專利名稱：基于Zigbee協(xié)議的磁阻車輛數(shù)量及速度檢測節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及車輛檢測監(jiān)控技術(shù)和無線傳感器領(lǐng)域，是用于車輛計(jì)數(shù)及測速的 測量節(jié)點(diǎn)，應(yīng)用Zigbee無線通訊協(xié)議，具有無線自組網(wǎng)的能力。
背景技術(shù)：
隨著交通問題的日益嚴(yán)重，智能交通系統(tǒng)(Intel ligent Transportation System, ITS)應(yīng)運(yùn)而生。ITS是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、電子 控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系，而建立起的一 種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸和管理系統(tǒng)。ITS包括交通 信息采集子系統(tǒng)、信息處理分析子系統(tǒng)、信息發(fā)布子系統(tǒng)等子系統(tǒng)。其中交通信息采集子系 統(tǒng)為ITS系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的交通信息(如流量、車速等)，是ITS系統(tǒng)的基礎(chǔ)，在ITS系統(tǒng)發(fā)揮 了重要的作用。交通信息采集子系統(tǒng)的基礎(chǔ)則是車輛檢測器，車輛檢測器的種類很多，按其安裝 方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。其中接觸式包括環(huán)形線圈、摩擦電、磁成像等；非 接觸式包括視頻、微波、聲波、紅外等，不同的檢測器具有自身的優(yōu)缺點(diǎn)。由于環(huán)形線圈檢 測的精確度相對(duì)較高，因此在交通信息采集子系統(tǒng)中被較廣泛的應(yīng)用。但其在使用中仍存 在如下問題環(huán)形線圈投資及施工費(fèi)用較高，在施工時(shí)交通受阻現(xiàn)象嚴(yán)重，埋置線圈的切縫 軟化了路面，容易使路面受損；當(dāng)路面變形(如沉降、裂縫等)或工程施工時(shí)，環(huán)形線圈極易 受損，其使用效果及壽命一般會(huì)受影響；環(huán)境變化和環(huán)形線圈的正常老化會(huì)對(duì)檢測器的正 常工作也有較大的影響；環(huán)形線圈壽命較短(一般為二年)，之后又要破壞路面，重新鋪設(shè) 等。此外，未來的ITS要求交通信息采集子系統(tǒng)能以網(wǎng)絡(luò)化形式覆蓋大部分的路網(wǎng)，并將實(shí) 時(shí)采集所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理和分析，獲取各種各樣的交通特征。因此，一種先進(jìn)的、能 自組網(wǎng)的、安裝便捷的、穩(wěn)定長壽的且檢測準(zhǔn)確的車輛檢測器已成為迫切需要。申請(qǐng)?zhí)枮?00410027326. X，公開號(hào)為CN1700261A，名稱為“道路交通狀況數(shù)據(jù)采 集系統(tǒng)”的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開書中，公開了一種道路檢測系統(tǒng)。該發(fā)明專利公開的是一 種檢測系統(tǒng)，系統(tǒng)采用的是GSM短信/GPRS無線通訊方式，不具備自組網(wǎng)協(xié)調(diào)工作的能力， 使用時(shí)有附加通訊費(fèi)用；系統(tǒng)是將傳感器檢測的信息集中于中央處理單元進(jìn)行處理，檢測 器本身并不進(jìn)行運(yùn)算；功能相對(duì)比較單一。申請(qǐng)?zhí)枮?00710010086. 6，公開號(hào)為CN101025863A，名稱為“交通流量、車輛檢測
