CN101976525A - 农机驾驶人便携移动式无线桩考系统及桩考方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农机驾驶人便携移动式无线桩考系统以及方法，无线桩考系统包括信号感应装置、信号无线收发装置、计算机以及输出设备，信号感应装置将检测的各种数据通过无线方式传输到信号无线收发装置，信号无线收发装置与计算机连接，接收到的数据通过安装于计算机中的软件进行处理，处理结果由输出设备输出，数据保存在电脑中；信号感应装置在发出信号时都携带自身位置编码信息和状态编码信息，计算机接收无线信号后，通过解码，辨析出信号发射位置以及信号发射类型，计算机据此在坐标系中描出车辆位置的坐标信息，根据车辆位置坐标点拟合出行车轨迹，同时把考试过程中前进、后退以及发动机熄火次数等统计信息输出。

Description

农机驾驶人便携移动式无线桩考系统及桩考方法

技术领域

本发明涉及车辆考试领域的桩考系统以及桩考方法。

背景技术

当前使用的电子桩考系统在考试结束后，没有考试数据记录，无法用强有力的证据给考试人员来证明车辆前进和后退的轨迹是否正常或出现撞杆等违规行为，虽然在桩考结束后会出现文字性提示或语音提示，但考试现场数据不能保留；同时目前的桩考系统投资大，设备复杂，不利于移动考试的应用。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种投资小，便携易装配，易移动的无线桩考系统；与此对应，提供一种无线桩考方法，在桩考过程中能够记录车辆轨迹，考试结束后，不仅出现文字性和语音等提示来判决考生成绩，针对考试结果，还可以描绘出车辆运动轨迹和撞杆或压线情况，在桩考系统的电脑上显示和打印出来，并可以保存起来作为记录供以后查阅。

本发明要解决其技术问题所采用的技术方案是：农机驾驶人便携移动式无线桩考系统，构建在库线形成的桩考区域，包括信号感应装置、信号无线收发装置、计算机以及输出设备，所述信号感应装置包括红外光电传感器单元、方向传感器单元、磁性传感器单元、震动传感器单元，所述各个传感器单元独立运行，包括传感器、相应传感器的信号处理电路和信号无线发射电路，信号感应装置将检测的各种数据通过无线方式传输到信号无线收发装置，信号无线收发装置与计算机连接，接收到的数据通过安装于计算机中的软件进行处理，处理结果由输出设备输出，数据保存在电脑中；其中，红外光电传感器单元安装在红外杆和桩杆上，用于检测车辆压线、定位车辆位置，桩杆按照国家规定尺寸布置；在桩考道路的一边线两端上放置两个红外杆，在桩考道路的一边线外侧放置三个红外杆；红外杆和桩杆根据所处不同位置的不同，具有1-4个红外光电传感器单元；磁性传感器单元安装于桩杆底部，与桩杆下方的磁吸底座配合取得车辆是否撞杆的信号，其中红外杆和桩杆为移动式活动装配，红外杆和桩杆的组成部件也为可装配式；方向传感器单元包括方向传感器、方向传感器磁力底座、方向信号无线发射装置；方向传感器与方向传感器磁力底座连接后，通过底座上的磁铁吸附到车轮轴正中位置；方向信号无线发射装置使用时放置于考试车辆内，方向信号无线发射装置内设有信号处理电路和无线发射器，方向传感器与方向信号无线发射装置连接，方向传感器采集考试车辆的车轮转动状态，并实时向方向信号无线发射装置传递信号，方向信号无线发射装置中的信号处理电路将信号处理后，由无线发射器传送至信号无线收发装置，信号无线收发装置与计算机连接。震动传感器单元放置于车辆内，对发动机运行及熄火状态进行检测。

农机驾驶人便携移动式无线桩考方法为：红外光电传感器单元安装在红外杆和桩杆上，用于检测车辆压线、定位车辆位置，桩杆按照国家规定尺寸布置，每根红外杆、桩杆根据位置不同，内置1-4个红外传感器单元，每个红外传感器单元是一个独立的运行单位；位于同一直线上的红外传感器单元互相通讯，两两配合的进行发送接收；车辆在行驶中，如果出现车身压越库线或者移库不入，此时车身阻断红外光电传感器的发射和接收，红外光电传感器就会发出检测信号，该检测信号经过信号处理电路处理后，携带位置编码和信号类别，通过信号无线发射电路，无线传送给计算机；由车轮上的方向传感器单元实时监控车轮的转动方向，并把信号发送到计算机，以确定车辆的前进后退状态；震动传感器单元放置于车辆内，对发动机运行及熄火状态进行检测；车辆出现撞杆，桩杆底部被弹开，安装于桩杆底部的磁性传感器单元就发出弹出信号；由于磁吸底座的配合，桩杆自然回位，磁性传感器单元就发出回位信号，从而取得车辆是否撞杆的信息；红外光电传感器单元、方向传感器单元、磁性传感器单元、震动传感器单元的信号处理电路，在发出信号时都携带自身位置编码信息和状态编码信息；计算机接收无线信号后，通过解码，辨析出信号发射位置以及信号发射类型，从而由计算机判断车辆行驶在哪个位置，以及车辆处于什么状态；计算机据此在坐标系中描出车辆位置的坐标信息，根据车辆位置坐标点拟合出行车轨迹，并保存记录；同时把考试过程中前进、后退以及发动机熄火次数等统计信息输出。

