CN207742794U - 一种震动唤醒地磁传感器 - Google Patents
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Abstract
一种震动唤醒地磁传感器，包括磁传感器、高性能单片机、车辆未抵达前的稳恒磁场、固体路面、干电池、基于加速度计的震动传感器、震动波、测速标线、移动车辆、被扰动的变化磁场、地磁外壳；所述基于三轴加速度计的震动传感器在初始化时，被高性能单片机设定了三轴运动阈值，当地面震动达到这个阈值时，将会产生中断信号并唤醒高性能单片机和地磁传感器起来检测磁场变化，直到移动车辆离开检测区域后再次进入休眠，周而复始。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能交通车辆检测器领域，具体涉及一种震动唤醒地磁传感器。
背景技术
地磁表面磁场在一定范围内保持稳定，当车辆等铁磁体进入某检测范围时，会影响当地磁场强度的微量变化，采用地磁车辆检测方式可检测出车辆存在或离开，但是由于地球磁场会根据季节、温度、地下矿藏和地球物理活动变化而变化，使得背景磁域跟踪补偿会比较困难。
此外，在车辆检测和精确测速场合，一方面地磁若处在休眠状态时，会出现响应时间偏慢和漏检的情况，导致车辆在测速和时间占有率方面检测不准；另一方面，地磁处在工作状态，有些区域无车路过时间比较长，长时间的工作状态造成不必要的浪费使得干电池难以长久维持地磁的工作，而地磁车检器通常依赖于干电池工作，为了准确测速和提高响应时间，地磁的节能休眠与响应难以两全。
发明内容
本实用新型提供一种震动唤醒地磁传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种震动唤醒地磁传感器，包括：地磁传感器、高性能单片机、车辆未抵达前的稳恒磁场、固体路面、干电池、基于加速度计的震动传感器、震动波、测速标线、移动车辆、被扰动的变化磁场、地磁外壳；所述高性能单片机通过IIC总线连接地磁传感器和基于加速度计的震动传感器，所述震动传感器的中断输出脚连在高性能单片机的外部中断口INT上；所述地磁传感器和高性能单片机在移动车辆未抵达前处于休眠状态；所述地磁传感器内部设置干电池，所述地磁传感器外部设置地磁外壳。
所述测速标线通常是热融胶或白水泥所做的在固体路面高1厘米宽20厘米左右的标志线，所述移动车辆抵达测速标线时，会在固体路面里形成震动波，并且导致附近磁场变化，即为被扰动的变化磁场；所述被扰动的变化磁场和车辆未抵达前的稳恒磁场存在于固体路面的周围，所述车辆未抵达前的稳恒磁场是被扰动的变化磁场改变前的状态。
所述测速标线设置在车行方向上地磁传感器前5-10米处。
本发明有益的效果是：在道路交通车辆测速和车流量检测场合，利用本实用新型可解决地磁节能休眠与地磁响应缓慢、漏检之间的矛盾，并且由于震动波在固体路面中的传播速度远远大于车辆移动速度，使得震动唤醒的地磁传感器响应时间迅速，大大提高了检测精度并延长干电池的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
地磁传感器1、高性能单片机2、车辆未抵达前的稳恒磁场3、固体路面4、干电池5、基于加速度计的震动传感器6、震动波7、测速标线8、移动车辆9、被扰动的变化磁场10、地磁外壳11。
具体实施方式
为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种震动唤醒地磁传感器，包括：地磁传感器1、高性能单片机2、车辆未抵达前的稳恒磁场3、固体路面4、干电池5、基于加速度计的震动传感器6、震动波7、测速标线8、移动车辆9、被扰动的变化磁场10、地磁外壳11；所述高性能单片机2通过IIC总线连接地磁传感器1和基于加速度计的震动传感器6，所述基于加速度计的震动传感器6的中断输出脚连在高性能单片机2的外部中断口INT上；所述地磁传感器1和高性能单片机2在移动车辆9未抵达前处于休眠状态；所述地磁传感器1内部设置干电池5，所述地磁传感器1外部设置地磁外壳11。
