一種智能小車示蹤裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于小范圍移動(dòng)目標(biāo)跟蹤領(lǐng)域，具體涉及一種智能小車示蹤裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]智能控制技術(shù)隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而成為研究與應(yīng)用的一大熱門(mén)，其覆蓋面非常廣，交通為其中很重要的一個(gè)方面，智能小車作為智能交通的一個(gè)代表，因其適應(yīng)不同環(huán)境，不受溫度濕度等條件影響，可自動(dòng)行駛等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘探，危險(xiǎn)搜索，智能救援等特殊領(lǐng)域，且其工作時(shí)運(yùn)動(dòng)范圍不大。由此，在小范圍內(nèi)對(duì)其行動(dòng)軌跡的跟蹤的精度及依其完成的多臺(tái)調(diào)度的效率就直接決定其工作精度及工作效率。
[0003]現(xiàn)有的交通移動(dòng)目標(biāo)跟蹤檢測(cè)手段主要有:I)GPS跟蹤法；2)靜態(tài)攝像跟蹤法；3)動(dòng)態(tài)攝像跟蹤法。上述檢測(cè)手段中，GPS跟蹤法是利用掛載于智能小車上的GPS模塊通過(guò)衛(wèi)星系統(tǒng)對(duì)車輛進(jìn)行定位，其缺點(diǎn)在于，普通GPS模塊精度不高，尤其是在智能小車運(yùn)動(dòng)范圍較小時(shí)，普通GPS模塊無(wú)法完成對(duì)其的跟蹤;而高精度模塊雖能達(dá)到精度的要求，但其成本較高，且在每臺(tái)智能小車都要掛載跟蹤模塊的前提下，成本更為昂貴，實(shí)用性不高;靜態(tài)攝像跟蹤法攝像頭是固定在某一方位，通常采用背景差分法對(duì)背景進(jìn)行建模，然后從視頻流中讀取圖像(前景圖像)，將前景圖像與背景圖像做差，就可以得到進(jìn)入視野的目標(biāo)物體。對(duì)于目標(biāo)的描述，通常用目標(biāo)連通區(qū)域的像素?cái)?shù)目的多少來(lái)表達(dá)目標(biāo)的大小，或者用目標(biāo)區(qū)域的高寬比等。目標(biāo)的位置信息可采用投影的方式來(lái)定位。其缺點(diǎn)在于:其所觀察的視野是靜止的故也是相當(dāng)有限的，同時(shí)獲得圖像存在著各種各樣的噪聲，需要對(duì)其進(jìn)行多種預(yù)處理才可進(jìn)行識(shí)別與判斷；同時(shí)對(duì)于多個(gè)移動(dòng)目標(biāo)(如多臺(tái)智能小車)，其須確定每一個(gè)目標(biāo)的圖像特征，位置，運(yùn)動(dòng)方向等信息才能對(duì)其進(jìn)行跟蹤，大大的降低了效率和精確度;動(dòng)態(tài)攝像跟蹤法通過(guò)攝像頭在云控制下的旋轉(zhuǎn)可以使視野擴(kuò)大，但圖像處理方面及精確度方面仍然不盡如人意。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是解決智能小車運(yùn)動(dòng)范圍較小時(shí)，普通GPS模塊無(wú)法完成對(duì)其的跟蹤;而高精度模塊雖能達(dá)到精度的要求，但其成本較高，且在每臺(tái)智能小車都要掛載跟蹤模塊的前提下，成本更為昂貴，實(shí)用性不尚;靜態(tài)攝像跟蹤法，效率低精度差;動(dòng)態(tài)攝像跟蹤法在圖像處理方面及精確度方面也不盡如人意。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種智能小車示蹤裝置，能夠?qū)χ悄苄≤囘M(jìn)行示蹤，并協(xié)助進(jìn)行多對(duì)象調(diào)度。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種智能小車示蹤裝置，包括后臺(tái)服務(wù)器，還包括一個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，每個(gè)終端節(jié)點(diǎn)搭載有磁力計(jì)和天線，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)搭載有GPRS模塊和天線;所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)連接多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與所述后臺(tái)服務(wù)器連接。
[0007]優(yōu)選的，所述終端節(jié)點(diǎn)和所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)均采用CC2530開(kāi)發(fā)板。
[0008]優(yōu)選的，所述磁力計(jì)采用LSM303DLH，所述磁力計(jì)采用I2C與所述CC2530開(kāi)發(fā)板連接。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述GPRS模塊通過(guò)UART接口與所述CC2530開(kāi)發(fā)板連接。
[0010]本實(shí)用新型的工作原理:終端節(jié)點(diǎn)搭載的磁力計(jì)采集地球磁場(chǎng)強(qiáng)度和加速度的數(shù)據(jù)，可解算其運(yùn)動(dòng)軌跡;網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)將終端節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)服務(wù)器，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行解算得到智能小車運(yùn)動(dòng)軌跡，從而對(duì)其進(jìn)行控制與調(diào)度。