無線傳感器節(jié)點(diǎn)”的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開書中，公開了一種檢測器。該檢測器采用了兩 片HMC1051進(jìn)行兩個(gè)軸向上的地磁信號(hào)采集，成本相對(duì)很高；所使用的無線通訊芯片是工 作在433Mhz頻段的nRF905，該芯片不支持Zigbee協(xié)議，最多支持8個(gè)設(shè)備進(jìn)行星型組網(wǎng)通 訊，無法構(gòu)成正在意義上的無線通訊網(wǎng)絡(luò)。本實(shí)用新型將交通信息采集子系統(tǒng)實(shí)際的需求，應(yīng)用最新的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 及技術(shù)，構(gòu)建一種新型的交通檢測器節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)在單獨(dú)工作時(shí)，具有車輛計(jì)數(shù)的能力；在 組網(wǎng)工作時(shí)，將具有更強(qiáng)的功能，如車輛測速等。此外，還具有鋪設(shè)方便，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種既能單獨(dú)工作、又能成對(duì)工作或組網(wǎng) 工作，功能強(qiáng)大且使用方便的基于Zigbee協(xié)議的磁阻車輛數(shù)量及速度檢測節(jié)點(diǎn)，從而克服 現(xiàn)有檢測器的缺點(diǎn)，滿足交通信息采集子系統(tǒng)未來發(fā)展的需求。為此，本實(shí)用新型采用以下 技術(shù)方案它包括外殼、所述外殼內(nèi)設(shè)有核心處理板和與該核心處理板相連的供電電池，所 述核心處理板上設(shè)有相連的車輛信號(hào)采集單元、信號(hào)處理單元和無線通信單元。由于采用 本實(shí)用新型的技術(shù)方案，本實(shí)用新型通過車輛信號(hào)采集單元采集車輛經(jīng)過的信息，并通過 信號(hào)處理單元和無線通信單元完成相應(yīng)的車輛計(jì)數(shù)和車輛測速的功能。

[0009]圖1是本實(shí)用新型核心處理板的系統(tǒng)框圖；[0010]圖2是本實(shí)用新型核心處理板程序的主流程圖[0011]圖3是本實(shí)用新型道釘外殼的透視圖；[0012]圖4是本實(shí)用新型植入式筒形外殼的透視圖；[0013]圖5是本實(shí)用新型成對(duì)出現(xiàn)，工作與成對(duì)模式，進(jìn)行車速檢測的示意圖[0014]圖6是本實(shí)用新型組網(wǎng)工作時(shí)的示意圖；[0015]圖7是本實(shí)用新型自適應(yīng)閾值檢測算法的框圖；[0016]圖8是本實(shí)用新型滑動(dòng)窗體原始信號(hào)示意圖；[0017]圖9是本實(shí)用新型滑動(dòng)窗體濾波后信號(hào)示意圖；[0018]圖10是本實(shí)用新型自適應(yīng)閾值檢測算法中所采用的狀態(tài)機(jī)圖；[0019]圖11是本實(shí)用新型自適應(yīng)閾值檢測算法閾值在線更新圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型包括外殼、所述外殼內(nèi)設(shè)有核心處理板和與該核心處理板相連的供電 電池，所述外殼用于封裝檢測節(jié)點(diǎn)，保護(hù)其正常工作，所述核心處理板上設(shè)有相連的車輛信 號(hào)采集單元、信號(hào)處理單元和無線通信單元，所述核心處理板是檢測節(jié)點(diǎn)的核心，供電電池 用于向核心處理板進(jìn)行供電，在本實(shí)用新型中采用了 3. 6V，1. 7Ah的鋰電池。所述核心處理板集成于兩塊3. 2cm*3. 7cm的PCB板上。分別稱為地磁信號(hào)采集板 和無線通訊板，其中地磁信號(hào)采集板放置了 Honeywell HMC1052雙軸磁阻傳感器，無線通訊 板上放置了 Ti CC2430和Ti CC2591，兩塊板通過排針直接相連，板間高度為7mm。兩塊板 必須連接后才能正常工作。所述車輛信號(hào)采集單元所使用的磁阻傳感器為Honeywell HMC1052異向性雙軸磁 阻傳感器，可以測量兩個(gè)方向上的磁阻變化值。即當(dāng)車輛通過傳感器時(shí)，傳感器將測量出地 球磁場的變化，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷毫枯敵?。所述信?hào)處理單元所使用的微處理芯片為Ti CC2430,芯片集成了射頻通訊模塊， 所述無線通信單元所使用的射頻放大芯片為Ti CC2591。其中Ti CC2430在單個(gè)芯片上整 合了 Zigbee射頻(RF)前端、內(nèi)存和微控制器(MCU)，用于進(jìn)行信號(hào)的A/D采樣，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)門限算法，和Zigbee無線通訊協(xié)議，Ti CC2591為射頻前端芯片，集成了功率放大器、低噪 聲放大器、平衡轉(zhuǎn)換器、交換機(jī)、電感器和RF匹配網(wǎng)絡(luò)等，可以將CC2430的通訊范圍提高到 500米左右。