專利名稱：一種便攜式車輛檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛檢測器技術(shù)，尤其涉及一種便攜式車輛檢測器。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國內(nèi)機(jī)動(dòng)車輛數(shù)量增長迅速，給城市交通帶來了嚴(yán)竣的考驗(yàn)。為了使城市交通暢通舒適，交通信息的采集就成為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。交通信息檢測器就是利用交通信息采集技術(shù)，對路面的交通情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并從宏觀、微觀上及時(shí)掌握交通流的動(dòng)態(tài)變化狀況。在已出現(xiàn)的各種具優(yōu)劣的交通信息檢測器中，檢測器的便攜可移性和可重復(fù)使用性日益成為一種需求。目前，國內(nèi)使用較多的車輛檢測器有環(huán)形線圈檢測器和地磁檢測器。對于線圈檢測器，其應(yīng)用雖然最廣泛，但是存在固有而致命的缺點(diǎn)一，線圈檢測器只能進(jìn)行固定式的檢測，一旦安裝后，移動(dòng)困難，很難重復(fù)使用。二，必須在車道上開槽埋設(shè)線圈，這在實(shí)際使用時(shí)，由于沿海很多地區(qū)高速公路軟基問題和維護(hù)時(shí)線圈損壞率高，維護(hù)工作復(fù)雜。三，修理或安裝需中斷交通，造成市民出行不便。四，車檢數(shù)據(jù)雖然精確，但相對而言還不夠直觀，有時(shí)車輛檢測器發(fā)出警告聲時(shí)消息已滯后，或者監(jiān)控人員擔(dān)心是數(shù)據(jù)錯(cuò)誤而猶豫，進(jìn)而導(dǎo)致延誤或錯(cuò)誤地向現(xiàn)場設(shè)備發(fā)出進(jìn)一步指示。另外現(xiàn)在有地磁檢測器如已公開的發(fā)明專利一種無線地磁式車輛檢測系統(tǒng)，申請?zhí)?00710036504. 9，所使用的就是地磁檢測技術(shù)，安裝時(shí)，需在車道鉆圓柱形孔，會(huì)破壞路面狀況，并且此檢測器密封后也是固定式檢測， 不可移動(dòng)，也不能重復(fù)使用，無法滿足便攜性、可重復(fù)使用的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供了一種便攜式車輛檢測器，是一種便攜可移動(dòng)、可重復(fù)性使用的車輛檢測器；不需要額外接線和破壞路面，便可進(jìn)行檢測，安裝維護(hù)方便；安全性能高，對車輛行駛影響??；能檢測到各種所需的交通參數(shù)，檢測精度高。本發(fā)明具有穩(wěn)定性高， 可以適應(yīng)不同的環(huán)境與天氣；裝有金屬外殼，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，不怕車輛碾壓；密封性良好，能防雨水浸泡；日常維護(hù)的工作量小，對電力要求低。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案
一種便攜式車輛檢測器，包括各向異性磁阻式車輛檢測器、充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口和手持式無線收發(fā)控制設(shè)備，各向異性磁阻式車輛檢測器負(fù)責(zé)采集車輛信息數(shù)據(jù)，充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口用于為各向異性磁阻式車輛檢測器充電以及調(diào)試和升級內(nèi)部軟件，手持式無線收發(fā)控制設(shè)備負(fù)責(zé)通過無線控制各向異性磁阻式車輛檢測器的工作狀態(tài)以及無線提取存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)。上述的便攜式車輛檢測器中，所述各向異性磁阻式車輛檢測器包括功率控制電路、第一微控制器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)、第一無線收發(fā)電路、信號采集模塊、電池和電源管理電路， 第一微控制器分別與功率控制電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)、信號采集模塊、電源管理電路相連，電池與電源管理電路相連。