所述方向传感器为增量型编码器，磁性传感器为霍尔传感器。

输出设备包括显示屏、语音提示系统、打印机三者之一或者其组合。

信号无线收发装置采用公共频段的无线模块传输数据，模块之间数据传输基于FSK调制方式。

红外杆和桩杆为轻质材料制成的中空管杆，信号感应装置、信号无线收发装置设置于其内或其上。

作为优选的技术方案，磁性底座为伸缩式磁吸定位座。

进一步，桩杆为可高度可调的升降式桩杆，且其组成部件为可分离，可组配的活动便携式。

所述的信号感应装置组件由电池供电或传输设备供电；供电电池包括干电池或蓄电池、太阳能电池。

有益效果：

1.桩考系统结构简单，整个考试系统只需要一些必要的便携移动可装配的桩杆、红外杆，无线发射模块和接收模块、一台计算机就能够组成一个完整、科学的考试系统。

2.桩考方法简洁，使用方便，信号感应装置、信号无线收发装置集成在桩杆、红外杆上，只要将信号感应装置所发送的数据进行软件处理就能较准确地描述路考车辆的行驶轨迹，通过车辆行驶轨迹和考试参数，准确跟踪、描绘出了车辆在考试过程中的正常行驶轨迹和撞杆压线等操作情况，数据准确全面，电子监考功能更加准确，科学规范化，为验证考试的客观、可靠性提供了重要的评价依据。数据客观真实，可实现对考生驾驶技能的考核作出准确、客观的评价，并根据行车轨迹指出考生驾驶技能上存在的问题。

3.桩考设备便携易装配，便利易安装，更加适合农机领域的桩考应用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细地说明：

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明桩考系统布置平面示意图。

图3为本发明桩考系统布置立体示意图。

图4为本发明计算机桩考轨迹记录图。

图5为本发明信息处理流程图。

图中：101、悬臂式桩杆，102、立杆，103、红外杆。

具体实施方式

如图1为本发明整体结构示意图。农机驾驶人便携移动式无线桩考系统，构建在库线形成的桩考区域，包括信号感应装置、信号无线收发装置、计算机以及输出设备，所述信号感应装置包括红外光电传感器单元、方向传感器单元、磁性传感器单元、震动传感器单元，各个单元包括相应传感器的信号处理电路和信号无线发射电路，信号感应装置将检测的各种数据通过无线方式传输到信号无线收发装置，信号无线收发装置与计算机连接，计算机接收到的数据通过软件进行处理，以图形方式描绘出车辆运动轨迹和撞杆或压线情况，通过显示屏、语音提示系统和打印机等设备输出考试结果，数据保存在电脑中供查阅。

本实施例中，红外光电传感器单元安装在红外杆和桩杆上，用于检测车辆压线、定位车辆位置；红外杆和桩杆为轻质材料制成的中空管杆，桩杆有悬臂式桩杆101和立杆102两种，悬臂式桩杆悬挂在高度可调的升降式桩架上，从而桩杆的高度可调整；立杆为自恢复独立弹簧立杆。

根据所在位置不同，红外杆103和桩杆101上安装的红外光电传感器的数量在1-4个，互相之间角度为90度或者180度。

如图2、图3中所示桩考系统安装布置示意图，把悬臂式杆桩杆101放置在图2中1所示位置，立杆102放置在库线和道路交卡口，如图2中2所示位置，两个红外杆103放置在桩考道路的一边线两端上在图2中3所示位置，三个红外杆103放置在桩考道路的一边线外侧，如图2中4所示的位置。这样一旦图2中3所示位置的红外杆上传感器受到遮挡，就会首先发出报警信号，警示驾驶员再前进就压线越线了，具有预警报告的功能。