所述外殼包括道釘外殼和植入式筒形外殼，對(duì)應(yīng)于路面安裝方式和路面鉆孔安裝 方式。在不同的路面場景(城市道路和高速道路)，采用不同的外殼封裝。在城市道路采用 道釘外殼封裝，在高速道路采用植入式筒形外殼。本實(shí)用新型在埋設(shè)時(shí)不需要引入額外的 數(shù)據(jù)線和電源線。當(dāng)采用道路方式封裝時(shí)，采用防爆螺絲直接固定在道路表面；當(dāng)采用植入 式筒形外殼，需要在路面上鉆孔徑為3. 8cm，深度為7. 5cm孔洞，然后將本檢測節(jié)點(diǎn)埋入孔 中，并在表面使用浙青重新添裝，恢復(fù)路面原貌。本實(shí)用新型具有工作周期長、易于鋪設(shè)和 翻修、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。特別適合以組網(wǎng)的方式進(jìn)行工作，且當(dāng)以組網(wǎng)方式工作時(shí)，將具有 更多的交通流特征數(shù)據(jù)分析能力。本實(shí)用新型微處理芯片采用了特有的自適應(yīng)閾值檢測算法，該算法包括信號(hào)預(yù)處 理、自適應(yīng)基線、閾值更新、狀態(tài)機(jī)檢測等部分。由于該算法引入了基線和閾值自適應(yīng)更新 機(jī)制，從而使檢測裝置具有對(duì)磁場基準(zhǔn)的自適應(yīng)性，從而使檢測裝置具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng) 性，環(huán)境變換或變化對(duì)檢測節(jié)點(diǎn)影響不大，甚至可以忽略。檢測節(jié)點(diǎn)可以很快速的部署到不 同的環(huán)境場景中。當(dāng)檢測節(jié)點(diǎn)處于單機(jī)工作狀態(tài)時(shí)，基于上述算法，可以實(shí)現(xiàn)車輛的計(jì)數(shù)； 當(dāng)成對(duì)出現(xiàn)且采用成對(duì)工作模式時(shí)，可以進(jìn)行車輛速度的測算。即檢測節(jié)點(diǎn)具有兩種工作 模式。本實(shí)用新型應(yīng)用了 Zigbee無線通訊協(xié)議，該協(xié)議是由Zigbee聯(lián)盟制定基于 IEEE802. 15. 4，具有高可靠、高性價(jià)比、低功耗的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用規(guī)格，具有低功耗、低成本、低速 率、高容量、高安全和免執(zhí)照頻段等特點(diǎn)。使用沒有任何附加通訊費(fèi)用，相比GPRS無線通訊 方式便捷經(jīng)濟(jì)，并具備自組織網(wǎng)的特點(diǎn)，且網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇蔀榫W(wǎng)絡(luò)型。應(yīng)用該協(xié)議的任意一個(gè) 檢測節(jié)點(diǎn)可以自主式的加入某一 Zigbee無線通訊網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。此外由于 Zigbee協(xié)議的低功耗的特點(diǎn)，因此本實(shí)用新型所提出的基于Zigbee無線協(xié)議的磁阻車輛 數(shù)量及速度檢測節(jié)點(diǎn)可以不間斷工作3 5年。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。如圖1給出了本實(shí)用新型核心處理板的系統(tǒng)框圖，包括車輛信號(hào)采集單元、信號(hào) 處理單元、無線通信單元三個(gè)單元，電池將向這3個(gè)單元進(jìn)行供電。車輛信號(hào)采集單元采用 的是Honeywell HMC1052雙軸磁阻傳感器，可以測量兩個(gè)方向上的磁阻變化值。即當(dāng)車輛 通過傳感器時(shí)，傳感器將測量出地磁場的變化，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷毫枯敵?。