專利名稱：一種便攜式車輛檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及智能交通的相關(guān)技術(shù)，尤其是一種便攜式車輛檢測(cè)器。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)機(jī)動(dòng)車輛數(shù)量增長(zhǎng)迅速，給城市交通帶來(lái)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(cè)器就是利用交通信息采集技術(shù)，對(duì)路面的交通情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，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(cè)器中，檢測(cè)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(guó)內(nèi)使用較多的車輛檢測(cè)器有環(huán)形線圈檢測(cè)器和地磁檢測(cè)器。對(duì)于線圈檢測(cè)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(cè)器只能進(jìn)行固定式的檢測(cè)，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(wèn)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(duì)而言還不夠直觀，有時(shí)車輛檢測(cè)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(chǎng)設(shè)備發(fā)出進(jìn)一步指示。另外現(xiàn)在有地磁檢測(cè)器如已公開的實(shí)用新型專利一種無(wú)線地磁式車輛檢測(cè)系統(tǒng)，申請(qǐng)?zhí)?00710036504. 9，所使用的就是地磁檢測(cè)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(cè)器密封后也是固定式檢測(cè)，不可移動(dòng)，也不能重復(fù)使用，無(wú)法滿足便攜性、可重復(fù)使用的需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供了一種便攜式車輛檢測(cè)器，是一種便攜可移動(dòng)、可重復(fù)性使用的車輛檢測(cè)器；不需要額外接線和破壞路面，便可進(jìn)行檢測(cè)，安裝維護(hù)方便；安全性能高，對(duì)車輛行駛影響小；能檢測(cè)到各種所需的交通參數(shù)，檢測(cè)精度高。本實(shí)用新型具有穩(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(duì)電力要求低。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案—種便攜式車輛檢測(cè)器，包括用于采集車輛信息數(shù)據(jù)的各向異性磁阻式車輛檢測(cè)器、用于為各向異性磁阻式車輛檢測(cè)器充電以及調(diào)試和升級(jí)內(nèi)部軟件的充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口和用于控制各向異性磁阻式車輛檢測(cè)器工作并提取檢測(cè)數(shù)據(jù)的手持式無(wú)線收發(fā)控制設(shè)備，手持式無(wú)線收發(fā)控制設(shè)備與各向異性磁阻式車輛檢測(cè)器無(wú)線連接。上述的便攜式車輛檢測(cè)器中，所述各向異性磁阻式車輛檢測(cè)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(wú)線收發(fā)電路、信號(hào)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(hào)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(cè)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電壓輸出弓丨腳和5V穩(wěn)壓電源接口的5V電源適配器電壓輸出引腳通過(guò)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(cè)器中，所述的手持式無(wú)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(wú)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(wú)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(cè)器中，鍵盤識(shí)別控制電路的鍵盤控制信號(hào)輸出引腳和第二微控制器的鍵盤控制信號(hào)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(hào)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(hào)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(wú)線收發(fā)電路的無(wú)線收發(fā)控制信號(hào)輸入輸出引腳與第二微控制器的無(wú)線數(shù)據(jù)信號(hào)輸出輸入引腳相連，第二無(wú)線收發(fā)電路的無(wú)線數(shù)據(jù)信號(hào)輸出輸入引腳通過(guò)無(wú)線傳輸方式與圖1的第一無(wú)線收發(fā)電路的無(wú)線數(shù)據(jù)信號(hào)輸入輸出引腳相連。上述的便攜式車輛檢測(cè)器中，所述信號(hào)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(hào)放大電路和信號(hào)調(diào)理電路，位脈沖電路、傳感器電路、信號(hào)放大電路和信號(hào)調(diào)理電路順次連接，信號(hào)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(cè)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(jí)選擇信號(hào)輸入引腳分別與信號(hào)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(jí)選擇信號(hào)輸出引腳相連，第一排阻 第四排阻的電壓等級(jí)輸出引腳分別與模擬開關(guān)芯片的四個(gè)不同等級(jí)的輸入電壓引腳連接，四個(gè)不同等級(jí)的輸入電壓為電壓等級(jí)一 電壓等級(jí)四，其中第一排阻的承接電壓等級(jí)二的引腳和第二排阻的承接電壓等級(jí)一的引腳相連，第二排阻的承接電壓等級(jí)三的引腳和第三排阻的承接電壓等級(jí)二的引腳相連，第三排阻的承接電壓等級(jí)四的引腳和第四排阻的承接電壓等級(jí)三的引腳相連。