所述测速标线8通常是热融胶或白水泥所做的在固体路面高1厘米宽20厘米左右的标志线，所述移动车辆9抵达测速标线8时，其前后轮将在标线台阶上下有个起落，加上车身重量，会在固体路面4里形成震动波7，并且导致附近磁场变化，即为被扰动的变化磁场10；所述被扰动的变化磁场10和车辆未抵达前的稳恒磁场3存在于固体路面4的周围，所述车辆未抵达前的稳恒磁场3是被扰动的变化磁场10改变前的状态。
所述震动波7产生后会在固体路面4里四面传播，这种震动波包含纵波和横波，震动波7所包含的纵波在固体中传播的速度达到1km/s以上，传播速度远远高于移动车辆9速度，经历5-10米距离车辆一般需要100ms以上，而震动波7仅需5ms就抵达地磁传感器，时间差足以唤醒处于休眠中的地磁传感器1工作。
所述震动波7抵达地磁外壳11，进而引起地磁传感器1内部基于加速度计的震动传感器6三轴参数变化，而在初始化时高性能单片机2通过IIC总线设定了震动传感器6的三轴变化阈值，一旦超出这个阈值，震动传感器6会输出中断信号，这个中断信号又连接在高性能单片机2的外部中断口INT上；所以当震动波7抵达地磁传感器1时，高性能单片机2被震动传感器6的中断信号唤醒。
所述震动唤醒后的高性能单片机2会唤醒地磁传感器1，等待移动车辆9的到来，然后检测出被扰动的变化磁场10可判断移动车辆9到达的准确时间；当移动车辆9离开被检测区域时，被扰动的变化磁场10会恢复成车辆未抵达前的稳恒磁场3，精确测出了离开时间，所述地磁传感器1会再次进入休眠状态以节能，周而复始。
本发明有益的效果是：在道路交通车辆测速和车流量检测场合，利用本实用新型可解决地磁节能休眠与地磁响应缓慢、漏检之间的矛盾，并且由于震动波在固体路面中的传播速度远远大于车辆移动速度，使得震动唤醒的地磁传感器响应时间迅速，大大提高了检测精度并延长干电池的使用寿命。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种震动唤醒地磁传感器，其特征在于：包括：地磁传感器、高性能单片机、车辆未抵达前的稳恒磁场、固体路面、干电池、基于加速度计的震动传感器、震动波、测速标线、移动车辆、被扰动的变化磁场、地磁外壳；所述高性能单片机通过IIC总线连接地磁传感器和基于加速度计的震动传感器，所述震动传感器的中断输出脚连在高性能单片机的外部中断口INT上；所述地磁传感器和高性能单片机在移动车辆未抵达前处于休眠状态；所述地磁传感器内部设置干电池，所述地磁传感器外部设置地磁外壳。
2.根据权利要求1所述的一种震动唤醒地磁传感器其特征在于：所述测速标线通常是热融胶或白水泥所做的在固体路面高1厘米宽20厘米左右的标志线，所述移动车辆抵达测速标线时，会在固体路面里形成震动波，并且导致附近磁场变化，即为被扰动的变化磁场；所述被扰动的变化磁场和车辆未抵达前的稳恒磁场存在于固体路面的周围，所述车辆未抵达前的稳恒磁场是被扰动的变化磁场改变前的状态。
3.根据权利要求1所述的一种震动唤醒地磁传感器其特征在于：所述测速标线设置在车行方向上地磁传感器前5-10米处。
4.根据权利要求1所述的一种震动唤醒地磁传感器其特征在于：所述基于三轴加速度计的震动传感器在初始化时，被高性能单片机设定了三轴运动阈值，当地面震动达到这个阈值时，将会产生中断信号并唤醒高性能单片机和地磁传感器检测磁场变化，直到移动车辆离开检测区域再次进入休眠，周而复始。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109141598A (zh) * | 2018-08-20 | 2019-01-04 | 中北大学 | 一种基于分布式震动传感器阵列的车辆动态超载监测系统 |
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