CN203573493U - 一种地磁车辆检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种地磁车辆检测装置，包括：至少一个收集车辆信息数据的地磁传感器；与所述地磁传感器连接的第一单片机；以及通过与所述第一单片机连接，进行数据处理的上位机。本实用新型能够实现在道路收集车辆信息功能，并且能够高精度、稳定可靠、低功耗、低成本的进行交通数据检测；实现太阳能充电、锂电池供电，实现检测数据的无线传输，并具有安装、维修方便，不必封闭车道、施工期短、对路面破坏小等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆监控技术领域，特别是涉及一种地磁车辆检测装置。
背景技术
随着我国智能交通系统概念的日益普及和应用的迅速发展，基础交通信息的采集作为智能交通系统的重中之重来优先发展。交通流特征数据的采集是交通管理数据采集的一个十分重要的组成部分。通过对交通流特征数据的统计分析，将使交通管理者在准确掌握交通现状及其变化规律的条件下，为未来交通需求提供相应的道路工程设施，做出科学的交通管理决策。但是目前，由于技术的局限，一般通过人员对道路上进行视频监控，无法自动的对道路上运行的车辆进行数据收集。
实用新型内容
本实用新型在于提供一种地磁车辆检测装置，以解决现有技术中的无法自动对道路上的车辆进行数据收集的问题。
本实用新型公开了一种地磁车辆检测装置，包括：
至少一个收集车辆信息数据的地磁传感器；
与所述地磁传感器连接的第一单片机；以及
通过与所述第一单片机连接，进行数据处理的上位机。
优选的，所述第一单片机与所述上位机之间通过数据线连接，进行数据传输。
优选的，还包括：
发送所述车辆信息数据的第一无线收发芯片，与所述第一单片机连接；
接收所述车辆信息数据的第二无线收发芯片，以及将所述第二无线收发芯片接收的数据传输给所述上位机的第二单片机，所述第二单片机分别与所述第二无线收发芯片和所述上位机连接；
所述第一单片机与所述上位机之间通过所述无线收发芯片进行数据传输。
优选的，还包括：
系统电源，分别与所述地磁传感器、第一单片机、第二单片机、第一无线收发芯片和第二无线收发芯片连接。
优选的，所述系统电源通过相应的电压转换器，分别与所述地磁传感器、第一单片机、第二单片机、第一无线收发芯片和第二无线收发芯片连接。
优选的，所述系统电源与所述第一单片机之间的电压转换器为第一脉宽调制器；
所述系统电源与所述第二单片机之间的电压转换器为第二脉宽调制器；
所述系统电源与所述地磁传感器之间的电压转换器为电压低功耗放大器。
优选的，所述系统电源包括：
并联的太阳能电池板（GDE）、锂电池（L）和超级电容（C），所述太阳能电池板将太阳能转换成电能，并通过其转换的电能为所述锂电池和超级电容进行充电；所述锂电池和所述超级电容组成供电电池。
优选的，所述系统电源还包括：
防止反向放电的二极管（D1），所述二极管（D1）的正极端与所述太阳能电池板的正极端连接，所述二极管（D1）的负极端与所述锂电池的正极端连接。
优选的，所述系统电源还包括：
稳压二极管（D2），所述稳压二极管（D2）的负极端与所述供电电池的正极端连接；所述二极管（D2）的正极端与所述供电电池的负极端连接。
优选的，还包括：
按照设定的时间间隔控制所述地磁传感器收集数据的时钟芯片，与所述第一单片机的时钟信号接口相连接。
与现有技术相比，本实用新型包括以下优点：
1、实现自动对道路上的车辆进行数据收集；
2、通过太阳能充电，锂电池充电，有效的减少了能源的消耗；
3、通过无线传输技术，避免了传统的复杂布线，减小了监管系统的占用体积，有效的提高了产品的灵活性；
4、设备简单、便利，在安装或维修的过程中，不需要封闭车道，并且施工时间短，对路面的破坏性小；
5、检测进度得到了大大的提高。
附图说明
图1为地磁车辆检测装置的结构示意图；
图2为发送系统的结构示意图；
图3为接收系统的结构示意图；
图4为系统电源的电路图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
参照图1，示出了本实用新型一种地磁车辆检测装置，包括：发送系统和接收系统；
发送系统：至少一个收集车辆信息的地磁传感器101、与地磁传感器相连接的第一单片机102，所述第一单片机将所述地磁传感器收集的车辆信息数据进行数据传输；
其中，地磁传感器用于在其所覆盖的范围内，检测是否存在车辆、检测存在车辆数量和检测通过车辆的运行方向等信息，实现监控其所覆盖的范围内的交通流。
