CN105427611A - 一种车辆交通信息检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆交通信息检测装置及方法，装置包括一个或多个检测器、数据采集管理控制器和应用终端，应用终端与采集管理控制器通过无线网络连接、用于对检测器和采集管理控制器进行智能化管理，应用终端安装有用于管理所述交通信息检测装置的后台管理软件，检测器包括外壳以及设置在外壳内部的检测单元和第一无线供电单元，第一无线供电单元包括振动检测模块和第一电源供电模块，检测单元包括第一MCU，振动检测模块检测到有频率的振动时，激活第一电源供电模块给检测单元供电，同时唤醒第一MCU的休眠状态。实施本发明的车辆交通信息检测装置及方法，具有以下有益效果：能做到低功耗、能实现节点信息自动上报、能实现云端远程管理。

Description

一种车辆交通信息检测装置及方法

技术领域

本发明涉及车辆交通检测领域，特别涉及一种车辆交通信息检测装置及方法。

背景技术

随着城市道路车辆的增加，城市道路规划优化和交通诱导显得越来越重要，这就需要完善和准确的车辆交通信息检测。目前的车辆交通信息检测，大多数采用视频或线圈检测作为主流的交通检测方式，在城市众多的道路交叉路口中，需要布置大量的交通信息检测点，例如电子警察系统，基本上都是采用线圈作为触发方式。现有的车辆交通信息检测装置，在低功耗控制方面，主要还是停留在MCU间断性休眠检测模式，其不能做到低功耗，同时无法实现快速部署庞大交通信息检测节点的布设，以及快速安装调试，无法做到一键启动所有节点初始化，基本上还是处于单一的单独节点初始化方式；同时，交通信息检测装置控制功能简单，缺少后台交通检测装置智能化管理，无法实现节点信息自动上报，无法实现云端远程管理。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不能做到低功耗、无法实现节点信息自动上报、无法实现云端远程管理的缺陷，提供一种能做到低功耗、能实现节点信息自动上报、能实现云端远程管理的车辆交通信息检测装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种车辆交通信息检测装置，包括布设在道路监测点位置并用于检测车辆交通信息数据的一个或多个检测器，与每个所述检测器连接、用于收集每个所述检测器所检测的车辆交通信息数据、并对每个所述检测器进行管理控制的数据采集管理控制器，与所述采集管理控制器通过无线网络连接、用于对所述检测器和采集管理控制器进行智能化管理的应用终端，所述应用终端安装有用于管理所述交通信息检测装置的后台管理软件，所述检测器包括外壳以及设置在所述外壳内部的检测单元和第一无线供电单元，所述第一无线供电单元包括振动检测模块和第一电源供电模块，所述检测单元包括第一MCU，所述振动检测模块检测到有频率的振动时，激活所述第一电源供电模块给所述检测单元供电，同时唤醒所述第一MCU的休眠状态。

在本发明所述的车辆交通信息检测装置中，所述外壳采用高分子复合材料，所述外壳贴装在道路表面或埋入道路里面。

在本发明所述的车辆交通信息检测装置中，所述检测单元还包括隧穿磁阻效应传感器、数据采集模块、第一无线通信模块和第一铁电存储模块，所述隧穿磁阻效应传感器获取车辆经过时的波形信息，并将所述波形信息传送到所述数据采集模块转换成数字信号，所述数据采集模块将所述数字信号传送到所述第一MCU，所述第一MCU对所述数字信号进行处理并提取出车辆交通信息数据，将所述车辆交通信息数据存入到所述第一铁电存储模块，同时通过所述第一无线通信模块将所述车辆交通信息数据传送到所述数据采集管理控制器。

在本发明所述的车辆交通信息检测装置中，所述车辆交通信息数据包括车辆进入时刻、车辆占用车道时间、车辆行驶方向、车速和车型。

在本发明所述的车辆交通信息检测装置中，所述检测单元还包括第一实时时钟模块，所述第一实时时钟模块与所述第一MCU连接、用于记录所述车辆进入时刻和车辆占用车道时间。

在本发明所述的车辆交通信息检测装置中，所述第一无线供电单元还包括第一无线充电模块、第一电池模块和第一电池保护电路，所述第一无线充电模块的输出端与所述第一电池模块的输入端连接、用于给所述第一电池模块充电，所述第一电池保护电路的输入端与所述第一电池模块的输出端连接、用于对所述第一电池模块进行过充过放保护，所述第一电池保护电路的输出端与所述第一电源供电模块连接。