磁性传感器单元安装于桩杆底部，与桩杆下方的磁吸底座配合取得车辆是否撞杆的信号，磁性传感器单元为接近开关为传感器的单元。

方向传感器器通过磁性底座吸附在考试车辆轮胎的中轴线上，实时的检测车辆前进和后退状态。

震动传感器放置于车辆内，对发动机运行及熄火状态进行检测。

信号无线收发装置主要用来接收信号感应装置采集到的信号，并把接收到的信号处理后发送给计算机，由桩考软件进行信号分析。

发动机运行及熄火状态、车辆前进及后退次数、车辆碰杆及越线等情况以及运行轨迹等，桩考系统会根据信号分析后的结果实时进行显示输出和报警，并在检测完毕后保存。

被考车辆按照考试要求在桩考区域内前进后退，考试结束，考试结果结合定位记录数据和红外探测数据给出评定成绩。

图4中为本发明计算机桩考轨迹记录图：

图中，黑色虚线代表红外光电传感器组成的定位网，黑色粗线代表车辆后退路线，黑色细线代表前进路线。圆圈代表集成了红外光电传感器和霍尔开关单元的桩杆，方块代表集成了红外光电传感器单元的红外杆。在车辆运行过程中，如果库中桩杆被车辆碰撞后，代表库中桩杆的圆圈就变化，警示车辆撞杆。

每根红外杆、桩杆根据位置不同，内置1-4个红外传感器单元，位于同一直线上的红外传感器单元互相通讯，两两配合的进行发送接收；车辆在行驶中，如果出现车身压越库线或者移库不入，此时车身阻断红外光电传感器的发射和接收，红外光电传感器就会发出检测信号，该检测信号经过信号处理电路处理后，携带位置编码和信号类别，通过信号无线发射电路，无线传送给计算机；由车轮上的方向传感器单元实时监控车轮的转动方向，并把信号发送到计算机，以确定车辆的前进后退状态；震动传感器单元放置于车辆内，对发动机运行及熄火状态进行检测；车辆出现撞杆，桩杆底部被弹开，安装于桩杆底部的磁性传感器单元就发出弹出信号；由于磁吸底座的配合，桩杆自然回位，磁性传感器单元就发出回位信号，从而取得车辆是否撞杆的信息；红外光电传感器单元、方向传感器单元、磁性传感器单元、震动传感器单元的信号处理电路，在发出信号时都携带自身位置编码信息和状态编码信息；计算机接收无线信号后，通过解码，辨析出信号发射位置以及信号发射类型，从而由计算机判断车辆行驶在哪个位置，以及车辆处于什么状态；计算机据此在坐标系中描出车辆位置的坐标信息，根据车辆位置坐标点拟合出行车轨迹，并保存记录；布设的红外光电传感器单元数量越多，所得到的车辆轨迹就越精确。同时计算机把考试过程中前进、后退以及发动机熄火次数等统计信息输出。

图5为本发明信息处理流程图。每个传感器单元为独立运行单位，信号按照图5所示的流程进行处理，各个传感器单元负责相应的信号检测，检测信号传递至相应传感器的信号处理电路进行信息处理，常规的，将各种相应的信息进行信息编码，信息经信息编码后，由相应传感器的信号无线发射电路进行信号发射，信号无线收发装置接收信号后，与计算机连接，接收到的信号通过安装于计算机中的软件进行计算机解码处理，输出结果保存在电脑中，并可由输出设备输出。

在整个考试过程中，车辆的行动轨迹全程被红外光电传感器和磁性传感器单元跟踪定位，而车辆的前进后退状态由车轮上的方向传感器单元实时监控，这些信号经过信号无线发射电路处理后发送给计算机，然后由桩考软件进行分析。当考试合格正常结束后，软件给出文字性和语音提示，而且在显示屏上会实时出现考试车辆的行驶轨迹和前进后退次数等各种数据，结束考试后，所有数据会保存。

桩考系统在考试过程中全程跟踪车辆轨迹，如果考试过程中车辆出现撞杆、压线等情况，导致考试无法通过时，桩考系统会及时提示监考人员考试没有通过以及没有通过的原因，车辆的行驶轨迹和撞杆位置等信息也会在显示屏等输出设备上出现，并同样将所有相关数据保存到计算机内。输出设备可以为显示屏、语音提示系统、打印机三者之一或者其组合。

信号感应装置与信号无线收发装置的数据传输采用公共频段的无线模块，模块之间数据传输基于FSK调制方式，采用高效前向纠错信道编码技术，提高了传输数据的抗干扰能力，保证了传输数据的正确性。

计算机通过天线接收数据后，经信号无线收发器将数据送入电脑的RS-232串口，然后计算机应用软件处理对接收的数据处理。

信号感应装置、信号无线收发装置、信号无线收发器均由电池供电或传输设备供电。供电电池包括各种型号的干电池或蓄电池、太阳能电池。

农机驾驶人便携移动式无线桩考系统，各组成部件便携可移动，储运时分离，使用时现场组配，集成度高；车辆桩考过程有轨迹数据记录，形象直观，数据可靠，提高了路考的公正、公平、客观性，特别适合农机领域的桩考应用。

Claims (10)

