本發(fā)明涉及一種用于車輛性能比賽的計時系統及其實現方法。

背景技術：

車輛性能比賽常見有動力性測試、蛇形繞樁、麋鹿測試、定圓測試等科目，這些科目比賽的指標即在不同路況下，車輛行駛時間的長短。目前常見的計時手段有兩種：一種為秒表計時，另一種為簡單的紅外傳感器計時裝置。前者無法減少人為帶來的誤差，后者只適合短距離比賽，長距離比賽時增加了人員的工作量，無法做到系統后臺的自動化操作。

技術實現要素：

鑒于現有技術存在的問題和缺陷，本發(fā)明提供一種用于車輛性能比賽的計時系統及其實現方法。

本發(fā)明采取的技術方案是：一種用于車輛性能比賽的計時系統，其特征在于：該計時系統包括由用于Ⅰ賽道的第一起點光柵傳感器模塊和第一終點光柵傳感器模塊組成的觸發(fā)單元A；由用于Ⅱ賽道的第二起點光柵傳感器模塊和第二終點光柵傳感器模塊組成的觸發(fā)單元B；由電臺A、電臺B、計時模塊、工控機組成的基站單元以及信號燈單元；其中觸發(fā)單元A、觸發(fā)單元B、信號燈單元分別與基站單元無線連接；基站單元的電臺A、電臺B分別與計時模塊連接，計時模塊與工控機連接。

本發(fā)明所述的信號燈單元包括數傳電臺、控制模塊、信號燈、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，蓄電池分別與數傳電臺、控制模塊及信號燈連接。

本發(fā)明所述的一種用于車輛性能比賽的計時系統的實現方法，其特征在于：該實現方法有如下步驟：首先對車輛性能比賽項目進行選擇，選擇后進入子項目操作界面，信號燈上電后三燈均處于紅燈狀態(tài)，此信號代表賽車處于等待發(fā)車狀態(tài)；信號燈單元實時接收基站單元發(fā)來的指令，當基站單元接收到起點光柵觸發(fā)信號時，基站單元發(fā)送發(fā)車指令，同時信號燈單元的三個紅燈每隔2s依次熄滅，待第三個紅燈熄滅后，三個燈立即切換到綠燈狀態(tài)，該信號為賽車起跑狀態(tài)，計時模塊開始計時；然后對基站單元是否接收到終點光柵觸發(fā)指令進行判斷，若接收到終點光柵觸發(fā)指令，則停止計時，并顯示賽車成績，否則程序返回繼續(xù)判斷是否接收到終點光柵觸發(fā)指令；最后判斷選擇的比賽項目是否結束，若結束則輸出比賽成績，否則程序返回子項目操作界面。

本發(fā)明所產生的有益效果是：本系統可以適用于單賽道的比賽，也可適用于雙賽道的比賽。采用無線數傳電臺可以滿足長距離賽道的要求，延遲時間不超過1ms，具有較高的計時精度。本系統采用光柵傳感器適合各種復雜路況的賽道監(jiān)測，監(jiān)測距離可達5公里。因此，本系統不僅可實現遠距離通信、控制、計時，并且實時對車手成績進行自動排序和保存，極大程度上減少了人員的工作強度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統結構框圖；

圖2為本發(fā)明的系統控制流程圖；

圖3為圖1中信號燈單元結構框圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明：

參照圖1，本計時系統包括由用于Ⅰ賽道的第一起點光柵傳感器模塊和第一終點光柵傳感器模塊組成的觸發(fā)單元A；由用于Ⅱ賽道的第二起點光柵傳感器模塊和第二終點光柵傳感器模塊組成的觸發(fā)單元B；由電臺A、電臺B、計時模塊、工控機組成的基站單元以及信號燈單元；其中觸發(fā)單元A、觸發(fā)單元B、信號燈單元分別與基站單元無線連接；基站單元的電臺A、電臺B分別與計時模塊連接，計時模塊與工控機連接。

