基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测装置及其方法，包括：步骤1、以北斗地面站为原点，以通过原点且平行跑道外边界的任意直边为X轴建立笛卡尔坐标系；步骤2、将跑道转换到笛卡尔坐标系下，将笛卡尔坐标系下的跑道划分为五个区域；步骤3、将叉车转换到笛卡尔坐标系下，通过安装在叉车上的移动站实时记录叉车在考试中的实际坐标位置，并与跑道的五个区域进行运算判断叉车是否压线或出线；步骤4、当检测到叉车出现压线或出线行为时，抓拍并记录图像。本发明专利技术能够准确判断叉车压线和叉车出线行为，并联动视频抓拍取证，为考试评判提供依据。

【技术实现步骤摘要】
基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测装置及其方法
本专利技术属于叉车考试
，具体涉及一种基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测装置及其方法。
技术介绍
叉车作为港口、码头、仓库等场所重要运输工具，其安全作业至关重要，政府职能部门对叉车的安全作业愈发重视，对叉车场地考试也日趋严格，一方面追求考试过程中评判的精准化，另一方面追求考试评分的客观公正、做到扣分有依据、倒查有证据。叉车场地考试过程中对叉车位置的检测与判定是其中的一项难点，绝大多数依靠人工判断，难免影响考试的客观、公正。如何借助信息化手段高效、直观、公正的判定叉车考试中的位置、车身、车轮压线、出线至关重要。如CN206388392U公开的一种叉车实训场地线路轨迹实时采集装置，通过在叉车的底部设置金属检测件，在车道两侧布置大量的电容式接近传感器阵列，叉车在运动过程中通过传感器阵列来采集叉车的线路轨迹，同时通过在边界设置光敏或者红外传感器来检测行车偏离。但该装置无法实现对叉车压线、出线的精准判断，特别是在考场的弧度区域通过光敏或红外传感器很难精准的检测车胎、车身的压线与出线判断，同时该方案要求布置的传感器数量较多、系统硬件设备复杂度较高。因此，有必要开发一种基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测装置及其方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测装置及其方法，能准确判断叉车压线和叉车出线行为，并联动视频抓拍取证，为考试评判提供依据。本专利技术所述的基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测装置，包括差分北斗定位单元、近场无线数据采集与传输单元、视频取证模块和上位机；所述差分北斗定位单元包括北斗移动站和北斗地面站；北斗地面站安装在考场附近；所述北斗移动站为具有方向天线和位置天线的移动站，安装在叉车上；所述差分北斗定位单元用于输出叉车的位置坐标信息，包括叉车的位置与方向信息；近场无线数据采集与传输单元包括无线采集传输模块和无线接收模块，无线采集传输模块安装在叉车上，无线采集传输模块将叉车实时位置信息通过无线接收模块发送到上位机；所述上位机用于建立笛卡尔坐标体系，将跑道和叉车转换到笛卡尔坐标系下，并在笛卡尔坐标系下实时判断叉车是否存在扣分行为，若存在扣分行为，则进行相应的扣分操作并发送视频抓拍指令给视频取证装置；所述视频取证装置包括多个环绕跑道布置的镜头，基于视频抓拍指令进行拍照取证，并将所拍摄的照片发送给上位机保存；所述扣分行为包括叉车压线和叉车出线。还包括十字架底座，用于安装方向天线和位置天线；当所述方向天线安装在该十字架底座上时，该十字架底座的中心与方向天线底座的圆心相重合；当所述位置天线安装在该十字架底座时，该十字架底座的中心与位置天线底座的圆心相重合，能够提高定位精度。