车辆检测用的无线地磁检测器及其车辆检测方法技术

本发明专利技术公开了一种车辆检测用的无线地磁检测器及其车辆检测方法。车辆检测用的无线地磁检测器包括传感器、处理单元、电源、无线收发单元和天线，传感器检测大地磁场磁通量的变化量，并将对应于该变化量的电信号发送至处理单元，处理单元接受该电信号后即判断有车辆通过并指令处于工作状态的无线收发单元保持工作状态或指令处于休眠状态的无线收发单元进入工作状态以及指令处于工作状态的无线收发单元与天线通信，由此无线收发单元向外部的控制主机发送检测到车辆通过的信息并接受外部时间同步信息并将该同步信息发送至处理单元，处理单元根据该同步信息校准其内部的时间数据。本发明专利技术内部响应时间短，检测范围广，检测准确性高，同时节约了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种车辆检测技术，尤其涉及一种车辆检测用的无线地磁检测器及其车辆检测方法。
技术介绍
随着社会的发展，交通车辆信息数据的采集已经成为解决交通问题的最有力措施。现有的最为先进的车辆信息采集方式是无线地磁检测车辆信息。当车辆通过埋设在路面下的地磁，引起大地磁场磁通量的变化，地磁检测器的传感器检测到大地磁场磁通量的变化，据此计算出车辆信息，可以得出一段时间内的车流量、车辆速度、时间占有率等交通参数，并传输至控制主机，由控制主机上传给终端服务器，以满足交通控制系统的需要。但是现有无线地磁技术也存在缺陷，现有无线地磁车辆检测器内部包括：传感器、开关单元、放大器、电源管理单元、处理单元、天线、无线收发单元、电源。其中传感器大多是单轴传感器、双轴传感器或单、双轴传感器都有，其检测的范围小、检测精度低。通信网络采用2.4GHZ网络，其网络通信强度低，通信稳定性差，通信距离短，当通信距离超过10米以外，多需要中继器来实现远距离传输，而且为了增强通信距离还会采用功率放大器，增加功耗。为了降低地磁车辆检测器在实际环境运用中的功耗，现有技术通常会设计一整套休眠唤醒算法来实现功耗的降低，现有休眠唤醒技术方案是：在处理单元设计一个不断同步的时钟，该时钟是通过由无线收发单元不断接收一个下发的时间同步信息来实现的，无线收发单元将该时间同步信息发送给处理单元，处理单元根据这个时间同步信息来校准内部运行的时间数据。该同步信息中规定了一个时间间隙为工作时间间隙，在该时间间隙外是处于休眠状态的。休眠过程是：当处理单元里的时钟到达休眠的时间间隙时，车辆检测器从工作状态转变为休眠状态时，处理单元控制无线收发单元休眠，无线收发单元不上电休眠。同时，处理单元控制电源管理单元休眠，切断为传感器、开关单元、放大器的供电，这样传感器、开关单元、放大器也休眠。处理单元自身除维持时钟外，同样进行休眠。唤醒过程是：当处理单元里的时钟到达需要工作的时间间隙时，现有车辆检测装器从休眠状态转变为工作状态时，处理单元自唤醒，给传感器供电，然后控制无线收发单元唤醒，无线收发单元上电工作。同时，处理单元控制电源管理单元工作，为开关单元和放大器供电工作。现有休眠唤醒的技术方案的缺点是：首先采用现有方式达到检测器内部元件按时间规律断电、上电目的，使车辆检测器实现一定程度上的休眠及唤醒，此种休眠唤醒方案对电源电量消耗极大，由于地磁车辆检测器自带电源一般为电池，电量有限，每次所有元件断电后重新供电并唤醒时，所消耗的电流及电量要比检测器正常工作所消耗电量要大很多，从而降低了检测器的使用寿命。现有无线地磁车辆检测器休眠唤醒算法产生的电量消耗见图1。其次，现有技术方案要使传感器从休眠到唤醒，车辆检测器内部需要电源管理单元、放大器、开关单元三个元件，元件过多影响了系统的整体稳定性，加大了通信的风险性。再有，地磁车辆检测器在高速公路视频卡口、城市道路流量及测速视频卡口运用中，国家强制性标准为：“从地磁车辆检测器检测到有车辆经过，到将信号发送给与其组网连接的视频抓拍设备，完成抓拍；整体通信时间必须小于20毫秒”。而采用现有休眠唤醒技术方案休眠的地磁检测器，每次从休眠到唤醒需要300毫秒以上的时间，无法满足视频卡口抓拍的需要，限制了无线地磁车辆检测器在视频卡口这一领域的应用，成为了无线地磁车辆检测器研发及设计者们需要攻克的关键性技术难点。因此，本领域的技术人员致力于开发一种准确率高，功耗低、稳定性高，使用寿命长的车辆检测用的无线地磁检测器及其车辆检测方法。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是现有车辆检测用的无线地磁检测器准确率低，功耗大、稳定性差，使用寿命短。为实现上述目的，本专利技术提供了一种准确率高，功耗低、稳定性高，使用寿命长的车辆检测用的无线地磁检测器及其车辆检测方法。