一种基于接近式电感传感技术的道路车辆检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及应用于智能交通的参数测试装置，具体涉及一种基于接近式 电感传感技术的车辆检测电路装置。
背景技术：
鉴于城市公路交通现代化管理的发展需要，在道路交通管理与控制中对交 通信息的需求越来越多，对于行驶车辆的动态检测技术——车辆检测器的研制 在国内外均己引起较大重视。车辆检测器是智能交通系统(ITS)中最重要的数 据信息采集设备之一，车辆检测器以道路机动车辆为检测目标，检测车辆的通过 或存在状况，为智能交通控制系统提供足够的信息以便进行最优化的交通控制。现有的以环形线圈作为感应媒介的车辆检测器由于其性能稳定，成本低，适 应面广，高准确率而被大量使用，但在实际使用过程中出现一些普遍的不足之处 是首先，电路较复杂、使用器件较多，相邻通道的振荡电路容易产生串扰，影 响测量的准确度；其次，信号输出形式单一，主要提供开关量信号，不但使信号 传输的距离受到限制，而且不便于上层数据汇集计算机的信息读取，需附加额外 电路解决交通信息采集系统数据传输问题；再次，在逻辑判断方面还存在，对于 大型货车或者加挂拖车的车辆测速不准，对跨车道行驶的车辆重复判断等问题。实用新型内容本实用新型克服现有技术中的不足，提供一种能够对道路运行车辆信息进行 有效、准确的采集和分析，在进行相应的控制同时，实现整个公路交通信息的自 动化的道路车辆检测装置。本实用新型是通过以下技术实现的一种基于接近式电感传感技术的道路车辆检测装置，包括嵌入式控制模块， 嵌入式模块的信号输入端与信号整形单元的信号输出端相连接，信号整形单元的信号输入端与振荡电路的信号输出端相连接，所述的线圈探测器的信号输出端连 接电感传感器的信号输入端，电感传感器的信号输出端与振荡电路信号输入端相 连接，振荡电路的控制端与频率选择单元的输出端相连接；频率选择单元的信号 输入端与所述嵌入式控制模块信号输出端相连接。一种基于接近式电感传感技术的道路车辆检测装置，所述的电感传感器包括 高频变压器和通道控制器。一种基于接近式电感传感技术的道路车辆检测装置，所述的信号整形单元包 括电压比较器和触发器，用于将振荡电路输出的模拟信号放大并转换成标准数字 脉冲信号。一种基于接近式电感传感技术的道路车辆检测装置，所述的频率选择单元用 于自动控制选择稳定的工作频率，并使相邻通道相互避开引起串扰的工作频率 段。(1) 电感传感器电路由通道控制器和信号传输变压器组成，变压器在检测单 元和探测线圈之间起隔离和阻抗匹配的作用，可以不失真的传输脉冲信 号，将探测线圈的电感量耦合到传感器电路，再由传感器将外界电感量的 变化转换成振荡电路工作频率的变化；(2) 振荡电路复用的波形发生电路；(3) 信号整形单元信号滤波、放大、限幅，整形为标准数字逻辑信号；(4) 微控制器单元包含存储芯片，测量计算振荡频率，提供车速，统计流量， 车道畅通率，占道率等交通信息实时参数或历史数据；(5) 远程数据通讯单元定时向数据传输接口；(6) 自动频率选择单元由控制器控制自动选择稳定的工作频率，使相邻通道 相互避开引起串扰的工作频率段。本车辆检测器具有独立检测、数据处理、数据通讯的能力，充分考虑到工程 应用特点，可以根据实际情况选择微型线圈或者氟塑料高温线绕组作为检测负 载，从结构上和功能上都能更好的满足用户的需要和系统的要求。基准频率的设定对于检测来说至关重要，系统采用软件动态刷新检测基准频 率的方法，使电路具备环境跟踪自动补偿能力，所说动态刷新基准频率是指在初始化过程中在RAM中开辟N个数据暂存区，取N个采样值存入其中，进行算术平均滤波后的结果作为初始检测的基准频率，然后对每个时隙检测到的频率值进行 判断，如果频率值增量在灵敏度设定范围内，就覆盖暂存区内最偏离基准频率的 数据，以此环形队列结构实现采样频率的滑动平均滤波，可以即时跟踪当前环境 的变化，解决偶然因素对检测结果的干扰，从而有效提高了检测的准确性与可靠 性。作为车辆检测器的进一步创新是检测器可根据现场变化的条件，实时地自动 调节工作频段，避免相互串扰。如果相邻线圈的工作频率接近整数倍会有非常强 的串扰，以往的解决方法是人工设定工作频率段，模糊的将工作组中的车辆检测 器分别设为高，中，低等不同档次，然而实际情况下因为检测器所连接的探测线 圈规格不同以及彼此相邻的对象不同，使得这种预想的频率段分档可能并没有避 免串扰的可能。在本设计中采用车检器按程序设定时段依次査询每个线圈的频 率，即每个线圈轮流单独工作，首先避免自身各个通道的串扰，然后在数据暂存 区对各个检测通道的采样频率的变化情况进行估算，判断出是否有串扰引起的无 规则波动，如果有则通过频率选择电路改变自身工作频率，直到达到稳定状态， 从而避免了不同车辆检测器之间的串扰。这种方法有效提高系统的稳定性，使检 测数据更加准确。