其中，地磁传感器是通过测量周边地球磁场的变化来发现铁磁物体运动。当足够大的铁磁物体在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，地磁车辆传感器可以感知这种微小的变化，并通过一定的判断准则来确定是否有铁磁物体在附近出现。
一般来说，汽车、摩托车、自行车，火车、轮船等大都属于铁磁构造，因此可以通过上述原理来检测其是否存在。通过适当的后台软件，也可以粗略判断附近通过车辆的吨位、类型以及运动方向等信息。
并且，地磁传感器可以在-20°至+70°的工作环境下工作，通过数据总线RS485实现与单片机或计算机的数据交互；可单独现场控制或联机控制，其磁场强度检测范围在-6至+6高斯。
第一单片机，采用优选地PIC16F648A型号的单片机；
如图2所示，进一步的，在第一单片机上还设置有时钟芯片103，与所述第一单片机的时钟接口连接，用于按照时钟芯片设定的时间间隔控制所述地磁传感器采集数据；
其中，优选地，时钟芯片采用PCF8563型号103，它提供了一个可编程的时钟输出，一个中断输出和掉电检测器，而且所有的地址和数据都是通过I2C总线与主控芯片进行传递。最大的总线速度为400Kbits/s，每次读写数据后，内嵌的字地址寄存器便会自动产生增量。此外PCF8563也具有低功耗的特点。
其中，发送系统的数量可以为多个，用于实现在道路各个路段实现数据采集，将采集到的数据信息发送给上位机进行数据的提取、整合和进一步处理。
接收系统：进行数据处理的上位机2，接收车辆信息数据；
进一步的，第一单片机与上位机之间可以采用有线传输数据或无线传输数据；
第一单片机与上位机采用有线数据传输，第一单片机与上位机之间通过数据线连接；数据线的两端分别连接第一单片机的数据端口和上位机的数据端口；优选地，数据线为数据总线RS485。
如图2和图3所示，第一单片机与上位机之间采用无线传输数据，发送系统还包括：第一无线收发芯片301，与第一单片机连接；
接收系统还包括：第二单片机302和与第二单片机相连接的第二无线收发芯片303；第二单片机通过电平转换芯片304的RS232接口与上位机通过数据线连接；
第一无线收发芯片向第二无线收发芯片发送地磁传感器收集到的车辆信息数据。第二无线收发芯片接收所述第一无线收发芯片发送的车辆信息数据，并将接收到的数据通过第二单片机传送给上位机进行数据处理。
优选地，第二单片机采用89C52系列的单片机；
优选地，第一无线收发芯片和第二无线收发芯片采用基于ZigBee技术的QRF-0400型号芯片，QRF-0400集成了UBEC公司生产的无线射频收发芯片UZ2400，线性功率放大器UP2202，以及一个宽带低噪声放大器UA2723。UZ2400属于串行总线控制设备（SPI总线控制），内置了无线射频收发器工作在802.15.4标准的基带滤波和MAC层的功能模块。主要由发射/接收FIFOs，CSMA-CA控制器，超帧架构，接收帧过滤器，安全引擎和数字信号处理模块等。在保证通信质量的同时，能够自由的选择传输格式
如图4所示，进一步的，地磁传感器、第一单片机、第二单片机、第一无线收发芯片和第二无线收发芯片均采用直流供电，该供电由系统电源提供，系统电源包括：
并联的太阳能电池板GDE、锂电池L和超级电容C，所述太阳能电池板用于将太阳能转换成电能，并通过其转换的电能为所述锂电池和超级电容进行充电；所述锂电池和所述超级电容组成供电电池，该供电电池分别与所述地磁传感器、第一单片机、第二单片机、第一无线收发芯片和第二无线收发芯片的电源接口连接。
锂电池L与超级电容C并联，两端电压相同，因超级电容内阻低，可提供大的脉冲电流，太阳能电池组给锂电池充电，因超级电容与电池并联，所以同时也得到充电，若负荷为长期小电流工作可取消超级电容。但当供电电路有大电流脉冲负载时，锂电池因内阻大会出现瞬间电压下降；锂电池以储能为主，超级电容为脉冲放电提供瞬时能量，即优势互补，完美的为设备提供充足的能量。
进一步的，所述系统电源还包括：
多个电压转换器，每个所述电压转换器的输入端与所述供电电池的正极端相连接；
所述多个电压转换器中的第一电压转换器PWM1的输出端与所述第一单片机相连接；
所述多个电压转换器中的第二电压转换器PWM2的输出端与所述第二单片机的电源接口相连接；
所述多个电压转换器中的第三电压转换器COMS的输出端与所述地磁传感器的电源接口相连接。