信?hào)處理單元和 無線通信單元選用Ti CC2430和Ti CC2591，其中Ti CC2430在單個(gè)芯片上整合了 Zigbee 射頻(RF)前端、內(nèi)存和微控制器(MCU)，用于進(jìn)行信號(hào)的A/D采樣，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)門限算法，和 Zigbee無線通訊協(xié)議，Ti CC2591為射頻前端芯片，集成了功率放大器、低噪聲放大器、平衡 轉(zhuǎn)換器、交換機(jī)、電感器和RF匹配網(wǎng)絡(luò)等，可以將CC2430的通訊范圍提高到500米左右。核心處理板的數(shù)據(jù)流程如下，首先當(dāng)車輛通過檢測節(jié)點(diǎn)時(shí)車輛信號(hào)采集單元會(huì)檢 測出地磁場的變化，并轉(zhuǎn)化為電壓量信號(hào)；然后該信號(hào)經(jīng)微處理芯片A/D轉(zhuǎn)換口，被轉(zhuǎn)換成 相應(yīng)的數(shù)字量信號(hào)；最后數(shù)字量信號(hào)被送入微處理芯片內(nèi)的自適應(yīng)閾值檢測算法進(jìn)行處 理。當(dāng)一系列的電壓量信號(hào)采集到檢測節(jié)點(diǎn)中后，通過自適應(yīng)閾值檢測算法就可以完成相 應(yīng)的車輛計(jì)數(shù)和車輛測速的功能。[0030]圖2給出了本實(shí)用新型核心處理板程序的主流程圖，硬件系統(tǒng)初始化后程序進(jìn)入 循環(huán)執(zhí)行。當(dāng)檢測檢點(diǎn)單獨(dú)工作時(shí)，每隔1/128秒，程序?qū)⒄{(diào)用一次自適應(yīng)閾值檢測算法， 進(jìn)行車輛計(jì)數(shù)；每隔5分鐘，程序?qū)?dòng)Zigbee無線通訊一次，向無線中繼傳回在5分鐘間 隔內(nèi)的車輛數(shù)。當(dāng)檢測檢點(diǎn)成對(duì)出現(xiàn)且采用成對(duì)工作模式時(shí)，檢測節(jié)點(diǎn)將被配置成為主節(jié) 點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)每隔1/128秒，均將調(diào)用一次自適應(yīng)閾值檢測算法；主節(jié)點(diǎn)和 從節(jié)點(diǎn)每隔5分鐘，程序?qū)?dòng)Zigbee無線通訊一次，從節(jié)點(diǎn)會(huì)向主節(jié)點(diǎn)傳送時(shí)間信息，主 節(jié)點(diǎn)根據(jù)從節(jié)點(diǎn)所提供的時(shí)間信息進(jìn)行速度的測算，并將測算后的速度和車輛個(gè)數(shù)發(fā)送回 無線中繼。圖3給出了本實(shí)用新型道釘外殼的透視圖；圖4給出了本實(shí)用新型植入式筒形外 殼的透視圖。本實(shí)用新型有兩種外殼分裝，道釘外殼封裝和植入式筒形外殼封裝，兩種封裝 應(yīng)用在不同的場合，在城市道路采用的是道釘外殼封裝，在高速公路采用的是植入式筒形 外殼封裝。采用兩種封裝的原因是由于車輛在城市道路和高速公路上的平均車速不同，車 輛在高速公路上的車速較快，如果采用道釘外殼封裝將會(huì)對(duì)高速公路形成帶來危險(xiǎn)。當(dāng)檢 測節(jié)點(diǎn)采用道路方式封裝時(shí)，采用防爆螺絲直接固定在道路表面；當(dāng)檢測節(jié)點(diǎn)采用植入式 筒形外殼，需要在路面上鉆孔徑為3. 8cm，深度為7. 5cm孔洞，然后將檢測節(jié)點(diǎn)埋入孔中，并 在表面使用浙青重新添裝，恢復(fù)路面原貌。本實(shí)用新型的使用方法包括單獨(dú)使用檢測節(jié)點(diǎn)的方法、成對(duì)使用檢測節(jié)點(diǎn)的方法 和組網(wǎng)使用檢測節(jié)點(diǎn)的方法。當(dāng)本實(shí)用新型單獨(dú)使用時(shí)，單檢測節(jié)點(diǎn)就能完成車輛計(jì)數(shù)的 功能，發(fā)送給終端直接是分析處理后的數(shù)量信息。當(dāng)本實(shí)用新型成對(duì)使用且采用成對(duì)工作 模式時(shí)，可以進(jìn)行車輛速度的測算，并可將測量后的速度發(fā)送給終端。本實(shí)用新型所述單獨(dú)使用檢測節(jié)點(diǎn)的方法包括單獨(dú)的檢測節(jié)點(diǎn)和配套使用的無 線中繼，所述檢測節(jié)點(diǎn)內(nèi)的核心處理板上設(shè)有循環(huán)執(zhí)行程序，當(dāng)檢測檢點(diǎn)單獨(dú)工作時(shí)，每隔 1/128秒，程序?qū)⒄{(diào)用一次自適應(yīng)閾值檢測算法，進(jìn)行車輛計(jì)數(shù)；每隔5分鐘，程序?qū)?dòng) Zigbee無線通訊一次，向無線中繼傳回在5分鐘間隔內(nèi)的車輛數(shù)。