上述的便攜式車輛檢測器中，充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口包括串口通信模塊、 USB接口、5V穩(wěn)壓電源接口和充電模塊，串口通信模塊供PC機(jī)與第一微控制器相連；USB接口的USB電壓輸出引腳和5V穩(wěn)壓電源接口的5V電源適配器電壓輸出引腳通過開關(guān)選擇與充電模塊的充電電壓輸入引腳相連；充電模塊與電源管理電路的充放電電壓控制引腳相連。上述的便攜式車輛檢測器中，所述的手持式無線收發(fā)控制設(shè)備包括鍵盤識(shí)別控制電路、USB數(shù)據(jù)傳輸接口、第二微控制器、第二無線收發(fā)電路和第二串口通信模塊，第二微控制器分別與鍵盤識(shí)別控制電路、USB數(shù)據(jù)傳輸接口、第二無線收發(fā)電路、第二串口通信模塊連接，USB數(shù)據(jù)傳輸接口和第二串口通信模塊各自供PC機(jī)與第二微控制器連接。上述的便攜式車輛檢測器中，鍵盤識(shí)別控制電路的鍵盤控制信號輸出引腳和第二微控制器的鍵盤控制信號輸入端相連、USB數(shù)據(jù)傳輸接口的USB數(shù)據(jù)輸入輸出引腳和USB控制信號輸出輸入引腳分別與PC機(jī)的USB數(shù)據(jù)輸入輸出引腳和第二微控制器的USB控制信號輸出輸入引腳相連，第二串口通信模塊的串口通信數(shù)據(jù)輸入輸出引腳和串口通信數(shù)據(jù)輸出輸入引腳分別與第二微控制器的串口通信數(shù)據(jù)輸出輸入引腳和PC機(jī)的串口通信數(shù)據(jù)輸入輸出引腳相連，第二無線收發(fā)電路的無線收發(fā)控制信號輸入輸出引腳與第二微控制器的無線數(shù)據(jù)信號輸出輸入引腳相連，第二無線收發(fā)電路的無線數(shù)據(jù)信號輸出輸入引腳通過無線傳輸方式與圖1的第一無線收發(fā)電路的無線數(shù)據(jù)信號輸入輸出引腳相連。上述的便攜式車輛檢測器中，所述信號采集模塊包括置位復(fù)位脈沖電路、動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路、傳感器電路、信號放大電路和信號調(diào)理電路，位脈沖電路、傳感器電路、信號放大電路和信號調(diào)理電路順次連接，信號放大電路還與動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路連接。上述的便攜式車輛檢測器中，動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路包括模擬開關(guān)芯片和第一排阻、 第二排阻、第三排阻、第四排阻，模擬開關(guān)芯片的采樣參考電壓輸出引腳、電壓等級選擇信號輸入引腳分別與信號放大電路的采樣參考電壓輸入引腳、第一微控制器的電壓等級選擇信號輸出引腳相連，第一排阻 第四排阻的電壓等級輸出引腳分別與模擬開關(guān)芯片的四個(gè)不同等級的輸入電壓引腳連接，四個(gè)不同等級的輸入電壓為電壓等級一 電壓等級四，其中第一排阻的承接電壓等級二的引腳和第二排阻的承接電壓等級一的引腳相連，第二排阻的承接電壓等級三的引腳和第三排阻的承接電壓等級二的引腳相連，第三排阻的承接電壓等級四的引腳和第四排阻的承接電壓等級三的引腳相連。上述的便攜式車輛檢測器中，第一微控制器的置位復(fù)位控制信號輸出引腳與置位復(fù)位脈沖電路置位復(fù)位控制信號輸入引腳相連；第一微控制器的電壓等級選擇信號輸出引腳與動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路電壓等級選擇信號輸入引腳相連，第一微控制器的電壓等級選擇信號輸出引腳與動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路電壓等級選擇信號輸入引腳相連。上述的便攜式車輛檢測器中，所述傳感器電路采用霍尼韋爾Honeywell的兩軸 AMR 傳感器 HMC1052L。上述的便攜式車輛檢測器中，所述信號放大電路的運(yùn)算放大器采用Linear Technology的儀表放大器LTC2053 ；所述第一微控制器、第二微控制器采用STC12LE5A60S2 低功耗微處理器。由于采用了以上的方案，使本發(fā)明具備的有益效果在于
1、便攜式，可移動(dòng)式，可重復(fù)使用。本發(fā)明的監(jiān)測器在使用時(shí)套上塑膠保護(hù)套，直接放到路面上，用射釘槍固定好，無需通過地面電線連接即可工作，無需破壞路面狀況，施工簡單，安裝時(shí)間短，對車輛行駛影響小；取出射釘槍就可移動(dòng)，可重復(fù)使用，節(jié)約了資源；且維護(hù)簡便，費(fèi)用較低。2、低功耗。本發(fā)明設(shè)計(jì)了高效的便攜式電源管理方案，最大限度地利用電池的容量，選擇低功耗的電源管理芯片以及穩(wěn)定高效的充電電路，總的來說功耗可以大大降低，再通過軟件控制休眠模式等降低功耗的措施，功耗還可以進(jìn)一步降低。3、性能穩(wěn)定，可靠性強(qiáng)。由無線方式來收集和觀察實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)，并由強(qiáng)大的后臺(tái)數(shù)據(jù)管理分析軟件處理數(shù)據(jù)，就能檢測各種交通參數(shù)，檢測精度高；且全天候檢測。4、無線操作控制方便。只需按鍵就可以控制啟動(dòng)、停止和接收數(shù)據(jù)。5、不易受損，可長期工作。本發(fā)明可裝有金屬外殼，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，不怕車輛碾壓；密封性良好，能防雨水浸泡；對電力要求低；不易受損，可長期工作本發(fā)明對電力要求低；不易受損，可長期工作。6、應(yīng)用范圍、用途廣泛?？捎糜诟咚俟?，城市街道，交叉口和轉(zhuǎn)彎路口，國道，鄉(xiāng)道，飛機(jī)場，軍事設(shè)施。在電子警察系統(tǒng)中，可用于車輛超速，逆向行駛、闖紅燈、壓線等多種交通違法行為的檢測。


