一種基于弱磁傳感器的車流量檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地磁偵測和車流量檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于弱磁傳感器的車流量檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前車流量檢測主要有環(huán)形線圈、圖像識別和紅外檢測等幾種方式。
[0003]環(huán)形線圈工作原理是當(dāng)車輛通過埋在地下的環(huán)型線圈時，線圈的電磁感應(yīng)發(fā)生變化，從而引發(fā)電子元件向控制箱發(fā)出脈沖，計算機(jī)通過統(tǒng)計計數(shù)脈沖，便可檢測出是否有車輛通過，他的優(yōu)點在于其自身成本很低，檢測準(zhǔn)確率也較高，但其使用壽命很短，更換非常繁瑣，維護(hù)成本高。目前這種使用方式正在被慢慢淘汰。
[0004]圖像識別主要通過安裝在道路上方的攝像機(jī)拍攝道路中車輛通行的圖像，然后采用計算機(jī)圖像處理等技術(shù)對交通流圖像進(jìn)行處理，得出相關(guān)的交通流參數(shù)，從而達(dá)到檢測交通流量的目的，該檢測方式受環(huán)境因素限制較多，在多霧天氣、雨雪天氣，或是車速較快等情況下，其檢測正確率很低。
[0005]紅外檢測器的工作原理是利用被檢測物對紅外線光束的遮擋或反射，通過同步回路選通電路檢測物體的有無。這種檢測器具有安裝方便、反應(yīng)快速、輪廓清晰等優(yōu)點，其缺點是易受道路環(huán)境和氣候條件及大氣中的粉塵或懸浮顆粒影響，檢測精度較低，誤檢率較高。
[0006]由此可見當(dāng)前的各種檢測方式都存在一定的缺陷。由于大多數(shù)車輛含有鐵質(zhì)材料，當(dāng)車輛經(jīng)過時，會對車輛周圍的地磁場產(chǎn)生擾動，通過實時捕捉地磁的變化量，能判斷檢測器上方是否有車輛存在。相比于其它的檢測方式，地磁檢測具有可靠性高、成本低、安全耐用、安裝及維護(hù)方便等優(yōu)點。再結(jié)合當(dāng)前興起的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使基于弱磁的無線車流量檢測系統(tǒng)具有非常廣闊的市場前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于弱磁傳感器的車流量檢測系統(tǒng)，能夠基于安裝在車道上的弱磁傳感器的檢測信號，獲得車流量信息，可提高檢測精度及降低誤判率。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
[0009]一種基于弱磁傳感器的車流量檢測系統(tǒng)，包括車輛檢測器和區(qū)域管理單元；
[0010]所述車輛檢測器設(shè)置在車道路口的停車線后方的路面內(nèi)；
[0011 ] 所述區(qū)域管理單元安裝在箱體內(nèi)，所述箱體安裝在路口交通信號機(jī)周圍的電警桿或路燈燈桿上；
[0012]所述車輛檢測器通過檢測車道上磁場的變化量實時判斷所在車道上是否有車輛，并將車道上是否有車輛的車道信息上傳至區(qū)域管理單元；
[0013]所述區(qū)域管理單元將各車道信息匯總后解算得出單位時間內(nèi)各車道被車輛占用的時間，由此得出各車道的車流量信息，然后將該車流量信息發(fā)送給交通信號機(jī)；
[0014]其中，所述車輛檢測器包括磁傳感器、運算放大器、單片機(jī)處理單元和無線通信模塊；所述磁傳感器由三個兩兩互相正交的磁檢測探頭組成，分別探測X、Y和Z方向的磁場信號；所述運算放大器對三個方向磁場信號進(jìn)行放大處理；所述單片機(jī)處理單元接收放大后的三個方向的磁場信號，并根據(jù)三個方向磁場信號的變化情況得到其所在車道的車道信息，并發(fā)送給所述區(qū)域管理單元。
[0015]較佳的，所述車輛檢測器距離停車線0.32米。
[0016]較佳的，所述車輛檢測器和區(qū)域管理單元通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線通信。
[0017]較佳的，所述磁傳感器中的兩個磁檢測探頭為集成在型號為SAS012的磁傳感器中的兩個正交磁檢測探頭，另外一個磁檢測探頭的型號為VA100F3，與所述磁傳感器SAS012直插式安裝，并分別與磁傳感器SAS012中的兩個磁檢測探頭正交。
