本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)式多向車流檢測(cè)裝置，屬于道路用智能交通流量檢測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
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現(xiàn)有的交叉口現(xiàn)場(chǎng)車流量信息檢測(cè)設(shè)備通常采用固定式定向檢測(cè)，一組檢測(cè)設(shè)備只能檢測(cè)一個(gè)固定進(jìn)口的車流量，在一個(gè)十字交叉口中就需要四組檢測(cè)設(shè)備；由于在相位紅燈期間，車輛檢測(cè)設(shè)備處于閑置狀態(tài)，這也沒(méi)有充分的利用設(shè)備。尤其在新建或維修改造交叉口，原有的交通信息檢測(cè)系統(tǒng)不能正常使用，導(dǎo)致無(wú)法獲取實(shí)時(shí)交通流信息，從而不能采用有效的控制策略。因此，如何盡可能的減少投入設(shè)備數(shù)量并提供實(shí)時(shí)有效的檢測(cè)方式顯得尤為必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明提供了一種旋轉(zhuǎn)式多向車流檢測(cè)裝置，尤其適用于新建或改造交叉口，利用紅綠燈交替時(shí)間，通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置實(shí)現(xiàn)窄波雷達(dá)檢測(cè)儀實(shí)時(shí)檢測(cè)車輛信息，提高設(shè)備的使用效率。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種旋轉(zhuǎn)式多向車流檢測(cè)裝置，其特征在于：包括有承載支座、旋轉(zhuǎn)控制模塊，承載支座上安裝有主旋轉(zhuǎn)裝置，主旋轉(zhuǎn)裝置上安裝有兩個(gè)微旋轉(zhuǎn)裝置，兩個(gè)微旋轉(zhuǎn)裝置上分別安裝有一個(gè)上下旋轉(zhuǎn)裝置，兩個(gè)窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置通過(guò)雷達(dá)固定裝置分別安裝于兩個(gè)上下旋轉(zhuǎn)裝置上；所述窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置的信號(hào)輸出端連接信號(hào)處理模塊的信號(hào)輸入端，信號(hào)處理模塊的信號(hào)輸出端連接信號(hào)控制模塊的信號(hào)輸入端，信號(hào)控制模塊的信號(hào)輸出端連接旋轉(zhuǎn)控制模塊的信號(hào)輸入端，旋轉(zhuǎn)控制模塊的信號(hào)輸出端與主旋轉(zhuǎn)裝置、微旋轉(zhuǎn)裝置、上下旋轉(zhuǎn)裝置控制連接，旋轉(zhuǎn)控制模塊根據(jù)窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置的反饋信息對(duì)上下旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行控制，確定窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置的俯仰檢測(cè)角度；旋轉(zhuǎn)控制模塊根據(jù)窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置的反饋信息對(duì)主旋轉(zhuǎn)裝置、微旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置的水平檢測(cè)角度的實(shí)時(shí)調(diào)整與校正。

所述的一種旋轉(zhuǎn)式多向車流檢測(cè)裝置，其特征在于：所述主旋轉(zhuǎn)裝置、微旋轉(zhuǎn)裝置、上下旋轉(zhuǎn)裝置分別包括有外部罩殼，外部罩殼中設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸、軸承，旋轉(zhuǎn)軸的一端安裝在軸承中，旋轉(zhuǎn)軸上固定套裝有旋轉(zhuǎn)齒輪，旋轉(zhuǎn)齒輪與電動(dòng)機(jī)的輸出軸嚙合聯(lián)接，主旋轉(zhuǎn)裝置的外部罩殼通過(guò)螺栓固定在承載支座上，兩個(gè)微旋轉(zhuǎn)裝置的外部罩殼通過(guò)螺栓固定在主旋轉(zhuǎn)裝置上，上下旋轉(zhuǎn)裝置的外部罩殼通過(guò)螺栓固定在微旋轉(zhuǎn)裝置上。

所述的一種旋轉(zhuǎn)式多向車流檢測(cè)裝置，其特征在于：所述窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置通過(guò)雷達(dá)固定裝置固定在上下旋轉(zhuǎn)裝置上。

