CN201440302U - 一种无线车辆探测器 - Google Patents

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张盎然
占晓斌
杨洪华
章忠兴
张云
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Abstract

本实用新型属于交通控制领域，是一种交通流量统计的探测装置。一种无线车辆探测器，包括电源模块、微处理器模块，还包括与微处理器模块连接用于测量车辆信息的磁感式地磁探测模块以及与微处理器模块连接用于发送测量到的车辆信息的无线发送模块。本实用新型的无线车辆探测器采用磁感式地磁探测模块与无线发送模块相结合，通过磁感式地磁探测模块探测车辆的信息，再通过无线发送模块将探测到的车辆信息的发送出去；采用高灵敏度磁感传感器，功耗低，适于采用电池长期供电使用，体积小巧的磁感传感器，安装施工方便，不需大面积切割道路，设备采用无线通信方式传输信号，无需馈线连接，施工方便。

Description

一种无线车辆探测器
技术领域
本实用新型属于交通控制领域，是一种交通流量统计的探测装置。
技术背景
车流信息采集是现代智能交通技术领域中极为重要的一环，自适应红绿灯信号控制机、公交车进出站、智能停车等等应用都离不开对车辆信息的准确采集，车辆探测器就是其中最重要的一种设备。目前实际使用比较普遍的车辆探测技术有以下几种：环形地感线圈、小型电感传感器、磁阻传感器、红外探测、微波探测、视频检测等几种方法。环形地感线圈是最为普遍使用的一种检测方法，具体实施是在车道中间切割一个环形槽埋设线圈，线圈通过馈线引入一个LC振荡电路，检测频率变化就可以探测车辆通过情况，其优点在灵敏度较高、漏检率低，缺点是施工维护不便，线圈面积大，重型车辆碾压路面易造成线圈损坏。小型电感传感器检测和环形地感线圈检测原理类似，无需埋设较大环形线圈，磁阻传感器则通过电阻率随磁场变化的原理来探测车辆，设备体积小施工较方便，但这类产品设计中同样需要通过布线将检测到的信号传输出去。红外探测易于受到阳光影响，微波探测和视频探测都易受气候日照等条件影响。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种体积小、灵敏度高，安装维护方便，不需要大面积破坏路面施工的无线车辆探测器。
本实用新型技术方案如下：一种无线车辆探测器，包括电源模块、微处理器模块，还包括与微处理器模块连接用于测量车辆信息的磁感式地磁探测模块以及与微处理器模块连接用于发送测量到的车辆信息的无线发送模块。
作为优选，所述的微处理器模块与无线发送模块采用无线发送器和微处理器集成一体的无线单片机CC2510或CC1110；将微处理器模块与无线发送模块集成为一体使整个装置更加的简便小巧。
作为优选，所述的磁感式地磁探测模块包括磁感传感器，磁感传感器连接相匹配的磁感传感器驱动控制器，磁感传感器驱动控制器通过SPI接口与微处理器模块输入端连接。
作为优选，所述的磁感式地磁探测模块包括磁感传感器，磁感传感器连接相匹配的振荡电路，振荡电路与微处理器模块输入端连接。
作为优选，所述的磁感传感器为PNI Sen-XY磁感传感器，所述的磁感传感器驱动控制器为PNI11096磁感传感器驱动控制器。
作为优选，所述的电源模块采用太阳能-超级电容模块，太阳能-超级电容模块由太阳能板、充电开关、电压检测电路、超级电容组成，太阳能板通过充电开关和超级电容相连接，电压检测电路分为两路，一路连接太阳能板，另一路连接超级电容，电压检测电路输出端和微处理器模块连接。微处理器模块通过电压检测电路获取太阳能板电压和超级电容的电压，控制充电开关控制太阳能板对超级电容充放电，超级电容电压过高停止充电，使其不过充；所述的太阳能-超级电容模块连接有稳压电路。
作为优选，所述的电源模块还包括锂亚硫酰氯电池，锂亚硫酰氯电池通过二极管与微处理器模块连接；装置通过太阳能-超级电容电池和锂亚硫酰氯电池双电源供电，在太阳充足的情况下用太阳能-超级电容电池供电，当阴雨天或者晚上没有太阳的时候通过锂亚硫酰氯电池供电，保证了探测器较长时间的正常工作。
作为优选，所述的电源模块与微处理器模块之间连接有电源开关；当不需要进行车辆探测时，可通过关闭电源开关来节约能量。
作为优选，所述的电源开关采用滚珠开关或水银开关；探测器被倒置时电源断开，倾斜度控制电源开关，可以确保设备在生产、运输、储存时不消耗能量。
作为优选，所述的无线发送模块天线采用PCB印刷天线或弹簧螺旋天线；为简化安装，无线天线采用PCB印制天线或弹簧螺旋天线。
本实用新型的无线车辆探测器采用磁感式地磁探测模块与无线发送模块相结合，通过磁感式地磁探测模块探测车辆的信息，再通过无线发送模块将探测到的车辆信息的发送出去；采用高灵敏度磁感传感器，功耗低，适于采用电池长期供电使用，体积小巧的磁感传感器，安装施工方便，不需大面积切割道路，设备采用无线通信方式传输信号，无需馈线连接，施工方便。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理框图；
图2为太阳能-超级电容模块的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述：
如图1所示，一种无线车辆探测器，包括电源模块、微处理器模块，还包括与微处理器模块连接用于测量车辆信息的磁感式地磁探测模块以及与微处理器模块连接用于发送测量到的车辆信息的无线发送模块。微处理器模块与无线发送模块采用无线发送器和微处理器集成一体的无线单片机CC2510或CC1110。磁感式地磁探测模块有两种实现方式，实现方式一：由一个或两个PNI Sen-XY磁感传感器组成一维或二维检测方式和PNI11096磁感传感器驱动控制器连接，PN111096磁感传感器驱动控制器通过SPI串行数据端口和无线单片机连接，单片机直接读取模数转换信号探测车辆。
实现方式二：由一个或两个PNI Sen-XY磁感传感器组成一维或二维检测方式和LR振荡电路连接，通过输出方波连接到无线单片机中断/计数端口，单片机通过测量方波的频率变化来间接测量磁场信号的变化。
如图2所示，所述的电源模块采用太阳能-超级电容模块，太阳能-超级电容模块由太阳能板、充电开关、电压检测电路、超级电容组成，太阳能板通过充电开关和超级电容相连接，电压检测电路分为两路，一路连接太阳能板，另一路连接超级电容，电压检测电路输出端和微处理器模块连接。微处理器模块通过电压检测电路获取太阳能板电压和超级电容的电压，控制充电开关控制太阳能板对超级电容充放电，超级电容电压过高停止充电，使其不过充。太阳能-超级电容模块连接有稳压电路。
所述的电源模块还包括锂亚硫酰氯电池，锂亚硫酰氯电池通过二极管与微处理器模块连接；电源模块与微处理器模块之间连接有电源开关；电源开关采用滚珠开关或水银开关；无线发送模块天线采用PCB印刷天线或弹簧螺旋天线。太阳能-超级电容模块输出到稳压电路产生3.3V电源作为整个装置的主电源；锂亚硫酰氯电池通过二极管和主电源连接作为备用电源，主电源高于3V，二极管截止，备用电源停止供电，当晚上或者阴雨天太阳能供电不足时，主电源低于3V，二极管导通，备用电源开始供电。
当无线车辆探测器进行工作时，微处理器模块定时读取磁感传感器测量数据，和设定值进行判断比较确定磁场是否受到扰动，当磁扰动超过设定值时，即认为有车辆经过被探测到，此时无线单片机启动无线发送模块发送车辆被探测到的信息给交通信号控制机。完成一次测量后，无线单片机进入休眠状态，等待下一次测量周期时钟中断。根据设定不同的测量周期可以调节可探测的最大车速，测量周期越短可探测的车速越快。

