專利名稱：車輛探測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種探測(cè)裝置，特別是涉及一種車輛探測(cè)裝置，該裝置可用于城市公路交通指揮、車輛和車流量探測(cè)、車輛門禁、停車場(chǎng)管理等場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，汽車越來越近地走近人們的生活，城市交通和公路交通擁堵現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，特別是大中型城市的交通狀況已是政府、民眾關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一，使得大量的人力、物力、資金投入到道路改造和道路建設(shè)方面，即便如此，也跟不上交通壓力的高速增長(zhǎng)，這種情況非常普遍，特別是經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)的地區(qū)，交通擁堵現(xiàn)象越嚴(yán)重；有些地區(qū)，由于資金不足、道路改造和道路建設(shè)客觀上也有難度，面對(duì)交通壓力的不利局面將會(huì)較長(zhǎng)時(shí)期的存在；另一方面，道路資源沒有充分利用和挖潛，造成道路資源浪費(fèi)也相當(dāng)嚴(yán)重，讓人倍感痛惜。因此，怎樣充分利用和挖潛道路資源，低成本地、有效地改善和提高道路的使用率、車輛流量和車輛速度，是值得考慮和追求的目標(biāo)，解決這一問題需要建立完善的、高效的和低成本的交通信息系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)和泊車管理系統(tǒng)，而車輛和車流量探測(cè)器是其中的重要一環(huán)。
目前，有關(guān)車輛的探測(cè)器大多采用無源紅外線來探測(cè)車輛信號(hào)并進(jìn)行放大后傳輸?shù)浇煌ㄖ笓]部門，如專利西門子公司的申請(qǐng)?zhí)枮?8802297.4的《車輛探測(cè)裝置》等；還有一些是以大型感應(yīng)線圈為探測(cè)裝置，車輛經(jīng)過大型感應(yīng)線圈時(shí)，車輛成為大型感應(yīng)線圈的磁芯，使得其線圈的電感量發(fā)生變化，該線圈與其它電路一起形成車輛探測(cè)信號(hào)，一般為頻率信號(hào)，送處理機(jī)處理，得到車流量等交通信息，如ZL93212566.2號(hào)中國(guó)發(fā)明專利公開的智能化交通流量檢測(cè)器所用非機(jī)車輛感應(yīng)線圈即是如此；這些探測(cè)裝置存在著對(duì)車輛探測(cè)方式單一，探測(cè)信息不全面，時(shí)效性差，或者體積大、安裝不方便的缺點(diǎn)。另外，美國(guó)Nu-metrics公司生產(chǎn)一種利用車輛磁映像(VMI)技術(shù)測(cè)量車流量的永久型無線車輛記錄器，但這種探測(cè)裝置對(duì)探測(cè)車輛的行駛速度，以及在對(duì)車速較慢的、或?？吭谄浒惭b位置處的、或?？吭谄浒惭b位置附近的車輛進(jìn)行探測(cè)時(shí)，具有功能或性能方面的局限性和不足，不能完全滿足城市交通路口、停車場(chǎng)和路網(wǎng)交通的監(jiān)控、管理、指揮系統(tǒng)對(duì)車輛探測(cè)裝置的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有多種探測(cè)方式、探測(cè)的車輛信息更全面的車輛探測(cè)裝置，以解決現(xiàn)有車輛探測(cè)裝置的不足。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種車輛探測(cè)裝置，包括以車輛地磁映像探測(cè)器組成的探測(cè)單元、信號(hào)處理/傳輸單元和電源，電源為各部分供電，信號(hào)處理/傳輸單元至少包括有放大器，車輛地磁映像探測(cè)器的輸出端接信號(hào)處理/傳輸單元的輸入端，所述的探測(cè)單元還包括聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)器或車輛超聲波探測(cè)器，其輸出端與信號(hào)處理/傳輸單元的輸入端相連接。