無線中繼用于實(shí)現(xiàn)自組 織組網(wǎng)的功能，當(dāng)無線中繼存在時(shí)，檢測節(jié)點(diǎn)可以自動(dòng)加入該網(wǎng)絡(luò)。圖5是本實(shí)用新型成對(duì)出現(xiàn)，工作與成對(duì)模式，進(jìn)行車速檢測的示意圖。當(dāng)本實(shí)用 新型成對(duì)出現(xiàn)，工作與成對(duì)模式時(shí)，兩個(gè)檢測節(jié)點(diǎn)將被配置成為主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)，在主、從 節(jié)點(diǎn)中均存儲(chǔ)了對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的地址。從節(jié)點(diǎn)會(huì)向其所屬的主節(jié)點(diǎn)發(fā)送相關(guān)的信息，主節(jié)點(diǎn)接 到后再本機(jī)中進(jìn)行處理，并將車輛計(jì)數(shù)和車速發(fā)送回?zé)o線中繼。主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)每隔1/128 秒，均將調(diào)用一次自適應(yīng)閾值檢測算法；主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)每隔5分鐘，程序?qū)?dòng)Zigbee無 線通訊一次，從節(jié)點(diǎn)會(huì)向主節(jié)點(diǎn)傳送時(shí)間信息，主節(jié)點(diǎn)根據(jù)從節(jié)點(diǎn)所提供的時(shí)間信息進(jìn)行 速度的測算，并將測算后的速度和車輛個(gè)數(shù)發(fā)送回?zé)o線中繼。所述無線中繼用于實(shí)現(xiàn)自組 織組網(wǎng)的功能，當(dāng)無線中繼存在時(shí)，檢測節(jié)點(diǎn)可以自動(dòng)加入該網(wǎng)絡(luò)。圖6是本實(shí)用新型組網(wǎng)工作時(shí)的示意圖，在組網(wǎng)工作時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中將存在無線中繼、 路由節(jié)點(diǎn)和檢測節(jié)點(diǎn)，檢測節(jié)點(diǎn)按一定時(shí)間間隔通過路由節(jié)點(diǎn)向無線中繼進(jìn)行通訊，無線 中繼和路由節(jié)點(diǎn)則一直處于工作作態(tài)。采用上述方式，可以讓檢測節(jié)點(diǎn)工作在最省電的狀 態(tài)，從而延長檢測節(jié)點(diǎn)的工作時(shí)間。無線中繼和路由節(jié)點(diǎn)一般放置在道路一側(cè)，需要接入電 源進(jìn)行供電。要使本實(shí)用新型的檢測節(jié)點(diǎn)正常工作，必須存在一個(gè)無線中繼，無線中繼主要 用于實(shí)現(xiàn)自組織組網(wǎng)的功能，當(dāng)無線中繼存在時(shí)，檢測節(jié)點(diǎn)可以自動(dòng)加入該網(wǎng)絡(luò)。無線路由用于擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的通訊范圍，主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞。本實(shí)用新型采用了特有的基于閾值在線更新的自適應(yīng)閾值檢測算法(Adaptive Baselineand Threshold Detection Algorithm，ABTDA)，算法總體流程如圖 7，基線值和閾 值是由根據(jù)狀態(tài)機(jī)的輸出狀態(tài)確定。ABTDA算法描述如下1、信號(hào)預(yù)處理信號(hào)預(yù)處理采用滑動(dòng)窗體濾波的算法(Eq. 1)。r (k)是采集到的某一時(shí)刻某個(gè)軸 向上原始的磁場信號(hào)序列；a(k)是經(jīng)過滑動(dòng)窗體濾波后的平滑信號(hào)；N是滑動(dòng)濾波窗體的 長度，該值與信號(hào)采樣頻率和檢測地點(diǎn)車輛的平均速度有關(guān)，設(shè)定值的選取如果合適，可以 濾掉由于車輛內(nèi)部鐵磁分布造成的波動(dòng)，但若太大，波峰和波谷可能出現(xiàn)疊加，會(huì)影響到檢 測結(jié)果。圖9 (a)是原始波形信號(hào)，圖9(b)是經(jīng)過滑動(dòng)窗體濾波處理后的波形信號(hào)。
