CN102299734A - 中继装置 - Google Patents

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何赐文
王焱桥
张大伟
王鑫
刘东旭
邵帅
徐东波
程占林
葛顺利
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Abstract

本发明涉及一种中继装置，所述中继装置具体包括：无线收发单元，用于接收车辆检测信息并转发；处理单元，用于接收所述无线收发单元转发的车辆检测信息，并控制所述无线收发单元切换信道后发送所述车辆检测信息；电源，用于为所述无线收发单元和处理单元供电。所述处理单元为休眠状态，无线收发单元接收到车辆检测信息，向处理单元发送唤醒触发信息，处理单元为唤醒状态。处理单元具体用于控制无线收发单元切换信道后发送车辆检测信息，处理单元进入休眠状态。因此，本发明的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，通信稳定可靠，因为具有休眠的唤醒功能，使得系统功耗大大降低，有效延长了使用寿命。

Description

中继装置
技术领域
本发明涉及一种中继装置，尤其涉及一种用于车辆检测装置信息中继的中继装置。
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。
现有的汽车信息采集方式有电磁传感、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。
因为大量的现有车辆检测装置都是需要埋在地下进行测量，所以信号的方向性可能太强，由于大多都是朝向竖直方向，这样会导致信号接收的不便。而且车辆检测装置由于大多都是无源装置，所以耗电量都需要很小，这样也会导致所发出的信号强度会非常弱，同样导致信号接收的不便。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种中继装置，可以方便和便捷的接收信息，而且可靠度高、功耗低、工作时间久。
为实现上述目的，本发明提供了一种中继装置，所述中继装置具体包括：
无线收发单元，用于接收车辆检测信息并转发；
处理单元，用于接收所述无线收发单元转发的车辆检测信息，并控制所述无线收发单元切换信道后发送所述车辆检测信息；
电源，用于为所述无线收发单元和处理单元供电。
所述中继装置还包括天线，所述无线收发单元通过所述天线接收和发送信息。所述天线具体为定向天线。所述中继装置还包括电源管理单元，所述电源通过电源管理单元为所述无线收发单元和处理单元供电。
所述处理单元为休眠状态，所述无线收发单元接收到所述车辆检测信息，向所述处理单元发送唤醒触发信息，所述处理单元为唤醒状态。所述处理单元具体用于控制所述无线收发单元切换信道后发送所述车辆检测信息，处理单元进入休眠状态。
所述电源为锂亚硫酰氯电池。所述电源为太阳能电源或风能电源。所述无线收发单元具体用于接收外部车辆检测装置、接入点装置或者车辆检测信息发送的车辆检测信息。
因此，本发明的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，通信稳定可靠，因为具有休眠的唤醒功能，使得系统功耗大大降低，有效延长了使用寿命。
附图说明
图1为本发明中继装置的示意图之一；
图2为本发明中继装置的示意图之二。
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。
本发明的中继装置是用于车辆检测的中继装置，用于车辆检测装置的信息传输扩展，增加通信距离，并且具有组网功能。
图1为本发明中继装置的示意图之一，如图所示，本发明的中继装置具体包括无线收发单元10、处理单元20和电源30。
无线收发单元10与处理单元20相连接，处理单元20与电源30相连接，电源30与无线收发单元10相连接。
无线收发单元10用于接收车辆检测信息并转发；处理单元20用于接收所述无线收发单元转发的车辆检测信息，并控制所述无线收发单元切换信道后发送所述车辆检测信息；电源30用于为所述无线收发单元和处理单元供电。
图2为本发明中继装置的示意图之二，如图所示，本实施例的中继装置具体包括：无线收发单元10、天线40、处理单元20、电源30和电源管理单元50。
天线40与无线收发单元10相连接，无线收发单元10分别与处理单元20、电源管理单元50相连接，电源管理单元50与处理单元20和电源30相连接。
天线40可以通过定向天线来实现，因为本发明的中继装置需要与外部的车辆检测装置通信，而车辆检测装置通常情况下都需要埋在路面下面，而且车辆检测装置的天线也通常使用定向天线，这样车辆检测装置发送的信号具有很强的方向性，例如沿着竖直于地面的方向传播，这样在其他方向上信号的强度就非常小。
天线40可以在不增加功耗的情况下，扩展通信的距离，在一定的方向上提高信号质量，由此来实现高的抗干扰能力。
本发明的中继装置通常设置在距离地表下的车辆检测装置的周围位置，利用天线40与车辆检测装置进行信息交互。
无线收发单元10的作用就是用来对接收和发送的信息进行调制解调的，而且接收和发送信息需要用到不同和特定的信道，这就需要进行特定的信道分配，而无线收发单元10发送和接收到信道控制是由处理单元20来控制的。
一个中继装置可以有数个信道，例如为16条信道，中介装置就需要通过这16条信道与其他网络设备进行通信，例如需要与数个车辆检测装置通信，与一个接入点装置通信，以及与数个其他中继装置进行通信。
当本发明的中继装置与接入设备通信的时候，就需要一条专用的信道，处理单元20就会控制无线收发单元10通过该信道与接入设备通信；当本发明的中继装置需要与数个车辆检测装置通信的时候，也需要一条专用的通道，处理单元20就会控制无线收发单元10通过该信道与数个车辆检测装置通信；当本发明的中继装置需要与其他中继装置通信的时候，也需要一条专用的通道，处理单元20就会控制无线收发单元10通过该信道与数个其他中继装置通信。
而具体通道的配置过程需要通过上位机或者其他机制通过接入设备来配置中继装置的具体的通信通道的，当通道配置好以后就可以利用不同的通道与其他网络设备进行通信了。而且在使用过程中，也可以利用相同的方法或者机制修改这些通道的配置。
利用这些机制就是可以利用中继装置、车辆检测装置和接入点装置进行灵活的组网了。
电源30的设置有很多方式，因为通常情况下中继装置是无源的，所以可以利用各种电能存储或者转换方式来为中继装置的设备供电，例如电源30可以是太阳能电源、风能电源或者利用现有的锂亚硫酰氯电池等等，只要是能够提供电能就是可以的。
电源管理单元50的作用就相当于一个电压转换器，因为电源30的供电电压与处理单元20和无线收发单元10所需要的工作电压可能是不一样的，这样就需要将电源30的输出电源通过电源管理单元50的处理后，转变为可以为处理单元20和无线收发单元10适配的电压进行供电。
而又由于中继设备的无源性，所以希望可以尽量减少中继设备的能耗，使得中继装置的工作时间尽量久，本发明的中继设备具有一个休眠唤醒机制，利用这个机制就尽可能的会减少电能的损耗，尽量的节约电能，具体机制如下：
在正常非工作状态，处理单元20是休眠状态，基本上不耗电；当无线收发单元10通过特定信道接收到车辆检测信息后，会向处理单元20发送一个唤醒触发信息，处理单元20接收到该唤醒触发信息后将休眠状态转变为唤醒状态；无线收发单元10也将车辆检测信息进行调制解调，此事唤醒状态的处理单元20将调制解调后的车辆检测信息调取，然后通过其他信道通过无线收发单元10将该车辆检测信息发送出去；处理单元20再次进入休眠状态，等待下一次唤醒。
通过这种休眠唤醒机制，本发明的中继装置可以有效的节约电能消耗，有效的提高了使用寿命。
本发明的中继装置具体工作过程如下：
步骤1，无线收发单元通过天线接收车辆检测信息；
车辆检测信息其实就是与车辆检测有关的所有信息，包括但不限于由车辆检测装置发送的检测到车辆通过以后电磁强度变化信息、接入点装置发送的管理信息、或者其他中继装置发送的相关信息；
步骤2，无线收发单元向处理单元发送唤醒触发信息，并将车辆检测信息进行调制解调；
步骤3，处理单元接收到唤醒触发信息以后从休眠状态转为唤醒状态，并调取调制解调后的车辆检测信息；
步骤4，处理单元控制无线收发单元切换信道然后将车辆检测信息发送出去，处理单元进入休眠状态。
如步骤1中所述，如果中继装置接收的是车辆检测装置发送的相关信息，则发送给接入点装置或者其他中继装置；如果接收的是接入点装置发送的信息，则发送给车辆检测装置或者其他中继装置；如果接收的是其他中继装置发送的信息，则将信息发送给接入点装置或者另外的中继装置。
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。
本发明的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，IEEE802.15.4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，同时系统施工和维护方便，因为具有休眠的唤醒功能，使得系统功耗大大降低，有效延长了使用寿命。
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 (9)

