CN102280035A - 道路车辆检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种道路车辆检测方法，所述道路车辆检测方法具体包括：接入点装置向车辆检测装置发送基准时间信息；所述车辆检测装置接收所述基准时间信息，并根据所述基准时间信息进行时间同步；所述车辆检测装置检测车辆通过道路的电磁场强度信息，根据所述电磁场强度信息判断是否有车辆通过，生成车辆检测信息并发送给所述接入点装置。所述方法还包括：所述接入点装置发送管理信息；中继装置或者所述车辆检测装置接收所述管理信息，并根据所述管理信息进行配置处理。因此，本发明的道路车辆检测方法，可以不受天气和光线的影响，可靠度和精确度高；实现了方便的车辆检测装置和接入点装置的直接通信或者中继通信，通信效果好，处理速度快。

Description

道路车辆检测方法

技术领域

本发明涉及一种道路车辆检测方法，尤其涉及一种利用地磁效应对道路车辆进行检测的方法。 

背景技术

随着时代的发展，交通问题已经成为困扰城市的一个大问题，如果希望解决交通问题就需要对路面和路口的汽车信息进行采集，例如采集汽车驶过信息。 

现有的道路车辆检测方法可以利用电磁传感、超声传感、雷达探测、视频检测等等。例如环形线圈式车辆检测装置，当车辆通过埋设在路面下的环形线圈，引起线圈磁场的变化，检测器据此计算出车辆的信息，由此得出车辆的流量、速度、时间占有率和长度等交通参数，并上传给中央控制系统，以满足交通控制系统的需要。 

但是现有技术由于自身的测量原理所限制，当车流拥堵，车间距小于3m的时候，其检测精度将会大幅度降低，甚至无法检测。而且切易受冰冻、路基下沉、盐碱等自然环境的影响。实际施工过程中施工量大，严重破坏路面。使用过程中易被损坏，难于维护，且施工和维护的成本高。有效工作时间短。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种道路车辆检测方法，不受天气影响和光线影响，可靠度高，精确度高。 

为实现上述目的，本发明提供了一种道路车辆检测方法，所述道路车辆 检测方法具体包括： 

接入点装置向车辆检测装置发送基准时间信息； 

所述车辆检测装置接收所述基准时间信息，并根据所述基准时间信息进行时间同步； 

所述车辆检测装置检测车辆通过道路的电磁场强度信息，根据所述电磁场强度信息判断是否有车辆通过，生成车辆检测信息并发送给所述接入点装置。 

所述车辆检测装置生成车辆检测信息时，在该车辆检测信息中置入车辆通过时间信息。 

所述接入点装置向车辆检测装置发送基准时间信息前还包括：所述车辆检测装置进入工作时间间隙，所述车辆检测从休眠状态进入唤醒状态。所述车辆检测装置将车辆检测信息发送给所述接入点装置后，所述车辆检测装置进入休眠时间间隙，所述车辆检测装置进入休眠状态。所述车辆检测装置接收所述基准时间信息具体为，所述车辆检测装置通过中继设备接受所述基准时间信息。 

所述方法还包括：所述车辆检测装置第一次接收到所述接入点装置发送的基准时间信息；所述车辆检测装置根据所述基准时间信息进行时间同步，并向所述接入点装置发送入网请求。所述入网请求中包括所述车辆检测装置的身份识别码，所述接入点装置保存该身份识别码。所述车辆检测装置第一次接收到所述接入点装置发送的基准时间信息具体为，所述车辆检测装置第一次接收到所述接入点装置发送的通过中继装置中继的基准时间信息。 

所述方法还包括：所述接入点装置发送管理信息；中继装置或者所述车辆检测装置接收所述管理信息，并根据所述管理信息进行配置处理。所述车辆检测装置接收所述管理信息具体为，所述车辆检测装置接收通过中继装置中继的管理信息。 

因此，本发明的道路车辆检测方法，可以不受天气和光线的影响，可靠 度和精确度高；实现了方便的车辆检测装置和接入点装置的直接通信或者中继通信，通信效果好，处理速度快。 

附图说明

图1为本发明道路车辆检测方法实施例一的信令图； 

图2为本发明道路车辆检测方法实施例二的信令图； 

图3为本发明道路车辆检测方法实施例三的信令图。 

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。 

道路车辆检测技术有很多，本发明道路车辆检测方法使用的是地磁型检测，因为地磁型检测具有不受气象、光线影响(对比视频检测)，不受遮挡影响(对比微波、雷达检测)等诸多优点。 

