CN104318784A - 一种蓝牙车辆计数器及其计数的方法 - Google Patents

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张辉
黄梅平
杨永强
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    • G08G1/065—Traffic control systems for road vehicles by counting the vehicles in a section of the road or in a parking area, i.e. comparing incoming count with outgoing count

Abstract

本发明实施例公开了一种蓝牙车辆计数器及其计数的方法，该蓝牙车辆计数器包括：蓝牙检测模块，用于搜索周围的蓝牙设备，当含有蓝牙设备的车辆经过时，记录所述蓝牙设备的设备信息；中心控制单元，用于接收蓝牙检测模块记录的设备信息，并控制时钟单元添加时间信息至所述设备信息上；以及依据统计数据库的统计时间分析通过的车辆数；显示单元，用于将中心控制单元计算出的结果显示出来；时钟单元，用于受控于中心控制单元，将时间信息添加至设备信息上。在本发明实施例中，本发明采用蓝牙技术的车辆计数器及其计数方法降低了车辆检测计数成本，提高了车辆检测的环境适应性。

Description

一种蓝牙车辆计数器及其计数的方法
技术领域
本发明涉及智能交通技术领域，尤其涉一种蓝牙车辆计数器及其计数方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展，汽车保有量日益增加，导致城市交通压力越来越大。交通拥堵问题已成为大城市的通病，因此必须采用先进的智能交通管理技术对城市交通进行管理控制，其中实时地统计道路上通过的车辆数，是实施正确的交通控制策略的基础。
当前，对道路车辆计数的方法主要包括采用地感线圈、视频检测、磁传感器检测等，然而这些方法存在破坏路面，设备安装标定麻烦，检测结果容易受环境影响等缺点。
其中地感线圈检测是通过在道路中嵌入感应线圈，利用车辆在通过感应线圈时，由于电磁感应效应，会产生相应的感应电动势，通过分析感应电动势可以判断车辆通过。地感线圈检测是目前使用最广泛的车辆检测方法，但是该方法需要破坏路面以埋设地感线圈，且对其的维护的不易实施。
视频检测是通过在道路上空假设摄像头拍摄道路车辆通过画面，再通过视频分析技术统计经过的车辆数。视频检测方法正得到越来越广泛的应用，但摄像头的架设需要放置在较高位置，且检测效果容易受到下雨或夜晚光线昏暗等环境影响。
磁传感器检测在道路下面埋设地磁传感器，当车辆通过时，会改变周围地磁场的分布，通过地磁传感器检测周围磁场的变化，可以判断是否有车辆通过。磁传感器检测方法是新兴发展的一种车辆检测方法，其同样需要破坏道路地面，且其检测方法还不成熟。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种采用蓝牙技术的车辆计数器及其计数方法，以降低车辆检测计数成本，提高检测技术的环境适应性。
为了解决上述问题，本发明提出了一种蓝牙车辆计数器，包括：
蓝牙检测模块，用于搜索周围的蓝牙设备，当含有蓝牙设备的车辆经过时，记录所述蓝牙设备的设备信息；
中心控制单元，用于接收蓝牙检测模块记录的设备信息，并控制时钟单元添加时间信息至所述设备信息上；以及依据统计数据库的统计时间分析通过的车辆数；
显示单元，用于将中心控制单元计算出的结果显示出来；
时钟单元，用于受控于中心控制单元，将时间信息添加至设备信息上。
所述蓝牙车辆计算器还包括：
存储单元，用于存储中心控制单元统计出的车辆数结果。
所述蓝牙车辆计数器还包括一通信单元，用于将中心控制单元统计的车辆数结果发送给外部设备存储备份。
所述中心控制单元还用于将统计数据库中的数据清除，开始下一个时间段的记录和统计。
相应的，本发明还提供了一种采用蓝牙车辆计数器进行计数的方法，包括：