上述的便攜式車輛檢測(cè)器中，第一微控制器的置位復(fù)位控制信號(hào)輸出引腳與置位復(fù)位脈沖電路置位復(fù)位控制信號(hào)輸入引腳相連；第一微控制器的電壓等級(jí)選擇信號(hào)輸出引腳與動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路電壓等級(jí)選擇信號(hào)輸入引腳相連，第一微控制器的電壓等級(jí)選擇信號(hào)輸出引腳與動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路電壓等級(jí)選擇信號(hào)輸入引腳相連。上述的便攜式車輛檢測(cè)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(cè)器中，所述信號(hào)放大電路的運(yùn)算放大器采用LinearTechnology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，使本實(shí)用新型具備的有益效果在于1、便攜式，可移動(dòng)式，可重復(fù)使用。本實(shí)用新型的監(jiān)測(cè)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(wú)需通過(guò)地面電線連接即可工作，無(wú)需破壞路面狀況，施工簡(jiǎn)單，安裝時(shí)間短，對(duì)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(jiǎn)便，費(fèi)用較低。2、低功耗。本實(shí)用新型設(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(lái)說(shuō)功耗可以大大降低，再通過(guò)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(wú)線方式來(lái)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(cè)各種交通參數(shù)，檢測(cè)精度高；且全天候檢測(cè)。4、無(wú)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(zhǎng)期工作。本實(shí)用新型可裝有金屬外殼，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(duì)電力要求低；不易受損，可長(zhǎng)期工作本實(shí)用新型對(duì)電力要求低；不易受損，可長(zhǎng)期工作。6、應(yīng)用范圍、用途廣泛?？捎糜诟咚俟罚鞘薪值?，交叉口和轉(zhuǎn)彎路口，國(guó)道，鄉(xiāng)道，飛機(jī)場(chǎng)，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(cè)。
圖1是各向異性磁阻式車輛檢測(cè)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(wú)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(duì)本實(shí)用新型的具體做進(jìn)一步描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施和保護(hù)范圍不限于此。一種便攜式車輛檢測(cè)器，由各向異性磁阻(Anisotropic MagnetoResistive-AMR)式車輛檢測(cè)器簡(jiǎn)稱AMR式車輛檢測(cè)器，充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口，以及手持式無(wú)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(cè)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(cè)器充電以及調(diào)試和升級(jí)內(nèi)部軟件，同時(shí)PC機(jī)可通過(guò)該接口配置和控制AMR車輛檢測(cè)器以及提取內(nèi)部存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)，手持式無(wú)線收發(fā)控制設(shè)備負(fù)責(zé)通過(guò)無(wú)線控制AMR車輛檢測(cè)器的工作狀態(tài)以及無(wú)線提取存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)。所述的AMR車輛檢測(cè)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(wú)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(hào)放大電路8、信號(hào)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(wú)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(hào)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(hào)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(hào)輸入輸出引腳相連；第一微控制器2的功率控制選擇信號(hào)輸出引腳與功率控制電路1的功率控制選擇信號(hào)輸入引腳相連；第一微控制器2的無(wú)線收發(fā)控制信號(hào)輸入輸出引腳與第一無(wú)線收發(fā)電路4的無(wú)線數(shù)據(jù)信號(hào)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(hào)輸出引腳與置位復(fù)位脈沖電路5置位復(fù)位控制信號(hào)輸入引腳相連；第一微控制器2的電壓等級(jí)選擇信號(hào)輸出引腳與動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路6電壓等級(jí)選擇信號(hào)輸入引腳相連；第一微控制器2的信號(hào)采集模擬信號(hào)輸入腳與信號(hào)調(diào)理電路9的信號(hào)采集模擬信號(hào)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(hào)放大電路8、信號(hào)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(hào)輸出引腳與傳感器電路7的置位復(fù)位脈沖信號(hào)輸入引腳，傳感器電路7的傳感器差分信號(hào