所述的一種旋轉(zhuǎn)式多向車流檢測(cè)裝置，其特征在于：所述窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置采用窄波雷達(dá)車流量檢測(cè)儀，兩個(gè)窄波雷達(dá)車流量檢測(cè)儀按照尾部相對(duì)的排列方式分別置于兩個(gè)微旋轉(zhuǎn)裝置上方，通過(guò)上下旋轉(zhuǎn)裝置使窄波雷達(dá)指向交叉口進(jìn)口處，通過(guò)主、微旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)使窄波雷達(dá)指向檢測(cè)方向，這時(shí)兩個(gè)窄波雷達(dá)車流量檢測(cè)儀能夠同時(shí)檢測(cè)兩個(gè)方向的車流量信息。

所述的一種旋轉(zhuǎn)式多向車流檢測(cè)裝置，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)控制模塊及其外圍電路位于單片機(jī)中，信號(hào)處理模塊將旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)傳輸給旋轉(zhuǎn)控制模塊，旋轉(zhuǎn)控制模塊直接控制分別連接主旋轉(zhuǎn)裝置、微旋轉(zhuǎn)裝置、上下旋轉(zhuǎn)裝置的電動(dòng)機(jī)，相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)工作使各旋轉(zhuǎn)裝置按接收到的角度信號(hào)旋轉(zhuǎn)。

所述的一種旋轉(zhuǎn)式多向車流檢測(cè)裝置，其特征在于：所述主旋轉(zhuǎn)裝置用于水平方向大角度的調(diào)節(jié)，定角度改變窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置的檢測(cè)方向，旋轉(zhuǎn)角度在0-180度范圍，這個(gè)角度是根據(jù)人工對(duì)交叉口實(shí)際情況測(cè)量所得的角度，微旋轉(zhuǎn)裝置置于主旋轉(zhuǎn)裝置之上，在主旋轉(zhuǎn)裝置上自主旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度在0-90度范圍，旋轉(zhuǎn)精度更高，用于對(duì)窄波雷達(dá)檢測(cè)儀位置的微調(diào)及角度校正，以達(dá)到更好的檢測(cè)效果。

所述的一種旋轉(zhuǎn)式多向車流檢測(cè)裝置，其特征在于：所述承載支座的底部設(shè)有快速安裝旋鈕，使其能夠快速安裝于承載支架或者其他承載結(jié)構(gòu)上以及方便設(shè)備的拆卸。

所述的一種旋轉(zhuǎn)式多向車流檢測(cè)裝置，其特征在于：所述上下旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)方式為：在初始位置進(jìn)行俯仰角度的掃射，當(dāng)窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置檢測(cè)到的位置為路口車輛入口處時(shí)，將該角度確定為該路口窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置的俯仰角度；主旋轉(zhuǎn)裝置、微旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)方式為：提前在旋轉(zhuǎn)控制模塊中設(shè)定控制參數(shù)，控制參數(shù)包括：旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)速度以及旋轉(zhuǎn)的停始時(shí)間和時(shí)間間隔，再根據(jù)窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置采集到的信息對(duì)上述控制參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整與校正。如果主旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)不到位而出現(xiàn)角度誤差，那微旋轉(zhuǎn)裝置即會(huì)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以調(diào)整測(cè)量角度。再調(diào)整過(guò)程中，確定雷達(dá)波頻率最高或者強(qiáng)度變化最大的那個(gè)方位，認(rèn)為這個(gè)方位正對(duì)對(duì)向來(lái)車，或者說(shuō)認(rèn)為這個(gè)方位可以更好的指向當(dāng)前車道。若信號(hào)處理模塊判斷目前檢測(cè)儀正朝向不是正對(duì)對(duì)向來(lái)車的方位，把由信號(hào)處理模塊計(jì)算出的修正角度信號(hào)反饋給信號(hào)控制模塊，指導(dǎo)旋轉(zhuǎn)控制模塊對(duì)微旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行角度微調(diào)，使檢測(cè)儀正朝向此方位，并將此方位作為下個(gè)相位的旋轉(zhuǎn)角度位置，此后每個(gè)相位都可以重復(fù)此過(guò)程；當(dāng)連續(xù)幾個(gè)相位的微調(diào)整角度均小于設(shè)定的誤差值（根據(jù)交叉口的類型而定）時(shí)，認(rèn)為角度已經(jīng)基本確定而不需要再進(jìn)行調(diào)整步驟。