当含有蓝牙设备的车辆通过蓝牙检测模块时，蓝牙检测模块检测到所述蓝牙设备的设备信息；
蓝牙检测模块将检测到的蓝牙设备的设备信息发送给中心控制单元；
中心控制单元接收到蓝牙检测模块发送过来的设备信息后，读取时钟控制单元内的时间并将所述时间信息添加到设备信息中；
中心控制单元将添加了时间信息的设备信息放入到统计数据库中；
当统计时间达到时，中心控制单元对统计数据库中的数据进行处理和分析计算，统计出检测到的蓝牙设备数和车辆通过数；
中心控制单元将计算出的结果通过控制指令发送到显示单元，由显示单元显示统计结果。
所述方法还包括：
中心控制单元将统计数据库中数据以及统计出来的结果存储到存储单元的SD卡中。
所述方法还包括：
中心控制单元将统计数据库中的数据清楚，用于开始下一个时间段的记录和统计。
所述蓝牙设备的设备信息包括：蓝牙设备的MAC码、设备类型码、蓝牙信号强度。
在本发明实施例中，本发明采用蓝牙技术的车辆计数器及其计数方法降低了车辆检测计数成本，提高了车辆检测的环境适应性。由于使用蓝牙技术进行车辆检测具有检测快速、易于安装、环境适应性强、不破坏路面、价格低廉等特点，因此其非常适合用于交通车辆计数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例的蓝牙车辆计数器的结构示意图；
图2是本发明实施例的采用蓝牙车辆计数器进行计数的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
蓝牙技术是由爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔公司等五家厂商于1998年5月提出的，旨在提供一种低成本、低功耗、短距离通信的无线传输应用技术。其具有环境适应性强、低成本、低功耗等特点，目前已经广泛的应用在笔记本电脑、手机等领域，已成为最为普遍的无线传输方式之一。蓝牙工作在全球通用的2.4Ghz ISM(Industrial Scientific Medical)频段。ISM频段主要是开放给工业、科学、医学三个行业使用，属于FreeLicense，无需授权许可。而2.4GHz频段为各国通用的ISM频段，因此许多无线网络如WIFI、ZigBee、蓝牙等都是工作在2.4GHz频段上。这就会造成使用这个频段的设备可能会遇到各种不可预测的干扰源，蓝牙也不例外，蓝牙技术采用快速调频和短分组技术，能够有效地减少同频干扰，提高通信的安全性。其他方面蓝牙产品采用调频技术来抗信号衰减；采用前向纠错(FEC，Forward Error Correction)编码技术以便在远距离通信时抑制随机噪声的干扰；采用FM调制方式，使设备变得更为简单可靠；采用时分双工传输方案实现全双工传输通过跳频技术防止同样处于该频段的其他信号干扰。
蓝牙协议规定负责控制蓝牙设备射频状态的链路层共有5种工作状态：准备、广播、扫描、初始化以及连接。当一个蓝牙设备(被检设备)的链路层处于广播状态时，另一个处于扫描状态的蓝牙设备(检测设备)就可以扫描到它(被检设备)的MAC地址及其他附属信息(如设备名、设备类型等)。因此，只要我们在道路旁安装一个链路层一直处于扫描状态的蓝牙设备(蓝牙检测器)，当通过的车辆上带有一个处于广播状态的蓝牙设备时，我们就可以获得该蓝牙设备的MAC地址以及记录检测到的时间，即可完成对该车辆的检测。
由于使用蓝牙技术进行车辆检测具有检测快速、易于安装、环境适应性强、不破坏路面、价格低廉等特点，因此其非常适合用于交通车辆计数。
如图1所示的蓝牙车辆计数器，包括蓝牙检测模块(11)、中心控制单元(12)、显示单元(13)、通信单元(14)、存储单元(15)、时钟单元(16)。其中，蓝牙检测模块(11)与中心控制单元(12)连接，显示单元(13)与中心控制单元(12)连接，通信单元(14)与中心控制单元(12)连接存储单元(15)与中心控制单元(12)连接，时钟单元(16)与中心控制单元(12)连接。
