CN104881997A - 基于蓝牙与线圈技术的实时交通参数采集设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于蓝牙与线圈技术的实时交通参数采集设备，包括核心处理器、传感器单元、数据存储传输单元、供电单元；所述传感器单元包括：蓝牙处理模块、蓝牙天线、GPS模块、GPS天线、线圈处理模块、线圈；所述核心处理器，用于将所述车载蓝牙信息、GPS定位信息、电子脉冲信号通过所述数据存储传输单元进行本地存储以及向外传输；所述供电单元，用于提供电源。本发明主要用来采集和获得路段车辆行程时间、路段车辆平均速度、路段车流量等交通参数，解决了现有的检测设备存在的不能够实时采集数据、受气候环境影响大、适用性不强等问题。

Description

基于蓝牙与线圈技术的实时交通参数采集设备

技术领域

本发明属于交通信息采集分析领域，涉及一种基于蓝牙与线圈技术的实时交通参数采集设备，尤其涉及一种基于蓝牙与线圈技术的车辆检测、路段车辆行程时间、路段车辆平均速度、路段车流量等交通参数的实时采集设备。

背景技术

随着国民经济的飞速发展和城市化进程的加快，我国的机动车拥有量以及道路交通量都迅速增加。尤其是在北京、上海、广州、深圳等大城市，交通拥挤堵塞严重，交通事故增加，环境污染严重等交通环境问题是我国城市发展面临的极其严峻的现实问题。解决交通问题一般的方法是想办法修建更多道路，但对于有限的城市土地资源来说，可供修建新道路的空间越来越小。此外，单独从车辆方面或者单独从道路方面考虑，都很难解决复杂的交通问题。将车、路、人综合起来考虑，发展智能交通系统，是解决城市交通问题一个新的思路和方式。

发展智能交通系统，首要的问题就是解决交通参数采集问题，而获得实时可靠的交通信息一直是智能交通系统发展的瓶颈问题。对于实时交通数据采集，目前主要有超声波检测设备、雷达检测设备、光电检测设备、红外线检测设备、摄像机等静态交通数据采集方式，也有利用浮动车、全球定位系统(GPS)、手机定位等动态交通数据采集方式。摄像机(视频监控)是定点检测的主要手段。视频监控技术的优点是比较直观，可以得到较全面地交通信息，其缺点是成本高，数据整理工作量很大，可靠性受天气影响较大。GPS作为动态交通信息采集的主要手段，得到了广泛的应用。其特点是精度高、速度快，但在实际应用中也有一些问题，比如存在采集盲区、样本容量小，建设和运营成本较高等。基于移动通讯的交通信息采集技术，是利用手机定位来推算交通流的状况，从而获取相应的交通信息，其优点是覆盖范围广，样本容量大，成本相对较低，但是其定位精度、技术的适用性等方面有待研究。

现有的蓝牙技术不能够获得路段车流量；现有的蓝牙技术没有GPS定位系统， 不能够高效地明确设备的具体位置；现有的蓝牙技术没有GSM模块以及WIFI模块，不能够无线传输数据，因此不能够实时地获得交通参数；现有的蓝牙技术没有电源插头，在某些特定条件下不能有效利用电源进行供电，存在断电的可能性；现有的线圈技术能够获得路段车流量参数，但是不能高效方便地获得路段车辆行程时间、路段车辆平均速度。

通过比较以上各类的检测设备以及分析现有检测设备的优劣特点，本发明选择采用蓝牙与线圈技术制作的实时交通参数采集设备。该技术能够弥补蓝牙交通参数采集设备和线圈交通参数采集设备的不足，高效准确地进行车辆检测，获得路段车辆行程时间、路段车辆平均速度、路段车流量等交通参数。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于蓝牙与线圈技术的实时交通参数采集设备。