根據(jù)交叉口每個(gè)路口相對(duì)雷達(dá)檢測(cè)儀的豎直角度，采用手動(dòng)方式設(shè)定上下旋轉(zhuǎn)裝置對(duì)各個(gè)路口的初始俯仰角度，之后根據(jù)設(shè)定值采用電動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式定量旋轉(zhuǎn)，其他旋轉(zhuǎn)參數(shù)根據(jù)信號(hào)周期而定，一般手動(dòng)設(shè)定檢測(cè)儀在初始相位的角度位置。主旋轉(zhuǎn)裝置、微旋轉(zhuǎn)裝置采用電動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式，根據(jù)現(xiàn)有的電動(dòng)全方位旋轉(zhuǎn)技術(shù)，通過(guò)窄波雷達(dá)不同角度檢測(cè)面的檢測(cè)結(jié)果對(duì)比，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理模塊對(duì)數(shù)據(jù)的分析，進(jìn)而得出修正角度，指揮左右及上下兩部分微旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行角度的修正，修正次數(shù)根據(jù)交叉口實(shí)際復(fù)雜程度而定，調(diào)整次數(shù)一般在3-5次即可達(dá)到誤差范圍內(nèi)的檢測(cè)角度。

初始水平角度位置的確定可以分為預(yù)設(shè)和不預(yù)設(shè)兩種方式。預(yù)設(shè)方式是人工設(shè)定角度位置，開(kāi)始檢測(cè)后就根據(jù)人工設(shè)定的位置進(jìn)行角度的變換；而不預(yù)設(shè)方式是通過(guò)檢測(cè)儀在開(kāi)始工作后自行確定交叉口各個(gè)進(jìn)口的角度位置，具體的說(shuō)，就是檢測(cè)儀先處于掃射模式，兩個(gè)檢測(cè)儀分別在一定角度范圍內(nèi)進(jìn)行掃射，當(dāng)檢測(cè)到某個(gè)角度車輛信號(hào)強(qiáng)度或頻率有明顯變化，就將其位置角度進(jìn)行存儲(chǔ)，直到找到所有的進(jìn)口位置。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有交叉口檢測(cè)設(shè)備都是固定式單向檢測(cè)的而造成的設(shè)備利用效率不足問(wèn)題，提出借助現(xiàn)有的可控旋轉(zhuǎn)裝置，實(shí)現(xiàn)一組檢測(cè)設(shè)備同時(shí)檢測(cè)四個(gè)方向車輛信息的效果，從而可節(jié)省設(shè)備的使用量，提高設(shè)備的使用效率，同時(shí)這也避免了更多的地面支撐設(shè)備的建設(shè)，減少工程量。

附圖說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明的整體安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的拆解圖。

圖3是本發(fā)明的控制連接圖。

圖4是本發(fā)明的主旋轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置上下調(diào)節(jié)圖解。

圖6是窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置微調(diào)旋轉(zhuǎn)圖解。

圖7為本發(fā)明裝置安裝在移動(dòng)式信號(hào)燈上的示意圖。

圖8是本發(fā)明總體流程圖。

具體實(shí)施方式：

如圖1-6所示，一種旋轉(zhuǎn)式多向車流檢測(cè)裝置，包括有承載支座5、旋轉(zhuǎn)控制模塊6，承載支座5上安裝有主旋轉(zhuǎn)裝置4，主旋轉(zhuǎn)裝置4上安裝有兩個(gè)微旋轉(zhuǎn)裝置3，兩個(gè)微旋轉(zhuǎn)裝置3上分別安裝有一個(gè)上下旋轉(zhuǎn)裝置1，兩個(gè)窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置2通過(guò)雷達(dá)固定裝置9分別安裝于兩個(gè)上下旋轉(zhuǎn)裝置1上；窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置2的信號(hào)輸出端連接信號(hào)處理模塊7的信號(hào)輸入端，信號(hào)處理模塊7的信號(hào)輸出端連接信號(hào)控制模塊8的信號(hào)輸入端，信號(hào)控制模塊8的信號(hào)輸出端連接旋轉(zhuǎn)控制模塊6的信號(hào)輸入端，旋轉(zhuǎn)控制模塊6的信號(hào)輸出端與主旋轉(zhuǎn)裝置4、微旋轉(zhuǎn)裝置3、上下旋轉(zhuǎn)裝置1控制連接，旋轉(zhuǎn)控制模塊6根據(jù)窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置2的反饋信息對(duì)上下旋轉(zhuǎn)裝置1進(jìn)行控制，確定窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置2的俯仰檢測(cè)角度；旋轉(zhuǎn)控制模塊6根據(jù)窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置2的反饋信息對(duì)主旋轉(zhuǎn)裝置4、微旋轉(zhuǎn)裝置3進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置2的水平檢測(cè)角度的實(shí)時(shí)調(diào)整與校正。