)輸出引腳與信號(hào)放大電路8的傳感器差分信號(hào)輸入引腳，信號(hào)放大電路8的放大信號(hào)輸出引腳與信號(hào)調(diào)理電路9的放大信號(hào)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(hào)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(wú)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(hào)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(hào)放大電路8、信號(hào)調(diào)理電路9組成的信號(hào)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(chǎng)信息轉(zhuǎn)變?yōu)椴罘蛛娦盘?hào)通過(guò)傳感器差分信號(hào)輸出引腳輸出，并由信號(hào)放大電路8對(duì)該差分電信號(hào)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(cè)量沿傳感器敏感軸方向的磁場(chǎng)大小。信號(hào)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(hào)，零漂移的特性更能讓檢測(cè)器適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境。由于AMR傳感器長(zhǎng)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(hào)來(lái)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(hào)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(chǎng)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是本實(shí)用新型的特色之一，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(jí)選擇信號(hào)輸入引腳分別與動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)信號(hào)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(jí)選擇信號(hào)輸出引腳相連，第一排阻 第四排阻的電壓等級(jí)輸出引腳分別與模擬開關(guān)芯片的四個(gè)不同等級(jí)的輸入電壓引腳連接，四個(gè)不同等級(jí)的輸入電壓為電壓等級(jí)一 電壓等級(jí)四，其中第一排阻的承接電壓等級(jí)二的引腳和第二排阻的承接電壓等級(jí)一的引腳相連，第二排阻的承接電壓等級(jí)三的引腳和第三排阻的承接電壓等級(jí)二的引腳相連，第三排阻的承接電壓等級(jí)四的引腳和第四排阻的承接電壓等級(jí)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(hào)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(jí)，通過(guò)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(jí)，從模擬開關(guān)芯片的采樣參考電壓輸出引腳輸出，與信號(hào)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(hào)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(guò)第一微控制器2的電壓等級(jí)選擇信號(hào)輸出引腳調(diào)整模擬開關(guān)芯片選擇合適的電壓等級(jí)，以便輸出合適的電壓采樣范圍。信號(hào)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(cè)原理為地球磁場(chǎng)的分布及其測(cè)量地球周圍包裹了一層很弱磁場(chǎng)，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(chǎng)就會(huì)發(fā)生變化，AMR傳感器可以準(zhǔn)確檢測(cè)出地球磁場(chǎng)1/12000強(qiáng)度和方向的變化，并將該變化通過(guò)磁阻效應(yīng)表現(xiàn)出來(lái)，即獲得微弱變化的電差分信號(hào)，該差分信號(hào)經(jīng)過(guò)含有儀表放大器的信號(hào)放大電路8得到進(jìn)一步放大，并經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路9濾除干擾信號(hào)，以便達(dá)到準(zhǔn)確檢測(cè)車輛的目的。經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路9的檢測(cè)信號(hào)，會(huì)通過(guò)信號(hào)采集模擬信號(hào)輸出腳輸入到第一微控制器2的信號(hào)采集模擬信號(hào)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(hào)轉(zhuǎn)換為軟件可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，同時(shí)經(jīng)過(guò)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(zhǎng)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(cè)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(wú)線收發(fā)電路4檢測(cè)到由手持式無(wú)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(guò)第一無(wú)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(jí)應(yīng)用場(chǎng)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(wú)線收發(fā)電路4中的無(wú)線控制芯片采用應(yīng)用于2. 4GHz頻段的nRF24L01無(wú)線收發(fā)控制器，該無(wú)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(cè)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(lái)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(hào)放大電路8、信號(hào)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(wú)線收發(fā)電路4。