[0011 ]本實(shí)用新型的有益效果是:低功耗，自組織成網(wǎng)，在小范圍內(nèi)以較高的精度對(duì)智能小車進(jìn)行定位及示蹤，且成本較其他跟蹤方式更低，便于多車部署。
【附圖說(shuō)明】

[0012]圖1是本實(shí)用新型的終端節(jié)點(diǎn)示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)不意圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型的傳感器網(wǎng)絡(luò)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]通過(guò)以下詳細(xì)說(shuō)明結(jié)合附圖可以進(jìn)一步理解本實(shí)用新型的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。所提供的實(shí)施例僅是對(duì)本實(shí)用新型方法的說(shuō)明，而不以任何方式限制本實(shí)用新型揭示的其余內(nèi)容。
[0016]本實(shí)施例采用的技術(shù)方案如下:一種智能小車示蹤裝置，包括后臺(tái)服務(wù)器，還包括一個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，每個(gè)終端節(jié)點(diǎn)搭載有磁力計(jì)和天線，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)搭載有GPRS模塊和天線;所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)連接多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與所述后臺(tái)服務(wù)器連接。
[0017]所述終端節(jié)點(diǎn)和所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)均采用CC2530開(kāi)發(fā)板。
[0018]所述磁力計(jì)采用LSM303DLH，所述磁力計(jì)采用I2C與所述CC2530開(kāi)發(fā)板連接。
[0019]所述GPRS模塊通過(guò)UART接口與所述CC2530開(kāi)發(fā)板連接。
[0020]如圖3所示，智能小車示蹤裝置包括終端節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)；終端節(jié)點(diǎn)搭載了磁力計(jì)，其能夠采集地球磁場(chǎng)強(qiáng)度和加速度的數(shù)據(jù)，由此可解算出其運(yùn)動(dòng)軌跡;網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)將終端節(jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)服務(wù)器，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行解算得到智能小車運(yùn)動(dòng)軌跡，協(xié)調(diào)進(jìn)行調(diào)度。
[0021]終端節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)均為采用Zigbee無(wú)線通信技術(shù)的CC2530開(kāi)發(fā)板，其采用兼容業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)但有更高效率的增強(qiáng)型8051 CPU，系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存，支持多種外設(shè)，支持SP1、I2C、UART等多種通信模式，該開(kāi)發(fā)板集成單片機(jī)、ADC、無(wú)線通信模塊于一體，功能強(qiáng)大的同時(shí)又具有相對(duì)較低的功耗。CC2530開(kāi)發(fā)板其外設(shè)接口兼容多種外設(shè)，雙排多功能引腳可作為GP1引腳使用連接磁力計(jì)模塊，也可作為UART引腳使用連接GPRS模塊。
[0022]終端節(jié)點(diǎn)如圖1所示，其搭載了磁力計(jì)與天線，磁力計(jì)通過(guò)I2C接口與CC2530開(kāi)發(fā)板連接，能夠采集磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)和三軸計(jì)算速度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可由ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸給網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。終端節(jié)點(diǎn)通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)再通過(guò)搭載的GPRS模塊，將數(shù)據(jù)發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器，進(jìn)行解算處理，得到多臺(tái)智能小車的運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0023]磁力計(jì)采用LSM303DLH，該磁力計(jì)集成了三軸地球磁強(qiáng)計(jì)和三軸的加速度計(jì)。