机动车定位系统 本发明涉及的是利用现有无线电通信技术和计算机技术在某一特定区域内测定机动车、实时显示其所在位置的方法。确切的说,是组成一种能够确定已知牌号机动车在某区域内位置的系统的方法。
在某一特定区域内,迅速、准确地测定某一已知牌号的机动车所在位置,具有重要的意义。据查,国内尚未有人提出解决这一问题的方法。据报道,国外有一种利用卫星进行遥测定位的方法能够解决这一问题,而且系统定位精度很高(可达1米),但是由于系统复杂、需要昂贵的特殊设备、系统投资巨大,故不适合应用于普通机动车定位方面,实施和推广受到某些限制。
因此,有必要设计一种经济实用、投资和维护费用相对较低、易于推广的机动车定位系统。本发明提出一个解决这一问题的方法。
本发明的整体构思是这样:
在某区域中心处设置总台A,总台A由一部收发信机和一台计算机组成,其收发信机的发射功率应当能够覆盖整个区域;在该区域内依区域大小和定位精度均匀设置一定数量的区位分机B,区位分机B是一部无线电收发信机,其发射功率应当使总台A接受得到,其发射频率与总台A的接收频率相同;在该区域内所有需要监测地每部机动车上安装小型通讯器C,并分别按车牌号编码,其接收频率与总台的发射频率相同,其发射频率及调制码与区位分机的接收器的接受频率及预置码相同;小型通讯器C作为发射端、区位分机B作为接收端构成发射-接收对,其最大发射-接收距离决定定位精度当总台A向空中发出搜索信号时,被找寻的车上的小型通讯器C发出应答信号,接到应答信号的一个或数个区位分机B陆续向总台A报告区位号,总台A的计算机根据各区位分机B所在位置分析出被测机动车所在的位置,并显示在总台A的显示器上的区域平面图中。
说明书附图中的图1为机动车定位系统的示意图。图中:
A—为总台,设置在某监测区域中心处。其功能是向机动车发出搜
索信号随后接收区位分机发来的所在区位编号并分析、显示被
测机动车所在位置;
C—为小型通讯器,图中仅画出了一个。其功能是当其编码与搜索
信号相同时发出应答信号;
B—为区位分机,按一定间距设置在整个监测区域内,图中仅画出
了一个。其功能是在接收到小型通讯器的应答信号后,向总台
报告自身的区位编号。
上述总台A、区位分机B和车载小型通讯器C的结构设计及其作用详解如下:
总台A是由发射器Fa、调制器Ba、接收器Sa、解调器Ja、微型计算机PC和显示装置(显示器或大屏幕、沙盘)X、键盘K构成(参见图2);车牌号的输入、编码、发出及区位分机号码的接收、解码、结果显示均由微型计算机PC控制完成;搜索码的发出和区位号的接收分别由发射器Fa和接收器Sa来完成。总台的作用是将已知车牌号编码并调制载波通过发射器向空间发出搜索信号,随后接收区位分机B发来的区位号、计算机动车所在位置并显示在显示器的监测区域平面图上。
说明书附图中的图2为总机A的结构示意图。图中:
Fa—为总台收发信机的发射器,在计算机的控制下发出搜索信号;
Ba—为总台收发信机的调制器,对计算机送来的某一机动车的编码
进行调制;
Sa—为总台收发信机的接收器,接收各区位分机发来的信号;
Ja—为总台收发信机的解码器,将接收器接收到的信号进行解码并
交给计算机;上述Fa、Ba、Sa、Ja共同构成收发信机,承担发
信收信工作;
PC—为总台的通用计算机,用于接受数据、产生编码、控制发射接
收、计算及显示;;
X—为总台的显示设备,在计算机的控制下显示监测区域平面图及
被测机动车位置;
K—为总台的计算机键盘。
小型通讯器C是由接收器Sc、解码器Jc和发射器Fc、编码器Bc构成(参见图3);各小型通讯器C的解码器Jc的预置码经统一编码,分别与其车牌号相对应,当接收器Sc所接收到的总机A的搜索码与其解码器Jc的预置码相同时便启动发射器Fc发出应答信号;所有车载小型通讯器C的发射器Fc所发出的信号频率及调制码(既应答信号)是一样的,并与各区位分机B的接受频率、预置码相同;发射器Fc的功率应当做的很小,做到只有邻近的一个或几个区位分机可以接受得到。限制发射器的发射功率不仅是为了提高系统定位精度,更重要的是降低车载小型通讯器C的成本。其工作电源由车载电瓶提供。