參照圖3，本計時系統的信號燈單元包括數傳電臺、控制模塊、信號燈、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，蓄電池分別與數傳電臺、控制模塊及信號燈連接。

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

本計時系統基站單元的電臺A和電臺B均采用華夏盛科技有限公司生產的WD889無線數傳電臺。

本計時系統基站單元的計時模塊采用ALTERA公司的EP2C5T144主控芯片。

本計時系統信號燈單元的控制模塊采用MSP430F149單片機。

本計時系統信號燈單元的信號燈采用直徑均為30cm的三個交通信號燈，每個燈有兩種顏色狀態(tài)：紅色、綠色。

參照圖2，本計時系統的實現方法有如下步驟：首先對車輛性能比賽項目進行選擇，選擇后進入子項目操作界面，信號燈上電后三燈均處于紅燈狀態(tài)，此信號代表賽車處于等待發(fā)車狀態(tài)；信號燈單元實時接收基站單元發(fā)來的指令，當基站單元接收到起點光柵觸發(fā)信號時，基站單元發(fā)送發(fā)車指令，同時信號燈單元的三個紅燈每隔2s依次熄滅，待第三個紅燈熄滅后，三個燈立即切換到綠燈狀態(tài)，該信號為賽車起跑狀態(tài)，計時模塊開始計時；然后對基站單元是否接收到終點光柵觸發(fā)指令進行判斷，若接收到終點光柵觸發(fā)指令，則停止計時，并顯示賽車成績，否則程序返回繼續(xù)判斷是否接收到終點光柵觸發(fā)指令；最后判斷選擇的比賽項目是否結束，若結束則輸出比賽成績，否則程序返回子項目操作界面。

本系統工作原理：將PZ-G51N光柵傳感器分別布置在Ⅰ賽道和Ⅱ賽道的起點和終點位置，光柵傳感器單元向基站單元發(fā)送時間觸發(fā)信號?；締卧刂菩盘枱魡卧娘@示狀態(tài)。在比賽過程中，當基站單元向信號燈單元發(fā)送起跑指令，信號燈由等待命令狀態(tài)切換到起跑命令狀態(tài)后，車輛立即發(fā)車。車輛通過起點光柵傳感器時，始點光柵傳感器向基站單元發(fā)送計時開始的觸發(fā)信號，待車輛通過終點時，終點光柵傳感器再向基站發(fā)送計時結束的觸發(fā)信號，此時基站單元顯示該車輛的成績。

如圖1所示，為了可以兼顧單、雙賽道比賽，系統光柵傳感器觸發(fā)單元設有A、B兩部分，每部分均含有起點傳感器模塊和終點傳感器模塊，傳感器采用KEYENCE公司生產的PZ-G51N型號，傳輸距離可達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的WD889無線數傳電臺，該電臺通訊接口采用RS232方式，傳輸速率9600bps，空中速率2400bps。由于該電臺具有多信道調頻功能，故Ⅰ賽道與基站單元通信選擇a信道，Ⅱ賽道選擇b信道（根據比賽項目的類型決定設備選擇單賽道模式還是雙賽道模式）。

基站單元包括電臺A、電臺B、計時模塊、工控機。電臺A、電臺B分別選擇a信道、b信道。計時模塊的主控芯片采用ALTERA公司的EP2C5T144進行精確計時，工控機的主控軟件負責計時過程的操作和最終的成績顯示，軟件流程如圖2所示。

信號燈單元采用MSP430F149單片機控制，并配有接收電臺，信號燈單元的電臺與基站單元進行通信使用a信道，信號燈只起提示功能，不具有計時觸發(fā)功能。

當進行雙賽道比賽時，兩條賽道共用一個信號燈，基站電臺A負責與Ⅰ賽道觸發(fā)單元A和信號燈單元通信，電臺B負責與Ⅱ賽道觸發(fā)單元B通信。當進行單賽道比賽時，只使用觸發(fā)單元A，關閉電臺B。本系統可以對所有類型的比賽成績進行自動排序，且可以打印輸出。