輛到達(dá)。從圖6可以看出，第一磁阻傳感器的背景電壓為1.75V。設(shè)閾值為電壓變化超過(guò)0.25V，如圖6所示，第一磁阻傳感器在時(shí)刻零達(dá)到閾值(為1.5V)。
[0099]對(duì)于供電電壓3V、磁阻傳感器電阻IkD、ADC采樣保持時(shí)間為0.1ms的情況(即一個(gè)間歇供電周期內(nèi)磁阻傳感器供電最短開(kāi)啟時(shí)間為0.1ms，此時(shí)磁阻傳感器電流為3mA ;其余時(shí)間磁阻傳感器供電關(guān)斷，電流接近為零)，計(jì)算設(shè)備功耗:
[0100](I)當(dāng)ADC采樣頻率和磁阻傳感器周期間歇供電頻率為IkHz時(shí)，一個(gè)周期內(nèi)(Ims)磁阻傳感器的平均電流為:3mA*0.1/1 = 0.3mA
[0101](2)當(dāng)ADC采樣頻率和磁阻傳感器周期間歇供電頻率為5kHz時(shí)，一個(gè)周期內(nèi)(0.2ms)磁阻傳感器的平均電流為:3mA*0.1/0.2=1.5mA:
[0102]在兩種情況下，通過(guò)兩個(gè)磁阻傳感器車輛特征值時(shí)間差計(jì)算車速為:
[0103](I)當(dāng)沒(méi)有采取變頻措施時(shí)，即車輛到達(dá)時(shí)采樣頻率仍為IkHz時(shí)，即磁阻傳感器采樣間隔為lms。兩條曲線的特征值(第一峰值)時(shí)間差為7ms。通過(guò)計(jì)算，得到設(shè)備測(cè)量速度為61.7km/ho絕對(duì)誤差為+1.7km/h，相對(duì)誤差為￠1.7-60)/60 = +2.9%。
[0104](2)當(dāng)車輛到達(dá)時(shí)采樣頻率變?yōu)?kHz時(shí)，即磁阻傳感器采樣間隔為0.2msο兩條曲線的特征值(第一峰值)時(shí)間差為7.2ms。通過(guò)計(jì)算，得到設(shè)備測(cè)量速度為60km/h。與雷達(dá)測(cè)速儀檢測(cè)結(jié)果相同。
[0105]通過(guò)上述在車輛未達(dá)到時(shí)以及車輛到達(dá)時(shí)的兩種情況下，計(jì)算得到的功耗以及車速的結(jié)果，可以看出，采用實(shí)施例一提供的車檢器和實(shí)施例二提供的間歇變頻供電方法，得到的車速檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度高，同時(shí)保證了在無(wú)車輛到達(dá)時(shí)設(shè)備功耗更低。
[0106]實(shí)施例六
[0107]車檢器通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊與路測(cè)中心節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，所以，車檢器中的無(wú)線收發(fā)模塊的耗電量最大，所以，如何有效的降低車檢器的功耗，延長(zhǎng)電池的使用壽命，最關(guān)鍵的是需要降低無(wú)線收發(fā)模塊的功耗。
[0108]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種降低車檢器的無(wú)線收發(fā)模塊功耗的方法，包括:
[0109]當(dāng)車檢器處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，無(wú)線收發(fā)模塊每間隔第一設(shè)定時(shí)間段喚醒一次，喚醒后進(jìn)入第一頻道的接收狀態(tài)，在設(shè)定的第一接收狀態(tài)時(shí)間段內(nèi)等待接收路側(cè)中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送的激活命令，如果接收到，則車檢器執(zhí)行激活命令進(jìn)入工作狀態(tài)，否則，車檢器保持待機(jī)狀態(tài)；所述第一接收狀態(tài)時(shí)間段大于所述第一頻道的頻率；
[0110]當(dāng)車檢器處于工作狀態(tài)時(shí)，無(wú)線收發(fā)模塊進(jìn)入第二頻道，所有的車檢器根據(jù)車道號(hào)的排列順序，依次喚醒，喚醒后，依次在設(shè)定的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)發(fā)送，所有車檢器的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間之和等于第二設(shè)定時(shí)間段；每個(gè)車檢器在每個(gè)第二設(shè)定時(shí)間段內(nèi)喚醒一次；
[0111]無(wú)線收發(fā)模塊完成數(shù)據(jù)發(fā)送后，在設(shè)定的第二接收狀態(tài)時(shí)間段內(nèi)等待接收路測(cè)中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送的同步命令或控制命令，如果接收到，則車檢器執(zhí)行同步命令或控制命令，無(wú)線收發(fā)模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下一次喚醒；否則，無(wú)線收發(fā)模塊直接進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下一次喚醒。