需要说明的是，蓝牙检测模块，用于搜索周围的蓝牙设备，当含有蓝牙设备的车辆经过时，记录所述蓝牙设备的设备信息；中心控制单元，用于接收蓝牙检测模块记录的设备信息，并控制时钟单元添加时间信息至所述设备信息上；以及依据统计数据库的统计时间分析通过的车辆数；显示单元，用于将中心控制单元计算出的结果显示出来；时钟单元，用于受控于中心控制单元，将时间信息添加至设备信息上。存储单元，用于存储中心控制单元统计出的车辆数结果。蓝牙车辆计数器还包括一通信单元，用于将中心控制单元统计的车辆数结果发送给外部设备存储备份。中心控制单元还用于将统计数据库中的数据清除，开始下一个时间段的记录和统计。
在具体实施过程中，蓝牙检测模块(11)还包括一个外置蓝牙天线，用于放置在道路边发送和接收蓝牙信号。蓝牙检测模块(11)型号为BLK-BC04-L。蓝牙检测模块(11)一直且仅处于扫描状态，以降低功耗以及提高蓝牙搜索效率。中心控制单元(12)采用控制芯片型号为STM32F103系列单片机进行控制。显示单元(13)通过液晶显示屏显示检测到的蓝牙设备数或估计出的车辆通过数。通信单元(14)通过有线或无线通信方式与外界进行通信。存储单元(15)使用SD卡存储数据。时钟单元(16)采用DS12C887时钟芯片进行计时。
如图2所示，本发明的采用蓝牙技术的车辆计数方法的具体实施例，其包含以下步骤：
S201、当含有蓝牙设备的车辆通过蓝牙检测模块时，蓝牙检测模块检测到所述蓝牙设备的设备信息；
蓝牙检测模块(11)一直且仅处于查询状态，当含有蓝牙设备的车辆通过蓝牙检测模块(11)附近时，蓝牙检测模块(11)检测到该蓝牙设备的MAC码、设备类型码、蓝牙信号强度(RSSI)等信息。
以下说明通过蓝牙检测模块(11)进行车辆检测的原理：蓝牙技术规范规定每个蓝牙设备都具有一个全球唯一的MAC地址。当在蓝牙检测模块(11)附近的其他蓝牙设备开启广播状态时，处于查询状态的蓝牙检测模块(11)可以检测到该蓝牙设备的MAC地址及其他有关信息。因此当载有手机、平板电脑、蓝牙播放设备、蓝牙耳机等蓝牙设备的车辆通过蓝牙检测模块(11)附近时，蓝牙检测模块(11)可以检测到车内的蓝牙设备，则可以判断有一辆车经过蓝牙检测模块(11)附近。
S202、蓝牙检测模块将检测到的蓝牙设备的设备信息发送给中心控制单元；
当蓝牙检测模块(11)检测到有蓝牙设备经过时，将检测到的信息打包发送到中心控制单元(12)，其中检测到的信息包括蓝牙MAC地址、蓝牙信号强度(RSSI)、蓝牙设备类型码等按照一定格式进行打包。
S203、中心控制单元接收到蓝牙检测模块发送过来的设备信息后，读取时钟控制单元内的时间并将所述时间信息添加到设备信息中
中心控制单元(12)接收到蓝牙检测模块(11)发送过来的检测信息后，马上读取时钟单元(16)内的时间并将该时间信息添加到前述的检测信息中。
S204、中心控制单元将添加了时间信息的设备信息放入到统计数据库中；
中心控制单元(12)将添加了时间信息的检测信息放入统计数据库中。
以下具体说明统计数据库的作用和组织形式：统计数据库用于记录一个时间段(15分钟)内统计到的蓝牙设备信息并且避免对同一辆车重复计数。该数据库在统计时间段结束时由中心控制单元(12)统计信息并保存后清零，以便开始下一时间段的记录。由于蓝牙检测模块(11)可能对同一个蓝牙设备返回多次检测信息，因此可以通过与统计数据库内的信息进行对比，如果该蓝牙设备的MAC地址已经存在于统计数据库中，则不将该检测信息放入统计数据库，以此避免对同一蓝牙设备的重复计数；如果该蓝牙设备的MAC地址不在统计数据库中，则将该检测信息放入统计数据库。
S205、当统计时间达到时，中心控制单元对统计数据库中的数据进行处理和分析计算，统计出检测到的蓝牙设备数和车辆通过数；
当统计时间到达时，中心控制单元(12)对统计数据库中的数据进行处理和分析计算，最终统计出检测到的蓝牙设备数和估计出的车辆通过数。
