CN202306890U - 科目二训考场地利用lfmc的区域检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统，包括控制器、信号发生器和地埋天线，所述信号发生器分别连接所述控制器以及地埋天线，其特征在于，还包括项目场地，其中，所述地埋天线埋设在所述项目场地的地面下方。所述地埋天线包括低频磁信号发射线圈，所述低频磁信号发射线圈包括电线，其中，所述电线在所述项目场地的边缘线沿线环状敷设。本实用新型能够克服漏报误报，大大提高了机动车驾驶人训考过程中对训考车辆位置检测的准确性，并且防止相邻项目场地之间的互相干扰。

Description

科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统

技术领域

本实用新型涉及场地定位及场地边缘检测，尤其是机动车驾驶人科目二场地驾驶技能培训与考试项目场地定位及场地边缘检测，具体地，涉及一种科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统。

背景技术

目前，按照公安部令第111号的“科目二考试项目和操作要求”，在机动车驾驶人科目二考试场地中设计布置多种形状各异的考试项目，通过机动车驾驶人驾驶机动车是否进入指定的考试项目场地并完成该考试项目的情况来评判机动车驾驶人的机动车驾驶技能。当机动车驾驶人驾驶机动车进行考试时，首先判断是否准确进入了指定的考试项目场地，其次评判是否车轮触轧该考试项目的场地边缘线，再次评判该考试项目的各项操作是否符合规定要求。

我国自2004年发布公安部令第71号以来，在科目二考试场地中桩考项目开始启用计算机自动监控系统，2006年发布的公安部令第91号及2009年发布的公安部令第111号明确规定桩考应当使用计算机自动监控系统，进一步推动了计算机自动监控系统在机动车驾驶人场地驾驶技能考试中的应用，包括桩考项目在内的其它各场考项目也相继构建并使用计算机自动监控系统。尤其是上海市在所有科目二考试场地完全实现计算机自动监控考试系统的基础上，率先设试点驾校在培训场地中导入科目二计算机自动监控训练系统并取得了良好效果，颇受交通部和公安部等全国驾培行业政府主管部门的关注，今后在驾校科目二培训场地推广使用计算机自动监控训练系统已是大势所趋。

机动车驾驶人场地技能培训与考试公知的计算机自动监控系统是在判断训考车辆是否准确进入指定的训考项目场地的方法，亦即“项目场地定位”方法上，现有技术通常是在项目场地的入口处横向埋设一道及多道磁铁，同时在训考车辆上安装磁感应器，当训考车辆进入某训考项目场地时，通过车载磁感应器感应了几道磁铁来初步识别训考车辆所进入的训考项目场地，然后再辅以TACO（转速表）演算行车距离来进一步判断训考车辆进入了具体哪一训考项目场地；在评判训考车辆车轮是否触轧训考项目场地边缘线的方法，亦即“场地边缘检测”方法上，通常是在各训考项目场地边缘线沿线内侧20cm处埋设磁铁，通过车载磁感应器采集磁力信号来判别车轮是否触轧各训考项目的场地边缘线。但是，这种通过磁感应器采集地埋磁铁的磁力信号来“项目场地定位”和“场地边缘检测”的方式在准确性和可靠性方面普遍存在问题。究其原因如下：一是在“项目场地定位”方面，由于车载磁感应器所能感应到的地埋磁铁的磁力信号，除受磁铁本身的磁力强度影响以外，还受地埋磁铁的深度、磁铁的使用期限（磁铁的磁力随着时间逐渐减弱，而这种减弱是磁铁本身的物理特性所决定的，无法人为控制）、车载磁感应器安装高度等诸多外界的影响，很难保证磁力信号的稳定性，经常出现车载磁感应器捕捉不到地埋磁铁磁力信号而“漏报项目”，也就是训考车辆进入了项目场地但训考电子系统无法判定的现象。此外这种“项目场地定位”方式是通过TACO演算行车距离来进一步判断，如果训考车辆在行驶过程中发生迂回等未按指定行车路线行驶的情况时，经常出现TACO实际演算行车距离与预设行车距离不相符而“误报项目”，也就是训考车辆实际进入“A”项目场地而训考电子系统误判为进入“B”项目场地的现象。这一“漏报”或者“误报”项目的缺陷在考试项目场地中尚未突显，原因是考试时考试车辆一般都严格按照指定考试路线行驶和进入指定考试项目进行考试。但是，“漏报”或者“误报”项目的缺陷在训练项目场地中非常突出，原因是训练相对于考试在行车路线及训练项目场地选择上有着很大的随意性和自由性，为满足训练场地的这种随意性和自由性的特点，克服“漏报”或者“误报”项目的缺陷是机动车驾驶人科目二场地驾驶技能培训电子系统的必然需求。二是在“场地边缘检测”方面，由于训考车辆车轮是否触轧边缘线是通过磁感应器是否感应到磁铁的磁力信号来判别，这样一来磁铁的磁力强弱就直接影响判别车轮是否触轧边缘线的准确性。如果磁力很弱，即使车轮触轧边缘线也可能感应不到而造成错误判断；反之如果磁力很强，即使车轮未触轧边缘线也可能感应得到而造成错误判断。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统。

