專利名稱：電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種定位系統(tǒng)，特別涉及一種包括電子羅盤儀在內(nèi)的車輛軌跡監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為保證機動車駕駛員考試過程的有序進行和連續(xù)性，需要準確辨別考試車輛行駛到了哪個考試場地甚至是哪個具體位置，以便控制相應(yīng)場地或位置的考試設(shè)備或作好接收相應(yīng)考試數(shù)據(jù)的準備，因此涉及到行駛中的車輛的實時定位問題?，F(xiàn)有的車輛定位方法是采用在各考試場地的各入口處預埋磁鐵組，并將該磁鐵組中多個N極、S極按一定的排列組合設(shè)置成各自不同的磁編碼形式，在被試車輛中設(shè)置可以感知上述磁鐵組所形成磁場的磁感應(yīng)裝置，當被試車輛行駛到某個入口時，磁感應(yīng)裝置將感知到的該處磁鐵組所代表的編碼，考試監(jiān)控中心的總控機再讀取該編碼，從而得知被試車輛的當前位置。這種方法的缺點是由于要在各個場地的各個入口預埋磁鐵組，施工量較大，且無法做到實時監(jiān)測。眾所周知的GPS盡管可以實現(xiàn)實時定位，但由于其在短距離內(nèi)定位誤差較大(根據(jù)測定，誤差可以達到IOm左右)，并且存在漂移誤差，以及從國家安全方面考慮，不夠可靠，因此都不適宜用于駕駛員考試中被試車輛的實時定位。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型提供一種可以較準確監(jiān)測到機動車駕駛員考試中被試車輛的運動軌跡的電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)，以實現(xiàn)被試車輛的實時定位。本實用新型的技術(shù)方案是一種電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)，包括設(shè)置在被試車輛上的電子羅盤儀、車速傳感器和用于計算車輛行駛位置和/或軌跡的數(shù)據(jù)處理器，所述電子羅盤儀和所述車速傳感器的輸出信號均接入所述數(shù)據(jù)處理器。本實用新型的有益效果是由于將電子羅盤儀的測向功能與車速傳感器的測速功能有機結(jié)合，分別檢測出車輛行駛方向和速度大小，通過計算可間接得出被試車輛在各時點的位置，避開了現(xiàn)有技術(shù)條件下為預埋磁鐵組而展開的大量施工，還能夠?qū)崿F(xiàn)任意位置、任意軌跡的實時監(jiān)測；由于電子羅盤儀相比GPS更適合短距離定位檢測，在駕駛員考試應(yīng)用中檢測精度更高，且比GPS的安全性和可靠性更好；

圖1是本實用新型的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)，包括電子羅盤儀、車速傳感器和用于計算車輛行駛位置和/或軌跡的數(shù)據(jù)處理器，所述電子羅盤儀、車速傳感器設(shè)置在被試車輛上， 數(shù)據(jù)處理器既可以設(shè)置在被試車輛內(nèi)或外，優(yōu)選設(shè)置在被試車輛上。所述電子羅盤儀和所述車速傳感器的輸出信號均接入所述數(shù)據(jù)處理器。所述電子羅盤儀和所述車速傳感器分別采集所述被試車輛在各個時點上的行駛方向和行駛速度數(shù)據(jù)，對應(yīng)同一時點時，這兩項數(shù)據(jù)的組合可以確定被試車輛的位置。所述數(shù)據(jù)處理器讀取這些數(shù)據(jù)后，經(jīng)過處理、計算，不僅可以得出各個時點上所述被試車輛的位置，還可以擬合出一段時間內(nèi)所述被試車輛的行駛軌跡。所述電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)還可以包括原點定位裝置，所述原點定位裝置包括相互配套的原點信號發(fā)生器和原點信號接收器，所述原點信號發(fā)生器設(shè)置在人為設(shè)定的地理原點0處，所述原點信號接收器設(shè)置在所述被試車輛上，所述原點信號接收器的輸出信號接入所述數(shù)據(jù)處理器。原點定位裝置的設(shè)置，人為引入了一個參考坐標系(下文中簡稱為坐標系)，方便位置坐標數(shù)據(jù)的表達，如給出被試車輛在實際行駛環(huán)境中的具體位置，也便于軌跡的擬合。理論上，任意位置均可以被選作所述地理原點，其作用是確定人為設(shè)定的坐標系的位置，但對于一個已人為設(shè)定好的坐標系而言，所述地理原點為一個確定的地理位置點。 實際應(yīng)用中，優(yōu)選將所述地理原點選定在考試場地的總?cè)肟谔?