图1为本发明道路车辆检测方法实施例一的信令图，如图所示，本发明道路车辆检测方法具体包括： 

步骤101，接入点装置向车辆检测装置发送基准时间信息； 

步骤102，车辆检测装置接收基准时间信息，并根据基准时间信息进行时间同步； 

步骤103，车辆检测装置检测车辆通过道路的电磁场强度信息，根据电磁场强度信息判断是否有车辆通过，生成车辆检测信息并发送给接入点装置。 

图2为本发明道路车辆检测方法实施例二的信令图，如图所示，本发明实施例二具有两个网元：车辆检测装置和接入点装置。 

车辆检测装置可以防水、防尘和防压，具有两层壳体，内层壳体内填充有硅胶，用于防水和防尘，而且内层壳体同样具有防水和防尘作用。外层壳体的主要作用是抗压，利用具有抗压物理特性的材质制造外层壳体。本发明可以具有15-20吨的防压能力，并且可以安装在任何路段的路面下方，只要 是需要检测车辆通过的路段都是可以的，例如比较多用于在路口前。出厂时，车辆检测装置已经制造和封装完毕，然后安装在路面下。 

本实施例的道路车辆检测方法具体包括如下步骤： 

步骤201，车辆检测装置第一次接收到所述接入点装置发送的基准时间信息； 

步骤202，车辆检测装置根据基准时间信息对自身进行时间同步，并向所述接入点装置发送入网请求； 

该入网请求中包括该车辆检测装置的身份识别码ID，以及该车辆检测装置的工作时隙； 

步骤203，接入点装置接收到该入网请求，并且保存该车辆检测装置的身份识别码ID，及该车辆检测装置的工作时隙； 

因为车辆检测装置在出厂时应该封装完毕，可以进行工作，但是在没有设置在工作位置(例如路口)的时候，是没有进入检测网络的，无法和接入点装置进行通信，也就无法进行有效工作，所以步骤201-步骤203其实就是车辆检测装置向接入点装置请求入网的过程。 

另外，车辆检测装置还可能需要进行初始化过程，初始化过程其目的是为了自适应本地的背景磁场，从理论上来讲，不同的地理位置处，背景磁场并不是完全相同的，这样就需要一个自适应的初始化过程，从而保证检测的精确度，尽量防止误检测的发生。初始化的过程就是不断接受磁场强度的变化信息，通过初始化的机制，确定本地的背景磁场，根据该背景磁场来利用磁场强度的变化判断是否有车辆通过。 

步骤211，当进入工作时隙时，车辆检测装置从休眠状态进入唤醒状态； 

步骤212，接入点装置向车辆检测装置发送基准时间信息； 

车辆检测装置具有休眠和唤醒功能，这样做的目的是有效节约车辆检测装置的功耗，由此来增加车辆检测装置的工作时间，因为车辆检测装置一般都是埋入地下，是无源装置。在非工作时隙(即休眠时隙)，车辆检测装置 是休眠的，只有当进入工作时隙时，车辆检测装置自唤醒，从而可以接入点装置发送的基准时间信息，否则是无法接收的。 

步骤213，车辆检测装置接收基准时间信息，并根据所述基准时间信息进行时间同步； 

在步骤212中，接入点装置可能会多次发送基准时间信息(例如两次)，这样在步骤213中，车辆检测装置会多次接收到基准时间信息，然后对自身进行时间同步。时间同步的意义就是为了防止累计误差，使得车辆检测装置的工作时隙发生改变，有可能会和其他车辆检测装置的工作时隙重合，因此，车辆检测装置每次唤醒以后，都需要接收接入点装置发送的基准时间对自身时钟进行同步处理。 

步骤214，车辆检测装置检测车辆通过道路的电磁场强度信息，根据所述电磁场强度信息判断是否有车辆通过，生成车辆检测信息； 

该车辆检测信息就是(检测器中处理器采集到的原始的车辆信息，也可以是经过检测器中处理器处理过的数据，例如车辆上on和车辆下off的信息等等)，并且车辆检测装置在该车辆检测信息里会置入车辆通过的实现信息； 

步骤215，车辆检测装置将车辆检测信息发送给接入点装置； 

当车辆检测装置完成一次检测并将车辆检测信息发送给接入点装置后，如果到达休眠时隙，车辆检测装置又会进入休眠状态，等待下次到达工作时隙后自唤醒。 

步骤216，接入点装置根据该车辆检测信息进行后续处理。 

本步骤的后续处理方式具有很多，例如进行统计处理，得知每个车道(利用每个车道设置的车辆检测装置)的具体流量数据，车道的占有率，以及车辆的行驶时间和速度(在每个车道设置多个车辆检测装置，利用车辆检测装置的位置差和车辆通过的时间差计算)。 

