專利名稱：地磁感應(yīng)檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬道路車輛檢測裝置，尤其涉及一種采用高精度的弱 磁傳感器來感應(yīng)被測范圍內(nèi)車輛的移動信息及車輛的本征信息的地 磁感應(yīng)檢測器。
技術(shù)背景目前有多種車輛檢測器，按工作方式和監(jiān)測器工作的電磁波波長 范圍可以分為3類地感線圈檢瀾器、波頻車輛檢測器和視頻車輛檢 測器。地感線圈檢測器是基于電磁感應(yīng)原理的車輛檢測器。地感線圈 檢測器中主要便用的是環(huán)形線圈檢測器、其特點(diǎn)是可測參數(shù)多，感應(yīng) 靈敏度可調(diào)，使用的適應(yīng)性較大。缺點(diǎn)是由于路面的變形等會影響檢 測器的工作性能及壽命，對路面破壞比較大，安裝較復(fù)雜。波頻檢測 器是以微波、超聲波和紅外線等對車輛發(fā)射電磁波而產(chǎn)生感應(yīng)的檢測 器。波頻檢測器均是以懸掛安裝，不破壞路面，架設(shè)方便。但檢測精 度易受環(huán)境的影響。視頻檢測器通常由電子攝像機(jī)、圖像處理機(jī)和顯 示器部分組成。通過對拍攝的圖像進(jìn)行圖像處理來判斷車輛的經(jīng)過。 其缺點(diǎn)是實(shí)時性差，車輛的檢測精度受整個系統(tǒng)硬件條件的限制，且 易受天氣條件的影響，通常成本較高。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種體積小，功
耗低，對路面損傷輕，檢測結(jié)果精度高且不受環(huán)境影晌的地磁感應(yīng)檢 測器。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的地磁感應(yīng)檢淵器， 包括地磁探頭、測速控制部分；所述地磁探頭包括弱磁傳感器芯片、 置位/復(fù)位電路、信號放大電路、單片機(jī)控制電路及串行485總線； 弱磁傳感器芯片的復(fù)位端與置位/復(fù)位電路相連；所述弱磁傳感器芯 片的輸出端與信號放大電路相連;所述信號放大電路的輸出端與單片 機(jī)控制電路的模擬輸入端相連；所述置位/復(fù)位電路與單片機(jī)控制電 路輸出端相連；所述單片機(jī)控制電路接口與串行485總線相連；所述 測速控制部分包括地磁探頭接口、串行485總線、單片機(jī)控制電路、 串行232總線；所述地磁探頭接口與串行485總線相連；串行485 總線與單片機(jī)控制電路相連；單片機(jī)控制電路的輸出端與串行232 總線相連。本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)，使用弱磁傳感器，可根據(jù)車輛經(jīng)過時 地球磁場發(fā)生的變化判斷有無車輛駛過，同時根據(jù)地球磁場變化量的 大小估計(jì)出車的大小，檢測實(shí)時迅速這是保證測速精度的主要參數(shù)。 與傳統(tǒng)的地感線圈檢測技術(shù)及雷達(dá)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)勢1) 本實(shí)用新型在施工過程中無需大面積切割路面，對路面損傷小， 施工容易。2) 本實(shí)用新型采用探頭全防水設(shè)計(jì)，不易損壞3) 本實(shí)用新型測速準(zhǔn)確，可達(dá)土lkm/h。4) 本實(shí)用新型不受其它移動目標(biāo)的干擾。5) 本實(shí)用新型功率很小，單道測速功率為1.9W。本實(shí)用新型適合應(yīng)用于固定點(diǎn)測速、交通監(jiān)測卡口等位置，能夠 完成車流量檢測、測速等工作。


以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍將不僅局限于下列內(nèi)容的表述。圖1為本實(shí)用新型地磁探頭電路原理框圖；圖2為本實(shí)用新型測速控制板電路原理框圖；圖3為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型另一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型地磁探頭的電路原理圖；圖6為本實(shí)用新型測速控制板的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖l、 2所示，地磁感應(yīng)檢測器，包括地磁探頭、測速控制部 分；所述地磁探頭包括弱磁傳感器芯片1、置位/復(fù)位電路2、信號放 大電路3、單片機(jī)控制電路4及串行485總線5;弱磁傳感器芯片1 的復(fù)位端與置位/復(fù)位電路2相連；所述弱磁傳感器芯片1的輸出端 與信號放大電路3相連;所述信號放大電路3的輸出端與單片機(jī)控制 電路4的模擬輸入端相連；所述置位/復(fù)位電路2與單片機(jī)控制電路 4輸出端相連；所述單片機(jī)控制電路4接口與串行485總線5相連；