圖1是各向異性磁阻式車輛檢測器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是手持式無線收發(fā)控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方案
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的具體做進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的實(shí)施和保護(hù)范圍不限于此。一種便攜式車輛檢測器，由各向異性磁阻(Anisotropic Magneto Resistive-AMR)式車輛檢測器簡稱AMR式車輛檢測器，充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口，以及手持式無線收發(fā)控制設(shè)備三部分組成，分別如圖1，圖2，圖3所示。AMR車輛檢測器負(fù)責(zé)采集車輛信息數(shù)據(jù)，充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口負(fù)責(zé)為AMR車輛檢測器充電以及調(diào)試和升級內(nèi)部軟件，同時(shí)PC機(jī)可通過該接口配置和控制AMR車輛檢測器以及提取內(nèi)部存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)，手持式無線收發(fā)控制設(shè)備負(fù)責(zé)通過無線控制AMR車輛檢測器的工作狀態(tài)以及無線提取存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)。所述的AMR車輛檢測器如圖1所示，由功率控制電路1、第一微控制器2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)3、第一無線收發(fā)電路4、置位復(fù)位脈沖電路5、動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路6、傳感器電路7、信號放大電路8、信號調(diào)理電路9、電池10、電源管理電路11組成。其中，第一微控制器2分別與功率控制電路1、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)3、第一無線收發(fā)電路4、置位復(fù)位脈沖電路5、動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路 6、信號調(diào)理電路9、電源管理電路11、串口通信模塊13相連。具體連接情況如下第一微控制器2的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)信號輸入輸出引腳與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)3的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)讀寫信號輸入輸出引腳相連；第一微控制器2的功率控制選擇信號輸出引腳與功率控制電路1的功率控制選擇信號輸入引腳相連；第一微控制器2的無線收發(fā)控制信號輸入輸出引腳與第一無線收發(fā)電路4 的無線數(shù)據(jù)信號輸出輸入引腳相連；第一微控制器2的置位復(fù)位控制信號輸出引腳與置位復(fù)位脈沖電路5置位復(fù)位控制信號輸入引腳相連；第一微控制器2的電壓等級選擇信號輸出引腳與動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路6電壓等級選擇信號輸入引腳相連；第一微控制器2的信號采集模擬信號輸入腳與信號調(diào)理電路9的信號采集模擬信號輸出腳相連；第一微控制器2的電壓輸入腳與電源管理電路11的電壓輸出腳相連；第一微控制器2串口通信數(shù)據(jù)輸入輸出引腳與串口通信模塊13輸出輸入引腳相連。