主旋轉(zhuǎn)裝置4、微旋轉(zhuǎn)裝置3、上下旋轉(zhuǎn)裝置1分別包括有外部罩殼10，外部罩殼10中設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸11、軸承12，旋轉(zhuǎn)軸11的一端安裝在軸承12中，旋轉(zhuǎn)軸11上固定套裝有旋轉(zhuǎn)齒輪13，旋轉(zhuǎn)齒輪13與電動(dòng)機(jī)14的輸出軸嚙合聯(lián)接，主旋轉(zhuǎn)裝置4的外部罩殼10通過(guò)螺栓15固定在承載支座5上，兩個(gè)微旋轉(zhuǎn)裝置3的外部罩殼通過(guò)螺栓固定在主旋轉(zhuǎn)裝置4上，上下旋轉(zhuǎn)裝置1的外部罩殼通過(guò)螺栓固定在微旋轉(zhuǎn)裝置3上。

窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置2通過(guò)雷達(dá)固定裝置9固定在上下旋轉(zhuǎn)裝置1上。

窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置2采用窄波雷達(dá)車流量檢測(cè)儀，兩個(gè)窄波雷達(dá)車流量檢測(cè)儀按照尾部相對(duì)的排列方式分別置于兩個(gè)微旋轉(zhuǎn)裝置3上面，根據(jù)上下旋轉(zhuǎn)裝置1控制檢測(cè)交叉路口車輛入口處，根據(jù)主、微旋轉(zhuǎn)裝置4、3的旋轉(zhuǎn)控制檢測(cè)方向及車道，兩個(gè)窄波雷達(dá)車流量檢測(cè)儀能夠同時(shí)檢測(cè)兩個(gè)方向的車流量信息。

旋轉(zhuǎn)控制模塊6包括有單片機(jī)及其外圍電路，信號(hào)處理模塊將旋轉(zhuǎn)角度信號(hào)傳輸給旋轉(zhuǎn)控制模塊，旋轉(zhuǎn)控制模塊直接控制分別連接主旋轉(zhuǎn)裝置4、微旋轉(zhuǎn)裝置3、上下旋轉(zhuǎn)裝置1的電動(dòng)機(jī)，相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行使旋轉(zhuǎn)裝置按接收到的角度信號(hào)旋轉(zhuǎn)。

主旋轉(zhuǎn)裝置4用于水平方向大角度的調(diào)節(jié)，定角度改變窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置的檢測(cè)方向，旋轉(zhuǎn)角度在0-180度范圍，這個(gè)角度是根據(jù)人工對(duì)交叉口實(shí)際情況測(cè)量所得的角度，微旋轉(zhuǎn)裝置3置于主旋轉(zhuǎn)裝置4之上，在主旋轉(zhuǎn)裝置4上自主旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度在0-90度范圍，旋轉(zhuǎn)精度更高，用于對(duì)窄波雷達(dá)檢測(cè)儀位置的微調(diào)及角度校正，以達(dá)到更好的檢測(cè)效果。

上下旋轉(zhuǎn)裝置1的旋轉(zhuǎn)方式為：在初始位置進(jìn)行俯仰角度的掃射，當(dāng)窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置檢測(cè)到的位置信號(hào)為路口車輛入口處時(shí)，將該角度確定為該路口窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置的俯仰角度；主旋轉(zhuǎn)裝置4、微旋轉(zhuǎn)裝置3的旋轉(zhuǎn)方式為：提前在旋轉(zhuǎn)控制模塊中設(shè)定控制參數(shù)，控制參數(shù)包括：旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)速度以及旋轉(zhuǎn)的停始時(shí)間和時(shí)間間隔，再根據(jù)窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置采集到的信息對(duì)上述控制參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整與校正。

