本實(shí)用新型涉及一種用于車輛性能比賽的計(jì)時(shí)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

車輛性能比賽常見(jiàn)有動(dòng)力性測(cè)試、蛇形繞樁、麋鹿測(cè)試、定圓測(cè)試等科目，這些科目比賽的指標(biāo)即在不同路況下，車輛行駛時(shí)間的長(zhǎng)短。目前常見(jiàn)的計(jì)時(shí)手段有兩種：一種為秒表計(jì)時(shí)，另一種為簡(jiǎn)單的紅外傳感器計(jì)時(shí)裝置。前者無(wú)法減少人為帶來(lái)的誤差，后者只適合短距離比賽，長(zhǎng)距離比賽時(shí)增加了人員的工作量，無(wú)法做到系統(tǒng)后臺(tái)的自動(dòng)化操作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和缺陷，本實(shí)用新型提供一種用于車輛性能比賽的計(jì)時(shí)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：一種用于車輛性能比賽的計(jì)時(shí)系統(tǒng)，其特征在于：該計(jì)時(shí)系統(tǒng)包括由用于Ⅰ賽道的第一起點(diǎn)光柵傳感器模塊和第一終點(diǎn)光柵傳感器模塊組成的觸發(fā)單元A；由用于Ⅱ賽道的第二起點(diǎn)光柵傳感器模塊和第二終點(diǎn)光柵傳感器模塊組成的觸發(fā)單元B；由電臺(tái)A、電臺(tái)B、計(jì)時(shí)模塊、工控機(jī)組成的基站單元以及信號(hào)燈單元；其中觸發(fā)單元A、觸發(fā)單元B、信號(hào)燈單元分別與基站單元無(wú)線連接；基站單元的電臺(tái)A、電臺(tái)B分別與計(jì)時(shí)模塊連接，計(jì)時(shí)模塊與工控機(jī)連接。

本實(shí)用新型所述的信號(hào)燈單元包括數(shù)傳電臺(tái)、控制模塊、信號(hào)燈、由蓄電池和充電模塊組成的電源模塊以及AC電源接口，其中AC電源接口與充電模塊連接，充電模塊與蓄電池連接，蓄電池分別與數(shù)傳電臺(tái)、控制模塊及信號(hào)燈連接。

本實(shí)用新型所產(chǎn)生的有益效果是：本系統(tǒng)可以適用于單賽道的比賽，也可適用于雙賽道的比賽。采用無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)可以滿足長(zhǎng)距離賽道的要求，延遲時(shí)間不超過(guò)1ms，具有較高的計(jì)時(shí)精度。本系統(tǒng)采用光柵傳感器適合各種復(fù)雜路況的賽道監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)距離可達(dá)5公里。因此，本系統(tǒng)不僅可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信、控制、計(jì)時(shí)，并且實(shí)時(shí)對(duì)車手成績(jī)進(jìn)行自動(dòng)排序和保存，極大程度上減少了人員的工作強(qiáng)度。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型的系統(tǒng)控制流程圖；

圖3為圖1中信號(hào)燈單元結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：

參照?qǐng)D1，本計(jì)時(shí)系統(tǒng)包括由用于Ⅰ賽道的第一起點(diǎn)光柵傳感器模塊和第一終點(diǎn)光柵傳感器模塊組成的觸發(fā)單元A；由用于Ⅱ賽道的第二起點(diǎn)光柵傳感器模塊和第二終點(diǎn)光柵傳感器模塊組成的觸發(fā)單元B；由電臺(tái)A、電臺(tái)B、計(jì)時(shí)模塊、工控機(jī)組成的基站單元以及信號(hào)燈單元；其中觸發(fā)單元A、觸發(fā)單元B、信號(hào)燈單元分別與基站單元無(wú)線連接；基站單元的電臺(tái)A、電臺(tái)B分別與計(jì)時(shí)模塊連接，計(jì)時(shí)模塊與工控機(jī)連接。

參照?qǐng)D3，本計(jì)時(shí)系統(tǒng)的信號(hào)燈單元包括數(shù)傳電臺(tái)、控制模塊、信號(hào)燈、由蓄電池和充電模塊組成的電源模塊以及AC電源接口，其中AC電源接口與充電模塊連接，充電模塊與蓄電池連接，蓄電池分別與數(shù)傳電臺(tái)、控制模塊及信號(hào)燈連接。

本計(jì)時(shí)系統(tǒng)觸發(fā)單元A和觸發(fā)單元B中，用于Ⅰ賽道的第一起點(diǎn)光柵傳感器模塊和第一終點(diǎn)光柵傳感器模塊以及用于Ⅱ賽道的第二起點(diǎn)光柵傳感器模塊和第二終點(diǎn)光柵傳感器模塊均采用KEYENCE公司生產(chǎn)的PZ-G51N光柵傳感器。

本計(jì)時(shí)系統(tǒng)基站單元的電臺(tái)A和電臺(tái)B均采用華夏盛科技有限公司生產(chǎn)的WD889無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)。