另外，置位復(fù)位脈沖電路5、傳感器電路7、信號放大電路8、信號調(diào)理電路9依次相連，置位復(fù)位脈沖電路5的置位復(fù)位控制信號輸出引腳與傳感器電路7的置位復(fù)位脈沖信號輸入引腳，傳感器電路7的傳感器差分信號輸出引腳與信號放大電路8的傳感器差分信號輸入引腳，信號放大電路8的放大信號輸出引腳與信號調(diào)理電路9的放大信號輸入腳相連；動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路6的采樣參考電壓輸出引腳與信號放大電路8的采樣參考電壓輸入引腳相連；功率控制電路1的電壓輸入引腳與電源管理電路11的功率控制器電壓輸出引腳相連，功率控制電路1的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路電壓控制輸出引腳與第一無線收發(fā)電路4的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路電壓輸入引腳相連，功率控制電路1的信號采集模塊電壓控制輸出引腳與由置位復(fù)位脈沖電路5、動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路6、傳感器電路7、 信號放大電路8、信號調(diào)理電路9組成的信號采集模塊的電壓輸入端相連；電池10的電池充放電輸入輸出引腳與電源管理電路11的電池充放電輸入輸出引腳相連，電源管理電路 11的充放電電壓控制引腳與充電模塊16的充放電電壓控制引腳相連。
傳感器電路7將其周圍的地球磁場信息轉(zhuǎn)變?yōu)椴罘蛛娦盘柾ㄟ^傳感器差分信號輸出引腳輸出，并由信號放大電路8對該差分電信號進(jìn)行放大。實(shí)施例中的傳感器電路7 采用霍尼韋爾Honeywell的兩軸AMR傳感器HMC1052L。AMR傳感器是利用具有各向異性磁電阻效應(yīng)的鐵磁體材料坡莫合金制作的，能夠非接觸性測量沿傳感器敏感軸方向的磁場大信號放大電路8的運(yùn)算放大器采用Linear Technology的儀表放大器LTC2053，該放大器提供了精準(zhǔn)可靠穩(wěn)定放大信號，零漂移的特性更能讓檢測器適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境。 由于AMR傳感器長時(shí)間工作后靈敏度會(huì)降低，這就需要置位復(fù)位脈沖電路5提供足夠大的電流脈沖信號來恢復(fù)AMR傳感器的靈敏度。動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路6將放大器的輸出信號調(diào)整到最佳的AD采樣電壓范圍，同時(shí)可由此調(diào)整并確定背景磁場參數(shù)。另外，置位復(fù)位脈沖電路5輸出端加多了 1個(gè)二極管，這樣便可選擇性的獲取正脈沖還是負(fù)脈沖，降低了因雙向電流脈沖產(chǎn)生的大電流損耗，同時(shí)使得波形的輸出更加穩(wěn)定， 微處理器獲取的數(shù)據(jù)更加精確可靠。動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路6如附圖4是本發(fā)明的特色之一，由模擬開關(guān)芯片和第一排阻、第二排阻、第三排阻、第四排阻組成。模擬開關(guān)芯片的采樣參考電壓輸出引腳、電壓等級選擇信號輸入引腳分別與動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)信號放大電路8的采樣參考電壓輸入引腳、第一微控制器2的電壓等級選擇信號輸出引腳相連，第一排阻 第四排阻的電壓等級輸出引腳分別與模擬開關(guān)芯片的四個(gè)不同等級的輸入電壓引腳連接，四個(gè)不同等級的輸入電壓為電壓等級一 電壓等級四，其中第一排阻的承接電壓等級二的引腳和第二排阻的承接電壓等級一的引腳相連，第二排阻的承接電壓等級三的引腳和第三排阻的承接電壓等級二的引腳相連，第三排阻的承接電壓等級四的引腳和第四排阻的承接電壓等級三的引腳相連(本實(shí)施方式中，每個(gè)排阻均由四個(gè)電阻串聯(lián)而成，第一排阻、第二排阻、第三排阻和第四排阻順次串接)。該模塊可以動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)信號放大電路8所需的參考電壓，從而獲得較好的電壓采樣范圍，同時(shí)其可自適應(yīng)性調(diào)節(jié)的特點(diǎn)也在一定程度上提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。在該模塊中，4個(gè)排阻組成分壓電路，將電源電壓分成若干個(gè)電壓等級，通過第一微控制器2可以控制模擬開關(guān)芯片獲取其中的電壓等級，從模擬開關(guān)芯片的采樣參考電壓輸出引腳輸出， 與信號放大電路8的采樣參考電壓輸入引腳參考電壓端相連，從而調(diào)節(jié)信號放大電路8的輸出，并由第一微控制器2識(shí)別判斷，進(jìn)而通過第一微控制器2的電壓等級選擇信號輸出引腳調(diào)整模擬開關(guān)芯片選擇合適的電壓等級，以便輸出合適的電壓采樣范圍。