在本发明所述的车辆交通信息检测装置中，所述数据采集管理控制器包括管理控制单元和用于给所述管理控制单元供电的第二无线充电单元，所述管理控制单元包括第二无线通信模块、第二MCU、第二铁电存储模块、触摸屏、键盘矩阵、WIFI热点模块和第二实时时钟模块，通过所述触摸屏或键盘矩阵向所述第二MCU传送控制命令，所述第二MCU将所述控制命令通过所述第二无线通信模块传送到所述第一无线通信模块，所述第一无线通信模块将所述车辆交通信息数据通过所述第二通信模块传送到所述第二MCU，所述第二MCU将所述车辆交通信息数据传送到所述第二铁电存储模块进行存储，所述第二MCU通过所述WIFI热点模块与所述应用终端通讯并受所述应用终端的管理和控制，所述第二实时时钟模块与所述第二MCU连接、用于统一同步每个所述检测器的时间。

在本发明所述的车辆交通信息检测装置中，所述第二无线充电单元包括第二无线充电模块、第二电池模块、第二电池保护电路和第二电源供电模块，所述第二无线充电模块的输出端与所述第二电池模块的输入端连接、用于给所述第二电池模块供电，所述第二电池保护电路的输入端与所述第二电池模块的输出端连接、用于对所述第二电池模块进行过充过放保护，所述第二电池保护电路的输出端与所述第二电源供电模块的输入端连接，所述第二电源供电模块的输出端与所述管理控制单元连接、用于给所述管理控制单元供电。

在本发明所述的车辆交通信息检测装置中，所述应用终端为手机、平板电脑或基于安卓操作系统的终端。

本发明还涉及一种车辆交通信息检测方法，应用于上述车辆交通信息检测装置，所述车辆交通信息检测方法包括如下步骤：

A)将每个检测器布设安装好后，通过数据采集管理控制器查询当前所有检测器的在线情况；

B)所述数据采集管理控制器向每个所述检测器发送一键启动所有节点的初始化指令，每个所述检测器分别进行背景磁场矫正并记录；

C)所述数据采集管理控制器向每个所述检测器发送开始检测命令使每个所述检测器进入正常交通信息检测模式；

D)每个所述检测器通过主动式数据上传模式或被动式数据上传模式将检测的车辆交通信息数据上传给所述数据采集管理控制器；

E)所述数据采集管理控制器采用主动式数据接收模式或被动式数据接收模块接收所述车辆交通信息数据；

F)所述数据采集管理控制器将所述车辆交通信息数据通过无线网络传送到所述应用终端。

实施本发明的车辆交通信息检测装置及方法，具有以下有益效果：由于使用一个或多个检测器、数据采集管理控制器和应用终端，检测器布设在道路监测点位置，数据采集管理控制器收集每个检测器所检测的车辆交通信息数据、并对每个检测器进行管理控制的数据采集管理控制器，采集管理控制器通过无线网络与应用终端连接，应用终端用于对检测器和采集管理控制器进行智能化管理，这样就能实现节点信息自动上报、能实现云端远程管理检测器包括外壳以及设置在外壳内部的检测单元和第一无线供电单元，第一无线供电单元包括振动检测模块和第一电源供电模块，检测单元包括第一MCU，振动检测模块检测到有频率的振动时，激活第一电源供电模块给检测单元供电，同时唤醒第一MCU的休眠状态，相比连续性电源供电，极大地降低了检测器的功耗，所以其能做到低功耗、能实现节点信息自动上报、能实现云端远程管理。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明车辆交通信息检测装置及方法一个实施例中装置的结构示意图；

图2为所述实施例中检测器的结构框图；

图3为所述实施例中数据采集管理控制器的结构框图；

图4为所述实施例中方法的流程图。

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做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。

在本发明车辆交通信息检测装置及方法实施例中，其车辆交通信息检测装置的结构示意图如图1所示。图1中，该车辆交通信息检测装置包括检测器1、数据采集管理控制器2和应用终端3，其中，检测器1的个数为一个或多个，检测器1布设在道路监测点位置，检测器1用于检测车辆交通信息数据(也就是采集车辆交通信息数据，如车辆经过实践、车速和车型等等)，与数据采集管理控制器2实现数据交互，这样就能实现节点信息自动上报，数据采集管理控制器2与每个检测器1连接、用于收集每个检测器1所检测的车辆交通信息数据、并对每个检测器进行管理控制，如：一键启动所有节点初始化，数据采集管理控制器2受应用终端3的连接控制。应用终端3与采集管理控制器2通过无线网络连接、用于对检测器1和采集管理控制器2进行智能化管理，可实现对检测器1进行实时监控、参数配置，进行数据分析统计、报表输出、数据输出共享和云服务等功能，这样就能实现云端远程管理。值得一提的是，本实施例中，应用终端3安装有用于管理交通信息检测装置的后台管理软件，应用终端3可以为手机、平板电脑或基于安卓操作系统的终端。

