CN203455952U - 智能地磁车辆传感器 - Google Patents

Abstract

智能地磁车辆传感器，属于交通管制监控系统技术领域。可用于道路、停车场车辆的检测以及煤矿行业矿车的检测。包括微处理器CPU1、微处理器CPU2、通讯接口模块、开关量输出模块、状态指示模块和参数设置模块，微处理器CPU1内集成磁阻传感器、放大器和A/D转换器，处理器CPU1与微处理器CPU2互连，微处理器CPU2分别与状态指示模块和开关量输出模块相连，微处理器CPU2与通讯接口模块互联，参数设置模块与微处理器CPU2相连。与现有技术相比，采用双CPU结构控制完全实现智能化，具有体积小、安装、维护方便、不必封闭车道、对路面破坏小，使用寿命长、灵敏度高、使用范围广等优点。

Description

智能地磁车辆传感器

技术领域

智能地磁车辆传感器，属于交通管制监控系统技术领域。具体涉及一种交通数据采集用智能地磁车辆传感器。可用于道路交通、停车场车辆的检测以及采矿行业矿车的检测。 

背景技术

随着经济的飞速发展，基础设施的投资力度越来越大，表现之一就是道路建设。但是由于道路建设周期一般较长，其增长远远跟不上车辆的急剧增长，使得交通状况日益恶化，这几乎成为所有城市的通病。改变目前这种交通现状的有效解决办法就是在城市交通管理部门建立完善的交通监控系统。交通监控系统的主要目标是适应动态交通状况的变化。即通过采集交通数据并将其传输到交通管理中心，在中心进行分析，根据分析结果，中心通过控制车辆出入和信号灯，从而更好地管制交通；中心还可以利用这些数据在发生交通事故时迅速采取措施。同时管理中心可把采集的交通数据传给司机，这有助于减缓交通拥挤，优化行车路线。运用交通监控系统可以提高现有道路的通行能力，协调处理突发性交通事件，缓和交通阻塞，从而改善交通状况。数据采集系统在交通监控系统中起着非常重要的作用，所以研究有更高应用价值的数据采集系统是必要的。车辆检测传感器是数据采集系统的关键部分，传感器的性能对数据采集系统的准确性起决定作用。传统的交通数据采集是通过在路面上铺设地感线圈传感器，这种方法有以下缺点： 

　　1、线圈在安装或维护时必须直接埋入车道，这样交通会受到阻碍；

　　2、埋置线圈的切缝软化了路面，容易使路面受损；

　　3、工程施工时，出于无意或由于需要切断线圈的现象也会发生，结果常常使线圈无法使用；

　　4、感应线圈易受到冰冻、盐碱或繁忙交通的影响；

　　5、感应线圈寿命一般为2年，之后要破坏路面，重新铺设等。其它传感器如超声波传感器容易受环境的影响，当风速6级以上时，反射波产生漂移而无法正常检测；探头下方通过的人或物也会产生反射波，造成误检；红外传感器工作现场的灰尘、冰雾会影响系统的正常工作。　   

　　而且，以上几种传感器都是根据车长来识别车辆的类型，无法识别载重车辆。

在未来的智能交通运输系统中，交通数据采集器将大范围覆盖街道和公路，从而发挥数据采集的优势。传感器的检测准确度对区域监控方案的产生非常重要，所以用一种先进的、稳定准确的传感系统代替现有的落后的传感系统就成为一个亟待解决的问题。 

中国专利号：201120233737.X，名称为：车辆地磁传感器的实用新型，设计了一种能够解决上述技术问题的传感器，但存在的主要问题是不能实现智能化。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种体积小施工量少和对路面的破坏更小，灵敏度高、使用寿命更长的智能地磁车辆传感器。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该智能地磁车辆传感器，其特征在于：包括微处理器CPU1、微处理器CPU2、通讯接口模块、开关量输出模块、状态指示模块和参数设置模块。微处理器CPU1内集成磁阻传感器、放大器和A/D转换器，微处理器CPU1与微处理器CPU2互连，微处理器CPU2分别与状态指示模块和开关量输出模块相连，微处理器CPU2与通讯接口模块互联，参数设置模块与微处理器CPU2相连。利用微处理器CPU2，实现传感器的自诊断、自适应功能。 