信號調(diào)理電路9中，添加了雙向并聯(lián)二極管電路，減小了由于RC低通濾波電路產(chǎn)生的延時(shí)時(shí)間常數(shù)，在一定程度上提高了實(shí)時(shí)性。AMR傳感器的檢測原理為地球磁場的分布及其測量地球周圍包裹了一層很弱磁場，強(qiáng)度大約為0. 5-0. 6高斯，當(dāng)有車輛或其他鐵磁物體存在時(shí)，地球磁場就會(huì)發(fā)生變化， AMR傳感器可以準(zhǔn)確檢測出地球磁場1/12000強(qiáng)度和方向的變化，并將該變化通過磁阻效應(yīng)表現(xiàn)出來，即獲得微弱變化的電差分信號，該差分信號經(jīng)過含有儀表放大器的信號放大電路8得到進(jìn)一步放大，并經(jīng)過信號調(diào)理電路9濾除干擾信號，以便達(dá)到準(zhǔn)確檢測車輛的目的。經(jīng)過信號調(diào)理電路9的檢測信號，會(huì)通過信號采集模擬信號輸出腳輸入到第一微控制器2的信號采集模擬信號輸入腳即A/D采樣輸入腳，第一微控制器2的作用是將采樣的模擬信號轉(zhuǎn)換為軟件可識(shí)別的數(shù)字信號，同時(shí)經(jīng)過一定的算法處理這些采樣值，可以得到車輛的行駛方向、速度、車長等信息，并可由PC機(jī)進(jìn)一步處理得到車流量等信息，同時(shí)車輛檢測器會(huì)將這些車輛信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)3。當(dāng)?shù)谝粺o線收發(fā)電路4檢測到由手持式無線收發(fā)控制裝置發(fā)送的讀取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)命令時(shí)，第一微控制器2就會(huì)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中提取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并通過第一無線收發(fā)電路4將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)發(fā)送到手持式設(shè)備連接的PC機(jī)上。實(shí)施例中，微控制器采用STC12LE5A60S2低功耗微處理器，屬IT增強(qiáng)型51內(nèi)核， 工業(yè)級應(yīng)用場合，具有很高的穩(wěn)定性、可靠性以及很高的指令處理速度，可滿足很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性處理要求。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)3芯片采用NANDFLASH，具有大容量且可擴(kuò)展可兼容，高速存取，數(shù)據(jù)掉電非易失等特點(diǎn)。第一無線收發(fā)電路4中的無線控制芯片采用應(yīng)用于2. 4GHz頻段的 nRF24L01無線收發(fā)控制器，該無線收發(fā)控制器使用了跳頻技術(shù)，在MOOMHz和2524MHz之間設(shè)立了 125個(gè)頻道(每個(gè)頻道帶寬1MHz)，采用增強(qiáng)型SiockBurstTM收發(fā)模式，傳輸中自動(dòng)應(yīng)答和重發(fā)，內(nèi)置CRC編解碼模塊，可以在不增加編程難度的條件下減小誤碼率，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性，并可同時(shí)接收6個(gè)頻道的信息，最高通信速率可達(dá)到2Mbps。為了降低系統(tǒng)功耗，在AMR車輛檢測器中加入了由第一微控制器2控制的功率控制電路1，用來控制三路電源的通斷，一路電源供給置位復(fù)位脈沖電路5、動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路6、傳感器電路7、信號放大電路8、信號調(diào)理電路9，一路供給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)3，一路供給第一無線收發(fā)電路4。本發(fā)明通過一定的算法檢測平均車流量來動(dòng)態(tài)調(diào)整各路電源供給的通斷周期，其中供給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)3的電源只有在判斷為有車輛經(jīng)過時(shí)才會(huì)導(dǎo)通，供給第一無線收發(fā)電路4的電源會(huì)間斷性地進(jìn)入待機(jī)模式，以保證電池有效工作最長時(shí)間。示例中電池10采用聚合物鋰電池，標(biāo)稱輸出電壓為3. 7V，電源管理電路11采用MAX669為AMR車輛檢測器提供穩(wěn)定可靠的3. 3V工作電壓。實(shí)施例采用鋁合金高強(qiáng)度外殼將AMR車輛檢測器封裝好，具有防水特性，整個(gè)外殼厚度為1. 5cm，長約為16cm，寬約為14cm，外加一層橡膠保護(hù)，可抵抗高壓力沖擊。
