[實用新型]基于異向性磁阻傳感器探測車位的無線傳感器網絡裝置

有效

• 申請號: 200820082042.4
• 申請日: 2008-01-03
• 公開（公告）號: CN201274096Y
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 李中一;李保海;吳波;姜華;鄭春雷;劉海濤;張帆;周璐巍;鮑星合;趙康
• 申請（專利權）人: 中科院嘉興中心微系統所分中心
• 主分類號: G08G1/14
• 分類號: G08G1/14;G08G1/042;G01R33/09
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 沈志良

技術領域

本實用新型屬于無線傳感器網絡領域，具體是一種基于異向性磁阻傳感器探測車位的無線傳感器網絡裝置。

背景技術

隨著社會經濟的迅速發展和人民生活水平的普遍提高，各種車輛的保有量迅猛增長，這就不但需要大量的停車場，而且需要對停車場的車位進行有效的檢測。現有對停車場車位的檢測采用的是傳統的車位探測器，它通過在地面下埋設電感線圈來檢測車輛存在與否。這個方法的缺點是線圈體積龐大、線圈鋪設對地面破壞嚴重，線圈壽命短、系統維護成本高等。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種基于異向性磁阻傳感器探測車位的無線傳感器網絡裝置。

本實用新型要解決的是現有車位探測器存的線圈體積龐大、線圈鋪設對地面破壞嚴重、線圈壽命短、系統維護成本高等問題。

為實現以上目的，本實用新型異向性磁阻傳感器(AMR傳感器)、濾波降噪單元、直流偏置單元、差分放大單元、控制單元以及射頻單元；異向性磁阻傳感器連接于濾波降噪單元，濾波降噪單元和直流偏置單元連接于差分放大單元，差分放大單元連接于控制單元，控制單元和射頻單元互相連接。

本實用新型具有車輛檢出準確、安裝維護方便、抗干擾能力強、體積小、受環境影響小、成本較低等優點，適用于室內室外停車場多種場合。本實用新型在車輛檢測領域具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1為本實用新型框圖。

圖2為本實用新型工作流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖所示，本實用新型由異向性磁阻傳感器(AMR傳感器)、濾波降噪單元(模塊)、直流偏置單元(模塊)、差分放大單元(模塊)、控制單元(模塊)以及射頻單元(模塊)組成。異向性磁阻傳感器(AMR傳感器)為雙軸傳感器，包括傳感器A軸和傳感器B軸，該兩個敏感軸分別以垂直于地面和平行于車位的方向放置，使它在垂直于地面和平行于車位兩個方向上實時采集汽車經過時引起的地磁場變化，并輸出相應的電壓信號。濾波降噪單元包括濾波降噪單元A和B，直流偏置單元包括直流偏置單元A和B，差分放大單元包括差分放大單元A和B。異向性磁阻傳感器的A軸和B軸分別連接于波降噪單元A和B，波降噪單元A和B分別連接于差分放大單元A和B，直流偏置單元A和B同樣分別連接于差分放大單元A和B，差分放大單元A和B連接于控制單元AMR，控制單元和射頻單元互相連接。

濾波降噪單元A和B用來除去異向性磁阻傳感器(AMR傳感器)的A軸和B軸這二個軸輸出的噪聲信號，提高信噪比。直流偏置單元A和B分別用來提供兩個直流偏置電壓，保證兩路信號在放大時不會失真；差分放大單元A和B用來對異向性磁阻傳感器兩個軸的輸出進行充分的放大，并把放大后的信號送入控制單元的AD轉換模塊。

控制單元利用自帶的AD轉換器實時采集差分放大單元的輸出，經過一定的算法處理得出車位是否有車輛存在。控制單元通過IO口提供的控制信號來完成異向性磁阻傳感器的復位和置位操作，保證異向性磁阻傳感器在靈敏度較高的狀態下工作。控制單元還協調整個系統的有效運行，控制系統功耗，延長裝置工作時間。射頻單元與基站建立無線通信聯系，進行數據交換。

本實用新型對車位的探測原理是：把本實用新型安裝在車位的中部，當車輛經過異向性磁阻傳感器感應區域時，對異向性磁阻傳感器感應區域內的地磁信號產生影響，異向性磁阻傳感器檢測到這種變化并輸出相應的電壓信號，濾波降噪、直流偏置和差分放大單元對這個信號進行萃取和放大，得出含有車輛信息的電壓信號。含有車輛信息的電壓信號送至控制單元的AD轉換器，經過AD轉換成數字信號進行處理。

本實用新型在車位上沒有車輛的情況下上電啟動。本實用新型上電啟動后首先對各個模塊進行初始化設置，然后啟動控制單元的AD轉換功能對差分放大輸出的電壓信號進行采集，進行背景磁場自學習和訓練，當連續采集的多個數據都比較接近時，便認為當前背景磁場是一個較穩定的磁場，并把當前背景磁場作為基準磁場，把當前采集到的電壓作為基準電壓。

當有車輛進入車位時，由于車位處的地磁場受到影響發生變化，這種變化經過異向性磁阻傳感器、濾波降噪單元、直流偏置單元反映到差分放大單元的輸出上就是電壓的變化，這個電壓變化的程度會超過預設的門限，此時便認為車位上有車輛存在。由于異向性磁阻傳感器是一個雙軸傳感器，當兩個差分放大單元的其中任意一個輸出電壓和基準電壓相比超過預設的門限時，便認為有車輛停在車位上。這樣避免了由于車輛差異而造成的誤判和漏判。