Claims (10)

1.一种无线车辆探测器，包括电源模块、微处理器模块，其特征在于，还包括与微处理器模块连接用于测量车辆信息的磁感式地磁探测模块以及与微处理器模块连接用于发送测量到的车辆信息的无线发送模块。
2.根据权利要求1所述的一种无线车辆探测器，其特征在于，所述的微处理器模块与无线发送模块采用无线发送器和微处理器集成一体的无线单片机CC2510或CC1110。
3.根据权利要求1或2所述的一种无线车辆探测器，其特征在于，所述的磁感式地磁探测模块包括磁感传感器，磁感传感器连接相匹配的磁感传感器驱动控制器，磁感传感器驱动控制器通过SPI接口与微处理器模块输入端连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种无线车辆探测器，其特征在于，所述的磁感式地磁探测模块包括磁感传感器，磁感传感器连接相匹配的振荡电路，振荡电路与微处理器模块输入端连接。
5.根据权利要求3所述的一种无线车辆探测器，其特征在于，所述的磁感传感器为PNI Sen-XY磁感传感器，所述的磁感传感器驱动控制器为PNI11096磁感传感器驱动控制器。
6.根据权利要求3所述的一种无线车辆探测器，其特征在于，所述的电源模块采用太阳能-超级电容模块，太阳能-超级电容模块由太阳能板、充电开关、电压检测电路、超级电容组成，太阳能板通过充电开关和超级电容相连接，电压检测电路分为两路，一路连接太阳能板，另一路连接超级电容，电压检测电路输出端和微处理器模块连接；所述的太阳能-超级电容模块连接有稳压电路。
7.根据权利要求6所述的一种无线车辆探测器，其特征在于，所述的电源模块还包括锂亚硫酰氯电池，锂亚硫酰氯电池通过二极管与微处理器模块连接。
8.根据权利要求7所述的一种无线车辆探测器，其特征在于，所述的电源模块与微处理器模块之间连接有电源开关。
9.根据权利要求8所述的一种无线车辆探测器，其特征在于，所述的电源开关采用滚珠开关或水银开关。
10.根据权利要求1或2所述的一种无线车辆探测器，其特征在于，所述的无线发送模块天线采用PCB印刷天线或弹簧螺旋天线。
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