[發(fā)明專利]一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的道路車輛感知信息采集裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410440284.6
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN104167100A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田勝明;汪洋;曹洋洋
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥網(wǎng)泰信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G08G1/042
• 分類號(hào): G08G1/042
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種道路車輛感知信息采集裝置，該裝置可感知某區(qū)域內(nèi)車輛通過或存在的狀態(tài)信息，特別是一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的道路車輛感知信息采集裝置。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長和城市化進(jìn)程的加快，全國機(jī)動(dòng)車數(shù)量快速增長，以致城市道路的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上機(jī)動(dòng)車的增長速度，車路矛盾不斷加劇，給城市道路交通帶來巨大壓力。交通擁堵與事故，以及與交通相關(guān)的能源消耗和環(huán)境污染等問題已成為政府和公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。為了改善城市交通狀況除了進(jìn)行常規(guī)的道路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)外，應(yīng)該將現(xiàn)代信息技術(shù)大力推廣智能交通管理系統(tǒng)，在較完善的基礎(chǔ)設(shè)施之上，將信息技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)有效的集成，服務(wù)于交通運(yùn)輸，包括交通流數(shù)據(jù)信息采集，處理，分析，發(fā)布等子系統(tǒng)，從而建立起大范圍內(nèi)發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、有效的管理系統(tǒng)。

通過擴(kuò)展和完善自動(dòng)交通信息采集處理系統(tǒng)，將交通實(shí)時(shí)信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布到路口信號(hào)控制系統(tǒng)更新配時(shí)方案，及時(shí)疏導(dǎo)車流，或者發(fā)布到交通誘導(dǎo)顯示屏，交通廣播電臺(tái)，機(jī)動(dòng)車車載交通信息終端，互聯(lián)網(wǎng)等，向公眾提供包括路況信息，停車信息，交通預(yù)告等多種交通信息服務(wù)，從而指導(dǎo)出行，緩解擁堵，充分發(fā)揮道路和設(shè)施系統(tǒng)的利用率和安全性能。

從技術(shù)角度來講，ITS涉及到多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)的綜合，具體主要包括交通信息的采集、傳輸和處理等。交通信息的采集裝置是最重要的前端基礎(chǔ)設(shè)施，目前城市交通信息采集最常用的有三種方式：大型感應(yīng)線圈檢測，微波探測和視頻檢測。這些檢測方法分別有各自適合的應(yīng)用場合，其中感應(yīng)線圈檢測因?yàn)槌杀据^低，測速較準(zhǔn)，系統(tǒng)穩(wěn)定取得了最廣泛的應(yīng)用，但是存在著一定的使用局限性，探測信息不全，時(shí)效性差，安裝不方便，安裝時(shí)對(duì)路面破壞嚴(yán)重。微波探測和視頻檢測雖然彌補(bǔ)了感應(yīng)線圈式車輛檢測在安裝使用方面的缺陷但是測速精度較差，受環(huán)境影響較大。現(xiàn)有的對(duì)車輛進(jìn)行感知探測技術(shù)具有功能或性能方面的局限性和不足，越來越難以滿足智能交通發(fā)展的要求。

智能交通通信網(wǎng)絡(luò)乘載的通信數(shù)據(jù)量不大，但終端類型多，提供的接口多。這其中既有有線通信，又有無線通信，還有移動(dòng)通信。同時(shí)對(duì)實(shí)時(shí)性、可靠性、安全性有特定的要求。有線通信已經(jīng)是很成熟的技術(shù)。但車輛和基站、監(jiān)測平臺(tái)、控制空心的無線移動(dòng)通信一直是困擾智能交通的難題。

由于道路交通及基建由于存在量大，網(wǎng)絡(luò)交互頻繁，不可能承受高昂的運(yùn)營費(fèi)用，例如GPRS，GSM，CDMA等付費(fèi)的通信服務(wù)更多的只能作為遠(yuǎn)距離的骨干網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)，而不可能作為全面覆蓋的道路監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，采用B1ueteeth、Wi-Fi技術(shù)復(fù)雜，專利要收費(fèi)，改造難度大，都不是智能交通的無線通信系統(tǒng)平臺(tái)的首選。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明利用汽車通過一定的空間時(shí)所在空間的磁場會(huì)產(chǎn)生變化，通過檢測此空間的磁場來判斷是否有汽車通過或滯留。

本發(fā)明提供了一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的道路車輛感知信息采集裝置，其包括電源單元(1)、三維磁阻傳感器電路單元(2)、通道選擇單元(3)、信號(hào)處理單元(4)、嵌入式控制單元(6)以及射頻通訊電路單元(5)；

所述通道選擇處理單元(3)的輸入端與三維磁阻傳感電路單元(2)的信號(hào)輸出端相連接，信號(hào)調(diào)理單元(4)的信號(hào)輸入端與通道選擇處理單元(3)的輸出端相連接，嵌入式控制單元(6)輸入端與信號(hào)調(diào)理單元(4)的信號(hào)輸出端相連接，嵌入式控制單元(6)的輸出信號(hào)接射頻通訊電路單元(5)的輸入端，嵌入式控制單元(6)的邏輯控制端口與通道選擇處理單元(3)的選擇開關(guān)相連

所述三維磁阻傳感器電路單元(2)用于將空間磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度映射為三個(gè)維度的模擬電信號(hào)，所述通道選擇處理單元(3)對(duì)所述三個(gè)維度模擬電信號(hào)進(jìn)行選擇；所述信號(hào)處理單元(4)對(duì)所述通道選擇而處理單元(3)選擇的所述模擬電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、整形處理；所述嵌入式控制單元(6)用于對(duì)所述通道選擇處理單元(3)的通道選擇進(jìn)行邏輯控制，并將經(jīng)過所述信號(hào)處理單元(4)處理的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；所述射頻通訊電路單元(5)將所述數(shù)字信號(hào)通過無線網(wǎng)絡(luò)向外傳輸。

較佳地，所述三維磁阻傳感器電路單元(2)包括三個(gè)正交的磁阻電橋，所述三個(gè)磁阻電橋分別對(duì)應(yīng)一個(gè)空間磁感應(yīng)強(qiáng)度的一個(gè)維度，所述三個(gè)磁阻電橋正交排列構(gòu)建一個(gè)以傳感器中心為原點(diǎn)的三維坐標(biāo)系。

較佳地，所述通道選擇單元(3)包括多路模擬開關(guān)。

較佳地，所述嵌入式控制單元(6)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與邏輯控制模塊，所述邏輯控制模塊控制所述通道選擇處理單元(3)的通道選擇，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將所述模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。