技术方案一：一种车辆检测用的无线地磁检测器，包括传感器、处理单元、电源、无线收发单元和天线，其特征在于：所述电源连接所述传感器、处理单元、无线收发单元，用于为所述传感器、处理单元、无线收发单元供电；所述传感器，用于检测大地磁场的磁通量的变化量，并将对应于所述变化量的电信号发送至所述处理单元；所述处理单元，连接所述传感器；所述处理单元用于接收所述传感器发送的电信号并在接受到所述电信号时判断有车辆通过并指令处于工作状态的所述无线收发单元保持工作状态或指令处于休眠状态的所述无线收发单元进入工作状态，并指令所述处于工作状态的所述无线收发单元与所述天线通信；所述无线收发单元与所述天线通信以向外部发送信息，所述信息指示检测到有车辆通过；并且所述无线收发单元与所述天线通信以接收外部时间同步信息，并将所述外部时间同步信息传送至所述处理单元，所述的处理单元根据所述外部时间同步信息校准其内部的时间数据。在本专利技术的较佳实施方式中，所述处于工作状态的所述无线收发单元向外部的控制主机发送所述信息。所述传感器为三轴磁阻传感器，优选为检测所述磁通量在三个互相垂直的方向上的分量的变化量的三轴磁阻传感器。所述处理单元包括电源管理模块，所述处理单元通过所述电源管理模块指令所述电源给所述无线收发单元供电以使处于工作状态的所述无线收发单元保持工作状态或处于休眠状态的所述无线收发单元进入工作状态。所述电源为锂亚硫酰氯电池。所述天线为定向天线。本专利技术中的所述无线收发单元与所述天线之间选用433MHZ频段通信。技术方案二：一种车辆检测方法，用于前述的车辆检测用的无线地磁检测器，其特征在于，包括步骤：步骤1，所述传感器检测大地磁场的磁通量的变化量，并将对应于所述变化量的电信号发送至所述处理单元；步骤2，所述处理单元接收到所述电信号后指令处于工作状态的所述无线收发单元保持工作状态或指令处于休眠状态的所述无线收发单元进入工作状态，并指令所述处于工作状态的所述无线收发单元与所述天线通信；步骤3，所述无线收发单元与所述天线通信以向外部发送信息，所述信息指示检测到有车辆通过；并且所述无线收发单元与所述天线通信以接收外部时间同步信息，并将所述外部时间同步信息传送至所述处理单元；步骤4，所述的处理单元根据所述外部时间同步信息校准其内部的时间数据。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术通过利用三轴磁阻传感器能够检测到三维立体三个方向的大地磁场变化，有效改善了现有无线地磁车辆检测器使用单轴磁阻传感器或双轴磁阻传感器造成的检测范围的局限性等问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆检测用的无线地磁检测器，包括传感器、处理单元、电源、无线收发单元和天线，其特征在于：所述电源连接所述传感器、处理单元、无线收发单元，用于为所述传感器、处理单元、无线收发单元供电；所述传感器，用于检测大地磁场的磁通量的变化量，并将对应于所述变化量的电信号发送至所述处理单元；所述处理单元，连接所述传感器；所述处理单元用于接收所述传感器发送的电信号并在接受到所述电信号时判断有车辆通过并指令处于工作状态的所述无线收发单元保持工作状态或指令处于休眠状态的所述无线收发单元进入工作状态，并指令所述处于工作状态的所述无线收发单元与所述天线通信；所述无线收发单元与所述天线通信以向外部发送信息，所述信息指示检测到有车辆通过；并且所述无线收发单元与所述天线通信以接收外部时间同步信息，并将所述外部时间同步信息传送至所述处理单元，所述的处理单元根据所述外部时间同步信息校准其内部的时间数据。

【技术特征摘要】
1.一种车辆检测用的无线地磁检测器，包括传感器、处理单元、电源、无线收发
单元和天线，其特征在于：
所述电源连接所述传感器、处理单元、无线收发单元，用于为所述传感器、处理
单元、无线收发单元供电；
所述传感器，用于检测大地磁场的磁通量的变化量，并将对应于所述变化量的电
信号发送至所述处理单元；
所述处理单元，连接所述传感器；所述处理单元用于接收所述传感器发送的电信
号并在接受到所述电信号时判断有车辆通过并指令处于工作状态的所述无线收发单元
保持工作状态或指令处于休眠状态的所述无线收发单元进入工作状态，并指令所述处
于工作状态的所述无线收发单元与所述天线通信；
所述无线收发单元与所述天线通信以向外部发送信息，所述信息指示检测到有车
辆通过；并且所述无线收发单元与所述天线通信以接收外部时间同步信息，并将所述
外部时间同步信息传送至所述处理单元，所述的处理单元根据所述外部时间同步信息
校准其内部的时间数据。
2.根据权利要求1所述的车辆检测用的无线地磁检测器，其特征在于：所述处于
工作状态的所述无线收发单元向外部的控制主机发送所述信息。
3.根据权利要求1所述的车辆检测用的无线地磁检测器，其特征在于：所述传感
器为三轴磁阻传感器。
4.根据权利要求3所述的车辆检测用的无线地磁检测器，其特征在于：所述三轴
磁阻传感器检测所述磁通量在三个互相垂直的方向上的分量的变化量。
5.根据权利要求1所述的车辆检...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊伟强，纪博超，
申请(专利权)人：新疆华赛信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65