所述的充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口如圖2所示，由PC機(jī)12、串口通信模塊13、 USB接口 14、5V穩(wěn)壓電源接口 15、充電模塊16組成。其中PC機(jī)12的串口通信數(shù)據(jù)輸入輸出引腳和串口通信模塊13的串口通信數(shù)據(jù)輸入輸出引腳相連，串口通信模塊13的串口通信數(shù)據(jù)輸入輸出引腳與第一微控制器2的串口通信數(shù)據(jù)輸入輸出引腳相連；USB接口 14 的USB電壓輸出引腳和5V穩(wěn)壓電源接口 15的5V電源適配器電壓輸出引腳通過開關(guān)選擇與充電模塊16的充電電壓輸入引腳相連。充電模塊16的充放電電壓控制引腳與電源管理電路11的充放電電壓控制引腳相連。串口通信模塊13負(fù)責(zé)建立PC機(jī)12與圖1中的AMR 車輛檢測器中的第一微控制器2的串口通信數(shù)據(jù)輸入輸出腳之間的串口通信，進(jìn)行參數(shù)配置、調(diào)試、數(shù)據(jù)傳輸、軟件升級。USB接口 14和5V穩(wěn)壓電源接口 15為AMR車輛檢測器提供了兩種充電電源方式，充電充電模塊16的充放電電壓控制引腳通過圖1中的電源管理電路 11的充放電電壓控制引腳為AMR車輛檢測器充電。所述的手持式無線收發(fā)控制設(shè)備如圖3所示，由鍵盤識(shí)別控制17、USB數(shù)據(jù)傳輸接口 18、第二微控制器19、第二無線收發(fā)電路20、PC機(jī)12、第二串口通信模塊22組成。其中鍵盤識(shí)別控制17的鍵盤控制信號輸出引腳和第二微控制器19的鍵盤控制信號輸入端相連、USB數(shù)據(jù)傳輸接口 18的USB數(shù)據(jù)輸入輸出引腳和USB控制信號輸出輸入引腳分別與PC 機(jī)12的USB數(shù)據(jù)輸入輸出引腳和第二微控制器19的USB控制信號輸出輸入引腳相連，第二串口通信模塊22的串口通信數(shù)據(jù)輸入輸出引腳和串口通信數(shù)據(jù)輸出輸入引腳分別與第二微控制器19的串口通信數(shù)據(jù)輸出輸入引腳和PC機(jī)12的串口通信數(shù)據(jù)輸入輸出引腳相連，第二無線收發(fā)電路20的無線收發(fā)控制信號輸入輸出引腳與第二微控制器19的無線數(shù)據(jù)信號輸出輸入引腳相連，第二無線收發(fā)電路20的無線數(shù)據(jù)信號輸出輸入引腳通過無線傳輸方式與圖1的第一無線收發(fā)電路4的無線數(shù)據(jù)信號輸入輸出引腳相連。鍵盤識(shí)別控制電路17可以控制AMR車輛檢測器啟動(dòng)、停止工作，讀取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，切換接收頻道，其控制功能具有擴(kuò)展性，可由PC機(jī)12通過第二串口通信模塊22進(jìn)行自定義配置。USB數(shù)據(jù)傳輸接口 18除了可以為手持式無線收發(fā)控制設(shè)備提供電源外，還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在傳輸大容量的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)具有串口通信無法比擬的速度。第二無線收發(fā)電路 20則將控制命令通過無線的方式發(fā)送出去，同時(shí)負(fù)責(zé)接收AMR車輛檢測器的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。手持式無線控制設(shè)備電路的增加，使得實(shí)時(shí)調(diào)試以及觀察、讀取檢測結(jié)果得到較好的實(shí)現(xiàn)。對于整個(gè)系統(tǒng)模塊來說，附圖1的第一微控制器2通過連接附圖2的串口通信模塊13實(shí)現(xiàn)串口通信；附圖1的電源管理電路11通過連接附圖2的充電模塊16實(shí)現(xiàn)電池充電；附圖1的第一微控制器2控制第一無線收發(fā)電路4，通過無線傳輸方式與附圖3的第二無線收發(fā)電路20實(shí)現(xiàn)無線通信。聯(lián)系部分已在附圖中用虛線箭頭連線和虛線框表示。