图2为本实施例中检测器的结构框图。图2中，检测器1包括外壳11、检测单元12和第一无线供电单元13，其中，检测单元12和第一无线供电单元13均设置在外壳11的内部。本实施例中，检测器1采用振动供电方式，采用无源起振方式。第一无线供电单元13包括振动检测模块131和第一电源供电模块132，检测单元12包括第一MCU121，当有车辆经过时，地面会产生有频率的振动，当振动检测模块131检测到有频率的振动时，便会激活第一电源供电模块132给检测单元12供电，同时唤醒第一MCU121的休眠状态。相比连续性电源供电，极大地降低了检测器1的功耗，这样就能做到低功耗。

本实施例中，第一无线供电单元还包括第一无线充电模块133、第一电池模块134和第一电池保护电路135，其中，第一无线充电模块133的输出端与第一电池模块134的输入端连接、用于给第一电池模块134充电，第一电池保护电路135的输入端与第一电池模块134的输出端连接、用于对第一电池模块134进行过充过放保护，第一电池保护电路135的输出端与第一电源供电模块132连接。值得一提是，第一无线充电模块133与外部的无线充电器通过无线方式进行通讯，这样就可以做到以无线的进行充电。这样，无线充电器与检测器1之间就不需要线缆连接，增加了充电的方便性。

本实施例中，外壳11采用高分子复合材料，外壳11可以有两种，其中一种贴装在道路表面，另一种埋入道路里面。这两种均具有耐压耐腐蚀，防水防尘，体积小，安装快速便捷，对路面破坏极小等特性，适合快速部署庞大交通信息检测节点的布设，以及快速安装调试。

本实施例中，该检测单元12还包括隧穿磁阻效应传感器122、数据采集模块123、第一无线通信模块124和第一铁电存储模块125，其中，隧穿磁阻效应传感器122获取车辆经过时的波形信息，并将波形信息传送到数据采集模块123转换成数字信号，数据采集模块123将数字信号传送到第一MCU121，第一MCU121对数字信号进行处理并提取出车辆交通信息数据，将车辆交通信息数据存入到第一铁电存储模块125，同时通过第一无线通信模块124将车辆交通信息数据传送到数据采集管理控制器2，自动上报节点状态信息。将检测器1接收到数据采集管理控制器2的一键初始化命令时，检测器1会自动识别并记录道路无车状态下的背景磁场。所以其能做到一键启动所有节点初始化，而传统技术基本上还是处于单一的单独节点初始化方式。

值得一提的是，上述车辆交通信息数据包括车辆进入时刻、车辆占用车道时间、车辆行驶方向、车速和车型。其中，车辆进入时刻指的是检测器检测到车辆到来时记录的时间，车辆占用车道时间指的是检测器从检测到有车辆，到车辆离开的总时间。本实施例中，该检测单元12还包括第一实时时钟模块126，第一实时时钟模块126与第一MCU121连接、用于记录车辆进入时刻和车辆占用车道时间。

图3为本实施例中数据采集管理控制器的结构框图，图3中，该数据采集管理控制器2包括管理控制单元21和第二无线充电单元22，第二无线充电单元22用于给管理控制单元21供电，管理控制单元21包括第二无线通信模块211、第二MCU212、第二铁电存储模块213、触摸屏214、键盘矩阵215、WIFI热点模块216和第二实时时钟模块217，本实施例通过触摸屏214或键盘矩阵215向第二MCU212传送控制命令，第二MCU212将控制命令通过第二无线通信模块211传送到第一无线通信模块124，第一无线通信模块124将车辆交通信息数据通过第二通信模块211传送到第二MCU212，第二MCU212将车辆交通信息数据传送到第二铁电存储模块213进行存储，同时可控制、管理和查询当前每一个检测器1，实现所有检测器1的统筹管理及控制。第二MCU212通过WIFI热点模块216与应用终端3通讯并受应用终端3的管理和控制，具体就是通过WIFI热点模块216产生WIFI信号，供给应用终端3的链接控制，实现云端服务远程管理及控制，实现智能化管理。第二实时时钟模块217与第二MCU212连接、用于统一同步每个检测器1的时间。