[0112]為了防止處于不同狀態(tài)的車檢器之間無(wú)線干擾以及不同類型通信的無(wú)線干擾，本實(shí)施例中，選取兩個(gè)不同的頻率，劃分出兩個(gè)頻道，分別記做第一頻道和第二頻道，且第一頻道用于待機(jī)狀態(tài)時(shí)接收路測(cè)中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送的激活命令，用來(lái)防止與工作狀態(tài)的車檢器形成干擾；第二頻道用于車檢器向路測(cè)中心節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸和接收中心節(jié)點(diǎn)控制命令。
[0113]車檢器具有待機(jī)和工作兩種狀態(tài)。
[0114]待機(jī)狀態(tài)是出廠時(shí)狀態(tài)，此時(shí)設(shè)備只具有唯一 ID號(hào)，尚未分配車道號(hào)。在待機(jī)狀態(tài)，車檢器設(shè)備所有電路全部休眠，關(guān)閉車檢功能(磁阻傳感器處于供電關(guān)斷狀態(tài))，功耗極低。每隔第一設(shè)定時(shí)間段(比如5分鐘)無(wú)線收發(fā)模塊喚醒一次，喚醒后進(jìn)入第一頻道的接收狀態(tài)，在設(shè)定的第一接收狀態(tài)時(shí)間段(比如150ms)內(nèi)等待接收路側(cè)中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送的激活命令。這種方式使得出廠后車檢器消耗電池能量極低，便于長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)與運(yùn)輸，并且在運(yùn)輸途中不對(duì)其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生干擾；同時(shí)可以滿足車檢器安裝埋設(shè)于路面下后，最多在5分鐘內(nèi)同步入網(wǎng)并進(jìn)入工作狀態(tài)。
[0115]工作狀態(tài)是指車檢器運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)并安裝完成后的正式啟用狀態(tài)。在工作狀態(tài)下，車檢器具有車檢功能、定時(shí)上傳數(shù)據(jù)功能、接收并執(zhí)行中心節(jié)點(diǎn)命令功能。車檢器從待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到工作狀態(tài)稱之為“激活”。激活包括節(jié)點(diǎn)車檢功能啟用、節(jié)點(diǎn)車道號(hào)分配、節(jié)點(diǎn)無(wú)線通?目入網(wǎng)。
[0116]在實(shí)際使用過(guò)程中，車檢器可以按照如下步驟從待機(jī)狀態(tài)進(jìn)入工作狀態(tài):
[0117]步驟一，路側(cè)中心節(jié)點(diǎn)在第一頻道每隔一定的時(shí)間(比如100毫秒)發(fā)送一次激活命令，激活命令包括ID號(hào)與車道號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及時(shí)間同步信號(hào)。對(duì)于第一頻道的激活命令，是指定ID命令。只有特定的一群ID才執(zhí)行該命令。
[0118]步驟二，車檢器首先檢查激活命令中是否含有自身ID號(hào)，如果不含有自身ID號(hào)，則不執(zhí)行任何命令。如果含有自身ID號(hào)，則根據(jù)激活命令配置自身車道號(hào)和時(shí)間，并且啟用車檢功能(由于路測(cè)中心節(jié)點(diǎn)的激活命令發(fā)送頻率是100毫秒一次，而車檢器無(wú)線收發(fā)模塊每次醒來(lái)后保持接收狀態(tài)150毫秒，因此無(wú)線收發(fā)模塊在間隔設(shè)定的第一時(shí)間段喚醒后一定能收到一次激活命令。)
[0119]本發(fā)明實(shí)施例中，車檢器進(jìn)入工作狀態(tài)后，可以采用粗顆粒的時(shí)分復(fù)用保證多個(gè)車檢器能夠定時(shí)上傳車輛數(shù)據(jù)。以一分鐘上傳一次車輛數(shù)據(jù)為例，將I分鐘劃分為η個(gè)m秒(即每個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度為m秒)，每個(gè)車檢器占用其中一個(gè)時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù)。η代表車檢器容量。
[0120]其中時(shí)隙即為所述設(shè)定的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間。
[0121]所述設(shè)定的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間可以為:數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間、重新發(fā)送時(shí)間和保護(hù)間隔時(shí)間之和。
