一种基于磁感的地磁车位检测器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于磁感的地磁车位检测器，包括：微处理器，微处理器通过SPI接口连接驱动电路，驱动电路的信号输入端电连接三维地磁传感器的信号输出端，微处理器的通讯端与无线通信模块的通讯端电连接，无线通信模块与收发天线的天线端电连接，车位检测器还包括：内置电池，内置电池与微处理器和所述驱动电路的电源输入端，以及无线通信模块的电源输入端电连接。本申请采用MI传感器技术检测车辆，使得车检器具备小型化、宽动态、低功耗、高响应频率和高灵敏度特性，检测处理无须额外的复位/置位控制电路，提高了产品的稳定性；使用高性能微处理器结合无线通信模块的信号处理及无线通讯机制，产品适用面广、安装快捷简便，使路面更加坚固耐用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及地磁车位检测器领域，尤其涉及一种基于磁感(MagnetoInductive Sensors，Ml)的地磁车位检测器。
技术介绍
车位检测器在智能交通系统中，主要用于检测及分析判断车辆存在状态、方向、速度等现场信息，是智能交通系统感知层的核心功能部件。近十年来，随着智能交通系统得到越来越多的推广应用，自动化车辆检测技术也得以蓬勃发展，在长期的工程实践中，发现有几个问题亟待优化改进:1、目前业界普遍使用地感线圈式车位检测器来检测车辆，这需要切割破坏路面，降低了道路耐用性的同时也加重了保养负担；2、地磁式车位检测器由于安装简便正慢慢兴起，但目前绝大多数的地磁式车位检测器采用的是AMR(各向异性磁阻式)传感器技术，该技术动态范围较窄容易受外界突发性强磁场影响而失灵，导致误判或漏判，尽管可以使用复位/置位电路，但增加了信号处理与控制的运算复杂度，也制约了产品性能的改善空间；3、车位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；4、现有车位检测器绝大部分以有线方式连接上位机，有一定的线材消耗、土建施工及后续维护等成本投入。
技术实现思路
本技术提供了一种基于磁感的地磁车位检测器，本技术解决了上述的不足，且具有灵敏度高、动态范围宽、线性度好、磁滞小、检测与通讯稳定可靠且节能环保，详见下文描述:一种基于磁感的地磁车位检测器，包括:微处理器，所述微处理器通过SPI接口连接驱动电路，所述驱动电路的信号输入端电连接三维地磁传感器的信号输出端，所述微处理器的通讯端与无线通信模块的通讯端电连接，所述无线通信模块与收发天线的天线端电连接，所述地磁车位检测器还包括:内置电池，所述内置电池与所述微处理器和所述驱动电路的电源输入端，以及所述无线通信模块的电源输入端电连接。所述内置电池为锂或亚硫酰氯电池、锂或二氧化锰电池。所述微处理器为CC2530芯片。所述无线通信模块的工作频段为ISM433MHZ频段、ISM470MHz频段或ISM2.4GHz频段。所述无线通信模块为CC2530芯片。本技术提供的技术方案的有益效果是:1、采用MI传感器技术检测车辆，使得车检器具备小型化、宽动态、低功耗、高响应频率和高灵敏度特性，检测处理无须额外的复位/置位控制电路，能排除现有多种突发磁场干扰所带来的工作失灵，大大降低了异常情况分析、提高了产品的稳定性、可靠性与实时性；2、具备低至微瓦级弱小能量的采集能力，产品能7*24小时不间断工作，大大延长了电池的更换周期，环保节能效益显著；3、使用高性能微处理器结合无线通信模块的信号处理及无线通讯机制，产品适用面广、安装快捷简便，大大降低了工程成本，同时也使路面更加坚固耐用。【附图说明】图1为本技术车辆检测器的结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下:1:三维地磁传感器；2:驱动电路；3:内置电池；4:微处理器；5:无线通信模块；6:收发天线。【具体实施方式】为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本技术实施方式作进一步地详细描述。