本实施例中，第二无线充电单元22包括第二无线充电模块221、第二电池模块222、第二电池保护电路223和第二电源供电模块224，其中，第二无线充电模块221的输出端与第二电池模块222的输入端连接、用于给第二电池模块222供电，第二电池保护电路223的输入端与第二电池模块222的输出端连接、用于对第二电池模块222进行过充过放保护，第二电池保护电路223的输出端与第二电源供电模块224的输入端连接，第二电源供电模块224的输出端与管理控制单元21连接、用于给管理控制单元21供电。

本实施例还涉及一种车辆交通信息检测方法，其应用于本实施例中的上述车辆交通信息检测装置，其流程图如图4所示。图4中，该车辆交通信息检测方法包括如下步骤：

步骤S01将每个检测器布设安装好后，通过数据采集管理控制器查询当前所有检测器的在线情况：本步骤中，将每个检测器布设安装好后，通过数据采集管理控制器查询当前所有检测器的在线情况。

步骤S02数据采集管理控制器向每个检测器发送一键启动所有节点的初始化指令，每个检测器分别进行背景磁场矫正并记录：本步骤中，数据采集管理控制器向每个检测器发送一键启动所有节点的初始化指令，每个检测器可根据隧穿磁阻效应分别进行背景磁场矫正并记录。

步骤S03数据采集管理控制器向每个检测器发送开始检测命令使每个检测器进入正常交通信息检测模式：本步骤中，数据采集管理控制器向每个检测器发送开始检测命令，使每个检测器进入正常交通信息检测模式。

步骤S04每个检测器通过主动式数据上传模式或被动式数据上传模式将检测的车辆交通信息数据上传给数据采集管理控制器：本实施例中，检测器具有两种数据上传模式，一种是被动式数据上传模式，一种是主动式数据上传模式，由数据采集管理控制器发送的控制指令决定，两种模式均支持断点数据传输。当检测器处于被动式数据上传模式时，只有接收到数据采集管理控制器的数据上传命令，才会将采集存储到的车辆交通信息数据上传给数据采集管理控制器，当检测器处于主动式数据上传模式时，每经过一个车辆就将该车辆的车辆交通信息数据上传给数据采集管理控制器。本步骤中，每个检测器通过主动式数据上传模式或被动式数据上传模式将检测的车辆交通信息数据上传给数据采集管理控制器。

步骤S05数据采集管理控制器采用主动式数据接收模式或被动式数据接收模块接收车辆交通信息数据：本实施例中，数据采集管理控制器具有两种数据接收工作模式，一种是被动式数据接收模式，一种是主动式数据接收模式。当数据采集管理控制器处于被动式数据接收模式时，会自动接收检测器上传的车辆交通信息数据。当数据采集管理控制器处于主动式数据接收模式时，只有选择要接收检测器数据时，才会接收检测器上传的车辆交通信息数据。

步骤S06数据采集管理控制器将车辆交通信息数据通过无线网络传送到应用终端：本步骤中，数据采集管理控制器将车辆交通信息数据通过无线网络传送到应用终端。具体的，当数据采集管理控制器打开WIFI热点功能时，应用终端即可通过WIFI功能连接上数据采集管理控制器，可通过应用终端的2G/3G/4G网络实现云端远程管理所有的检测器，实现远程设置检测器的编号、对应车道号、车流方向、检测范围和检测参数等，并能够远程接收检测器的车辆交通信息数据，实现云端数据的共享。其能做到一键启动所有节点初始化，同时能实现节点信息自动上报，能实现云端远程管理。

总之，在本实施例中，通过隧穿磁阻效应车辆检测技术，使得该车辆信息检测装置具备更低功耗、智能化管理、云端远程控制及管理服务，易于大范围布设等功能特点，方便评估交通状况，实现云端数据共享以及远程交通监管。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆交通信息检测装置，其特征在于，包括布设在道路监测点位置并用于检测车辆交通信息数据的一个或多个检测器，与每个所述检测器连接、用于收集每个所述检测器所检测的车辆交通信息数据、并对每个所述检测器进行管理控制的数据采集管理控制器，与所述采集管理控制器通过无线网络连接、用于对所述检测器和采集管理控制器进行智能化管理的应用终端，所述应用终端安装有用于管理所述交通信息检测装置的后台管理软件，所述检测器包括外壳以及设置在所述外壳内部的检测单元和第一无线供电单元，所述第一无线供电单元包括振动检测模块和第一电源供电模块，所述检测单元包括第一MCU，所述振动检测模块检测到有频率的振动时，激活所述第一电源供电模块给所述检测单元供电，同时唤醒所述第一MCU的休眠状态。