本专利技术所述的一种基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测方法，采用如专利技术所述的基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测装置，其方法包括：步骤1、以北斗地面站为原点，以通过原点且平行跑道外边界的任意直边为X轴建立笛卡尔坐标系；步骤2、将跑道转换到笛卡尔坐标系下，将笛卡尔坐标系下的跑道划分为五个区域，分别记为T0、T1、C、U0和U1，具体为：将笛卡尔坐标系下的跑道的内边界线离散化为10个关键坐标点，以内边界线上的最长直边的左端点为起点，按顺时针方向，依次记为点A1、点A2、点A3、点A4、点A5、点A6、点A7、点A8、点A9和点A10，将外边界线也离散化为10个关键坐标点，以外边界线上的最长直边的左端点为起点，按顺时针方向分别记为点B1、点B2、点B3、点B4、点B5、点B6、点B7、点B8、点B9和点B10；其中，T1区域为点A1、点A2、点A3和点A10所围成的矩形区域；T0区域为B1、点B2、点B3和点B10所围成的矩形区域减去T1区域；C区域为点A4、点A9、圆点O1和圆点O2所围成的矩形区域，其中：圆点O1为位于跑道左侧圆弧边的圆心，圆点O2为位于跑道右侧圆弧边的圆心；U1区域为点A5、点A6、点A7和点A8所围成的矩形区域；U0区域为点B5、点B6、点B7和点B8所围成的矩形区域减去U1区域；步骤3、将叉车转换到笛卡尔坐标系下，通过安装在叉车上的移动站实时记录叉车在考试中的实际坐标位置，并与跑道的五个区域进行运算判断叉车是否压线或出线；其中：判断出线：循环判定车轮轮廓角坐标及货叉轮廓角坐标是否均在TO区域和UO区域的坐标范围内，若均在，则表示叉车未出线；否则再判定车轮轮廓角坐标及货叉轮廓角坐标在TO区域、UO区域及C区域的总数是否等于K1个，其中，K1表示车轮轮廓上的角和货叉轮廓上的角的总个数，若不等于K1个，则表示叉车出线；若等于K1个，则再判断车轮轮廓及货叉轮廓离圆点O1和圆点O2的最短距离是否比外边界线上的圆弧边的半径长，若是，则表示叉车未出线，否则表示叉车出线；判定压线：循环判定车身轮廓角坐标及货叉轮廓角坐标是否均在T1区域和U1区域的坐标范围内，若均在，则表示叉车未压线；否则再判定车身轮廓角坐标及货叉轮廓角坐标在T1区域、U1区域及C区域的总数是否等于K2个，其中，K2表示车身轮廓上的角和货叉轮廓上的角的总个数，若不等于K2个，则表示叉车出线；若等于K2个，则再判断车身轮廓及货叉轮廓离圆点O1和圆点O2的最短距离是否比内边界线上的圆弧边的半径长，若是，则表示叉车未压线，否则表示叉车压线；步骤4、当检测到叉车出现压线或出线行为时，抓拍并记录图像。所述步骤1中，以北斗地面站为原点，以通过原点且平行跑道外边界的最长直边为X轴建立笛卡尔坐标系，以最长直边为X轴，其精度最高。进一步，所述K1为八，所述K2为十。本专利技术的有益效果：（1）硬件平台包括差分北斗定位站、无线采集传输模块、视频抓拍三部分，结构紧凑、精炼；（2）能够有效记录叉车在考场中的行驶路线；（3）能够准确判断叉车车身在考场中的出线行为，并联动视频抓拍取证，为考试评判提供依据；（4）能够准确判断叉车轮胎在考场中的压线行为，并联动视频抓拍取证，为考试评判提供依据；（5）能够准确判断叉车货叉在考场中的压线及出线行为，并联动视频抓拍取证，为考试评判提供依据；（6）整个判定过程为自动化，无需人为控制,减少人为工作量，能够很大程度上提高工作效率。附图说明图1为本专利技术的原理框图；图2为本专利技术中十字架底座的结构示意图；图3为本专利技术中测量某点位的定位数据时方向天线和位置天线的布置示意图；图4为本专利技术中地面基站坐标重映射前的示意图；图5为本专利技术中地面基站坐标重映射后的示意图；图6为本专利技术中在笛卡尔坐标体系中绘制跑道的原理图；图7为本专利技术中各关键坐标点的分布图；图8为本专利技术中跑道的五个区域的分布图；图9为本专利技术中在笛卡尔坐标体系中绘制的叉车的示意图；图10为本专利技术中判断出线的流程图；图11为本专利技术中判断压线的流程图；图中，1、视频取证模块，2、上位机，3、无线接收模块，4、无线采集传输模块，5、北斗地面站，6、北斗移动站，7、十字架底座，8、方向天线，9、位置天线，10、跑道。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示的基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测装置，包括差分北斗定位单元、近场无线数据采集与传输单元、视频取证模块1和上位机2。