Home » Projekty » SAFESPOT » SAFESPOT – elementy systemu

SAFESPOT – elementy systemu

Węzeł infrastruktury (IPU)

Każdy węzeł IPU zawiera ultraszerokopasmowy nadajnik emitujący pakiet (sekwencję impulsów) zgodnie z założonym schematem czasowym. Pakiety zawierają unikalne identyfikatory węzłów. Węzły są wyzwalane sygnałami pochodzącymi od swoich poprzedników. Transmisja kolejnego nadajnika jest wyzwalana po upływie okresu 10 ms. Pierwszy węzeł pełni funkcję nadrzędną (master) polegającą na okresowym inicjowaniu cyklu wyzwoleń. W zrealizowanym demonstratorze następuje to co 5 ms. Na rys. 2 przedstawiono architekturę węzła.Nadajniki (IPU transmitters) wyposażone w anteny nadawcze są przeznaczone do instalacji na elementach infrastruktury drogowej. W opracowanym demonstratorze wyjścia nadajników są bezpośrednio połączone z antenami ultraszerokopasmowymi. Część sterująca (Control module) może być zlokalizowana w miejscu odległym od nadajnika. Zrealizowany węzeł, zamontowany na statywie został przedstawiony na rys. 3.

Nowy obraz (1)
Rys. 2 Architektura węzła IPU Rys. 3 Węzeł zamontowany na statywie

Odbiornik systemowy

Węzeł VPU (Vehicle Positioning Unit) jest złożonym ultraszerokopasmowym odbiornikiem realizującym dwie podstawowe funkcje:

  • dekodowanie zawartości pakietu, w tym identyfikatorów węzłów z których pochodzą pakiety,
  • pomiar odcinków czasu pomiędzy pakietami przychodzącymi z kolejnych węzłów IPU.

Wyniki pomiarów i dekodowania są dostarczane do komputera PC, gdzie zainstalowano oprogramowanie umożliwiające wyznaczenie położenia węzła VPU. Komputer dysponuje wszystkimi danymi niezbędnymi do obliczeń (m.in. współrzędnymi IPU, opóźnieniami wyzwalania).

Na rys.  4 przedstawiono schemat odbiornika. Sekwencje impulsów tworzących nadawane pakiety po odbiorze za pomocą ultraszerokopasmowej anteny są wzmacniane a następnie podane na wejście detektora impulsów. Sygnał wyjściowy  w standardzie LVDS jest doprowadzony do układu FPGA realizującego funkcje odbiornika (synchronizację i dekodowanie zawartości pakietu), pomiar różnicy czasów przybycia jest wykonywany w specjalnym module opartym na specjalizowanym  układzie przetwornika TDC (Time to Digital Converter). Prototypową wersję odbiornika zamontowaną na bagażniku samochodu testowego przedstawiono na rys. 5.

 

Nowy obraz (1)
Rys. 4 Schemat blokowy odbiornika UWB Rys. 5  Odbiornik UWB