所述的探測(cè)單元設(shè)有一溫度傳感單元，其輸出端與信號(hào)處理/傳輸單元的輸入端連接。
所述的探測(cè)單元設(shè)有一微波探測(cè)單元，其輸出端與信號(hào)處理/傳輸單元的輸入端連接。
信號(hào)處理/傳輸單元還包括用于輸出車輛探測(cè)信息和車輛探測(cè)裝置自檢信息的輸入/輸出接口、無線電信號(hào)傳輸裝置或光纖信號(hào)傳輸裝置，放大器的輸出端與無線電信號(hào)傳輸裝置或光纖信號(hào)傳輸裝置的輸入端連接。
所述的信號(hào)處理/傳輸單元還包括有微處理器，每路放大器的輸出端、以及用于監(jiān)視電源電壓的電源輸出監(jiān)視點(diǎn)和用于監(jiān)視放大電路工作狀態(tài)的監(jiān)視點(diǎn)與微處理器的數(shù)據(jù)采集/輸入總線連接，無線電信號(hào)傳輸裝置或光纖信號(hào)傳輸裝置的數(shù)據(jù)總線和控制總線分別與微處理器的數(shù)據(jù)總線和控制總線相連接。
所述的電源為蓄電池或太陽(yáng)能電池組。
所述的信號(hào)/傳輸處理單元接駁有獨(dú)立殼體的子探測(cè)單元，子探測(cè)單元包括至少一個(gè)車輛地磁映像探測(cè)器，其輸出端與信號(hào)處理/傳輸單元的輸入端連接。
本發(fā)明探測(cè)裝置不但適用于對(duì)車輛的車速、車流量、車輛停留和占道時(shí)間、道路占用率和路面溫度的探測(cè)，還可用于對(duì)安全監(jiān)控領(lǐng)域。它體積小、模塊化、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高，安裝靈活、方便、快捷，可采用全密封型外殼，對(duì)安裝環(huán)境條件要求低、免維護(hù)，特別適合室外和野外使用，惡劣的氣象環(huán)境如下雨、刮風(fēng)、沙塵暴、溫度變化對(duì)其使用效果沒有影響。本發(fā)明可以輸出兩路或兩路以上的傳感電信號(hào)給信號(hào)處理單元，達(dá)到探測(cè)信息取長(zhǎng)補(bǔ)短，提高探測(cè)裝置的可靠性，增加探測(cè)裝置的信息量，因此可更好地滿足不同的應(yīng)用場(chǎng)合和領(lǐng)域、不同的技術(shù)要求、不同的探測(cè)目的的需要。使用地磁映像傳感器件、聲/振動(dòng)/壓力傳感器件或超聲波/無線電微波探測(cè)組件及溫度傳感器件可分別采樣到車輛的地磁映像信號(hào)、聲波信號(hào)/振動(dòng)信號(hào)/壓力信號(hào)或超聲波探測(cè)信號(hào)/無線電微波探測(cè)信號(hào)、及車輛輻射溫度信號(hào)或路面溫度信號(hào)，通過對(duì)上述信號(hào)的幅值、頻率、寬度、信號(hào)包絡(luò)增幅速率和時(shí)域特性進(jìn)行處理、綜合分析得到車流量、道路占用率、車速、停車時(shí)間、車輛長(zhǎng)度和路面溫度等信息。安裝時(shí)，可在車道上鉆孔埋設(shè)于道路路面，不占用道路路面以上的空間；當(dāng)然，也可安裝在道路路面以上、不影響車輛通過且不超過探測(cè)距離的空間位置。本發(fā)明適用于大中小城市交通指揮和管理系統(tǒng)及區(qū)域交通信息網(wǎng)系統(tǒng)，另外，本發(fā)明的探測(cè)裝置也可用于安全監(jiān)控、報(bào)警系統(tǒng)中，安裝在被監(jiān)視的物體上，當(dāng)物體被晃動(dòng)和移動(dòng)時(shí)，其上的探測(cè)裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的局剖主視圖。
圖2為圖1的俯視圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的電路原理圖例1。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例1的電路原理圖例2。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例1的電路原理圖例3。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例3的局剖主視圖。
圖7為圖6的俯視圖。
圖8為本發(fā)明實(shí)施例3的電路原理圖。
圖9為本發(fā)明實(shí)施例4的局剖主視圖。
圖10為圖9的俯視圖。