本計(jì)時(shí)系統(tǒng)基站單元的計(jì)時(shí)模塊采用ALTERA公司的EP2C5T144主控芯片。

本計(jì)時(shí)系統(tǒng)信號(hào)燈單元的控制模塊采用MSP430F149單片機(jī)。

本計(jì)時(shí)系統(tǒng)信號(hào)燈單元的信號(hào)燈采用直徑均為30cm的三個(gè)交通信號(hào)燈，每個(gè)燈有兩種顏色狀態(tài)：紅色、綠色。

參照?qǐng)D2，本計(jì)時(shí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法有如下步驟：首先對(duì)車輛性能比賽項(xiàng)目進(jìn)行選擇，選擇后進(jìn)入子項(xiàng)目操作界面，信號(hào)燈上電后三燈均處于紅燈狀態(tài)，此信號(hào)代表賽車處于等待發(fā)車狀態(tài)；信號(hào)燈單元實(shí)時(shí)接收基站單元發(fā)來(lái)的指令，當(dāng)基站單元接收到起點(diǎn)光柵觸發(fā)信號(hào)時(shí)，基站單元發(fā)送發(fā)車指令，同時(shí)信號(hào)燈單元的三個(gè)紅燈每隔2s依次熄滅，待第三個(gè)紅燈熄滅后，三個(gè)燈立即切換到綠燈狀態(tài)，該信號(hào)為賽車起跑狀態(tài)，計(jì)時(shí)模塊開(kāi)始計(jì)時(shí)；然后對(duì)基站單元是否接收到終點(diǎn)光柵觸發(fā)指令進(jìn)行判斷，若接收到終點(diǎn)光柵觸發(fā)指令，則停止計(jì)時(shí)，并顯示賽車成績(jī)，否則程序返回繼續(xù)判斷是否接收到終點(diǎn)光柵觸發(fā)指令；最后判斷選擇的比賽項(xiàng)目是否結(jié)束，若結(jié)束則輸出比賽成績(jī)，否則程序返回子項(xiàng)目操作界面。

本系統(tǒng)工作原理：將光柵傳感器分別布置在Ⅰ賽道和Ⅱ賽道的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置，光柵傳感器單元向基站單元發(fā)送時(shí)間觸發(fā)信號(hào)?；締卧刂菩盘?hào)燈單元的顯示狀態(tài)。在比賽過(guò)程中，當(dāng)基站單元向信號(hào)燈單元發(fā)送起跑指令，信號(hào)燈由等待命令狀態(tài)切換到起跑命令狀態(tài)后，車輛立即發(fā)車。車輛通過(guò)起點(diǎn)光柵傳感器時(shí)，始點(diǎn)光柵傳感器向基站單元發(fā)送計(jì)時(shí)開(kāi)始的觸發(fā)信號(hào)，待車輛通過(guò)終點(diǎn)時(shí)，終點(diǎn)光柵傳感器再向基站發(fā)送計(jì)時(shí)結(jié)束的觸發(fā)信號(hào)，此時(shí)基站單元顯示該車輛的成績(jī)。

如圖1所示，為了可以兼顧單、雙賽道比賽，系統(tǒng)光柵傳感器觸發(fā)單元設(shè)有A、B兩部分，每部分均含有起點(diǎn)傳感器模塊和終點(diǎn)傳感器模塊，傳感器采用KEYENCE公司生產(chǎn)的PZ-G51N型號(hào)，傳輸距離可達(dá)20m，足夠滿足賽道的寬度要求。

各單元間通信采用華夏盛科技有限公司生產(chǎn)的WD889無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)，該電臺(tái)通訊接口采用RS232方式，傳輸速率9600bps，空中速率2400bps。由于該電臺(tái)具有多信道調(diào)頻功能，故Ⅰ賽道與基站單元通信選擇a信道，Ⅱ賽道選擇b信道（根據(jù)比賽項(xiàng)目的類型決定設(shè)備選擇單賽道模式還是雙賽道模式）。

基站單元包括電臺(tái)A、電臺(tái)B、計(jì)時(shí)模塊、工控機(jī)。電臺(tái)A、電臺(tái)B分別選擇a信道、b信道。計(jì)時(shí)模塊的主控芯片采用ALTERA公司的EP2C5T144進(jìn)行精確計(jì)時(shí)，工控機(jī)的主控軟件負(fù)責(zé)計(jì)時(shí)過(guò)程的操作和最終的成績(jī)顯示，軟件流程如圖2所示。

信號(hào)燈單元采用MSP430F149單片機(jī)控制，并配有接收電臺(tái)，信號(hào)燈單元的電臺(tái)與基站單元進(jìn)行通信使用a信道，信號(hào)燈只起提示功能，不具有計(jì)時(shí)觸發(fā)功能。

當(dāng)進(jìn)行雙賽道比賽時(shí)，兩條賽道共用一個(gè)信號(hào)燈，基站電臺(tái)A負(fù)責(zé)與Ⅰ賽道觸發(fā)單元A和信號(hào)燈單元通信，電臺(tái)B負(fù)責(zé)與Ⅱ賽道觸發(fā)單元B通信。當(dāng)進(jìn)行單賽道比賽時(shí)，只使用觸發(fā)單元A，關(guān)閉電臺(tái)B。本系統(tǒng)可以對(duì)所有類型的比賽成績(jī)進(jìn)行自動(dòng)排序，且可以打印輸出。