J (r(X)+ r(fc-1) +…+ Kl))/眾 k<Na{ )~^r(-k>) + r('k_V) + r^k_N + r)yk k>N 如 J2、背景磁場的學(xué)習(xí)由于背景磁場的漂移對(duì)交通流量的檢測精度有著不可忽視的影響，因此需要對(duì) 當(dāng)前背景磁場進(jìn)行在線的學(xué)習(xí)(Eq.2)。Eq.2*M_baseline(k)表示當(dāng)前時(shí)刻的背景磁 場，M_baSeline(k-l)表示上一時(shí)刻的背景磁場，c是遺忘因子，當(dāng)檢測狀態(tài)處于0n_baSe_ line (state = S2)(即判斷沒有車處于傳感器檢測范圍內(nèi))時(shí)，才對(duì)背景磁場進(jìn)行學(xué)習(xí)。
,7 「M—doye/meR-lXl —+state = S2M _ baseline{k) = < ~
—[M _ baselineik -1) otherwisegq 23、閾值H更新閾值的選取主要涉及磁場的方向和干擾源的大小等，如果僅通過經(jīng)驗(yàn)的方法(即 通過觀察有車干擾時(shí)波形的幅度變化范圍來確定閾值)，顯然會(huì)影響到算法的精度。因此 可以在判斷車輛進(jìn)入和離開時(shí)對(duì)閾值H作一些調(diào)整，如Eq. 3所示。Eq. 3中Tt^l)為前面 M個(gè)時(shí)刻信號(hào)變化的均值，Y ( < 1)為狀態(tài)處于Event_detected (state = S5)時(shí)的閾值影 響因子，β O 1)為狀態(tài)處于其它狀態(tài)時(shí)的閾值影響因子，Toffset為最小閾值。顯然選擇 合理Y，β和Toffset，可以較好的獲取動(dòng)態(tài)變化的閾值H。f (k) = |a(k)-M_baseline(k)舟-l)= /(" + /(眾—2) + .../(眾—M)
M
iyf (fe -1) + Τ· state = S5 —
β f(k-l) + Tom otherwise34、狀態(tài)機(jī)檢測狀態(tài)機(jī)圖(如圖10所示)的輸入為經(jīng)Eq. 4處理后的0或1信號(hào)，即背景磁場信 息經(jīng)處理后的狀態(tài)機(jī)輸入信號(hào)T (k)。[0050]
權(quán)利要求基于Zigbee協(xié)議的磁阻車輛數(shù)量及速度檢測節(jié)點(diǎn)，其特征在于它包括外殼、所述外殼內(nèi)設(shè)有核心處理板和與該核心處理板相連的供電電池，所述核心處理板上設(shè)有相連的車輛信號(hào)采集單元、信號(hào)處理單元和無線通信單元。
2.如權(quán)利要求1所述的基于Zigbee協(xié)議的磁阻車輛數(shù)量及速度檢測節(jié)點(diǎn)，其特征在于 所述核心處理板集成于兩塊3. 2cm*3. 7cm的PCB板上。
3.如權(quán)利要求1所述的基于Zigbee協(xié)議的磁阻車輛數(shù)量及速度檢測節(jié)點(diǎn)，其特征在于 所述信號(hào)處理單元所使用的微處理芯片為CC2430，芯片集成了射頻通訊模塊，所述車輛信 號(hào)采集單元所使用的磁阻傳感器為HMC1052異向性雙軸磁阻傳感器，所述無線通信單元所 使用的射頻放大芯片為CC2591。
4.如權(quán)利要求1所述的基于Zigbee協(xié)議的磁阻車輛數(shù)量及速度檢測節(jié)點(diǎn)，其特征在于 所述外殼包括道釘外殼和植入式筒形外殼。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種基于Zigbee協(xié)議的磁阻車輛數(shù)量及速度檢測節(jié)點(diǎn)。它包括外殼、所述外殼內(nèi)設(shè)有核心處理板和與該核心處理板相連的供電電池，所述核心處理板上設(shè)有相連的車輛信號(hào)采集單元、信號(hào)處理單元和無線通信單元。本實(shí)用新型通過車輛信號(hào)采集單元采集車輛經(jīng)過的信息，并通過信號(hào)處理單元和無線通信單元完成相應(yīng)的車輛計(jì)數(shù)和車輛測速的功能。
文檔編號(hào)G08G1/042GK201707792SQ20092019859
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者何至初, 劉泓, 李辰, 王慧, 韓義 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)