圖11為本發(fā)明實(shí)施例4的電路原理圖。
圖12為本發(fā)明實(shí)施例5的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1如圖1、2所示，本實(shí)施例的探測(cè)裝置由鋁質(zhì)殼體上蓋1、普通鋼殼體下蓋2、地磁感應(yīng)線圈3、地磁感應(yīng)線圈引出線4、地磁感應(yīng)線圈骨架5、地磁感應(yīng)線圈磁芯6、地磁感應(yīng)線圈磁芯上蓋片7、地磁感應(yīng)線圈磁芯下蓋片8、聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)器9、光電式聲傳感器件引出線10、熱電阻11、熱電阻引出線12、電路板13、外接電纜14及密封圈15組成。殼體上蓋1下端口與殼體下蓋2上端口內(nèi)外絲扣相聯(lián)、地磁感應(yīng)線圈3置于地磁感應(yīng)線圈骨架5上，地磁感應(yīng)線圈骨架5中心孔里穿有地磁感應(yīng)線圈磁芯6，其兩端設(shè)有地磁感應(yīng)線圈磁芯上蓋片7和地磁感應(yīng)線圈磁芯下蓋片8，電路板13固定于地磁感應(yīng)線圈磁芯下蓋片8的下側(cè)，聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)器9和熱電阻11設(shè)置于殼體上蓋1頂端的安裝孔中，地磁感應(yīng)線圈引出線4、光電式聲傳感器件引出線10和熱電阻引出線12與電路板13相連。需要指出的是，殼體的一部分或其全部為非磁屏蔽性材料，如塑料、陶瓷、銅、鋁等導(dǎo)磁或半導(dǎo)磁材料，目的是保證地球磁場(chǎng)受被測(cè)車輛影響而引起的變化形成的車輛地磁映像能被地磁探測(cè)器件感受到即可。
如圖3所示為本實(shí)施例的電路原理舉例1的原理圖，電源由穩(wěn)壓電路U1構(gòu)成，信號(hào)探測(cè)單元由地磁探測(cè)器L和聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)器M構(gòu)成，信號(hào)處理單元由電阻R1--R15、電容C1--C11、穩(wěn)壓二極管W1、晶體管Q1和Q2、集成二運(yùn)放U2構(gòu)成，輸入/輸出模塊由電源線①②、信號(hào)線③④構(gòu)成。其中，地磁探測(cè)單元L為地磁感應(yīng)線圈，聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)單元M為光電式聲傳感器件；信號(hào)處理單元分二部分，即地磁探測(cè)信號(hào)處理部分和聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)信號(hào)處理部分，地磁探測(cè)信號(hào)處理部分由電阻R81--R6、電容C1--C5、穩(wěn)壓二極管W1及晶體管Q1和Q2構(gòu)成，對(duì)地磁探測(cè)信號(hào)進(jìn)行帶通濾波和放大，通過信號(hào)線③傳輸出去；聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)信號(hào)處理部分由電阻R7--R15、電容C6--C11、集成二運(yùn)放U2中的兩個(gè)運(yùn)放構(gòu)成，對(duì)聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)信號(hào)進(jìn)行帶通濾波和放大，通過信號(hào)線④傳輸出去；穩(wěn)壓電路U1可以是三端固定穩(wěn)壓電路，如7805、78L05、7812、78L12等，也可以是三端可調(diào)穩(wěn)壓電路，如LM317等，當(dāng)然也可用穩(wěn)壓二極管等；集成二運(yùn)放U2，可以是LM258、LM358等，也可以是其它可替代的運(yùn)放型號(hào)。