需要说明的是，虽然信令图中是一个车辆检测装置和一个接入点装置，但是，一个接入点装置可以管理一个或者多个车辆检测装置。在每个车辆检 测装置入网的时候，就会将自己的ID和工作时隙发送给管理自己的接入点装置，因此接入点装置都会保存自身所辖的车辆检测装置的工作时隙，所以如果接入点装置需要向车辆检测装置下发管理信息(例如通信信道参数信息，基准时间信息，工作模式设定信息，确认数据接收信息，设备复位指令，程序更新指令及更新代码)时，会在该车辆检测装置的工作时隙下发管理信息，车辆检测装置在接收到管理信息后，会在根据该管理信息对自身进行配置处理。 

图3为本发明道路车辆检测方法实施例三的信令图，如图所示，本发明实施例二具有三两个网元车辆检测装置、中继装置和接入点装置。也就是说本实施例比上一实施例增加了中继装置。 

本实施例道路车辆检测方法与上一实施例的道路车辆检测方法因为只是多了一个中继网元中继装置，所以本实施例与上一实施例的区别就是车辆检测装置和接入点装置的通信需要中继装置转换通道后转发，具体包括如下步骤： 

步骤300，接入点装置发送基准时间信息； 

步骤301，中继装置接收到该基准时间信息从休眠状态进入唤醒状态，将接收到的基准时间信息切换信道后发送，并进入休眠状态； 

步骤311，车辆检测装置通过中继装置第一次接收到基准时间信息，根据基准时间信息对自身进行时间同步； 

步骤312，车辆检测装置发送入网请求； 

步骤313，中继装置接收到该入网请求后，从休眠状态进入唤醒状态，将接收到的入网请求切换信道后发送，并进入休眠状态； 

该入网请求中包括该车辆检测装置的身份识别码ID，以及该车辆检测装置的工作时隙； 

步骤314，接入点装置接收到该入网请求，并且保存该车辆检测装置的身份识别码ID，及该车辆检测装置的工作时隙； 

上述步骤就是车辆检测装置向接入点装置请求入网的过程。 

步骤321，当进入工作时隙时，车辆检测装置从休眠状态进入唤醒状态；车辆检测装置具有休眠和唤醒功能。 

步骤322，接入点装置发送基准时间信息； 

步骤323，中继装置接收到该基准时间信息从休眠状态进入唤醒状态，将接收到的基准时间信息切换信道后发送，并进入休眠状态； 

步骤324，车辆检测装置通过中继装置接收到基准时间信息，根据基准时间信息对自身进行时间同步； 

在步骤322中，接入点装置可能会多次发送基准时间信息(例如两次)，这样在步骤324中，车辆检测装置会多次接收到基准时间信息，然后对自身进行时间同步。 

步骤325，车辆检测装置检测车辆通过道路的电磁场强度信息，根据所述电磁场强度信息判断是否有车辆通过，生成车辆检测信息； 

并且车辆检测装置在该车辆检测信息里会置入车辆通过的实现信息； 

步骤326，车辆检测装置将车辆检测信息发送； 

当车辆检测装置完成一次检测并将车辆检测信息发送给接入点装置后，如果到达休眠时隙，车辆检测装置又会进入休眠状态，等待下次到达工作时隙后自唤醒。 

步骤327，中继装置接收到该车辆检测信息，从休眠状态进入唤醒状态，将接收到的车辆检测信息切换信道后发送，并进入休眠状态； 

步骤328，接入点装置根据该车辆检测信息进行后续处理。 

本步骤的后续处理方式具有很多，例如进行统计处理，得知每个车道(利用每个车道设置的车辆检测装置)的具体流量数据，车道的占有率，以及车辆的行驶时间和速度(在每个车道设置多个车辆检测装置，利用车辆检测装置的位置差和车辆通过的时间差计算)。 

在本质上，车辆检测装置是需要和接入点装置通信的，中继装置的作用 就是将无法直接通信的车辆检测装置和接入点装置建立通信连接，中继装置的目的就是将信息转发的过程，所以中继装置的设置有两种，其一种方式是，中继装置直接与车辆检测装置通信，利用一个中继装置就可以将接入点装置和车辆检测装置建立连接，中继装置不能距离车辆检测装置太远，因为车辆检测装置发送的信号的方向基本上是竖直向上的，距离太远则无法接收到车辆检测装置发送的信息；第二种方式是，如果因为种种原因，例如车辆检测装置和接入点装置距离太远，也可能是因为方向的问题，这样一个中继装置无法实现车辆检测装置和接入点装置之间的通信，此时就需要多个中继装置，就会出现中继装置和中继装置之间的通信。 

利用这个机制就可以发现，中继装置其实具有组网功能和分层功能，一个中继装置可以接入、管理和通信多个车辆检测装置，而利用一个或者多个中继装置将车辆检测装置和接入点装置进行通信连接，这样一个接入点装置就可以和多个中继装置进行通信和管理了，减少了接入装置的处理负荷，不需要接入点装置直接管理多个车辆检测装置。这样就可以将网络分为多层，进行多层管理，使得中继装置具有了组网功能。 

