[發(fā)明專利]一種地磁車輛檢測裝置及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410620667.1
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN104299422A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佘春東;王俊峰;胡四泉
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: G08G1/042
• 分類號: G08G1/042
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍;卓仲陽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種地磁車輛檢測裝置及其控制方法。

背景技術(shù)

運(yùn)用地磁傳感器是車輛檢測的一個(gè)重要手段之一，因?yàn)閹缀跛熊囕v的底盤都含有大量的有色金屬（鐵，鋼，鎳，鈷等），車輛所造成的磁場干擾足以被地磁傳感器檢測到。現(xiàn)代智能交通領(lǐng)域采用的無線地磁車輛檢測技術(shù)，在車流統(tǒng)計(jì)、停車場車位檢測、超速檢測、車型判斷、交通監(jiān)控、鐵路道口控制、自動開閘系統(tǒng)等方面都有較好的應(yīng)用前景。

基于地磁傳感器的無線車輛檢測裝置一般由地磁傳感器、低功耗單片機(jī)、無線單元、電池以及高強(qiáng)度保護(hù)性封裝等部分構(gòu)成，整個(gè)設(shè)備埋于道路地面之下并用水泥密封，檢測數(shù)據(jù)通過無線通信傳輸?shù)降孛娴慕邮赵O(shè)備。設(shè)備埋地后無法更換電池，當(dāng)電量耗盡時(shí)設(shè)備就報(bào)廢了，因此無線地磁車輛檢測設(shè)備必須工作于低功耗狀態(tài)，單位時(shí)間消耗的電池電量越小，設(shè)備的使用壽命就越長。

公開號為CN1549224A的發(fā)明專利公開了一種車輛探測裝置，由探測單元、信號處理/傳輸單元和電源構(gòu)成，探測單元由地磁印象探測器與聲/振動/壓力、超聲波、溫度或微波探測裝置組成。但該專利并未涉及車輛探測設(shè)備的低功耗裝置及方法。

另外，美國SenSys公司生產(chǎn)了一種型號為VSN240的埋地?zé)o線地磁車輛檢測器，利用三軸磁力計(jì)進(jìn)行車輛檢測。然而，地磁傳感器的感應(yīng)距離較短，只能檢測到2米以內(nèi)的車輛所造成的磁場干擾，為了進(jìn)行準(zhǔn)確的車輛檢測，檢測裝置需要進(jìn)行高頻率的數(shù)據(jù)采集，以免漏掉數(shù)據(jù)。例如，SenSys公司的上述地磁車輛檢測器需要以128Hz的頻率采集磁力數(shù)據(jù)，不管檢測器附近是否有車輛，這實(shí)際上非常浪費(fèi)寶貴的電池能量。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種，只有在車輛比較接近的時(shí)候才啟動磁力數(shù)據(jù)采集的一種低功耗的地磁車輛檢測裝置及其控制方法，技術(shù)方案如下：

一種地磁車輛檢測裝置，包括低功耗單片機(jī)、一次性鋰亞電池以及與低功耗單片機(jī)連接的無線單元和地磁傳感器，還包括地震檢波器，上述地震檢波器與低功耗單片機(jī)連接。

進(jìn)一步的，上述低功耗單片機(jī)為ATMEGA1281處理器，上述無線單元為ATRF230芯片，上述地磁傳感器為三軸磁力數(shù)字傳感器MAG3110，上述地震檢波器為CDJ-Z/P28垂直檢波器；ATMEGA1281處理器的PB0、PB1、PB2、PB3、PA5、PA6、PB7、PD6和PD4引腳分別連接ATRF230芯片的片選信號SEL引腳、SPI時(shí)鐘線SCLK引腳、SPI數(shù)據(jù)輸入線MOSI引腳、SPI數(shù)據(jù)輸出線MISO引腳、連續(xù)傳輸測試線TX_CW引腳、重啟引腳RSTN、睡眠狀態(tài)控制引腳SLP、主時(shí)鐘輸出引腳CLKM、中端輸出引腳IRQ；ATMEGA1281處理器的PD0、PD1和PE4引腳分別連接三軸磁力數(shù)字傳感器MAG3110的I2C時(shí)鐘線SCL、I2C數(shù)據(jù)線SDA、中斷線INT；?CDJ-Z/P28垂直檢波器的負(fù)腳接地，正腳通過隔直電容C1和濾波電路連接ATMEGA1281處理器的ADC0引腳。

一種地磁車輛檢測裝置的控制方法，包括：

步驟一：初始化時(shí)鐘，配置GPIO資源，配置與三軸磁力數(shù)字傳感器MAG3110的I2C接口，配置與ATRF230芯片的SPI接口并置無線狀態(tài)為休眠，創(chuàng)建三軸磁力數(shù)字傳感器MAG3110采集定時(shí)器M，創(chuàng)建地震檢波器為CDJ-Z/P28定時(shí)器V；

步驟二：設(shè)置地震檢波器為CDJ-Z/P28定時(shí)間隔Tv=1s，啟動定時(shí)器V，ATMEGA1281處理器進(jìn)入休眠；

步驟三：當(dāng)定時(shí)器V超時(shí)，定時(shí)中斷被觸發(fā)時(shí)，ATMEGA1281處理器被喚醒，并通過ADC0引腳連續(xù)采集檢波器數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行波形分析；

步驟四：如果檢波數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)閥值，則設(shè)置無車標(biāo)志，返回步驟二；

步驟五：如果檢波數(shù)據(jù)大于預(yù)設(shè)閥值，則清除無車標(biāo)志，啟動磁力數(shù)據(jù)采集和無線發(fā)送流程，同時(shí)返回步驟二；

所述磁力數(shù)據(jù)采集和無線發(fā)送流程具體步驟包括：

步驟a）設(shè)置三軸磁力數(shù)字傳感器MAG3110定時(shí)間隔Tm=20ms，啟動定時(shí)器M，ATMEGA1281處理器進(jìn)入休眠；

步驟b）當(dāng)定時(shí)器M超時(shí)，定時(shí)中斷被觸發(fā)時(shí)，ATMEGA1281處理器被喚醒檢查無車標(biāo)志是否被設(shè)置，如果無車標(biāo)志被設(shè)置，定時(shí)器M停止，不進(jìn)行磁力數(shù)據(jù)采集；若無車標(biāo)志沒有被設(shè)置，則進(jìn)入下一步；

步驟c）ATMEGA1281處理器通過I2C接口啟動三軸磁力數(shù)字傳感器MAG3110采集磁力數(shù)據(jù)，然后ATMEGA1281處理器進(jìn)入休眠狀態(tài)；