1.农机驾驶人便携移动式无线桩考系统，包括信号感应装置、信号无线收发装置、计算机以及输出设备，其特征在于：所述信号感应装置包括红外光电传感器单元、方向传感器单元、磁性传感器单元、震动传感器单元，所述各个传感器单元独立运行，包括传感器、相应传感器的信号处理电路和信号无线发射电路，信号感应装置将检测的各种数据通过无线方式传输到信号无线收发装置，信号无线收发装置与计算机连接，接收到的数据通过安装于计算机中的软件进行处理，处理结果由输出设备输出，数据保存在电脑中；其中，红外光电传感器单元安装在红外杆和桩杆上，用于检测车辆压线、定位车辆位置，桩杆按照国家规定尺寸布置；在桩考道路的一边线两端上放置两个红外杆，在桩考道路的一边线外侧放置三个红外杆；红外杆和桩杆根据所处不同位置的不同，具有1-4个红外光电传感器单元；磁性传感器单元安装于桩杆底部，与桩杆下方的磁吸底座配合取得车辆是否撞杆的信号；方向传感器单元包括方向传感器、方向传感器磁力底座、方向信号无线发射装置；方向传感器与方向传感器磁力底座连接后，通过底座上的磁铁吸附到车轮轴正中位置；方向信号无线发射装置使用时放置于考试车辆内，方向信号无线发射装置内设有信号处理电路和无线发射器，方向传感器与方向信号无线发射装置连接，方向传感器采集考试车辆的车轮转动状态，并实时向方向信号无线发射装置传递信号，方向信号无线发射装置中的信号处理电路将信号处理后，由无线发射器传送至信号无线收发装置，信号无线收发装置与计算机连接；震动传感器单元放置于车辆内，对发动机运行及熄火状态进行检测。

2.如权利要求1所述的农机驾驶人便携移动式无线桩考系统，其特征在于：所述磁性传感器为霍尔传感器。

3.如权利要求1所述的农机驾驶人便携移动式无线桩考系统，所述方向传感器单元为增量型编码器。

4.如权利要求1所述的农机驾驶人便携移动式无线桩考系统，其特征在于：输出设备包括显示屏、语音提示系统、打印机三者之一或者其组合。

5.如权利要求1所述的农机驾驶人便携移动式无线桩考系统，其特征在于：红外杆和桩杆为轻质材料制成的中空管杆。

6.如权利要求1所述的农机驾驶人便携移动式无线桩考系统，其特征在于：红外杆、桩杆以及各自组成部件为移动装配式。

7.如权利要求1所述的农机驾驶人便携移动式无线桩考系统，其特征在于：信号感应装置组件由电池供电或传输设备供电；供电电池包括干电池或蓄电池、太阳能电池。

8.如权利要求1所述的农机驾驶人便携移动式无线桩考系统，其特征在于：信号无线收发装置与计算机通讯采用RS232串口。

9.如权利要求1所述的农机驾驶人便携移动式无线桩考系统，其特征在于：所述信号感应装置与信号无线收发装置的传输数据采用公共频段的无线模块，模块之间数据传输基于FSK调制方式。

10.农机驾驶人便携移动式无线桩考方法，其特征在于：红外光电传感器单元安装在红外杆和桩杆上，用于检测车辆压线、定位车辆位置，桩杆按照国家规定尺寸布置，每根红外杆、桩杆根据位置不同，内置1-4个红外传感器单元，每个红外传感器单元是一个独立的运行单位；位于同一直线上的红外传感器单元互相通讯，两两配合的进行发送接收；车辆在行驶中，如果出现车身压越库线或者移库不入，此时车身阻断红外光电传感器的发射和接收，红外光电传感器就会发出检测信号，该检测信号经过信号处理电路处理后，携带位置编码和信号类别，通过信号无线发射电路，进行无线传输，并通过信号无线收发装置传送给计算机；由车轮上的方向传感器单元实时监控车轮的转动方向，并把信号发送到计算机，以确定车辆的前进后退状态；震动传感器单元放置于车辆内，对发动机运行及熄火状态进行检测；车辆出现撞杆，桩杆底部被弹开，安装于桩杆底部的磁性传感器单元就发出弹出信号；由于磁吸底座的配合，桩杆自然回位，磁性传感器单元就发出回位信号，从而取得车辆是否撞杆的信息；红外光电传感器单元、方向传感器单元、磁性传感器单元、震动传感器单元的信号经信号处理电路后，信号无线发射电路在发出信号时都携带自身位置编码信息、类别编码信息和状态编码信息；计算机接收无线信号后，通过解码，辨析出信号发射位置以及信号发射类型和状态，从而由计算机判断车辆行驶在哪个位置，以及车辆处于什么状态；计算机据此在坐标系中描出车辆位置的坐标信息，根据车辆位置坐标点拟合出行车轨迹，并保存记录；同时把考试过程中前进、后退以及发动机熄火次数等统计信息输出。

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