所述渕速控制部分包括地磁探頭接口 6、串行485總線7、單片機(jī)控 制電路8、串行232總線9;所述地磁探頭接口 6與串行485總線7 相連；串行485總線7與單片機(jī)控制電路8相連；單片機(jī)控制電路8 的輸出端與串行232總線9相連。一、 地磁探頭它包括弱磁傳感器芯片l、置位/復(fù)位電路2、信號放大電路3、 單片機(jī)控制電路4、串行485總線5。弱磁傳感器芯片1的復(fù)位端與 置位/復(fù)位電路2相連，弱磁傳感器芯片1的輸出與信號放大電路3 相連，信號放大電路3的輸出與單片機(jī)控制電路4的模擬輸入相連， 置位/復(fù)位電路2與單片機(jī)控制電路4輸出相連，單片機(jī)控制電路4 接口與串行485總線5相連。上所述的弱磁傳感器芯片1、置位/復(fù)位電路2、信號放大電路3、 單片機(jī)控制電路4、串行485總線5，集成在一塊電路板上，用防水 密封膠密封在一個直徑25咖、長144nm、厚3咖不銹鋼圓柱體內(nèi)，組 成地磁探頭部分。二、 測速控制板它包括八個地磁探頭接口 6、串行485總線7、單片機(jī)控制電路8、 串行232總線9。八個地磁探頭接口 6與串行485總線7相連，串行485總線7與 單片機(jī)控制電路8相連，單片機(jī)控制電路8的輸出與串行232總線9 相連。上所述的電路集成在一塊電路板上，構(gòu)成測速控制板。
如圖3所示，基于地磁探頭的道路車輛檢測裝置，在每個車道 上安裝一個地磁探頭，地磁探頭經(jīng)信號線接入測速控制板?？梢詼y量 每個車道的車流量。 一個測速板可對多個車道進(jìn)行車流量檢測。10、 ll為地磁探頭；14、 15為車道；16為測速控制板。如圖4所示，基于地磁探頭的道路車輛速度檢測裝置，在每個 車道上安裝二個地磁探頭，地磁探頭經(jīng)信號線接入測速控制板?？梢?對每個車道上的行駛車的速度以及車流量。12、 12 、為地磁探頭；13、 13 、為地磁探頭；14 、、 15 、為車道。地磁探頭12與地磁探頭12 、 構(gòu)成一車道測速；地磁探頭13與地磁探頭13 、構(gòu)成二車道測速。本實(shí)用新型工作的基本原理是地球磁場在很廣闊的區(qū)域內(nèi)(大 約幾公里)和長期的時間內(nèi)(數(shù)千年)是一定的。在一個相對恒定的 背景磁場下，如果出現(xiàn)了一個鐵磁性物體(如汽車)，無論它是運(yùn)動 的還是靜止的，地球磁場都將會發(fā)生擾動。地磁傳感器可檢測由于車 輛干擾而引起的地磁場的變化，分析車輛的相關(guān)狀態(tài)(如駛?cè)?、駛出?停留……)，進(jìn)而完成測速、觸發(fā)等工作。當(dāng)車壓過地磁探頭時，地磁探頭處的地球磁場發(fā)生變化，地磁探 頭中的弱磁傳感器將地球磁場發(fā)生變化轉(zhuǎn)換成電壓信號。此電壓信號 經(jīng)過放大送給單片機(jī)，由單片機(jī)的內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換成可處理的數(shù)字信 號，再經(jīng)過單片機(jī)的算法程序得到有車信號，經(jīng)485總線傳出。地磁測速是基于地磁車輛檢測技術(shù)完成的。在車輛的行駛方向上 的固定位置順序安裝兩只地磁探頭，車輛通過時將產(chǎn)生兩個觸發(fā)信 號，觸發(fā)信號的間隔時間與車輛通過時的平均速度成反比。因此，地磁測速板根據(jù)安裝在一個車道上的兩個探頭送回信號的間隔時間(t)，和兩只地磁探頭之間的距離(s)，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部算法 計(jì)算出車輛通過時的平均速度(v)。由串行232接口輸出速度值(如 將速度值送給車輛照片抓拍裝置等)。本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)，使用弱磁傳感器，可根據(jù)車輛經(jīng)過時 地球磁場發(fā)生的變化判斷有無車輛駛過，同時根據(jù)地球磁場變化量的 大小估計(jì)出車的大小，檢測實(shí)時迅速這是保證測速精度的主要參數(shù)。
權(quán)利要求1、地磁感應(yīng)檢測器，其特征在于，包括地磁探頭、測速控制部分；所述地磁探頭包括弱磁傳感器芯片(1)、置位/復(fù)位電路(2)、信號放大電路(3)、單片機(jī)控制電路(4)及串行485總線(5)；弱磁傳感器芯片(1)的復(fù)位端與置位/復(fù)位電路(2)相連；所述弱磁傳感器芯片(1)的輸出端與信號放大電路(3)相連；所述信號放大電路(3)的輸出端與單片機(jī)控制電路(4)的模擬輸入端相連；所述置位/復(fù)位電路(2)與單片機(jī)控制電路(4)輸出端相連；所述單片機(jī)控制電路(4)接口與串行485總線(5)相連；所述測速控制部分包括地磁探頭接口(6)、串行485總線(7)、單片機(jī)控制電路(8)、串行232總線(9)；所述地磁探頭接口(6)與串行485總線(7)相連；串行485總線(7)與單片機(jī)控制電路(8)相連；單片機(jī)控制電路(8)的輸出端與串行232總線(9)相連。
專利摘要本實(shí)用新型屬道路車輛檢測裝置，包括地磁探頭、測速控制部分；所述地磁探頭包括弱磁傳感器芯片(1)、置位/復(fù)位電路(2)、信號放大電路(3)、單片機(jī)控制電路(4)及串行485總線(5)；弱磁傳感器芯片(1)的復(fù)位端與置位/復(fù)位電路(2)相連；所述弱磁傳感器芯片(1)的輸出端與信號放大電路(3)相連；所述信號放大電路(3)的輸出端與單片機(jī)控制電路(4)的模擬輸入端相連；所述置位/復(fù)位電路(2)與單片機(jī)控制電路(4)輸出端相連；所述單片機(jī)控制電路(4)接口與串行485總線(5)相連；所述測速控制部分包括地磁探頭接口(6)、串行485總線(7)、單片機(jī)控制電路(8)、串行232總線(9)。
文檔編號G01V3/15GK201047877SQ20072001227
公開日2008年4月16日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月25日
發(fā)明者凱 劉, 王明明 申請人:曹 全