本實(shí)用新型通過(guò)一定的算法檢測(cè)平均車流量來(lái)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(guò)時(shí)才會(huì)導(dǎo)通，供給第一無(wú)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(zhǎng)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(cè)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(cè)器封裝好，具有防水特性，整個(gè)外殼厚度為1.5cm，長(zhǎng)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(guò)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(cè)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(jí)。USB接口 14和5V穩(wěn)壓電源接口 15為AMR車輛檢測(cè)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(guò)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(cè)器充電。所述的手持式無(wú)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(wú)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(hào)輸出引腳和第二微控制器19的鍵盤控制信號(hào)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(hào)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(hào)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(wú)線收發(fā)電路20的無(wú)線收發(fā)控制信號(hào)輸入輸出引腳與第二微控制器19的無(wú)線數(shù)據(jù)信號(hào)輸出輸入引腳相連，第二無(wú)線收發(fā)電路20的無(wú)線數(shù)據(jù)信號(hào)輸出輸入引腳通過(guò)無(wú)線傳輸方式與圖1的第一無(wú)線收發(fā)電路4的無(wú)線數(shù)據(jù)信號(hào)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(cè)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(guò)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(wú)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(wú)法比擬的速度。第二無(wú)線收發(fā)電路20則將控制命令通過(guò)無(wú)線的方式發(fā)送出去，同時(shí)負(fù)責(zé)接收AMR車輛檢測(cè)器的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。手持式無(wú)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(cè)結(jié)果得到較好的實(shí)現(xiàn)。[0044]對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)模塊來(lái)說(shuō)，附圖1的第一微控制器2通過(guò)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(guò)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(wú)線收發(fā)電路4，通過(guò)無(wú)線傳輸方式與附圖3的第二無(wú)線收發(fā)電路20實(shí)現(xiàn)無(wú)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(cè)器的工作原理過(guò)程如下充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口為AMR車輛檢測(cè)器充滿電，并利用上位機(jī)軟件通過(guò)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(wú)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(cè)點(diǎn)安裝好AMR車輛檢測(cè)器，若為無(wú)線控制啟動(dòng)，則可以在安裝好AMR車輛檢測(cè)器后再啟動(dòng)；AMR車輛檢測(cè)器第一無(wú)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(hào)放大電路8、信號(hào)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(hào)放大電路8的輸出信號(hào)達(dá)到合適的AD采樣范圍，然后開始采集背景磁場(chǎng)的信息，當(dāng)背景磁場(chǎng)數(shù)據(jù)符合配置的參數(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(wú)線收發(fā)