并且，从上述流程可以看出，中继装置也具有休眠和唤醒功能，不同的是，中继装置的唤醒和休眠是外部触发的，当接收到信息以后从休眠状态进入唤醒状态，当处理完毕以后，又会从唤醒状态进入休眠状态，这样处理的目的也是为了节约能耗，因为中继装置往往也是无源器件。 

而且一个接入点装置可以管理多个中继装置，这样 

所以如果接入点装置需要向中继装置下发管理信息(例如通信信道参数信息，设备复位指令，程序更新指令及更新代码)，中继装置自唤醒，根据该管理信息对自身进行配置处理，然后进入休眠状态。 

中继装置是车辆检测装置的数据中继作用，用于扩展车辆检测装置的通信距离，利用IEEE 802.15.4通信协议，具有抗干扰性能强，链接可靠，通信速度快等优点。IEEE 802.15.4通信协议属于短距离通信协议，IEEE 802.15.4通信中点对点的通信距离有时候不能满足交通信息采集系统通信的需要。通信中继能够有效地延长通信距离。保障了系统通信稳定可靠 

从上述两个实施例可以看出，接入点装置的处理具有两种任务，实时性任务和非实时性任务，对于实时性任务，必须严格按照时钟流程走，而非实时性任务可以在空闲的时候进行处理，所以，实时性任务会配置比非实时性任务更高的优先级。 

实时性任务就是检测车辆检测装置或者由中继装置中继的信息，下行同步信号的发送，轮询检测器信息等等。 

非实时性任务就是车辆检测装置或者中继装置的各种参数的设定，车辆检测装置参数的设定(通常为通过上位机对接入点装置进行手动设定)，自身初始化，信息输出；数据存储；程序更新信号下行发送； 

接入点装置可以将接收到的原始车辆检测信息的数据加工成交通管理需要的参数，例如在一个特定时间(例如5分钟)生成一个统计列表，包括车流量，平均车速和占有率等等。下行通信采用无线通信的方式，使用IEEE802.15.4通信协议，具有抗干扰性能强，链接可靠，通信速度快以及低功耗等优点。 

所以本发明道路车辆检测方法，可以实现方便的车辆检测装置和接入点装置的直接通信或者中继通信，通信效果好，处理速度快，检测精度高。 

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。 

Claims (10)

1.一种道路车辆检测方法，其特征在于，所述道路车辆检测方法具体包括：

接入点装置向车辆检测装置发送基准时间信息；

所述车辆检测装置接收所述基准时间信息，并根据所述基准时间信息进行时间同步；

所述车辆检测装置检测车辆通过道路的电磁场强度信息，根据所述电磁场强度信息判断是否有车辆通过，生成车辆检测信息并发送给所述接入点装置。

2.根据权利要求1所述的道路车辆检测方法，其特征在于，所述车辆检测装置生成车辆检测信息时，在该车辆检测信息中置入车辆通过时间信息。

3.根据权利要求1所述的道路车辆检测方法，其特征在于，所述接入点装置向车辆检测装置发送基准时间信息前还包括：所述车辆检测装置进入工作时间间隙，所述车辆检测从休眠状态进入唤醒状态。

4.根据权利要求3所述的道路车辆检测方法，其特征在于，所述车辆检测装置将车辆检测信息发送给所述接入点装置后，所述车辆检测装置进入休眠时间间隙，所述车辆检测装置进入休眠状态。

5.根据权利要求4所述的道路车辆检测方法，其特征在于，所述车辆检测装置接收所述基准时间信息具体为，所述车辆检测装置通过中继设备接受所述基准时间信息。

6.根据权利要求1所述的道路车辆检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述车辆检测装置第一次接收到所述接入点装置发送的基准时间信息；

所述车辆检测装置根据所述基准时间信息进行时间同步，并向所述接入点装置发送入网请求。

7.根据权利要求6所述的道路车辆检测方法，其特征在于，所述入网请求中包括所述车辆检测装置的身份识别码，所述接入点装置保存该身份识别码。

8.根据权利要求6所述的道路车辆检测方法，其特征在于，所述车辆检测装置第一次接收到所述接入点装置发送的基准时间信息具体为，所述车辆检测装置第一次接收到所述接入点装置发送的通过中继装置中继的基准时间信息。

9.根据权利要求1所述的道路车辆检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述接入点装置发送管理信息；

中继装置或者所述车辆检测装置接收所述管理信息，所述中继装置或者车辆检测装置根据所述管理信息进行配置处理。

10.根据权利要求9所述的道路车辆检测方法，其特征在于，所述车辆检测装置接收所述管理信息具体为，所述车辆检测装置接收通过中继装置中继的管理信息。

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