所述差分北斗定位单元包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测装置，其特征在于：包括差分北斗定位单元、近场无线数据采集与传输单元、视频取证模块（1）和上位机（2）；所述差分北斗定位单元包括北斗移动站（6）和北斗地面站（5）；北斗地面站（5）安装在考场附近；所述北斗移动站（6）为具有方向天线和位置天线的移动站，安装在叉车上；所述差分北斗定位单元用于输出叉车的位置坐标信息，包括叉车的位置与方向信息；近场无线数据采集与传输单元包括无线采集传输模块（4）和无线接收模块（3），无线采集传输模块（4）安装在叉车上，无线采集传输模块（4）将叉车实时位置信息通过无线接收模块（3）发送到上位机（2）；所述上位机（2）用于建立笛卡尔坐标体系，将跑道和叉车转换到笛卡尔坐标系下，并在笛卡尔坐标系下实时判断叉车是否存在扣分行为，若存在扣分行为，则进行相应的扣分操作并发送视频抓拍指令给视频取证装置；所述视频取证装置（1）包括多个环绕跑道布置的镜头，基于视频抓拍指令进行拍照取证，并将所拍摄的照片发送给上位机（2）保存；所述扣分行为包括叉车压线和叉车出线。

【技术特征摘要】
1.一种基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测装置，其特征在于：包括差分北斗定位单元、近场无线数据采集与传输单元、视频取证模块（1）和上位机（2）；所述差分北斗定位单元包括北斗移动站（6）和北斗地面站（5）；北斗地面站（5）安装在考场附近；所述北斗移动站（6）为具有方向天线和位置天线的移动站，安装在叉车上；所述差分北斗定位单元用于输出叉车的位置坐标信息，包括叉车的位置与方向信息；近场无线数据采集与传输单元包括无线采集传输模块（4）和无线接收模块（3），无线采集传输模块（4）安装在叉车上，无线采集传输模块（4）将叉车实时位置信息通过无线接收模块（3）发送到上位机（2）；所述上位机（2）用于建立笛卡尔坐标体系，将跑道和叉车转换到笛卡尔坐标系下，并在笛卡尔坐标系下实时判断叉车是否存在扣分行为，若存在扣分行为，则进行相应的扣分操作并发送视频抓拍指令给视频取证装置；所述视频取证装置（1）包括多个环绕跑道布置的镜头，基于视频抓拍指令进行拍照取证，并将所拍摄的照片发送给上位机（2）保存；所述扣分行为包括叉车压线和叉车出线。2.根据权利要求1所述的基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测装置，其特征在于：还包括十字架底座，用于安装方向天线和位置天线；当所述方向天线安装在该十字架底座上时，该十字架底座的中心与方向天线底座的圆心相重合；当所述位置天线安装在该十字架底座时，该十字架底座的中心与位置天线底座的圆心相重合。3.一种基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测方法，其特征在于：采用如权利要求1或2所述的基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测装置，其方法包括：步骤1、以北斗地面站为原点，以通过原点且平行跑道外边界的任意直边为X轴建立笛卡尔坐标系；步骤2、将跑道转换到笛卡尔坐标系下，将笛卡尔坐标系下的跑道划分为五个区域，分别记为T0、T1、C、U0和U1，具体为：将笛卡尔坐标系下的跑道的内边界线离散化为10个关键坐标点，以内边界线上的最长直边的左端点为起点，按顺时针方向，依次记为点A1、点A2、点A3、点A4、点A5、点A6、点A7、点A8、点A9和点A10，将外边界线也离散化为10个关键坐标点，以外边界线上的最长直边的左端点为起点，按顺时针方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋亚辉，潘爱华，张齐，
申请(专利权)人：重庆韦娜软件有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50