以下具体说明通过检测到的蓝牙设备数来估计车辆通过数的方法：中心控制单元(12)接收蓝牙检测模块(11)发送的检测信息，然后当统计时间(15分钟)到达时，统计在15分钟内接收到的检测信息数，根据统计结果与历史数据库数据的相关性估计出该时间段内通过的车辆数，其中的历史数据库数据包括的信息是该路段不同的时间段、星期数、天气等条件下检测到的蓝牙设备数与实际通过道路的车辆数之间的关系，研究表明相同条件下的交通状态具有相似性；如该路段在每周五下午4：00-4:15检测到的蓝牙设备数与实际通过道路的车辆数之间的关系平均为1:10；则如果中心控制单元(12)统计到某个周五下午4:00-4:15检测到的蓝牙设备数为15个，则估计该时段通过的车辆数为150辆。
S206、中心控制单元将计算出的结果通过控制指令发送到显示单元，由显示单元显示统计结果。
中心控制单元(12)将计算出的结果通过控制指令发送到显示单元(13)，由显示单元(13)显示上述统计结果。
本发明实施例过程中，中心控制单元(12)还可以将统计数据库中数据以及统计出来的结果存储到存储单元(15)的SD卡中。
本发明实施例过程中，中心控制单元(12)在一个统计周期内完成之后，可以将统计数据库中的数据清除，以便开始下一个时间段的记录和统计。
本发明实施例过程中，中心控制单元(12)可以将检测的结果通过通信单元(14)发送到外界，以便备份及保存。
综上，在本发明实施例中，本发明采用蓝牙技术的车辆计数器及其计数方法降低了车辆检测计数成本，提高了车辆检测的环境适应性。由于使用蓝牙技术进行车辆检测具有检测快速、易于安装、环境适应性强、不破坏路面、价格低廉等特点，因此其非常适合用于交通车辆计数。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
另外，以上对本发明实施例所提供的蓝牙车辆计数器及其计数的方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种蓝牙车辆计数器，其特征在于，包括：
蓝牙检测模块，用于搜索周围的蓝牙设备，当含有蓝牙设备的车辆经过时，记录所述蓝牙设备的设备信息；
中心控制单元，用于接收蓝牙检测模块记录的设备信息，并控制时钟单元添加时间信息至所述设备信息上；以及依据统计数据库的统计时间分析通过的车辆数；
显示单元，用于将中心控制单元计算出的结果显示出来；
时钟单元，用于受控于中心控制单元，将时间信息添加至设备信息上。
2.如权利要求1所述的蓝牙车辆计数器，其特征在于，所述蓝牙车辆计算器还包括：
存储单元，用于存储中心控制单元统计出的车辆数结果。
3.如权利要求2所述的蓝牙车辆计数器，其特征在于，所述蓝牙车辆计数器还包括一通信单元，用于将中心控制单元统计的车辆数结果发送给外部设备存储备份。
4.如权利要求3所述的蓝牙车辆计数器，其特征在于，所述中心控制单元还用于将统计数据库中的数据清除，开始下一个时间段的记录和统计。
5.一种采用蓝牙车辆计数器进行计数的方法，其特征在于，包括：
当含有蓝牙设备的车辆通过蓝牙检测模块时，蓝牙检测模块检测到所述蓝牙设备的设备信息；
蓝牙检测模块将检测到的蓝牙设备的设备信息发送给中心控制单元；
中心控制单元接收到蓝牙检测模块发送过来的设备信息后，读取时钟控制单元内的时间并将所述时间信息添加到设备信息中；
中心控制单元将添加了时间信息的设备信息放入到统计数据库中；
当统计时间达到时，中心控制单元对统计数据库中的数据进行处理和分析计算，统计出检测到的蓝牙设备数和车辆通过数；
中心控制单元将计算出的结果通过控制指令发送到显示单元，由显示单元显示统计结果。
6.如权利要求5所述的采用蓝牙车辆计数器进行计数的方法，其特征在于，所述方法还包括：
中心控制单元将统计数据库中数据以及统计出来的结果存储到存储单元的SD卡中。
7.如权利要求6所述的采用蓝牙车辆计数器进行计数的方法，其特征在于，所述方法还包括：
中心控制单元将统计数据库中的数据清楚，用于开始下一个时间段的记录和统计。
8.如权利要求5至7任一项所述的采用蓝牙车辆计数器进行计数的方法，其特征在于，所述蓝牙设备的设备信息包括：蓝牙设备的MAC码、设备类型码、蓝牙信号强度。
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