整個(gè)便攜式車輛檢測器的工作原理過程如下充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口為 AMR車輛檢測器充滿電，并利用上位機(jī)軟件通過串口通信模塊13進(jìn)行相關(guān)的參數(shù)配置，可配置為兩種啟動(dòng)(定時(shí)啟動(dòng)、無線控制啟動(dòng))方式中的一種，若為定時(shí)啟動(dòng)，則要在設(shè)定的時(shí)間之前再檢測點(diǎn)安裝好AMR車輛檢測器，若為無線控制啟動(dòng)，則可以在安裝好AMR車輛檢測器后再啟動(dòng)；AMR車輛檢測器第一無線收發(fā)電路4接收到啟動(dòng)控制命令或到了設(shè)定時(shí)間后， 會(huì)接通供給置位復(fù)位脈沖電路5、動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路6、傳感器電路7、信號放大電路8、信號調(diào)理電路9的電源，第一微控制器2控制動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路6，使信號放大電路8的輸出信號達(dá)到合適的AD采樣范圍，然后開始采集背景磁場的信息，當(dāng)背景磁場數(shù)據(jù)符合配置的參
9數(shù)范圍時(shí)，則開始正常工作，直到電池10沒電或者到達(dá)指定的停止時(shí)間或者第一無線收發(fā)電路4接收到停止控制命令才會(huì)停止工作；當(dāng)AMR車輛檢測器第一無線收發(fā)電路4接收到讀取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的命令時(shí)，第一微控制器2則提取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)3的數(shù)據(jù)通過第一無線收發(fā)電路4發(fā)送給手持式無線收發(fā)控制設(shè)備，此時(shí)手持式無線收發(fā)控制設(shè)備將接收到的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機(jī)12，并由上位機(jī)軟件處理得出各種車輛的經(jīng)過的時(shí)間、速度、車長以及由此統(tǒng)計(jì)得出的車流量、占有率等信息。
權(quán)利要求
1.一種便攜式車輛檢測器，其特征在于包括各向異性磁阻式車輛檢測器、充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口和手持式無線收發(fā)控制設(shè)備，各向異性磁阻式車輛檢測器負(fù)責(zé)采集車輛信息數(shù)據(jù)，充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口用于為各向異性磁阻式車輛檢測器充電以及調(diào)試和升級內(nèi)部軟件，手持式無線收發(fā)控制設(shè)備負(fù)責(zé)通過無線控制各向異性磁阻式車輛檢測器的工作狀態(tài)以及無線提取存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式車輛檢測器，其特征在于所述各向異性磁阻式車輛檢測器包括功率控制電路、第一微控制器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)、第一無線收發(fā)電路、信號采集模塊、電池和電源管理電路，第一微控制器分別與功率控制電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)、信號采集模塊、電源管理電路相連，電池與電源管理電路相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式車輛檢測器，其特征在于充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口包括串口通信模塊、USB接口、5V穩(wěn)壓電源接口和充電模塊，串口通信模塊供PC機(jī)與第一微控制器相連；USB接口的USB電壓輸出引腳和5V穩(wěn)壓電源接口的5V電源適配器電壓輸出引腳通過開關(guān)選擇與充電模塊的充電電壓輸入引腳相連；充電模塊與電源管理電路的充放電電壓控制引腳相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式車輛檢測器，其特征在于所述的手持式無線收發(fā)控制設(shè)備包括鍵盤識(shí)別控制電路、USB數(shù)據(jù)傳輸接口、第二微控制器、第二無線收發(fā)電路和第二串口通信模塊，第二微控制器分別與鍵盤識(shí)別控制電路、USB數(shù)據(jù)傳輸接口、第二無線收發(fā)電路、第二串口通信模塊連接，USB數(shù)據(jù)傳輸接口和第二串口通信模塊各自供PC機(jī)與第二微控制器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜式車輛檢測器，其特征在于鍵盤識(shí)別控制電路的鍵盤控制信號輸出引腳和第二微控制器的鍵盤控制信號輸入端相連、USB數(shù)據(jù)傳輸接口的USB數(shù)據(jù)輸入輸出引腳和USB控制信號輸出輸入引腳分別與PC機(jī)的USB數(shù)據(jù)輸入輸出引腳和第二微控制器的