本技术设计了一种基于磁感的地磁车位检测器，参见图1，包括三维地磁传感器1、驱动电路2、内置电池3、微处理器4、无线通信模块5及收发天线6 ;三维地磁传感器I的信号输出端与驱动电路2的信号输入端电连接，驱动电路2与微处理器4通过SPI接口连接，微处理器4的通讯端与无线通信模块5的通讯端电连接，收发天线6与无线通信模块5的天线端电连接，内置电池3与微处理器4和驱动电路2的电源输入端以及无线通信模块5的电源输入端电连接。三维地磁传感器1，是一种采用MI磁感技术检测地球磁场变化的线性传感器元件，具有宽动态范围、高灵敏度、无磁滞及低功耗特性，能准确测量出车辆对地磁在单轴或多轴方向上的扰动变化，作为最优，采用PNI公司的RM3000磁传感器，具有很宽的测量应用范围、卓越的抗噪声能力、无迟滞和温度特性非常稳定，不仅如此，PNI的磁传感器在行业内还是功耗最低的地磁传感器。上述三维地磁传感器I是PNI公司的MI地磁传感器，可以由两个SEN-XY传感器与一个SEN-Z传感器。在本实施例中使用了三个传感器来采集得到X、Y和Z三个正交轴向的地磁信号。该传感器具有良好的温度稳定性、较宽的动态范围以及较好的线性度与灵敏度，无须配置复位/置位电路，这些特性是AMR各向异性磁阻式传感器技术所不能比拟的，因此在大幅提高车辆检测各方面性能指标的同时，也降低了产品生命周期各阶段的成本投入，也节省了宝贵的能源。驱动电路2 是一种 ASIC (Applicat1n Specific Integrated Circuit)电路，负责X、Y和Z三轴地磁数据的采集和处理，省去了信号调理电路及模拟/数字转换器的需要，其与微处理器4的通信接口是一个SPI总线。内置电池3，具有耐高温、低自放电特性、且不可充电的一次性电池，内置电池3的型号可以为锂或亚硫酰氯电池、锂或二氧化锰电池，优选使用温度特性最好的锂或亚硫酰氯电池。微处理器4，片内集成SPI接口，本实例中选用TI公司的超低功耗带增强性8051内核及SPI接口的CC2530芯片。无线通信模块5及其收发天线6，是微处理器4与外部上位机进行高速无线通讯的功能部件，无线通讯的工作频段可以是ISM433MHZ频段、ISM470MHz频段或ISM2.4GHz频段，本实例中选用Ti公司的超低功耗ISM2.4GHz频段无线收发芯片CC2530。进一步地，无线通信模块6，可与微处理器4 一体化集成为高性能的无线SOC处理器内，无线SOC处理器，可以为Nordic公司的nRF24LEl或nRF51系列芯片，或TI公司的CC2530o本实例中，应用MI地磁传感器技术检测车辆的原理是:地球具有磁性，地球周围空间分布着磁场，地磁在相对于停车场大小的区域内基本是一定的，磁场范围在0.3?0.70e。铁磁性的物质在磁场中会引起磁场的扰动，使磁力线扭曲和畸变，这是由于铁的磁导能力远高于空气的磁导能力。车辆上含有大量的铁件，对它周围的地磁场产生了明显的扰动，因此，使用RM3000传感器就能很好的采集得到这些实时变化的优质地磁信号在此不再赘述。本实施例具体工作过程为:首先是确定微处理器4与外部的上位机无线通讯的工作频点及相关运行参数，使之能够通讯匹配对接、互通互联；其次，为了节约能源，本实例通过对三维地磁传感器I及驱动电路2定时上电的方式，跟踪并获取磁场变化信息，也就需要预先确定微处理器4的开关时间间隔及时间长度，并将相关参数保存在车检器内部的Flash中；接下来，当产品安装完毕上电运行，微处理器4除了通过通讯端初始化无线通信模块5以外，还须在无车状态下人工进行磁偏归零化操作，微处理器4把检测结果通过无线通信模块5，以无线方式发送到外部的上位机，然后又重新转入定时扫描及信号检测过程。本技术实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于磁感的地磁车位检测器，包括：微处理器，其特征在于，所述微处理器通过SPI接口连接驱动电路，所述驱动电路的信号输入端电连接三维地磁传感器的信号输出端，所述微处理器的通讯端与无线通信模块的通讯端电连接，所述无线通信模块与收发天线的天线端电连接，所述地磁车位检测器还包括：内置电池，所述内置电池与所述微处理器和所述驱动电路的电源输入端，以及所述无线通信模块的电源输入端电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：严晓明，
申请(专利权)人：天津联星思创科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12