[0122]比如，如果一個(gè)車檢器的數(shù)據(jù)包最長(zhǎng)發(fā)送時(shí)間為I秒，沒(méi)有確認(rèn)包的話只重發(fā)一次(I秒)，加上I秒保護(hù)間隔，可以確定時(shí)隙長(zhǎng)度即所述設(shè)定的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間為3S，即每個(gè)車檢器在Imin內(nèi)只占用3s的時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，在一定的時(shí)間內(nèi)(比如10ms)沒(méi)有收到其他的控制命令或同步命令，則可以直接進(jìn)入休眠狀態(tài)，直到進(jìn)入下一個(gè)lmin，即使在數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，接收到了其他的控制命令或同步命令，轉(zhuǎn)發(fā)命令后，也可以進(jìn)入休眠狀態(tài)，直到進(jìn)入下一個(gè)lmin。所以，車檢器即使在工作狀態(tài)下，無(wú)線收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)發(fā)命令的實(shí)際時(shí)間也很短，極大的降低了功耗。
[0123]所述設(shè)定的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間還可以為:第二設(shè)定時(shí)間段除以車檢器個(gè)數(shù)，得到的結(jié)果O
[0124]例如，共有4個(gè)車檢器，則可以將I分鐘劃分為4個(gè)15秒。則在Imin的時(shí)間內(nèi)，每個(gè)車檢器占用的時(shí)隙長(zhǎng)度為15秒。對(duì)于I秒長(zhǎng)的數(shù)據(jù)包，如果沒(méi)有收到確認(rèn)包的話，在這15秒中每個(gè)車檢器數(shù)據(jù)包就可以重發(fā)多次。
[0125]在實(shí)際操作中，可以根據(jù)實(shí)際需求，采用上述任何一種方式確定一個(gè)車檢器在一定的時(shí)間內(nèi)占用的時(shí)隙長(zhǎng)度，車道號(hào)與時(shí)隙號(hào)一一對(duì)應(yīng)，通過(guò)給車檢器分配車道號(hào)，可以確定車檢器占用的時(shí)隙序號(hào)。
[0126]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一設(shè)定時(shí)間段可以為5min，所述第一頻道的頻率可以為100ms，所述第一接收狀態(tài)時(shí)間段可以為150ms，所述第二設(shè)定時(shí)間段可以為lmin，所述第二接收狀態(tài)時(shí)間段可以為100ms，所述激活命令包括車檢器ID號(hào)與車道號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及時(shí)間同步信號(hào)。
[0127]采用上述降低車檢器中無(wú)線收發(fā)模塊功耗的方法，可以按照如下方法實(shí)現(xiàn)整個(gè)無(wú)線地磁車檢器的通信:
[0128](I)針對(duì)安裝好的車檢器設(shè)備ID號(hào)，中心節(jié)點(diǎn)以100毫秒一次的頻率在第一頻道發(fā)布激活命令(車檢器無(wú)線模塊5分鐘醒來(lái)一次接收等待150毫秒)，使埋設(shè)安裝好的車檢器入網(wǎng)。(時(shí)間同步后，車道號(hào)就是車檢器的通信時(shí)隙號(hào)。)
[0129](2)當(dāng)車檢器進(jìn)入工作狀態(tài)后，中心節(jié)點(diǎn)與車檢器切換到“第二頻道”。其中，路側(cè)中心節(jié)點(diǎn)從主動(dòng)發(fā)送激活命令狀態(tài)切換為被動(dòng)接收數(shù)據(jù)狀態(tài)，等待多個(gè)車檢器的數(shù)據(jù)上傳；車檢器從被動(dòng)等待激活的狀態(tài)切換為每I分鐘主動(dòng)上傳一次車輛數(shù)據(jù)狀態(tài)。車檢器無(wú)線收發(fā)模塊按照時(shí)隙號(hào)每分鐘醒來(lái)一次并發(fā)送數(shù)據(jù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線環(huán)境和實(shí)際需求，可以配置路側(cè)中心節(jié)點(diǎn)無(wú)應(yīng)答的重發(fā)次數(shù)。通常在功耗和數(shù)據(jù)傳輸可靠性進(jìn)行平衡后，重發(fā)次數(shù)為I次。
[0130](3)在第二頻道，車檢器發(fā)送數(shù)據(jù)完畢后馬上進(jìn)入接收狀態(tài)，等待100毫秒以觀察是否有中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送的同步命令或其他控制命令，若無(wú)則無(wú)線收發(fā)模塊馬上進(jìn)入休眠狀
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[0131](4)在第二頻道，每隔10分鐘，路側(cè)中心節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一發(fā)送一次時(shí)間信息進(jìn)行時(shí)間同步。防止車檢器時(shí)鐘長(zhǎng)時(shí)間造成的偏移。
[0132]在上述通信方案中，無(wú)線通信載荷幾乎都是有效數(shù)據(jù)，浪費(fèi)功耗極少。