所述的微处理器CPU1采用STC1104LE或STC1105LE芯片。 

所述的微处理器CPU2采用HMC5883L或HMC5843芯片。 

地球的磁场在几公里之内基本上是恒定的，但大型的铁磁性物体会对地球磁场产生巨大的扰动，地磁传感器可以分辨出地球磁场0.2‰的变化，而当车辆通过时对地磁的影响将达到地磁强度的几分之一，因此利用地磁传感器来探测车辆，具有极高的灵敏度，地磁传感器就是通过探测车辆通过时对地球磁场产生的扰动来探测车辆的。 

与现有技术相比，本实用新型的智能地磁车辆传感器与现有技术的地感线圈检测器相比，所具有的有益效果是： 

1、采用双CPU结构控制，完全实现传感器智能化。

2、体积小、安装、维修方便，不必封闭车道、对路面破坏小，安装只需要在路面开一条15毫米宽的缝，当在检测点吊架或侧面安装时不用破坏路面,维修时只需检查地磁传感器即可；检测点不易遭到破坏，不受路面移动影响。 

3、使用寿命长，地磁传感器是利用地球磁场在铁磁物体通过时的变化来检测，所以它不受气候的影响。 

4、灵敏度高，通过对灵敏度的设置可以识别铁磁性物体的大小，可以大致判断出车辆的类型。 

5、对非铁磁性物体没有反应，因此可以有效地减少误检。 

6、使用范围广: 该智能地磁车辆传感器可用于道路、停车场车辆的检测以及煤矿行业矿车的检测。 

附图说明

图1是智能地磁车辆传感器的电路原理框图。 

具体实施方式

图1是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1对本智能地磁车辆传感器做进一步说明。 

参照附图1：本智能地磁车辆传感器，由微处理器CPU1、微处理器CPU2、通讯接口模块、开关量输出模块、状态指示模块和参数设置模块组成，微处理器CPU1内集成磁阻传感器、放大器和A/D转换器，微处理器CPU1与微处理器CPU2互连，微处理器CPU2分别与状态指示模块和开关量输出模块相连，微处理器CPU2与通讯接口模块互联，参数设置模块与微处理器CPU2相连。 

电源分别与微处理器CPU1、微处理器CPU2、通讯接口模块、开关量输出模块、状态指示模块和参数设置模块相连，为其提供所需工作电压。 

微处理器CPU1内集成的磁阻传感器、放大器和A/D转换器，是在微处理器CPU1内部集成磁阻传感器阵列、放大器和精密A/D转换器。 

磁阻传感器、放大器和A/D转换器也可以不集成在CPU1内。 

工作原理与工作过程如下：安装时，首先在路面开一条15毫米宽的缝，将本智能地磁车辆传感器安装在路面的缝内并密封好，接通电源，本智能地磁车辆传感器工作，当铁磁物体如车辆在本智能地磁车辆传感器附近出现的时候会导致周围的地球磁力线发生弯曲和密度的变化，磁阻传感器感知这种微小的变化，并将测量数据通过放大器放大、A/D转换器转换后传输至两个相互连接的微处理器CPU1和CPU2进行处理，当测量数据超过设置的比较门限值，微处理器CPU2输出一个开关量信号，同时由微处理器CPU2控制状态指示输出。通讯接口模块用于实现通讯，利用微处理器CPU2，实现传感器的自诊断、自适应功能。参数设置模块用于远程参数设置。 

当智能地磁车辆传感器新安装或智能地磁车辆传感器的工作环境发生变化或安装位置变化，需要通过参数设置模块进行现场设置或通过通讯接口模块进行远程设置零点矫正（环境自学习）；同时，针对不同的应用场合，可通过参数设置模块进行现场设置或通过通讯接口模块进行远程设置比较门限值。 

智能地磁车辆传感器具有工作状态自检功能，当传感器出现异常时，智能地磁车辆传感器通过通讯接口输出相应的故障信息。 

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。 

Claims (1)

1.智能地磁车辆传感器，其特征在于：包括微处理器CPU1、微处理器CPU2、通讯接口模块、开关量输出模块、状态指示模块和参数设置模块，微处理器CPU1内集成磁阻传感器、放大器和A/D转换器，微处理器CPU1与微处理器CPU2互连，微处理器CPU2分别与状态指示模块和开关量输出模块相连，微处理器CPU2与通讯接口模块互联，参数设置模块与微处理器CPU2相连。