CN205003856U - 磁阻传感车辆检测装置 - Google Patents

Abstract

一种磁阻传感车辆检测装置，包括磁阻传感器、信号调理单元、微控制单元、无线通讯单元和供电电路，所述磁阻传感器将空间磁场映射为模拟电信号，所述信号调理单元对所述模拟电信号进行放大、调节和控制，所述微控制单元控制所述磁阻传感器接点的操作和处理自身采集的数据，并将模拟电信号转化为数字信号，所述无线通讯单元将数字信号向外进行传输，所述供电电路为所述磁阻传感器提供运行所需的能量。本实用新型的一种磁阻传感车辆检测装置，灵敏度高、抗干扰性良好，且体积小功率低的车辆检测装置采用埋入方式设置于车辆检测位置，对地面破坏性较小，无需布设电源线、信号线。

Description

磁阻传感车辆检测装置

技术领域

本实用新型涉及车辆检测技术领域，特别涉及一种磁阻传感车辆检测装置。

背景技术

随着我国经济的快速增长和城市化进程的加快，全国机动车数量快速增长，以致城市道路的发展速度远远跟不上机动车的增长速度，车路矛盾不断加剧，给城市道路交通带来巨大压力。交通拥堵与事故，以及与交通相关的能源消耗和环境污染等问题已成为政府和公众关注的焦点。为了改善城市交通状况除了进行常规的道路交通基础设施建设外，应该将现代信息技术大力推广智能交通管理装置，在较完善的基础设施之上，将信息技术、通讯技术、控制技术、传感技术、计算机技术有效的集成，服务于交通运输，包括交通流数据信息采集，处理，分析，发布等子装置，从而建立起大范围内发挥作用的，实时、准确、有效的管理装置，通过扩展和完善自动交通信息采集处理装置，将交通实时信息通过网络发布到路口信号控制装置更新配时方案，及时疏导车流，或者发布到交通诱导显示屏，交通广播电台，机动车车载交通信息终端，互联网等，向公众提供包括路况信息，停车信息，交通预告等多种交通信息服务，从而指导出行，缓解拥堵，充分发挥道路和设施装置的利用率和安全性能。

从技术角度来讲，ITS涉及到多个学科领域知识的综合，具体主要包括交通信息的采集、传输和处理等。交通信息的采集装置是最重要的前端基础设施，目前城市交通信息采集最常用的有三种方式：大型感应线圈检测，微波探测和视频检测。然而这些检测方法分别有各自适合的应用场合，存在着一定的使用局限性，探测信息不全，时效性差，安装不方便，需布设电源线、信号线对路面破坏严重。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是提供一种灵敏度高、抗干扰性好的磁阻传感车辆检测装置。

一种磁阻传感车辆检测装置，包括磁阻传感器、信号调理单元、微控制单元、无线通讯单元和供电电路，其特征在于，进一步包括一终端，所述磁阻传感器将空间磁场映射为模拟电信号，所述信号调理单元对所述模拟电信号进行放大、调节和控制，所述微控制单元对所述磁阻传感器接点的操作和处理自身采集的数据，并将模拟电信号转化为数字信号，所述无线通讯单元将数字信号向所述终端进行传输。

其中，所述磁阻传感器是由镍铁导磁合金薄膜制成并布置成的一个电阻带，当有施加磁场时，电桥电阻的变化使电压输出产生相应的变化。所述磁阻传感器为包括三个正交的磁阻电桥，所述三个正交的磁阻电桥构成以所述磁阻传感器中心为原点的三维坐标系，来测量空间三维方向的磁场。

所述磁阻传感器与所述信号调理单元连接，其中，所述信号调理单元包括信号放大滤波电路和控制电路，所述信号放大滤波电路将所述磁阻传感器发出的模拟电信号进行放大、滤波，所述控制电路调节和控制所述信号放大滤波电路中电流、电压、频率间的转换。

进一步的，所述磁阻传感器包括与其相连的复位电路，用于所述磁阻传感器受磁场干扰时恢复其检测的灵敏度。在有强磁场干扰时，所述磁阻传感器的精度和灵敏度下降，利用强脉冲电流产生的强磁场使磁阻的磁轴重新沿着敏感轴方向有序排列，达到恢复所述磁阻传感器的最佳特性。