，當所述被試車輛行駛到該總?cè)肟跁r，位于被試車輛上的所述原點信號接收器接收到所述原點信號發(fā)生器發(fā)出的信號，并產(chǎn)生一原點確認信號，所述數(shù)據(jù)處理器讀到所述原點確認信號，系統(tǒng)即判定所述被試車輛正處于人為設(shè)定的坐標系的原點，即所述總?cè)肟谔?。此后檢測到的位置數(shù)據(jù)均為相對該原點的相對位置數(shù)據(jù)。由于利用電子羅盤儀檢測行駛方向存在累積誤差，當累積誤差達到一定程度的時候，所獲得的被試車輛的位置或行駛軌跡的精確度將降低，為了不把此時的累積誤差帶入到此后獲得的位置數(shù)據(jù)中，即始終把誤差控制在容許范圍內(nèi)，必要時所述電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)需要進行自我校正。因此，優(yōu)選在所述電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)中還設(shè)置位置校正裝置，所述位置校正裝置包括相互配套的校正信號發(fā)生器和校正信號接收器，所述校正信號發(fā)生器設(shè)置在人為設(shè)定的地理校正點處，所述校正信號接收器設(shè)置在所述被試車輛上，所述校正信號接收器的輸出信號接入所述數(shù)據(jù)處理器。當所述被試車輛行駛到所述校正信號發(fā)生器附近時，所述校正信號接收器接收所述校正信號發(fā)生器發(fā)出的信號，并產(chǎn)生一校正確認信號，所述數(shù)據(jù)處理器讀到該校正確認信號后，即用所述數(shù)據(jù)處理器中預存的所述校正信號發(fā)生器的所在位置數(shù)據(jù)代替該時點的實測位置數(shù)據(jù)，以此來消除累積誤差。與原點定位裝置不同的是，對于一個已人為設(shè)定好的坐標系而言，所述地理校正點可以根據(jù)實際情況選定多個確定的地理位置點，如可以選擇累積誤差最大或較大的地理位置點。所述原點信號發(fā)生器和校正信號發(fā)生器可以為單個永磁體或由多個永磁體編碼組成的永磁體組。由于原點多數(shù)情況只設(shè)置一個，因此對于所述原點信號發(fā)生器，優(yōu)選采用單個永磁體即可，而整個考試場地可以設(shè)置多處校正，如圖1選擇A、B處作為人為設(shè)定的地理校正點，每處優(yōu)選設(shè)置永磁體組，且各個所述永磁體組優(yōu)選采用各自不同的磁編碼，即對各組內(nèi)多個磁極進行各自不同順序的排列，以區(qū)分不同的校正點，據(jù)此來調(diào)用不同校正點的位置數(shù)據(jù)。所述永磁體優(yōu)選以預埋于地下的方式設(shè)置，且所述永磁體優(yōu)選采用條形磁鐵，一個所述永磁體組內(nèi)各永磁體間間隔一定距離，可以等間距，也可以不等間距。對于條形磁鐵，優(yōu)選相鄰兩個條形磁鐵之間間隔為1-2米，且形成磁編碼時，按N、S磁極進行各種不同的排列組合。所述原點信號接收器和校正信號接收器可以為磁阻傳感器(如圖1所示)、霍爾效應(yīng)傳感器或磁通門傳感器。當接近永磁體或永磁體組構(gòu)成的信號發(fā)生器時，會自動感知其磁場，并即時產(chǎn)生相應(yīng)的原點確認信號和校正確認信號。由于原點信號發(fā)生器和校正信號發(fā)生器均采用磁場源，相應(yīng)的原點信號接收器和校正信號接收器則可以采用同一個傳感器，此時，原點信號發(fā)生器優(yōu)選采用永磁體組，且應(yīng)使其所形成的磁編碼不同于所述校正信號發(fā)生器所采用的永磁體組的磁編碼。所述車速傳感器可以為旋轉(zhuǎn)編碼器，既可以用以形成車輛速度數(shù)據(jù)，也可以用以形成行駛里程數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)處理器可以為車載電控系統(tǒng)或者遠程的MCU、PLC、工控機或計算機，主要用于多種傳感器數(shù)據(jù)的收集和綜合計算，如通過方向和速度大小計算出某個時點的位置坐標，甚至通過多個坐標點計算值擬合出一段時間內(nèi)的行駛軌跡。所述電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)還可以包括設(shè)置在監(jiān)控中心的總控機，所述總控機可以為工控機或計算機，所述數(shù)據(jù)處理器與所述總控機無線連接并通信，此時，所述數(shù)據(jù)處理器可以僅僅收集各傳感器數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)無線傳遞給總控機，由總控機實現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合計算，包括計算被試車輛的行駛位置和/或軌跡，從而實現(xiàn)對被試車輛的遠距離監(jiān)測，這樣， 有利于所述數(shù)據(jù)處理器的體積小型化。所述電子羅盤儀優(yōu)選三維電子羅盤儀，以適應(yīng)各種路面情況。本實用新型適用于機動車駕駛員考試中被試車輛的行駛位置和軌跡的實時監(jiān)測， 也可用于其他應(yīng)用場合中車輛等交通工具的位置實時監(jiān)測以及各種移動設(shè)備的位置和移動軌跡的實時監(jiān)測。