为了克服现有的机动车驾驶人科目二场地驾驶技能培训与考试计算机自动监控系统不能准确、可靠地判断训考车辆是否进入指定的训考项目场地以及车轮是否触轧各训考项目的场地边缘线的不足，本实用新型提供一种机动车驾驶人科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统。所述区域检测系统利用磁穿透能力极佳，不受外界环境影响的LFMC（低频磁通信技术）能够准确、稳定、可靠地判断训考车辆是否进入指定的训考项目场地以及车轮是否触轧各训考项目的场地边缘线。

其中，本实用新型所利用的低频磁通信技术的原理如图5所示。具体地，在图5中，机动车驾驶人科目二场地驾驶技能训考各项目场地入口处磁力角朝上设置发射器10，该发射器10传输低频磁信号，在传输低频磁信号时可搭载自定义编码；同时在训考车辆上磁力角朝下安装接收器20，该接收器20接收发射器10传输的低频磁信号。接收器20与发射器10的线圈平行设置。在一个变化例中，所述接收器20和发射器10的线圈均水平放置。为在外部环境中免受各种障碍物的影响，以确保信号发射模组与信号接收模组之间通信正常而采用LFMC。LFMC具有极佳的磁穿透能力，可穿透诸如水、水泥、塑料等一类非磁性介质，信号衰减缓慢且不易畸变，这与超声波通信及利用磁波传送信号的RF通信相比，数据传输更加精确且通信不受外界环境因数的干扰。

根据本实用新型的一个方面，提供一种科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统，包括控制器、信号发生器和地埋天线，所述信号发生器分别连接所述控制器以及地埋天线，其特征在于，还包括项目场地，其中，所述地埋天线埋设在所述项目场地的地面下方。