进一步的，在第一电压转换器的输出端上连接有第四电压转换器的输入端，第四电压转换器的输出端与第一无线收发芯片的电源接口相连接；
在第二电压转换器的输出端上连接有第五电压转换器的输入端，第四电压转换器的输出端与第一无线收发芯片的电源接口相连接。
优选地，所述第一电压转换器和第二电压转换器为脉宽调制器；
优选地，所述第三电压转换器为电压低功耗放大器。
进一步的，还包括：
防止反向放电的二极管D1，所述二极管D1的正极端与所述太阳能电池板的正极端连接，所述二极管D1的负极端与所述锂电池的正极端连接，用于防止锂电池向太阳能电池放电。
进一步的，还包括：
稳压二极管D2，所述二极管D2的负极端与所述供电电池的正极端连接；所述二极管D2的正极端与所述供电电池的负极端连接。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，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实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种地磁车辆检测装置，其特征在于，包括：
至少一个收集车辆信息数据的地磁传感器；
与所述地磁传感器连接的第一单片机；以及
通过与所述第一单片机连接，进行数据处理的上位机。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一单片机与所述上位机之间通过数据线连接，进行数据传输。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
发送所述车辆信息数据的第一无线收发芯片，与所述第一单片机连接；
接收所述车辆信息数据的第二无线收发芯片，以及将所述第二无线收发芯片接收的数据传输给所述上位机的第二单片机，所述第二单片机分别与所述第二无线收发芯片和所述上位机连接；
所述第一单片机与所述上位机之间通过所述无线收发芯片进行数据传输。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：
系统电源，分别与所述地磁传感器、第一单片机、第二单片机、第一无线收发芯片和第二无线收发芯片连接。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述系统电源通过相应的电压转换器，分别与所述地磁传感器、第一单片机、第二单片机、第一无线收发芯片和第二无线收发芯片连接。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述系统电源与所述第一单片机之间的电压转换器为第一脉宽调制器；
所述系统电源与所述第二单片机之间的电压转换器为第二脉宽调制器；
所述系统电源与所述地磁传感器之间的电压转换器为电压低功耗放大器。
7.根据权利要求4至6任意一项所述的装置，其特征在于，所述系统电源包括：
并联的太阳能电池板（GDE）、锂电池（L）和超级电容（C），所述太阳能电池板将太阳能转换成电能，并通过其转换的电能为所述锂电池和超级电容进行充电；所述锂电池和所述超级电容组成供电电池。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述系统电源还包括：
防止反向放电的二极管（D1），所述二极管（D1）的正极端与所述太阳能电池板的正极端连接，所述二极管（D1）的负极端与所述锂电池的正极端连接。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述系统电源还包括：
稳压二极管（D2），所述稳压二极管（D2）的负极端与所述供电电池的正极端连接；所述二极管（D2）的正极端与所述供电电池的负极端连接。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
按照设定的时间间隔控制所述地磁传感器收集数据的时钟芯片，与所述第一单片机的时钟信号接口相连接。
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| CN108122423A (zh) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | 中国移动通信有限公司研究院 | 一种车辆引导方法、装置及系统 |
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