[0018]較佳的，所述運算放大器有三個，型號為INA333，分別對磁傳感器SAS012中的兩個磁檢測探頭和VA100F3磁傳感器輸出的磁場信號進(jìn)行放大處理。
[0019]較佳的，將三個INA333運算放大器分別定義為第一運算放大器、第二運算放大器和第三運算放大器；所述VA100F3磁傳感器的I號引腳接+3V電源，4號引腳接地；3號引腳和2號引腳分別接第一運算放大器的負(fù)輸入端和正輸入端；
[0020]所述SAS012磁傳感器的GNDl和GND2引腳接地，Vccl和Vcc2引腳接+3V電源；Vol 1-和Vol2-引腳分別接第二運算放大器負(fù)輸入端和第三運算放大器的負(fù)輸入端；Voll+和Vol2+引腳分別接第二運算放大器正輸入端和第三運算放大器的正輸入端；
[0021]所述第一運算放大器、第二運算放大器和第三運算放大器的I號和8號引腳之間分別并聯(lián)20k Ω電阻RW3 ;第一運算放大器、第二運算放大器和第三運算放大器的輸出端6號引腳串聯(lián)5k Ω電阻R17后輸出至所述單片機(jī)處理單元；第一運算放大器、第二運算放大器和第三運算放大器的Vref引腳接參考電壓；
[0022]所述第一運算放大器、第二運算放大器和第三運算放大器接的電阻RW3與單片機(jī)處理單元的輸入端之間引出線接0.1 yF的電容后接地。
[0023]較佳的，當(dāng)車輛檢測器與所述區(qū)域管理單元的距離較遠(yuǎn)，無法實現(xiàn)無線通信時，采用無線路由模塊轉(zhuǎn)發(fā)所述車輛檢測器的車道信息至所述區(qū)域管理單元。
[0024]較佳的，所述無線路由模塊安裝在一個箱體內(nèi)，箱體安裝在車輛檢測器周圍的電警桿或路燈燈桿上。
[0025]較佳的，所述區(qū)域管理單元通過RS485或者開關(guān)量的方式與所述交通信號機(jī)之間進(jìn)行通信。
[0026]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0027](I)本發(fā)明的車流量檢測系統(tǒng)通過采用弱磁傳感器檢測車輛的有無以及車流量信息，可以提高檢測精度，同時不受極端天氣和環(huán)境的影響，可大大降低誤判率；
[0028](2)本發(fā)明的車流量檢測系統(tǒng)通過采用兩個集成在一個電路芯片的上的磁檢測探頭以及一個單個的磁檢測探頭形成3個兩兩正交的磁傳感器，可減小磁傳感器的尺寸，便于埋在車道的路面中。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明的車流量檢測系統(tǒng)的組成框圖。
[0030]圖2(a)為本發(fā)明的車流量檢測系統(tǒng)中車輛檢測器的安裝示意圖；
[0031]圖2(b)為本發(fā)明的車流量檢測系統(tǒng)中的無線路由模塊的安裝示意圖。
[0032]圖3為本發(fā)明的車流量檢測系統(tǒng)中車輛檢測器的電路圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明的一種基于弱磁傳感器的無線網(wǎng)絡(luò)車流量檢測系統(tǒng)，包括:基于弱磁檢測技術(shù)的車輛檢測器、無線路由模塊、區(qū)域管理單元，三者通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線通信。
[0035]如圖2(a)和(b)所示，車輛檢測器設(shè)置在車道路口的停車線后方的路面內(nèi)，車輛檢測器距離停車線0.32米為宜。
[0036]無線路由模塊和區(qū)域管理單元分別安裝在箱體內(nèi)，所述無線路由模塊箱體安裝在車輛檢測器附近的電警桿或路燈燈桿上，所述區(qū)域管理單元箱體安裝在交通信號機(jī)附近的電警桿或路燈燈桿上，天線伸出安裝箱外；
[0037]所述車輛檢測器通過檢測車道上磁場的變化量實時判斷所在車道上是否有車輛，然后將車道上是否有車輛的車道信息直接上傳至區(qū)域管理單元或通過無線路由模塊轉(zhuǎn)發(fā)至區(qū)域管理單元；所述區(qū)域管理單元將各車道信息匯總后解算得出單位時間內(nèi)各車道被車輛占用的時間，由此得出各車道的車流量信息，然后將該車流量信息通過無線路由模塊輸出給交通控制系統(tǒng)；
[0038]所述區(qū)域管理單元將各車道信息匯總后解算得出單位時間內(nèi)各車道被車輛占用的時間，由此得出各車道的車流量信息，然后將該車流量信息通過RS485或開關(guān)量等接口輸出給交通信號機(jī)；交