9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(cè)器第一無(wú)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(guò)第一無(wú)線收發(fā)電路4發(fā)送給手持式無(wú)線收發(fā)控制設(shè)備，此時(shí)手持式無(wú)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(guò)的時(shí)間、速度、車長(zhǎng)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(cè)器，其特征在于包括用于采集車輛信息數(shù)據(jù)的各向異性磁阻式車輛檢測(cè)器、用于為各向異性磁阻式車輛檢測(cè)器充電以及調(diào)試和升級(jí)的充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口和用于控制各向異性磁阻式車輛檢測(cè)器工作并提取檢測(cè)數(shù)據(jù)的手持式無(wú)線收發(fā)控制設(shè)備，手持式無(wú)線收發(fā)控制設(shè)備與各向異性磁阻式車輛檢測(cè)器無(wú)線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式車輛檢測(cè)器，其特征在于所述各向異性磁阻式車輛檢測(cè)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(wú)線收發(fā)電路、信號(hào)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(hào)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(cè)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2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(guò)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(cè)器，其特征在于所述的手持式無(wú)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(wú)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(wú)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(cè)器，其特征在于鍵盤識(shí)別控制電路的鍵盤控制信號(hào)輸出引腳和第二微控制器的鍵盤控制信號(hào)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(hào)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(hào)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(wú)線收發(fā)電路的無(wú)線收發(fā)控制信號(hào)輸入輸出引腳與第二微控制器的無(wú)線數(shù)據(jù)信號(hào)輸出輸入引腳相連，第二無(wú)線收發(fā)電路的無(wú)線數(shù)據(jù)信號(hào)輸出輸入引腳通過(guò)無(wú)線傳輸方式與第一無(wú)線收發(fā)電路的無(wú)線數(shù)據(jù)信號(hào)輸入輸出引腳相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式車輛檢測(cè)器，其特征在于所述信號(hào)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(hào)放大電路和信號(hào)調(diào)理電路，位脈沖電路、傳感器電路、信號(hào)放大電路和信號(hào)調(diào)理電路順次連接，信號(hào)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(cè)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(jí)選擇信號(hào)輸入引腳分別與信號(hào)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(jí)選擇信號(hào)輸出引腳相連，第一排阻 第四排阻的電壓等級(jí)輸出引腳分別與模擬開關(guān)芯片的四個(gè)不同等級(jí)的輸入電壓引腳連接，四個(gè)不同等級(jí)的輸入電壓為電壓等級(jí)一 電壓等級(jí)四，其中第一排阻的承接電壓等級(jí)二的引腳和第二排阻的承接電壓等級(jí)一的引腳相連，第二排阻的承接電壓等級(jí)三的引腳和第三排阻的承接電壓等級(jí)二的引腳相連，第三排阻的承接電壓等級(jí)四的引腳和第四排阻的承接電壓等級(jí)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(cè)器，其特征在于第一微控制器的置位復(fù)位控制信號(hào)輸出引腳與置位復(fù)位脈沖電路置位復(fù)位控制信號(hào)輸入引腳相連；第一微控制器的電壓等級(jí)選擇信號(hào)輸出引腳與動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路電壓等級(jí)選擇信號(hào)輸入引腳相連，第一微控制器的電壓等級(jí)選擇信號(hào)輸出引腳與動(dòng)態(tài)基值調(diào)節(jié)電路電壓等級(jí)選擇信號(hào)輸入引腳相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的便攜式車輛檢測(cè)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(hào)放大電路的運(yùn)算放大器采用LinearTechnology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 9任一項(xiàng)所述的便攜式車輛檢測(cè)器，其特征在于所述各向異性磁阻式車輛檢測(cè)器裝于金屬外殼中。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種便攜式車輛檢測(cè)器，其包括各向異性磁阻式車輛檢測(cè)器、充電及有線控制數(shù)據(jù)傳輸接口和手持式無(wú)線收發(fā)控制設(shè)備，各向異性磁阻式車輛檢測(cè)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(cè)器充電以及調(diào)試和升級(jí)內(nèi)部軟件，手持式無(wú)線收發(fā)控制設(shè)備負(fù)責(zé)通過(guò)無(wú)線控制各向異性磁阻式車輛檢測(cè)器的工作狀態(tài)以及無(wú)線提取存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型具有便攜性、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(cè)，安裝維護(hù)方便；安全性能高，對(duì)車輛行駛影響小；穩(wěn)定性高，可以適應(yīng)不同的環(huán)境與天氣，能檢測(cè)到各種所需的交通參數(shù)，檢測(cè)精度高。
文檔編號(hào)G08G1/042GK202177973SQ2011202402
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者任保利, 盧凱, 孔祥喜, 徐建閩, 朱強(qiáng), 林培群, 沈文超, 趙娟, 饒建煒 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué), 廣州運(yùn)星科技有限公司