还包括一模拟多路转换器，所述模拟多路转换器由一组车辆通道模拟开关和车辆通道控制逻辑组成，所述车辆通道控制逻辑使每个车辆通道模拟开关与一路车辆通道输入信号相连接，完成一路车辆通道输入信号的切换。

所述微控制单元包括一模数转换单元，所述模数转换单元将模拟电信号转化为数字信号，再由所述无线通讯单元将数字信号向外传输。所述微控制单元还包括存储单元及LCD显示单元，所述存储单元用于将所述微控制单元接收到的车辆相关信息进行分析和存储，并将分析后的数据信息发送至所述LCD显示单元上进行数据显示。

本实用新型的磁阻传感车辆检测装置，灵敏度高、抗干扰性良好，且体积小功率低的车辆检测装置采用埋入方式设置于车辆检测位置，对地面破坏性较小，无需布设电源线、信号线，此外，检测到的相关数据信息可通过LCD显示单元和存储单元进行实时显示和存储，便于实时查看车辆的运行情况。

附图说明

图1为本实用新型的磁阻传感车辆检测装置其中一实施例的结构框图。

图2为图1中的磁阻传感器复位电路的原理图。

图3为图1中的采集部分的结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，一种磁阻传感车辆检测装置，包括磁阻传感器10、信号调理单元11、微控制单元12、无线通讯单元13和供电电路14。

所述磁阻传感器10由镍铁导磁合金薄膜制成并布置成一个电阻带，在有施加磁场时，电桥电阻的变化使电压输出产生相应的变化。所述磁阻传感器10包括三个正交的磁阻电桥，所述三个正交的磁阻电桥构成以所述磁阻传感器10中心为原点的三维坐标系，来测量空间三维方向的磁场。

所述磁阻传感器10与所述信号调理单元11连接，其中，所述信号调理单元11包括信号放大滤波电路111和控制电路112，所述信号放大滤波电路111将所述磁阻传感器10发出的模拟电信号进行放大、滤波，所述控制电路112调节和控制所述信号放大滤波电路111中电流、电压、频率间的转换。

进一步的，所述磁阻传感器10包括与其相连的复位电路101，用于所述磁阻传感器10受磁场干扰时恢复其检测的灵敏度。在有强磁场干扰时，所述磁阻传感器10的精度和灵敏度下降，利用强脉冲电流产生的强磁场使磁阻的磁轴重新沿着敏感轴方向有序排列，达到恢复所述磁阻传感器10的最佳特性。

更进一步的，还包括一模拟多路转换器16，所述模拟多路转换器16由一组车辆通道模拟开关和车辆通道控制逻辑组成，所述车辆通道控制逻辑使每个车辆通道模拟开关与一路车辆通道输入信号相连接，完成一路车辆通道输入信号的切换，在具体实施例中，每个车辆通道模拟开关都分配有相应的地址，所述车辆通道模拟开关的通断状态由输入地址信号控制，输入地址信号经译码后选通某一路车辆通道模拟开关，其它车辆通道模拟开关将处于断开状态，被选通的这一路车辆通道输入信号输出到所述模拟多路转换器16的输出端。

所述微控制单元12包括一模数转换单元121，所述模数转换单元121将模拟电信号转化为数字信号，再由所述无线通讯单元13将数字信号向外传输。

所述供电电路14通过一开关管15的输出端与所述磁阻传感器10及所述信号调理单元11相连接，输入端与所述微控制单元12相连接，所述微控制单元12控制所述开关管15的开关状态。

在本实施例中，所述微控制单元12通过所述开关管15控制所述磁阻传感器10和所述信号调理电路11的供电，在工作时，所述微控制单元12打开所述开关管15，所述磁阻传感器10及信号调理电路11工作，所述微控制单元12采集信号，在不需要采集时，所述开关管15断开。

