[发明专利]多功能交通车辆智能检测传感器及检测方法

说明书

技术领域

本发明属于交通状态检测传感器技术领域，尤其涉及多种交通状态实现智能检测传感器的设计和实现方法。

背景技术

道路交通状态获取是进行交通流控制和诱导等交通管理的重要前提，是制定交通安全管理策略、交通事故检测、交通事故致因分析等交通安全保障措施的必要基础，是交通基础设施管理、监控和维护不可缺少的第一手资料。因此交通状态获取是交通管理、交通安全保障和交通基础设施监控维护的基础性重要问题。

交通状态获取的基础是物理传感器，道路交通系统中所用传感器类型很多，如用于道路交通管理的环形线圈、视频图像、雷达、红外、超声等传感器；用于道路交通安全保障的红外、雷达、应力应变、超声、气体等传感器；用于道路基础设施监控的温度、压力、应力应变、气体、图像等传感器等。随着城市交通的发展，交通系统变得越来越复杂，上述这些仅面向一、两种固定应用而不完全具备自适应、多功能、可组网等功能的常用传感器已不能满足现代交通控制的需要，因此研制用于交通状态获取的自适应、多功能、可组网的新型智能传感器具有重要的意义和实用价值，同时这些技术也是智能交通系统下一步发展的关键制约技术，是构成自动公路系统的基础。

发明内容

本发明提供一种具备自适应、多功能的同时具备检测交通车辆的流量、速度、占有率、车长、及车型的多功能交通车辆智能检测传感器及检测方法。

本发明所述的多功能交通车辆智能传感器，由电源模块、地磁敏感器件模块及控制与通讯模块三部分组成，其中，地磁敏感器件模块包括两组地磁敏感器件、偏置电流电路及置位电流电路，控制与通讯模块包括单片机、数字滤波模块及通讯接口模块，所述单片机包括控制单元、外部总线接口、数据处理模块和A/D接口；电源模块分别为地磁敏感器件模块和控制与通讯模块供电；地磁敏感器件的模拟信号通过控制与通讯模块的数字滤波模块消除干扰参数后经单片机的A/D接口传给数据处理模块，处理后的数字信号经外部总线接口及通讯模块传输给上位机。

本发明所述的多功能交通车辆智能传感器，其特征在于，数字滤波模块采用了基于凯泽窗设计FIR的数字低通滤波器。

本发明所述的多功能交通车辆智能传感器，其特征在于，电源模块采用外接24V电源和5V锂电池供电。

本发明所述的多功能交通车辆智能传感器，其特征在于，每组地磁敏感器件包括一个单轴和一个双轴高灵敏度的地磁敏感器件。

本发明所述的多功能交通车辆智能传感器，其特征在于，单片机采用的是Microchip公司的dsPIC系列的高性能处理器。

本发明所述的多功能交通车辆智能传感器，其特征在于，通讯接口模块包括CAN总线、外存储器及RS232。

本发明所述的多功能交通车辆智能检测传感器检测方法，其特征在于，所述的检测方法是以地磁敏感器件为基础，以内嵌式单片机为核心，基于多芯片的交通流信息的检测方法。

本发明所述的多功能交通车辆智能检测传感器检测方法，其特征在于基于所述传感器的车辆存在检测方法为利用地磁敏感器件探测到车辆在传感器处经过或停留时所产生的车辆地磁场映像信号，经过单片机处理，并确认传感器处存在或不存在车辆，同时将检测结果输出。

本发明所述的多功能交通车辆智能检测传感器的检测方法，其特征在于基于地磁敏感器件的车流量占用率的计算方法为：在一段时间T1内，检测每一辆车经过传感器的时间t，并把每辆车经过传感器的时间t累计相加得到该段时间T1内所有车经过传感器的时间总和T2，利用T2除以T1即可得到一段固定时间T1内的车流量占用率。

本发明所述的多功能交通车辆智能检测传感器的检测方法，其特征在于，是基于两个所述传感器的信息，记录时间，得到车速的计算方法为：将两个传感器A和B固定在不同的地理位置上，利用车辆存在检测方法可以得到同一辆车先后通过两个传感器A、B的时间T1、T2，利用传感器A和B之间的距离S除以时间T1与T2的时间差。

本发明所述的多功能交通车辆智能检测传感器的检测方法，其特征在于车辆存在与否的路段车流量的精确检测方法为：在一段时间T内，当检测到车辆存在时，单片机发送给其内部的计数器计数指令，计一次数并保存结果，表示一辆车经过，第二辆车经过时，再计一次和前次保存的结果相加并保存，以此类推直至时间T结束。