[实用新型]一种具有低功耗无线通讯与太阳能采集机制的车辆检测器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能交通领域中的车辆检测器，特别涉及一种具有低功耗无线通讯与太阳能采集机制的车辆检测器。

背景技术

车辆检测器在智能交通系统(简称ITS)中，主要用于检测车辆并提供车辆存在与否，甚或方向、速度等关键性输入信息，是ITS感知层的核心功能部件。

随着ITS得到越来越广泛的重视与开发建设，目前的车辆检测器在实际使用中存在以下几个问题有待克服：1、产品安装一般需要铺管布线和破坏路面，土建施工量大，降低道路耐用性的同时也加重了保养负担；2、车辆检测器大多采用外部供电，少数采用内部电池供电的无线产品使用两年左右即须更换电池，后期维护量不容轻视，这当中也有结合太阳能补充电能的方案，但其吸收转换效率不高，小能量流失浪费情况严重；3、现有的无线车辆检测器在单片机运算资源极为有限的情况下，难以同时获得高准确性的传感器信号分析、高可靠性的无线通讯协议处理、低能量消耗三方面的最佳效果。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，在于避免上述现有技术方案的不足之处而提出一种采用各向异性磁阻式(Anisotropic Magnetoresistive，简称AMR)传感器检测车辆，具有节能环保、安装维护简便、检测与通讯稳定可靠的车辆检测器。

本实用新型解决所述的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

设计、使用一种具有低功耗无线通讯与太阳能采集机制的车辆检测器，所述车辆检测器包括：光伏能量采集与供电单元、AMR传感器芯片模块、ARM无线SOC处理器及其收发天线。光伏能量采集与供电单元的电源输出与AMR传感器芯片模块及ARM无线SOC处理器的电源输入端有线连接，AMR传感器芯片模块的信号端与ARM无线SOC处理器的信号端有线连接，ARM无线SOC处理器的天线端与收发天线有线连接。

所述光伏能量采集与供电单元，包括：太阳能电池板、能量采集芯片、内置后备电池、放电控制电路、储能器件与稳压器。所述太阳能电池板的正极连接所述能量采集芯片的输入端，所述能量采集芯片的输出端连接所述储能器件的正极以及所述稳压器的输入端，所述内置后备电池的正极连接所述放电控制电路的输入端，所述放电控制电路的输出端连接储能器件的正极和所述稳压器的输入端，所述稳压器的输出端即为电源输出。所述光伏能量采集与供电单元主要作用为通过采集太阳能补充储能器件电能以供日常工作所需，当检测发现储能器件储能不足时，通过放电控制电路把内置后备电池的电能补充至储能器件，而储能器件所储存的电能通过稳压器稳压后作为电源输出。

更进一步地，所述太阳能电池板，包括单晶硅、多晶硅或非晶硅太阳能电池板；所述能量采集芯片，具有低至微瓦级光伏电能的采集能力以及低功耗特性；所述储能器件，包括超级电容、复合电容、可充电锂电池或薄膜电池；所述内置后备电池，是具有耐高温、低自放电特性的、不可充电的一次性电池。

更进一步地，上述能量采集芯片，可以是TI公司的BQ25504、LINEAR公司的LTC3105、或MAXIM公司的MAX17710。

所述AMR传感器芯片模块，是一种采用AMR各向异性磁阻技术，具有在轴向上的高灵敏度与线性高精度特性以准确测量地球磁场方向与磁力的传感器芯片或传感器模块。

更进一步地，上述AMR传感器芯片模块，为霍尼维尔(Honeywell)公司的HMC5883L、HMC1022或HMC1052L各向异性磁阻式传感器芯片模块。

所述ARM无线SOC处理器，是一种结合ARM高性能内核及高速无线通讯部件的SOC一体化低功耗处理器，通讯频段包括：ISM 2.4GHz频段或ISM 433MHz频段，通讯协议具有抗干扰机制，满足安全稳定无线通讯的要求，通讯协议可以是BLE低功耗蓝牙、ANT或ZigBee。

更进一步地，上述ARM无线SOC处理器，为Nordic公司的nRF51系列单芯片多协议32位ARM Cortex MO及2.4GHz无线SOC一体化低功耗处理器。