如圖7所示，承載支座5的底部設(shè)有快速安裝旋鈕，使其能夠快速安裝于承載支架或者其他承載結(jié)構(gòu)上以及方便設(shè)備的拆卸。本實(shí)施例中，承載支架選擇移動(dòng)式信號(hào)燈，承載支座5的下部通過(guò)一個(gè)伸縮桿連接到移動(dòng)式信號(hào)燈的頂部，使窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置能夠達(dá)到檢測(cè)高度（伸縮桿伸縮最大長(zhǎng)度6至8米）。

本發(fā)明裝置的檢測(cè)原理：本發(fā)明可直接采用固定安裝與其他設(shè)備相連接；首先本發(fā)明可與臨時(shí)信號(hào)燈裝置一同使用，形成一個(gè)獨(dú)立的信號(hào)燈系統(tǒng)，其次本發(fā)明可用于普通交叉口信號(hào)燈中，采用頂部安裝方式，代替現(xiàn)有的固定式檢測(cè)系統(tǒng)，可以提高設(shè)備使用效率，減少設(shè)備資金投入，節(jié)省安裝空間。

本發(fā)明采用窄波雷達(dá)作為檢測(cè)設(shè)備，檢測(cè)信號(hào)為微弱的雷達(dá)波信號(hào)，需要通過(guò)現(xiàn)有的放大電路技術(shù)及雷達(dá)波信號(hào)與電信號(hào)的轉(zhuǎn)換設(shè)備進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)換；信號(hào)的傳輸通過(guò)導(dǎo)線傳輸（或無(wú)線傳輸）方式實(shí)現(xiàn)，將信號(hào)傳輸至處理中心進(jìn)行處理，進(jìn)而反饋至輸出設(shè)備。

本發(fā)明檢測(cè)裝置的旋轉(zhuǎn)是自適應(yīng)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)對(duì)檢測(cè)雷達(dá)波束的數(shù)據(jù)對(duì)比，確定檢測(cè)角度偏差范圍，調(diào)節(jié)下一相位時(shí)的檢測(cè)角度；旋轉(zhuǎn)角度設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)軸（0度軸），順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正旋轉(zhuǎn)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為逆旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度大小的數(shù)據(jù)通過(guò)角度傳感器可測(cè)出，得出相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)的角度位置信息。

主旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)依靠現(xiàn)場(chǎng)條件提前設(shè)定旋轉(zhuǎn)角度，以及根據(jù)紅綠燈周期確定其他控制參數(shù)，使雷達(dá)檢測(cè)儀旋轉(zhuǎn)到大致合適的位置。

信息處理模塊對(duì)窄波雷達(dá)不同角度檢測(cè)到的結(jié)果進(jìn)行比較，判斷是否有角度誤差，如果出現(xiàn)誤差，則信息處理模塊傳輸角度調(diào)整信號(hào)至旋轉(zhuǎn)控制裝置，指導(dǎo)微旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行相應(yīng)的角度調(diào)整，以達(dá)到更好的檢測(cè)效果，調(diào)節(jié)次數(shù)根據(jù)交叉口復(fù)雜情況而定，一般調(diào)整次數(shù)在3-5次后可達(dá)到誤差范圍內(nèi)的檢測(cè)角度，之后旋轉(zhuǎn)裝置固定。

針對(duì)不同的實(shí)地情況需要，本裝置可按使用要求安裝于某固定結(jié)構(gòu)或可移動(dòng)結(jié)構(gòu)上，采用頂部安裝方式安裝，安裝高度為離地4-8m，開(kāi)始檢測(cè)時(shí)由窄波雷達(dá)檢測(cè)裝置進(jìn)行某方向（東西或南北）的檢測(cè)，主旋轉(zhuǎn)裝置為90°定角度旋轉(zhuǎn)，微旋轉(zhuǎn)裝置可根據(jù)窄波雷達(dá)不同角度的檢測(cè)結(jié)果比較，由信息處理模塊進(jìn)行判斷角度是否有誤差，如果有角度誤差則通過(guò)信號(hào)控制模塊傳輸角度調(diào)節(jié)信號(hào)到旋轉(zhuǎn)控制模塊，指導(dǎo)微旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行左右方向微調(diào)，上下旋轉(zhuǎn)裝置則是根據(jù)實(shí)際的路口停止線與本發(fā)明裝置的位置來(lái)確定俯仰檢測(cè)角度，以得到更好的檢測(cè)效果。主旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)速度60°/s，旋轉(zhuǎn)精度3°，微旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)速度1°/s，旋轉(zhuǎn)精度0.5°。