磁強(qiáng)計(jì)具有7種可選磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量范圍:土 1.3gauss, 土 1.9gauss, ±2.5gauss, ±4.0gauss，土4.7gauss, ±5.6gauss, ±8.lgauss,并在20Gauss以內(nèi)的磁場(chǎng)環(huán)境下都能夠保持一致的測(cè)量效果和相同的靈敏度，它的分辨率可以達(dá)到8mGauSS;加速度計(jì)有3種加速度的測(cè)量范圍:±2g, ±4g, ±8g,內(nèi)部采用了 12位ADC，可以達(dá)到Img的測(cè)量精度。其可以運(yùn)行于低功耗模式，并有sleep-wake up功能，可大大降低功耗。磁強(qiáng)計(jì)為I.8V供電，加速度計(jì)為3.3V供電。磁力計(jì)采用I2C與CC2530開(kāi)發(fā)板連接。
[0024]網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)如圖2所示，其搭載了GPRS模塊與天線，GPRS模塊通過(guò)UART接口與CC2530開(kāi)發(fā)板連接，其接收多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的數(shù)據(jù)后利用GPRS模塊將數(shù)據(jù)上傳至[|后臺(tái)O
[0025]本實(shí)施例的智能小車示蹤裝置成本低廉，小范圍內(nèi)精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)智能小車進(jìn)行示蹤，并協(xié)助進(jìn)行多對(duì)象調(diào)度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能小車示蹤裝置，包括后臺(tái)服務(wù)器，其特征在于:還包括一個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，每個(gè)終端節(jié)點(diǎn)搭載有磁力計(jì)和天線，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)搭載有GPRS模塊和天線;所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)連接多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與所述后臺(tái)服務(wù)器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能小車示蹤裝置，其特征在于:所述終端節(jié)點(diǎn)和所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)均采用CC2530開(kāi)發(fā)板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能小車示蹤裝置，其特征在于:所述磁力計(jì)采用LSM303DLH，所述磁力計(jì)采用I2C與所述CC2530開(kāi)發(fā)板連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能小車示蹤裝置，其特征在于:所述GPRS模塊通過(guò)UART接口與所述CC2530開(kāi)發(fā)板連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能小車示蹤裝置，包括后臺(tái)服務(wù)器，還包括一個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，每個(gè)終端節(jié)點(diǎn)搭載有磁力計(jì)和天線，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)搭載有GPRS模塊和天線；網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)連接多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與后臺(tái)服務(wù)器連接。該示蹤裝置解決了智能小車運(yùn)動(dòng)范圍較小時(shí)，普通GPS模塊無(wú)法完成對(duì)其的跟蹤；而高精度模塊雖能達(dá)到精度的要求，但其成本較高，且在每臺(tái)小車都要掛載跟蹤模塊的前提下，成本更為昂貴，實(shí)用性不高；靜態(tài)攝像跟蹤法，效率低精度差；動(dòng)態(tài)攝像跟蹤法在圖像處理方面及精確度方面也不盡如人意的問(wèn)題。且低功耗，自組織成網(wǎng)，在小范圍內(nèi)以較高的精度對(duì)智能小車進(jìn)行定位及示蹤，且成本較其他跟蹤方式更低，便于多車部署。
【IPC分類】G01C21/08, G01C21/10
【公開(kāi)號(hào)】CN205384028
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620134534
【發(fā)明人】楊劍軒, 陳鴻宇, 李雅夫, 徐兆卓, 李倩婷, 陳小橋
【申請(qǐng)人】武漢大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年7月13日
【申請(qǐng)日】2016年2月22日