本实用新型的技术效果主要为其一，由模数开关CD4066和单片机AT89S52组成的嵌入式频率选择单元的应用， 既使整体的集成度提高，降低了电路的故障率，又杜绝了串扰的影响，减少了线 圈布设的施工限制条件；其二，数据传输接口选用RS-232串行接口或RS-485串行接口，不仅使接口电路 变得简单、标准，还可根据需传输的距离来调整选择RS-232或RS-485，以使输 出信号的传输距离不再受限，避免了车辆检测器只能位于计算机附近工作的缺 陷；其三，微控制器AT89S52中驻有的测量方法的程序，除使车辆检测器具有智能化 的功能外，且同时还使其上位计算机的程序的模块化得到了改善，控制算法、运 行速度也变得简单和获得了较大的提高，对整个系统的支持力度更高，系统融合 性更好；其四，本实用新型不需要人为的调节，可自动对线圈的信号进行相应参数的智能化调整，防止相邻车道的串扰，获得满意的信号输出。
附图为本实用新型硬件结构示意图。
具体实施方式
参见附图所示。本实用新型包括嵌入式控制模块4，嵌入式控制模块4的信号输入端与信号 整形单元3的信号输出端相连接，信号整形单元3的信号输入端与振荡电路2 的信号输出端相连接，线圈探测器的信号输出端连接电感传感器1的信号输入 端，电感传感器1的信号输出端与振荡电路2信号输入端相连接，振荡电路2 的控制端与频率选择单元6的输出端相连接；频率选择单元6的信号输入端与嵌 入式控制模块4信号输出端相连接。电感传感器1包括高频变压器和通道控制器。 信号整形单元3包括电压比较器和触发器，用于将振荡电路2输出的模拟信号放 大并转换成标准数字脉冲信号。数据传输接口 5的信号输入端与嵌入式控制模块 4信号输出端相连接；频率选择单元6用于自动控制选择稳定的工作频率，并使 相邻通道相互避开引起串扰的工作频率段。车辆检测器的测量方法和仪器的工作流程如下系统通电后，嵌入式控制模 块4给其自有的功能部件和内存中驻有的各个子程序，以及模拟开关预置初始状 态，给16位记时器/计数器设定lms的定时中断值，以作为采集数据的时间单元， 读取灵敏度参数设置。初始化完毕后在每个定时中断时刻计算出当前通道的频 率，如此依次访问4个检测通道，分别获得各通道的一系列频率值，首先判断所 带探测线圈的状态，诊断线圈是否有断路或连接不良等故障，在发现故障时，以 代码形式记录下故障类型与细节并上传故障信息；然后判断当前工作频率是否稳 定，即是否存在串扰，如果有串扰则改变工作频率，直到频率稳定；最后设定基 准频率，进入循环检测状态。将车辆信息编码后，通过数据传输接口 5发送至数 据汇集计算机。
权利要求1、一种基于接近式电感传感技术的道路车辆检测装置，包括嵌入式控制模块，嵌入式模块的信号输入端与信号整形单元的信号输出端相连接，信号整形单元的信号输入端与振荡电路的信号输出端相连接，其特征在于所述的线圈探测器的信号输出端连接电感传感器的信号输入端，电感传感器的信号输出端与振荡电路信号输入端相连接，振荡电路的控制端与频率选择单元的输出端相连接；频率选择单元的信号输入端与所述嵌入式控制模块信号输出端相连接。
2、 根据权利要求1所述的一种基于接近式电感传感技术的道路车辆检测装置， 其特征在于所述的电感传感器包括高频变压器和通道控制器。
3、 根据权利要求1所述的一种基于接近式电感传感技术的道路车辆检测装置， 其特征在于所述的信号整形单元包括电压比较器和触发器，用于将振荡电路输出 的模拟信号放大并转换成标准数字脉冲信号。
4、 根据权利要求1所述的一种基于接近式电感传感技术的道路车辆检测装置， 其特征在于所述的频率选择单元用于自动控制选择稳定的工作频率，并使相邻通 道相互避开引起串扰的工作频率段。
专利摘要本实用新型涉及一种基于接近式电感传感技术的道路车辆检测装置，包括嵌入式控制模块，嵌入式模块的信号输入端与信号整形单元的信号输出端相连接，信号整形单元的信号输入端与振荡电路的信号输出端相连接，所述的线圈探测器的信号输出端连接电感传感器的信号输入端，电感传感器的信号输出端与振荡电路信号输入端相连接，振荡电路的控制端与频率选择单元的输出端相连接；频率选择单元的信号输入端与所述嵌入式控制模块信号输出端相连接。本实用新型能够对道路运行车辆信息进行有效、准确的采集和分析，在进行相应的控制同时，实现整个公路交通信息的自动化的道路车辆检测装置。
文档编号G08G1/042GK201369103SQ20092014334
公开日2009年12月23日 申请日期2009年3月16日 优先权日2009年3月16日
发明者朱晓光, 李志勇 申请人:安徽科力信息产业有限责任公司
文档序号 :
【 6700322 】
技术研发人员：朱晓光,李志勇
技术所有人：安徽科力信息产业有限责任公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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