根据本发明提供的一种基于蓝牙与线圈技术的实时交通参数采集设备，其特征在于，包括核心处理器、传感器单元、数据存储传输单元、供电单元；

所述传感器单元包括：蓝牙处理模块、蓝牙天线、GPS模块、GPS天线、线圈处理模块、线圈；蓝牙处理模块通过蓝牙天线检测车载蓝牙信息；GPS模块通过GPS天线获取GPS定位信息；线圈处理模块通过铺设横跨在路面下的线圈接收电子脉冲信号；

所述核心处理器，用于将所述车载蓝牙信息、GPS定位信息、电子脉冲信号通过所述数据存储传输单元进行本地存储以及向外传输；

所述供电单元，用于提供电源。

优选地，所述数据存储传输单元，包括如下装置：

数据存储模块，用于存储所述车载蓝牙信息、GPS定位信息、电子脉冲信号；

GSM模块，用于以GSM通信方式传输所述车载蓝牙信息、GPS定位信息、电子脉冲信号；

WiFi模块，用于以WiFi通信方式传输所述车载蓝牙信息、GPS定位信息、电子脉冲信号。

优选地，所述供电单元，包括太阳能供电模块。

优选地，所述车载蓝牙信息包括车载或乘员蓝牙设备的MAC地址。

优选地，所述核心处理器，包括如下任一个或任多个装置：

交通流量获取模块，用于根据本地和远程两个线圈处理模块获取到相同的蓝牙设备的MAC地址的数量，获取本地和远程两个线圈处理模块之间路段的交通流量信息；

旅行时间获取模块，用于根据本地和远程两个蓝牙处理模块获取到同一蓝牙设备的MAC地址的不同获取时间，通过计算所述不同获取时间之间的时间差来确定该MAC地址所对应蓝牙设备的旅行时间；

旅行路程获取模块，用于根据获取到同一蓝牙MAC地址的本地和远程两个蓝牙处理模块对应的不同的GPS定位信息，获取：

-该MAC地址所对应蓝牙设备的旅行距离和/或旅行起止点信息；和/或

-路段的旅行距离；

优选地，所述核心处理器，包括如下装置：

旅行平均速度获取模块，用于根据旅行时间和旅行距离获取蓝牙设备和/或路段的旅行平均速度。

优选地，所述旅行路程获取模块，用于以地图匹配方式得到本地和远程两个蓝牙处理模块对应的不同的GPS定位信息所对应的路段和具体位置，根据路段和具体位置得到本地和远程两个蓝牙处理模块之间的路段距离作为旅行距离。

优选地，所述本地和远程两个蓝牙处理模块位于同一路段。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明主要用来采集和获得路段车辆行程时间、路段车辆平均速度、路段车流量等交通参数，解决了现有的检测设备存在的不能够实时采集数据、受气候环境影响大、适用性不强等问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例的结构图。

图中：

1为GPS天线；

2为蓝牙天线； 

3为线圈。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明涉及一种基于蓝牙与线圈技术的实时交通参数采集设备，该设备主要包括主机盒、核心处理器、传感器区、供电区、数据储存传输区。其中，传感器区包括蓝牙处理模块、蓝牙天线、GPS模块、GPS天线、线圈处理模块、线圈，供电区包括太阳能充电控制器、太阳能电池板、蓄电池、电源插头，数据储存传输区包括数据储存模块、GSM模块、WIFI模块。通过本发明能够实现车辆检测，实时地估计路段车辆行程时间、路段车辆平均速度、路段车流量等交通参数，提供设备短信报警功能，解决了现有的检测设备存在的检测参数有限、不能够实时采集数据、受气候环境影响大、适用性不强等问题。