權(quán)利要求1.一種電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)，其特征在于包括設(shè)置在被試車輛上的電子羅盤儀、車速傳感器和用于計算車輛行駛位置和/或軌跡的數(shù)據(jù)處理器，所述電子羅盤儀和所述車速傳感器的輸出信號均接入所述數(shù)據(jù)處理器。
2.如權(quán)利要求1所述的電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)，其特征在于還包括原點定位裝置，所述原點定位裝置包括相互配套的原點信號發(fā)生器和原點信號接收器，所述原點信號發(fā)生器設(shè)置在人為設(shè)定的地理原點處，所述原點信號接收器設(shè)置在所述被試車輛上，所述原點信號接收器的輸出信號接入所述數(shù)據(jù)處理器。
3.如權(quán)利要求2所述的電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)，其特征在于還包括位置校正裝置，所述位置校正裝置包括相互配套的校正信號發(fā)生器和校正信號接收器，所述校正信號發(fā)生器設(shè)置在人為設(shè)定的地理校正點處，所述校正信號接收器設(shè)置在所述被試車輛上，所述校正信號接收器的輸出信號接入所述數(shù)據(jù)處理器。
4.如權(quán)利要求3所述的電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)，其特征在于所述原點信號發(fā)生器和校正信號發(fā)生器為單個永磁體或由多個永磁體編碼組成的永磁體組。
5.如權(quán)利要求4所述的電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)，其特征在于各個所述永磁體組采用各自不同的磁編碼。
6.如權(quán)利要求5所述的電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)，其特征在于所述永磁體以預埋于地下的方式設(shè)置，一個所述永磁體組內(nèi)相鄰兩個所述永磁體之間間隔1-2米。
7.如權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述的電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)，其特征在于所述原點信號接收器和校正信號接收器為磁阻傳感器、霍爾效應(yīng)傳感器或磁通門傳感器。
8.如權(quán)利要求7所述的電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)，其特征在于所述車速傳感器為旋轉(zhuǎn)編碼
9.如權(quán)利要求8所述的電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理器為車載電控系統(tǒng)或者遠程的MCU、PLC、工控機或計算機。
10.如權(quán)利要求9所述的電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)，其特征在于還包括設(shè)置在監(jiān)控中心的總控機，所述總控機為工控機或計算機，所述數(shù)據(jù)處理器與所述總控機無線連接并通信。
專利摘要一種電子羅盤儀軌跡系統(tǒng)，包括設(shè)置在被試車輛上的電子羅盤儀、車速傳感器和用于計算車輛行駛位置和/或軌跡的數(shù)據(jù)處理器，所述電子羅盤儀和所述車速傳感器的輸出信號均接入所述數(shù)據(jù)處理器，還包括原點定位裝置，所述原點定位裝置包括相互配套的原點信號發(fā)生器和原點信號接收器，所述原點信號發(fā)生器設(shè)置在人為設(shè)定的地理原點處，所述原點信號接收器設(shè)置在所述被試車輛上，所述原點信號接收器的輸出信號接入所述數(shù)據(jù)處理器。本實用新型安全、方便、準確度較高，適用于機動車駕駛員考試中被試車輛的行駛位置和軌跡的實時監(jiān)測。
文檔編號G01C21/14GK202018292SQ20112000809
公開日2011年10月26日 申請日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者嚴東磊, 任哲, 曾文, 沈文杰, 鄭英華 申請人:北京精英智通交通系統(tǒng)科技有限公司