一種無線地磁車輛傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種車輛傳感器，尤其涉及一種無線地磁車輛傳感器，屬于車輛檢測控制領域。
【背景技術】
[0002]隨著智能交通技術的飛速發展，交通信息采集技術，特別是車輛檢測技術變得尤為重要。車輛在道路中行駛時，會釋放出熱、聲、磁等信號。交通檢測器通過檢測這些信號，并利用其中的一種或幾種信息用以檢測行駛中的車輛。按照交通檢測器所使用的檢測傳感器的種類分，可以將其分為壓力、加速度、磁場、電感、超聲波、頻率、光電、圖像傳感等。它們通過感知、轉換和傳輸相關物理量檢測出某一界面車輛通過的時間、外形尺寸或者圖像，并將其傳輸給處理單元。處理單元將這些傳輸過來的物理量轉換為車輛要素值，如軸數、軸距、車輛尺寸等。目前應用較廣泛的檢測器有環形線圈檢測器、地磁檢測器、超聲波檢測器和視頻檢測器。但是，這些交通檢測器從檢測原理和安裝使用等方面仍存在問題和不足，制約著交通管理與控制水平的提高和發展。
[0003]隨著經濟的飛速發展，基礎設施的投資力度越來越大，表現之一就是道路建設。但是由于道路建設周期一般較長，其增長遠遠跟不上車輛的急劇增長，使得交通狀況日益惡化，這幾乎成為所有城市的通病。改變目前這種交通現狀的有效解決辦法就是在城市交通管理部門建立完善的交通監控系統。交通監控系統的主要目標是適應動態交通狀況的變化。即通過采集交通數據并將其傳輸到交通管理中心，在中心進行分析，根據分析結果，中心通過控制車輛出入和信號燈，從而更好地管制交通；中心還可以利用這些數據在發生交通事故時迅速采取措施。同時管理中心可把采集的交通數據傳給司機，這有助于減緩交通擁擠，優化行車路線。運用交通監控系統可以提高現有道路的通行能力，協調處理突發性交通事件，緩和交通阻塞，從而改善交通狀況。數據采集系統在交通監控系統中起著非常重要的作用，所以研究有更高應用價值的數據采集系統是必要的。車輛檢測傳感器是數據采集系統的關鍵部分，傳感器的性能對數據采集系統的準確性起決定作用。
[0004]現有車輛檢測器大多采用檢測車輛行駛過程中產生的單一信號作為檢測原理，如超聲波車輛檢測器通過超聲波發射器對車輛發出超聲波，檢測經車輛反射回的超聲信號，獲得車輛計數信息。檢測信息的單一性導致了現有車輛檢測技術存在某些技術盲點，這是由其檢測原理造成的，例如超聲波檢測器在前方車輛被大型車遮擋時，就會發生錯檢或漏檢。這些技術盲點限制了檢測精度的提高。同時，檢測信息的單一性也導致了，檢測器容易受到周邊環境的較大干擾，例如天氣因素對視頻檢測器的影響，行人、樹枝等對超聲波檢測器的影響等。在檢測信息單一的情況下，這些周邊環境造成的影響對檢測數據的破壞是無法挽救的。這也導致了現有車輛檢測器對安裝位置和安裝方法都有特殊的要求，適應多種檢測環境的車輛檢測器難以實現。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是針對【背景技術】的不足提供了一種無線地磁車輛傳感器。
[0006]本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案:
[0007]一種無線地磁車輛傳感器，包含微控制器模塊、三軸磁阻傳感器、光敏電阻、反射式光電傳感器、AD轉換模塊、放大器模塊、無線傳輸模塊和電源模塊，所述光敏電阻通過依次連接的AD轉換模、放大器模塊連接微控制器模塊，所述三軸磁阻傳感器、反射式光電傳感器、無線傳輸模塊和電源模塊連接在微控制器模塊的相應端口上，所述放大器模塊包含放大器芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻，AD轉換模塊的輸出端分別連接第一電阻和第二電阻的一端，第二電阻的另一端連接放大器芯片的正極，放大器芯片的負極與第三電阻串聯后與第一電阻的另一端接地，放大器芯片的電壓輸出端連接微控制器模塊的輸入端。
[0008]作為本實用新型一種無線地磁車輛傳感器的進一步優選方案，所述微控制器模塊采用CC430F137控制器。
[0009]作為本實用新型一種無線地磁車輛傳感器的進一步優選方案，所述三軸磁阻傳感器的芯片型號為MAG3110。
[0010]作為本實用新型一種無線地磁車輛傳感器的進一步優選方案，所述光敏電阻采用電阻值為1kQ的摻雜型光敏電阻。
[0011]作為本實用新型一種無線地磁車輛傳感器的進一步優選方案，所述反射式光電傳感器采用800_的漫反射式光電傳感器件。
[0012]本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:
[0013]1、本實用新型發明傳感器可以應用在停車場智能停車引導、智能交通管理等工程中，具有準確率高、對地面破壞小、安裝方便結構簡單，易于實現；
[0014]2、本實用新型與傳統的電感線圈交通參數傳感器相比，對地面的破壞少，安裝與維護簡單，適合于室內或大型停車場的使用；無線地磁車輛檢測器在馬路邊停車位使用，由于受過往車輛的影響，監測準確率明顯低于在室內或大型停車場使用效果，且功耗明顯增尚O
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結構原理圖；
[0016]圖2是本實用新型的放大器電路圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明:
[0018]如圖1所示，一種無線地磁車輛傳感器，包含微控制器模塊、三軸磁阻傳感器、光敏電阻、反射式光電傳感器、AD轉換模塊、放大器模塊、無線傳輸模塊和電源模塊，所述光敏電阻通過依次連接的AD轉換模、放大器模塊連接微控制器模塊，所述三軸磁阻傳感器、反射式光電傳感器、無線傳輸模塊和電源模塊連接在微控制器模塊的相應端口上；如圖2所不，所述放大器模塊包含放大器芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻，AD轉換模塊的輸出端分別連接第一電阻和第二電阻的一端，第二電阻的另一端連接放大器芯片的正極，放大器芯片的負極與第三電阻串聯后與第一電阻的另一端接地，放大器芯片的電壓輸出端連接微控制器模塊的輸入端。
[0019]其中，所述微控制器模塊采用CC430F137控制器，所述三軸磁阻傳感器的芯片型號為MAG3110，所述光敏電阻采用電阻值為1kQ的摻雜型光敏電阻，所述反射式光電傳感器采用800_的漫反射式光電傳感器件。
[0020]無線地磁車輛檢測器采用地磁檢測芯片MAG3110結合CC430處理器設計。通過地磁場檢測來判斷車輛，普遍采用兩種方式:對車輛經過時磁力線扭曲情況檢測來判斷；檢測車輛通過時對磁場的垂直和水平方向的磁場強度變化來判斷。判斷某預定區域是否有車輛的存在，采用后一種判斷方式。汽車作為鐵磁體，當其靠近地磁傳感器時會引起磁力線的變化，通過監測這些微小變化，可以判斷車位是否有汽車的存在。為了提高對停車位有無車輛判斷的準確率，本次研究采用三軸磁阻傳感器，結合光敏電阻和反射式光電傳感器進行混合設計。
[0021]地磁車輛檢測器選用開放的ISM微波頻段，采用433MHz無線傳感技術。內置高性能鋰亞硫酰氯電池供電，采用低功耗設計可連續工作3到5年。設備外殼設計類似圓形道釘結構，用高強度ABS和PC材料注塑成型，外形尺寸:直徑126mmX高32mm。防水，抗酸堿腐蝕，抗沖撞。光敏電阻檢測用于提高對是否有車判別的準確率。本發明選用了電阻值為1kQ的摻雜型光敏電阻，對(0.4~0.76) μ m可見光響應，直徑5mm。
[0022]為了盡可能避免斜射光源的干擾，設計時對光敏電阻的光感受面安裝一個塑料導光器件，檢測器外殼開孔鑲嵌平面透光鏡，反射式光電傳感器檢測電路，需要消耗較大的功率，設計僅用于人工不定期對車位當前有無車輛的校準，通過服務器操作實現。本發明選用檢測距離為大于800mm的漫反射式光電傳感器件。
[0023]磁車輛檢測傳感器內置電池，選用開路電壓大于3.64V的鋰亞硫酰氯電池，該類電池使用溫度范圍-55?+85°C，適合長時間微電流工作，工作年限可達8年以上。符合設計需要，電池更換周期，主要取決于檢測傳感器的低功耗設計性能。
[0024]CC430F137的默認耗電約小于2 μ Α032.768kHz，所以休眠的時候設計工作在LPM4低功耗模式。實際調試中，發現CC430F137工作在12MHz時，休眠后功耗很低(小于4 μ A)，但在初始化IIC以后，功耗比較高，IIC模塊消耗的功率約200 μ Α。
[0025]綜上所述，本實用新型只保護硬件之間的連接關系及整體結構，不保護硬件所涉及的具體算法，以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種無線地磁車輛傳感器，其特征在于:包含微控制器模塊、三軸磁阻傳感器、光敏電阻、反射式光電傳感器、AD轉換模塊、放大器模塊、無線傳輸模塊和電源模塊，所述光敏電阻通過依次連接的AD轉換模、放大器模塊連接微控制器模塊，所述三軸磁阻傳感器、反射式光電傳感器、無線傳輸模塊和電源模塊連接在微控制器模塊的相應端口上，所述放大器模塊包含放大器芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻，AD轉換模塊的輸出端分別連接第一電阻和第二電阻的一端，第二電阻的另一端連接放大器芯片的正極，放大器芯片的負極與第三電阻串聯后與第一電阻的另一端接地，放大器芯片的電壓輸出端連接微控制器模塊的輸入端。2.根據權利要求1所述的一種無線地磁車輛傳感器，其特征在于:所述微控制器模塊采用CC430F137控制器。3.根據權利要求1所述的一種無線地磁車輛傳感器，其特征在于:所述三軸磁阻傳感器的芯片型號為MAG3110。4.根據權利要求1所述的一種無線地磁車輛傳感器，其特征在于:所述光敏電阻采用電阻值為1kQ的摻雜型光敏電阻。5.根據權利要求1所述的一種無線地磁車輛傳感器，其特征在于:所述反射式光電傳感器采用800_的漫反射式光電傳感器件。
【專利摘要】本實用新型公開一種無線地磁車輛傳感器，包含微控制器模塊、三軸磁阻傳感器、光敏電阻、反射式光電傳感器、AD轉換模塊、無線傳輸模塊和電源模塊，所述光敏電阻通過AD轉換模塊連接微控制器模塊，所述三軸磁阻傳感器、反射式光電傳感器、無線傳輸模塊和電源模塊連接在微控制器模塊的相應端口上。
【IPC分類】G08G1/042
【公開號】CN204833716
【申請號】CN201520592731
【發明人】涂善軍, 何斌, 楊宏江, 沈國慶, 吳月飛, 楊啟超
【申請人】南京博納威電子科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月8日