优选地，所述地埋天线包括低频磁信号发射线圈，所述低频磁信号发射线圈包括电线，其中，所述电线在所述项目场地的边缘线沿线环状敷设。

优选地，所述电线在所述项目场地的每条边缘线分别沿线环状敷设。

优选地，所述地埋天线包括低频磁信号发射线圈，所述低频磁信号发射线圈包括电线，其中，所述电线在所述项目场地的出口处和/或入口处环状敷设。

优选地，还包括：

- 连接所述控制器的场地接收天线，其中，所述场地接收天线接收所述地埋天线发射的信号；和/或

- 连接所述控制器的输入装置。

优选地，还包括车载接收天线和训考车辆，其中，所述车载接收天线安装在所述训考车辆上，所述车载接收天线接收所述地埋天线发射的信号。

优选地，所述车载接收天线包含车载接收线圈，其中，所述车载接收线圈平行于所述低频磁信号发射线圈。

优选地，所述车载接收线圈和低频磁信号发射线圈均平行于所述项目场地的地面。

优选地，所述车载接收线圈安装在所述训考车辆车轴上部车轮中心位置。

优选地，还包括信号处理器，其中，所述信号处理器连接所述车载接收天线。

根据本实用新型提供的科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统，在项目场地入口、出口、以及项目场地边缘线沿线设置低频磁信号发射线圈，使项目场地入口、出口、以及项目场地边缘线沿线生成低频磁信号，通过车载接收天线接收低频磁信号以判断训考车辆是否进入、驶出项目场地以及车轮是否触轧项目场地边缘线。本实用新型可通过埋设在项目场地入口、出口、以及项目场地边缘线沿线的地埋天线与安装在训考车辆上的车载接收天线之间的磁信号互交来感知训考车辆是否进入、驶出项目场地以及车轮是否触轧项目场地边缘线，不发生地埋天线与车轮的直接接触，可提高地埋天线的耐久性。同时简化了科目二训考场地组成区域检测系统的装置，在外界环境恶劣的条件下亦能保证正常工作，大大降低了因零部件老化而产生的区域检测发射端装置的故障，可大幅节俭维护费用。

本实用新型至少包括如下有点：

1）使用地埋天线替代了现有技术中的磁铁，使得地埋天线可以发射具有极佳的磁穿透能力以及抗干扰性良好的低频磁信号；

2）构成低频磁信号发射线圈的电线沿项目场地边缘线沿线敷设，从而将有效的低频磁信号局限在较小的区域内，从而提供了区域检测的精确性以及避免了相邻项目场地之间的干扰；

3）在所述项目场地的每条边缘线分别沿线环状敷设，从而将区域检测的精确度提高到具体项目场地中的哪一条边缘线；

4）车载接收线圈和低频磁信号发射线圈均平行于所述项目场地的地面，使得只有当训考车辆的检测部位位于检测区域正上方时才能接收到达到预设信号强度的低频磁信号；

5）车载接收线圈的安装位置高度适当，有效避免因所接收的低频磁信号太强而出现“误报、误判”现象，以及因所接收的低频磁信号过弱而出现“漏报、漏判”现象。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本实用新型的科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统的结构原理图；

图2示出根据本实用新型的科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统中车载接收线圈在训考车辆上的安装部位示图；

图3示出根据本实用新型的科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统中车载接收天线在项目场地检测区域上方接收低频磁信号的示图；

图4示出根据本实用新型的科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统中车载接收天线在低频磁信号发射线圈的电线敷设区域上方接收低频磁信号的示图；

图5示出所利用的低频磁通信技术的原理图；

图6示出根据本实用新型的一个具体实施方式中地埋天线所构成线圈的结构原理图；

图7示出根据本实用新型的另一个具体实施方式中地埋天线所构成线圈的结构原理图。

具体实施方式

根据本实用新型提供的科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统，包括控制器26、信号发生器22和地埋天线24，所述信号发生器22分别连接所述控制器26以及地埋天线24。所述区域检测系统还包括项目场地，其中，所述地埋天线24埋设在所述项目场地的地面下方。

具体地，所述地埋天线24包括低频磁信号发射线圈，所述低频磁信号发射线圈包括电线9，其中，所述电线9在所述项目场地的边缘线500沿线环状敷设，如图6所示，所述电线9构成一个线圈将项目场地的3条边缘线500围绕在内。优选地，所述电线9在所述项目场地的每条边缘线分别沿线环状敷设，如图7所示，所述电线9构成了三个线圈，分别将项目场地的3条边缘线501、502、503围绕在内，从而可以精确地检测训考车辆触轧到哪条边缘线。进一步地，所述电线9还在所述项目场地的出口处和/或入口处环状敷设，这样可以检测训考车辆驶进或者驶出所述项目场地。