在本实施例中，所述无线通讯单元为嵌入式无线通讯单元，其所用的通讯方式为ZigBee、Z-wave、蓝牙、Wifi以及RF射频中的至少一种。

请参阅图2，为本实用新型一实施例中的复位电路原理图，在有强磁场干扰时，所述磁阻传感器10会存在磁化现象，所述磁阻传感器10的精度和灵敏度下降，利用强脉冲电流产生的强磁场使磁阻的磁轴重新沿着敏感轴方向有序排列，达到恢复所述磁阻传感器10的最佳特性。所述磁阻传感器10的SR+和SR-置位/复位引脚之间有一个铁磁性电阻，可用一个定时器1产生周期时钟信号，控制场效应管2产生置位/复位脉冲电流。

请参阅图3，所述微控制单元12还包括存储单元122及LCD显示单元123,所述存储单元122用于将所述微控制单元12接收到的车辆相关信息进行分析和存储，并将分析后的数据信息发送至所述LCD显示单元123上进行数据显示。

本实用新型的磁阻传感车辆检测装置，通过所述磁阻传感器将空间磁场映射为模拟电信号，再由所述信号调理单元对所述模拟电信号进行放大、调节和控制，输出信息至所述微控制单元，利用内部的模数转换单元并将模拟电信号转化为数字信号，再由所述无线通讯单元将数字信号向外进行传输。

本实用新型根据所检测到的信号大小采取不同的放大倍数后利用所述复位电路提高检测装置的灵敏度、抗干扰性，且体积小功率低的车辆检测装置采用无线的埋入方式设置于车辆检测位置，对地面破坏性较小，无需布设电源线、信号线，此外，检测到车辆相关的数据信息可通过LCD显示单元和存储单元进行实时显示和存储，便于实时查看车辆的运行情况。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种磁阻传感车辆检测装置，包括磁阻传感器、信号调理单元、微控制单元、无线通讯单元和供电电路，其特征在于，所述磁阻传感器将空间磁场映射为模拟电信号，由所述信号调理单元对所述模拟电信号进行放大、调节和控制后，输出信号至所述微控制单元，将模拟电信号转化为数字信号，所述无线通讯单元通过无线网络将数字信号向外传输。

2.根据权利要求1所述的磁阻传感车辆检测装置，其特征在于，所述磁阻传感器包括三个正交的磁阻电桥，所述三个正交的磁阻电桥构成以所述磁阻传感器中心为原点的三维坐标系。

3.根据权利要求2所述的磁阻传感车辆检测装置，其特征在于，所述磁阻传感器由镍铁导磁合金薄膜制成并布置成一个电阻带，存在施加磁场时，电桥电阻的变化使电压输出产生相应的变化。

4.根据权利要求1所述的磁阻传感车辆检测装置,其特征在于，还包括一复位电路，所述复位电路与所述磁阻传感器相连接，用于所述磁阻传感器受磁场干扰时恢复其检测的灵敏度。

5.根据权利要求1所述的磁阻传感车辆检测装置，其特征在于，所述信号调理单元包括信号放大滤波电路和控制电路，所述信号放大滤波电路将所述磁阻传感器发出的模拟电信号进行放大、滤波，所述控制电路调节和控制所述信号放大滤波电路中电流、电压、频率间的转换。

6.根据权利要求1所述的磁阻传感车辆检测装置，其特征在于，所述无线通讯单元所用的通讯方式为ZigBee、Z-wave、蓝牙、Wifi以及RF射频中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的磁阻传感车辆检测装置，其特征在于，还包括一模拟多路转换器，所述模拟多路转换器由一组车辆通道模拟开关和车辆通道控制逻辑组成，所述车辆通道控制逻辑使每个车辆通道模拟开关与一路车辆通道输入信号相连接，完成一路车辆通道输入信号的切换。

8.根据权利要求1所述的磁阻传感车辆检测装置，其特征在于，还包括一开关管，所述供电电路通过所述开关管与所述磁阻传感器及所述信号调理单元相连接，所述微控制器控制所述开关管的开关。

9.根据权利要求1所述的磁阻传感车辆检测装置，其特征在于，所述微控制单元包括一模数转换单元，用于将所述磁阻传感器对空间磁场映射的模拟电信号转化为数字信号，并反馈至所述微控制单元。

10.根据权利要求1所述的磁阻传感车辆检测装置，其特征在于，所述微控制单元还包括一存储单元及LCD显示单元,所述存储单元用于将所述微控制单元接收到的车辆相关信息进行分析和存储，并将分析后的数据信息发送至所述LCD显示单元上进行数据显示。