USB控制信號輸出輸入引腳相連，第二串口通信模塊的串口通信數(shù)據(jù)輸入輸出引腳和串口通信數(shù)據(jù)輸出輸入引腳分別與第二微控制器的串口通信數(shù)據(jù)輸出輸入引腳和PC機(jī)的串口通信數(shù)據(jù)輸入輸出引腳相連，第二無線收發(fā)電路的無線收發(fā)控制信號輸入輸出引腳與第二微控制器的無線數(shù)據(jù)信號輸出輸入引腳相連，第二無線收發(fā)電路的無線數(shù)據(jù)信號輸出輸入引腳通過無線傳輸方式與圖1的第一無線收發(fā)電路的無線數(shù)據(jù)信號輸入輸出引腳相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的便攜式車輛檢測器，其特征在于所述信號采集模塊包括置位復(fù)位脈沖電路、動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路、傳感器電路、信號放大電路和信號調(diào)理電路，位脈沖電路、傳感器電路、信號放大電路和信號調(diào)理電路順次連接，信號放大電路還與動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的便攜式車輛檢測器，其特征在于動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路包括模擬開關(guān)芯片和第一排阻、第二排阻、第三排阻、第四排阻，模擬開關(guān)芯片的采樣參考電壓輸出引腳、電壓等級選擇信號輸入引腳分別與信號放大電路的采樣參考電壓輸入引腳、第一微控制器的電壓等級選擇信號輸出引腳相連，第一排阻 第四排阻的電壓等級輸出引腳分別與模擬開關(guān)芯片的四個(gè)不同等級的輸入電壓引腳連接，四個(gè)不同等級的輸入電壓為電壓等級一 電壓等級四，其中第一排阻的承接電壓等級二的引腳和第二排阻的承接電壓等級一的引腳相連，第二排阻的承接電壓等級三的引腳和第三排阻的承接電壓等級二的引腳相連，第三排阻的承接電壓等級四的引腳和第四排阻的承接電壓等級三的引腳相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的便攜式車輛檢測器，其特征在于第一微控制器的置位復(fù)位控制信號輸出引腳與置位復(fù)位脈沖電路置位復(fù)位控制信號輸入引腳相連；第一微控制器的電壓等級選擇信號輸出引腳與動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路電壓等級選擇信號輸入引腳相連，第一微控制器的電壓等級選擇信號輸出引腳與動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路電壓等級選擇信號輸入引腳相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的便攜式車輛檢測器，其特征在于所述傳感器電路采用霍尼韋爾Honeywell的兩軸AMR傳感器HMC1052L ；所述信號放大電路的運(yùn)算放大器采用Linear Technology的儀表放大器LTC2053 ；所述第一微控制器、第二微控制器采用 STC12LE5A60S2低功耗微處理器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的便攜式車輛檢測器，其特征在于所述向異性磁阻式車輛檢測器裝于金屬外殼中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種便攜式車輛檢測器，其包括各向異性磁阻式車輛檢測器、充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口和手持式無線收發(fā)控制設(shè)備，各向異性磁阻式車輛檢測器負(fù)責(zé)采集車輛信息數(shù)據(jù)，充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口用于為各向異性磁阻式車輛檢測器充電以及調(diào)試和升級內(nèi)部軟件，手持式無線收發(fā)控制設(shè)備負(fù)責(zé)通過無線控制各向異性磁阻式車輛檢測器的工作狀態(tài)以及無線提取存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)。本發(fā)明具有便攜性、可重復(fù)性使用；不需要額外接線和破壞路面，便可進(jìn)行檢測，安裝維護(hù)方便；安全性能高，對車輛行駛影響?。环€(wěn)定性高，可以適應(yīng)不同的環(huán)境與天氣，能檢測到各種所需的交通參數(shù)，檢測精度高。
文檔編號G08G1/01GK102354451SQ20111019124
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者徐建閩, 朱強(qiáng), 沈文超 申請人:華南理工大學(xué), 廣州運(yùn)星科技有限公司