本发明提供的基于蓝牙与线圈技术的实时交通参数采集设备，主要包括主机盒、核心处理器、传感器区、供电区、数据储存传输区。其中，传感器区包括蓝牙处理模块、蓝牙天线、GPS模块、GPS天线、线圈处理模块、线圈；供电区包括太阳能充电控制器、太阳能电池板、蓄电池、电源插头；数据储存传输区包括数据储存模块、GSM模块、WIFI模块。除去蓝牙天线、GPS天线、线圈、太阳能电池板、电源线插头延伸在主机盒以外，其余模块均布置在主机盒以内。蓝牙天线伸出主机盒外，主要用于接收车载蓝牙信息；线圈铺横跨在路面下，主要用于接收电子脉冲信号；太阳能电池板伸出主机盒外，朝向南方，主要用于接受太阳能；电源线插头伸出主机盒外，主要用于某些可接入220V交流电进行供电的情形。

本发明安装在道路一侧，线圈铺横跨在路面下，如果车辆上有蓝牙设备(蓝牙耳机、智能手机、平板电脑、蓝牙耳机等)并打开，蓝牙处理模块可以获得通过该地点的车辆MAC地址；而线圈处理模块能够获得通过该地点的车辆数。配合一段道路上的另外一个设备，通过计算，可以得到该路段的路段车辆行程时间、路段车辆平均速度、路段车流量等交通参数。

传感器区内的蓝牙处理模块、GPS模块、线圈处理模块均与核心处理器相连，蓝牙天线与蓝牙处理模块相连，GPS天线与GPS模块相连，线圈与线圈处理模块相连；供电 区内的蓄电池与核心处理器相连进行供电，太阳能电池板、蓄电池、电源插头均与太阳能充电控制器相连。数据储存传输区内数据储存模块、GSM模块、WIFI模块均与核心处理器相连。参看附图1。

优选地，核心处理器型号为ARMSYS6410核心开发板；蓝牙处理模块型号为LYT-Bluetooth评估板；GPS模块型号为SIRF3；线圈处理模块型号为STC89C52单片机；太阳能充电控制器型号为morningstar ss-6l-12；太阳能电池板型号为QH-Se202；蓄电池型号为NP12-12；GSM模块型号为GTM900B；WIFI模块型号为ASUS WL-167g。

本发明可以放置在道路旁边地面上，或者固定在路边的电线杆、路灯灯柱、专用支撑杆上等；核心处理器、蓝牙处理模块、GPS模块、线圈处理模块、太阳能充电控制器、蓄电池、数据储存模块、GSM模块、WIFI模块利用螺丝钉固定在主机盒中；蓝牙天线固定在主机盒外、可以进行旋转对准道路方向；GPS天线固定在主机盒外；线圈横跨在路面下；电源线插头延伸出主机盒外；太阳能电池板伸出主机盒外，朝向南方。

本发明由于采用电源插头以及蓄电池、太阳能电池板的供电组合，因此可以采用多种方式供电。如果本设备固定在电线杆或者路灯灯柱等方便直接通过电源插头供电的地方，可以采用直接采用220V交流电的供电方式，可以保证7天24小时不间断供电；如果采用了太阳能电池板供电方式，在有光照情况下，可为蓄电池充电，并保证设备7天24小时不间断供电；在无光照情况下，充满电的蓄电池保证设备可以保证大约120小时的正常工作。

由于该设备带有GPS模块，因此远端处理中心服务器可以获得各个设备(即所述基于蓝牙与线圈技术的实时交通参数采集设备)的位置经纬度坐标并由此算出相对应设备间的距离(假设路段时大约直线)；如果车辆上有蓝牙设备(蓝牙耳机、智能手机、平板电脑、蓝牙耳机等)并打开，蓝牙处理模块可以获得通过该地点的车辆MAC地址，并将相对应的MAC地址、检测时刻存储在数据储存模块(主要是一张Micro SD(TF)卡)中，并可以实时地将数据通过GSM模块或者WIFI模块上传到远端处理中心服务器中，远端处理中心服务器可以实时地计算出计算路段车辆行程时间；再根据各设备之间的计算出的距离，从而得到路段车辆平均速度；当车辆通过道路上的线圈或停在线圈上时，车辆自身铁质切割磁通线，引起线圈回路电感量的变化，线圈处理模块通过检测该电感变化量就可以检测出车辆的存在，电感变化量可以储存在数据储存模块(主要是一张Micro SD(TF)卡)中，并可以实时地将数据通过GSM模块或者WIFI模块上传到远端处理中心服务器中，远端处理中心服务器可以实时地计算出计算路段一定时间间隔内的 交通流量；当检测到设备电压不正常(过高或者过低)、GPS定位在连续时间阈值内无法定位等设备异常时，通过GSM模块可以向特定的手机号码发送对应的异常报警短信。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种基于蓝牙与线圈技术的实时交通参数采集设备，其特征在于，包括核心处理器、传感器单元、数据存储传输单元、供电单元；