1.一种中继装置，其特征在于，所述中继装置具体包括：
无线收发单元，用于接收车辆检测信息并转发；
处理单元，用于接收所述无线收发单元转发的车辆检测信息，并控制所述无线收发单元切换信道后发送所述车辆检测信息；
电源，用于为所述无线收发单元和处理单元供电。
2.根据权利要求1所述的中继装置，其特征在于，所述中继装置还包括天线，所述无线收发单元通过所述天线接收和发送信息。
3.根据权利要求2所述的中继装置，其特征在于，所述天线具体为定向天线。
4.根据权利要求1所述的中继装置，其特征在于，所述中继装置还包括电源管理单元，所述电源通过电源管理单元为所述无线收发单元和处理单元供电。
5.根据权利要求1所述的中继装置，其特征在于，所述处理单元为休眠状态，所述无线收发单元接收到所述车辆检测信息，向所述处理单元发送唤醒触发信息，所述处理单元为唤醒状态。
6.根据权利要求1所述的中继装置，其特征在于，所述处理单元具体用于控制所述无线收发单元切换信道后发送所述车辆检测信息，处理单元进入休眠状态。
7.根据权利要求1所述的中继装置，其特征在于，所述电源为锂亚硫酰氯电池。
8.根据权利要求1所述的中继装置，其特征在于，所述电源为太阳能电源或风能电源。
9.根据权利要求1所述的中继装置，其特征在于，所述无线收发单元具体用于接收外部车辆检测装置、接入点装置或者车辆检测信息发送的车辆检测信息。
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