)和待測節(jié)點(diǎn)上。
【文檔編號】G01S11/02GK104280726SQ201410469981
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】李尹, 施榮華 申請人:中南大學(xué)