所述传感器单元包括：蓝牙处理模块、蓝牙天线、GPS模块、GPS天线、线圈处理模块、线圈；蓝牙处理模块通过蓝牙天线检测车载蓝牙信息；GPS模块通过GPS天线获取GPS定位信息；线圈处理模块通过铺设横跨在路面下的线圈接收电子脉冲信号；

所述核心处理器，用于将所述车载蓝牙信息、GPS定位信息、电子脉冲信号通过所述数据存储传输单元进行本地存储以及向外传输；

所述供电单元，用于提供电源。

2.根据权利要求1所述的基于蓝牙与线圈技术的实时交通参数采集设备，其特征在于，所述数据存储传输单元，包括如下装置：

数据存储模块，用于存储所述车载蓝牙信息、GPS定位信息、电子脉冲信号；

GSM模块，用于以GSM通信方式传输所述车载蓝牙信息、GPS定位信息、电子脉冲信号；

WiFi模块，用于以WiFi通信方式传输所述车载蓝牙信息、GPS定位信息、电子脉冲信号。

3.根据权利要求1所述的基于蓝牙与线圈技术的实时交通参数采集设备，其特征在于，所述供电单元，包括太阳能供电模块。

4.根据权利要求1所述的基于蓝牙与线圈技术的实时交通参数采集设备，其特征在于，所述车载蓝牙信息包括车载或乘员蓝牙设备的MAC地址。

5.根据权利要求4所述的基于蓝牙与线圈技术的实时交通参数采集设备，其特征在于，所述核心处理器，包括如下任一个或任多个装置：

交通流量获取模块，用于根据本地和远程两个线圈处理模块获取到相同的蓝牙设备的MAC地址的数量，获取本地和远程两个线圈处理模块之间路段的交通流量信息；

旅行时间获取模块，用于根据本地和远程两个蓝牙处理模块获取到同一蓝牙设备的MAC地址的不同获取时间，通过计算所述不同获取时间之间的时间差来确定该MAC地址所对应蓝牙设备的旅行时间；

旅行路程获取模块，用于根据获取到同一蓝牙MAC地址的本地和远程两个蓝牙处理模块对应的不同的GPS定位信息，获取：

-该MAC地址所对应蓝牙设备的旅行距离和/或旅行起止点信息；和/或

-路段的旅行距离。

6.根据权利要求5所述的基于蓝牙技术的实时交通数据采集分析系统，其特征在于，所述核心处理器，包括如下装置：

旅行平均速度获取模块，用于根据旅行时间和旅行距离获取蓝牙设备和/或路段的旅行平均速度。

7.根据权利要求6所述的基于蓝牙技术的实时交通数据采集分析系统，其特征在于，所述旅行路程获取模块，用于以地图匹配方式得到本地和远程两个蓝牙处理模块对应的不同的GPS定位信息所对应的路段和具体位置，根据路段和具体位置得到本地和远程两个蓝牙处理模块之间的路段距离作为旅行距离。

8.根据权利要求7所述的基于蓝牙技术的实时交通数据采集分析系统，其特征在于，所述本地和远程两个蓝牙处理模块位于同一路段。