更为具体地，所述区域检测系统还包括连接所述控制器26的场地接收天线28，其中，所述控制器26通过操控动作控制所述信号发生器22向所述地埋天线24提供信号，使所述地埋天线发射低频磁信号，所述场地接收天线28接收所述地埋天线发射的信号，并将接收到的信号反馈给所述控制器26，进而所述控制器26可以判断所述地埋天线所发生的低频磁信号是否符合其操控动作，若有异常则所述控制器26向外部发出异常报警。所述区域检测系统还包括连接所述控制器26的输入装置。其中，所述控制器26执行操控动作对所述信号发生器22所提供信号的电平和周期进行控制以调整生成于所述地埋天线24上的低频磁信号特征。所述输入装置用于对所述控制器26的操控动作进行调整。

进一步地，所述区域检测系统还包括车载接收天线41和训考车辆，其中，所述车载接收天线41安装在所述训考车辆上，所述车载接收天线41接收所述地埋天线24发射的低频磁信号。其中，所述车载接收天线41包含车载接收线圈410，其中，所述车载接收线圈410平行于所述低频磁信号发射线圈；优选地，所述车载接收线圈410和低频磁信号发射线圈均平行于所述项目场地的地面。所述车载接收线圈安410装在所述训考车辆车轴上部车轮中心位置，如图2所示。更进一步地，所述区域检测系统还包括信号处理器43，其中，所述信号处理器43连接所述车载接收天线41。

本领域技术人员理解，将所述车载接收线圈410安装在车轴上部车轮中心位置，与地面保持一定的距离。所述车载接收线圈410的安装位置离地面的距离在本实用新型中被合理设定。如果离地面太近，则因所接收的低频磁信号太强而出现“误报、误判”现象；反之如果离地面过远，则因所接收的低频磁信号过弱而出现“漏报、漏判”现象。如图4所示，在项目场地50入口、出口、或者项目场地边缘线上埋设所述电线9。所述车载接收天线41位于所述电线9所构成的线圈所围绕的区域内，此时所述车载接收线圈410同样会位于所述电线9所构成的线圈所围绕的区域内。此时，所述车载接收线圈410便能够接收到信号强度最大的低频磁信号，其中，通过所述信号处理器43可以将强度达到该最大强度的低频磁信号作为有效信号，从而获得训考车辆的动作。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (10)

1.一种科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统，包括控制器、信号发生器和地埋天线，所述信号发生器分别连接所述控制器以及地埋天线，其特征在于，还包括项目场地，其中，所述地埋天线埋设在所述项目场地的地面下方。

2.根据权利要求1所述的科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统，其特征在于，所述地埋天线包括低频磁信号发射线圈，所述低频磁信号发射线圈包括电线，其中，所述电线在所述项目场地的边缘线沿线环状敷设。

3.根据权利要求2所述的科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统，其特征在于，所述电线在所述项目场地的每条边缘线分别沿线环状敷设。

4.根据权利要求1所述的科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统，其特征在于，所述地埋天线包括低频磁信号发射线圈，所述低频磁信号发射线圈包括电线，其中，所述电线在所述项目场地的出口处和/或入口处环状敷设。

5.根据权利要求1所述的科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统，其特征在于，还包括：

- 连接所述控制器的场地接收天线，其中，所述场地接收天线接收所述地埋天线发射的低频磁信号；和/或

- 连接所述控制器的输入装置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统，其特征在于，还包括车载接收天线和训考车辆，其中，所述车载接收天线安装在所述训考车辆上，所述车载接收天线接收所述地埋天线发射的低频磁信号。

7.根据权利要求6所述的科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统，其特征在于，所述车载接收天线包含车载接收线圈，其中，所述车载接收线圈平行于所述低频磁信号发射线圈。

8.根据权利要求6所述的科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统，其特征在于，所述车载接收线圈和低频磁信号发射线圈均平行于所述项目场地的地面。

9.根据权利要求6所述的科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统，其特征在于，所述车载接收线圈安装在所述训考车辆车轴上部车轮中心位置。

10.根据权利要求6所述的科目二训考场地利用LFMC的区域检测系统，其特征在于，还包括信号处理器，其中，所述信号处理器连接所述车载接收天线。

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