说明书附图中的图3为车载小型通讯器C的结构示意图。图中:
Sc—为小型通讯器的接收器,其接收频率与总台发射器的发射频率
相同,用来接收总台的搜索信号;
Jc—为小型通讯器的解码器,其预置码与车牌号相对应,用来鉴别
总台发出的搜索信号是否与其预置码相同,如相同就启动发射
器Fc;
Fc—为小型通讯器的发射器,与区位分机的接收器构成发射—接收
关系,最大发射—接收距离应等于设定的定位精度,其发射频
率与区位分机B的接受频率相同,被解码器启动后即发出应答
信号。
Bc—为小型通讯器的编码器,所有小型通讯器编码器的编码相同,
并与所有区位分机解码器Jb的预置码相同,用来调制载波。
区位分机B是由接收器Sb、解码器Fb、延时装置Db和发射器Fb、编码器Bb构成(参见图4);所有接收机Sb的接收频率、预置码与所有小型通讯C的发射频率、调制码相同;所有区位分机的发射频率与总台A的接收频率相同,各区位分机B的编码按所在区位编号统一编码;当它接收到某一车载小型通讯器C发出的应答信号时,便触发延时装置Db,延时装置Db经过短暂的延迟后,开启发射器Fb向总机A报告所在区位编号。延时装置Db的作用是解决相邻区位分机B在同时报告区位编号时所产生的信号重叠问题,即令相邻区位分机B装有延迟时间不同的延迟装置,当它们同时接收到小型通讯器的应答信号时依次报告区位编号。延迟装置Db按延迟时间长短最少分为四种,分别为发射器Fb的发信周期的0、1、2、3倍,例当发射器Fb的发信周期为t时,四种延迟装置的延迟时间分别为0、t、2t、3t。
说明书附图中的图4是区位分机B的结构示意图。图中:
Sb—为区位分机的接收器,其接受频率与车载小型通讯器的发射频
率相同,用来接收车载小型通讯器发出的应答信号;
Jb—为区位分机的解码器,所有区位分机的预置码相同,并与所有
车载小型通讯器编码器的编码相同,用来区别是否是应答信号、
如是就驱动发射器Fb;
Db—为区位分机的延迟装置,用来设置发信延迟时间,相邻的区位
分机的延迟时间不同;
Fb—为区位分机的发射器,其发射频率与总台的接受频率相同,当
其被启动后向总台发出信号;
Bb—为区位分机的编码器,其编码与其所在区位编号相对应,用其
对发射信号进行调制。
延迟时间不同的区位分机B应当交错排列,使相同延迟时间的区位分机互不相邻,如图5所示。图5中的0、1、2、3分别为延迟不同的、交错排列的区位分机。
本发明实施举例:
设在某城市市区建立机动车定位系统,该城区面积为10×10平方公里,要求最大定位误差在600米之内。在该城区中心设置总台A;在城区内按1公里间距均匀设置区位分机B,需64台;在需要监测的机动车上安装小型通讯器C,其发射功率及区位分机的接收灵敏度按最大发射—接收距离600米确定。
这样,一旦知道了车牌号,便可以在几秒钟内确定其所在的街区位置,误差不大于600米。如果连续发出搜索信号,便可以在显示器上面观察其行踪、判断其去向,
本发明很容易实现在计算机的控制下,自动地陆续地输入所有机动车牌号,让发射器陆续向所有机动车发出搜索信号,所有机动车将逐个向邻近区位分机发出应答信号,而各区位分机顺序向总机报告区位号,我们便可以在显示器上时实地了解到各个街口处的车流量及密度情况;并可随时把有关数据资料存入数据库或进行统计分析,其分析结果对于及时疏导交通、防止堵塞也不无益处。
本系统可以作成地区小系统,将小系统组合可构成更大的系统。
本系统对于涉及机动车管理部门具有很高的实用价值。