2.根据权利要求1所述的车辆交通信息检测装置，其特征在于，所述外壳采用高分子复合材料，所述外壳贴装在道路表面或埋入道路里面。

3.根据权利要求1或2所述的车辆交通信息检测装置，其特征在于，所述检测单元还包括隧穿磁阻效应传感器、数据采集模块、第一无线通信模块和第一铁电存储模块，所述隧穿磁阻效应传感器获取车辆经过时的波形信息，并将所述波形信息传送到所述数据采集模块转换成数字信号，所述数据采集模块将所述数字信号传送到所述第一MCU，所述第一MCU对所述数字信号进行处理并提取出车辆交通信息数据，将所述车辆交通信息数据存入到所述第一铁电存储模块，同时通过所述第一无线通信模块将所述车辆交通信息数据传送到所述数据采集管理控制器。

4.根据权利要求3所述的车辆交通信息检测装置，其特征在于，所述车辆交通信息数据包括车辆进入时刻、车辆占用车道时间、车辆行驶方向、车速和车型。

5.根据权利要求4所述的车辆交通信息检测装置，其特征在于，所述检测单元还包括第一实时时钟模块，所述第一实时时钟模块与所述第一MCU连接、用于记录所述车辆进入时刻和车辆占用车道时间。

6.根据权利要求3所述的车辆交通信息检测装置，其特征在于，所述第一无线供电单元还包括第一无线充电模块、第一电池模块和第一电池保护电路，所述第一无线充电模块的输出端与所述第一电池模块的输入端连接、用于给所述第一电池模块充电，所述第一电池保护电路的输入端与所述第一电池模块的输出端连接、用于对所述第一电池模块进行过充过放保护，所述第一电池保护电路的输出端与所述第一电源供电模块连接。

7.根据权利要求3所述的车辆交通信息检测装置，其特征在于，所述数据采集管理控制器包括管理控制单元和用于给所述管理控制单元供电的第二无线充电单元，所述管理控制单元包括第二无线通信模块、第二MCU、第二铁电存储模块、触摸屏、键盘矩阵、WIFI热点模块和第二实时时钟模块，通过所述触摸屏或键盘矩阵向所述第二MCU传送控制命令，所述第二MCU将所述控制命令通过所述第二无线通信模块传送到所述第一无线通信模块，所述第一无线通信模块将所述车辆交通信息数据通过所述第二通信模块传送到所述第二MCU，所述第二MCU将所述车辆交通信息数据传送到所述第二铁电存储模块进行存储，所述第二MCU通过所述WIFI热点模块与所述应用终端通讯并受所述应用终端的管理和控制，所述第二实时时钟模块与所述第二MCU连接、用于统一同步每个所述检测器的时间。

8.根据权利要求7所述的车辆交通信息检测装置，其特征在于，所述第二无线充电单元包括第二无线充电模块、第二电池模块、第二电池保护电路和第二电源供电模块，所述第二无线充电模块的输出端与所述第二电池模块的输入端连接、用于给所述第二电池模块供电，所述第二电池保护电路的输入端与所述第二电池模块的输出端连接、用于对所述第二电池模块进行过充过放保护，所述第二电池保护电路的输出端与所述第二电源供电模块的输入端连接，所述第二电源供电模块的输出端与所述管理控制单元连接、用于给所述管理控制单元供电。

9.根据权利要求1所述的车辆交通信息检测装置，其特征在于，所述应用终端为手机、平板电脑或基于安卓操作系统的终端。

10.一种车辆交通信息检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的车辆交通信息检测装置，所述车辆交通信息检测方法包括如下步骤：

A)将每个检测器布设安装好后，通过数据采集管理控制器查询当前所有检测器的在线情况；

B)所述数据采集管理控制器向每个所述检测器发送一键启动所有节点的初始化指令，每个所述检测器分别进行背景磁场矫正并记录；

C)所述数据采集管理控制器向每个所述检测器发送开始检测命令使每个所述检测器进入正常交通信息检测模式；

D)每个所述检测器通过主动式数据上传模式或被动式数据上传模式将检测的车辆交通信息数据上传给所述数据采集管理控制器；

E)所述数据采集管理控制器采用主动式数据接收模式或被动式数据接收模块接收所述车辆交通信息数据；

F)所述数据采集管理控制器将所述车辆交通信息数据通过无线网络传送到所述应用终端。