如圖4所示，為本實(shí)施例的電路原理舉例2的原理圖，電源由穩(wěn)壓電路U1構(gòu)成，信號(hào)探測(cè)模塊由地磁探測(cè)單元L和聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)單元M構(gòu)成，信號(hào)處理單元由電阻R16--R40、電容C12--C22、穩(wěn)壓二極管W1、開關(guān)二極管D1和D2、晶體管Q1和Q2、集成二運(yùn)放U3及集成四運(yùn)放U4構(gòu)成，輸入/輸出模塊由電源線①②、晶體管Q3及信號(hào)線③④構(gòu)成。與本實(shí)施例的電路原理舉例1不同的是，信號(hào)處理單元和輸入/輸出模塊較其復(fù)雜一些，地磁探測(cè)信號(hào)處理部分由電阻R16--R27、電容C12--C16、穩(wěn)壓二極管W1、開關(guān)二極管D1和D2、晶體管Q1和Q2、集成二運(yùn)放U3組成，對(duì)地磁探測(cè)信號(hào)進(jìn)行帶通濾波、放大和脈沖變換，控制晶體管Q3的基極，通過晶體管Q3集電極和信號(hào)線③形成OC輸出；聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)信號(hào)處理部分由電阻R28--R40、電容C17--C22、集成四運(yùn)放U4組成，對(duì)聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)信號(hào)進(jìn)行帶通濾波和放大，通過信號(hào)線④傳輸出去。集成四運(yùn)放U4，可以是LM224、LM324，也可以是14574B等其它可替換的運(yùn)放型號(hào)。
如圖5所示，為本實(shí)施例的電路原理舉例3的原理圖，電源由穩(wěn)壓電路U1、濾波電容C29、C29、C30構(gòu)成，信號(hào)探測(cè)模塊由地磁探測(cè)單元L和聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)單元M構(gòu)成，信號(hào)處理單元由電阻R41--R57、電容C23--C28和C32--37、集成四運(yùn)放U5和U6、單片計(jì)算機(jī)U7構(gòu)成，輸入/輸出模塊由電源線①②、標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出電路組件I/O及信號(hào)線⑤構(gòu)成。與本實(shí)施例的電路原理舉例2不同的是，信號(hào)處理單元具有智能信號(hào)處理能力，輸入/輸出I/O組件是按標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議制作的，通用性更好、更可靠、功能更多。電阻R41--R48、電容C23--C28和集成四運(yùn)放U5組成地磁探測(cè)信號(hào)與單片計(jì)算機(jī)U7的接口電路，電阻R49--R57、電容C32--C37和集成四運(yùn)放U6組成聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)信號(hào)與單片計(jì)算機(jī)U7的接口電路，對(duì)兩路傳感信號(hào)分別進(jìn)行帶通濾波和放大，以便單片計(jì)算機(jī)U7能夠?qū)鞲行盘?hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)椐存儲(chǔ)、數(shù)椐處理與分析、得到評(píng)估結(jié)果及控制信號(hào)等。單片計(jì)算機(jī)U7為AVR單片機(jī)AT90S8535、AT90SMEG103或TINY15等，輸入/輸出電路組件I/O為RS-485、RS-232或C-BUS等。
地磁探測(cè)單元具有對(duì)移動(dòng)的車輛探測(cè)唯一性好，探測(cè)信號(hào)信息全、性能可靠，受環(huán)境因素影響很小，幾乎不用維護(hù)；但是，地磁探測(cè)單元在對(duì)靜止或移動(dòng)速度非常慢的車輛進(jìn)行探測(cè)時(shí)，探測(cè)性能不理想，在有些應(yīng)用領(lǐng)域的部分環(huán)節(jié)存在著探測(cè)靈敏度低的弱點(diǎn)，如交通路口的車道上是否有車輛等待、停車場(chǎng)的停車位上是否停車了等。聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)單元具有探測(cè)靈敏度高、探測(cè)信號(hào)信息全、性能可靠，對(duì)靜止不動(dòng)的或移動(dòng)的車輛均有探測(cè)能力；但是聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)單元在探測(cè)車輛所產(chǎn)生的聲波、車輛對(duì)路面產(chǎn)生的振動(dòng)或壓力時(shí)，探測(cè)目標(biāo)唯一性不好，受環(huán)境因素影響較大，在有些應(yīng)用場(chǎng)合針對(duì)每輛車進(jìn)行探測(cè)時(shí)存在著探測(cè)不準(zhǔn)確的弱點(diǎn)，如在對(duì)多車道(多于一個(gè))的道路或在多個(gè)停車位在一起的停車場(chǎng)，對(duì)某一車道或停車位上的車輛進(jìn)行探測(cè)時(shí)，相鄰車道或停車位上的車輛所產(chǎn)生的聲波、振動(dòng)或壓力會(huì)在聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)單元上產(chǎn)生較強(qiáng)的干擾信號(hào)，以至于分別不清是否為其探測(cè)車道或停車位上的車輛。
地磁探測(cè)單元的工作原理，該探測(cè)單元以地磁探測(cè)器件為基礎(chǔ)構(gòu)成，以探測(cè)車輛在探測(cè)器處經(jīng)過或停留時(shí)所產(chǎn)生的地球磁場(chǎng)映像信號(hào)為目的。由于每臺(tái)車輛從探測(cè)器處(車輛垂直覆蓋住探測(cè)器)或從其附近(距離可設(shè)定)經(jīng)過時(shí)使該探測(cè)器處的地球磁場(chǎng)發(fā)生變化，地磁探測(cè)器件為地磁感應(yīng)線圈時(shí)，使得穿過探測(cè)器里信號(hào)探測(cè)模塊的地磁感應(yīng)線圈中的磁場(chǎng)也隨即發(fā)生相應(yīng)的變化，地磁感應(yīng)線圈兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也發(fā)生相應(yīng)的變化，在地磁感應(yīng)線圈兩端之間得到車輛地磁映像信號(hào)，或者地磁探測(cè)器件為地球磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器件時(shí)，也得到反映車輛地球磁場(chǎng)強(qiáng)度的車輛地磁映像信號(hào)，該車輛地磁映像信號(hào)的幅度特性、時(shí)域特性，以及信號(hào)變化的相位、頻率和極性等信號(hào)信息，都與相應(yīng)車輛的車輛長(zhǎng)度、車速和行駛方向存在著一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。同理，該探測(cè)單元還可對(duì)其本身是否被晃動(dòng)作出反應(yīng)，工作原理如下，由于當(dāng)該探測(cè)單元被晃動(dòng)時(shí)，其中的地磁感應(yīng)線圈或地球磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器件上的地磁映像信號(hào)也發(fā)生相應(yīng)的變化，把帶有該探測(cè)單元的探測(cè)器安裝到被探測(cè)物體上，可探測(cè)被探測(cè)物體有無晃動(dòng)發(fā)生。常見的地磁探測(cè)器件有地磁感應(yīng)線圈器件、霍爾元件、磁場(chǎng)矢量傳感器件、磁通門式傳感器件和混合型磁傳感器件等，地磁感應(yīng)線圈根據(jù)需要可設(shè)置或者不設(shè)置磁芯。
聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)單元以聲、振動(dòng)或壓力傳感器件為基礎(chǔ)構(gòu)成，由于每臺(tái)車輛從探測(cè)器處或從其附近經(jīng)過、停下或開(移)走時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生聲波，同時(shí)也會(huì)對(duì)路(地)面產(chǎn)生振動(dòng)和壓力，這些物理量的至少其中之一被該探測(cè)單元接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該電信號(hào)的幅度隨時(shí)間變化特性與車輛是經(jīng)過、停下或是開(移)走相對(duì)應(yīng)，即該電信號(hào)從小到大、信號(hào)持續(xù)(對(duì)應(yīng)聲、振動(dòng)信號(hào)停止)或是從大到小，有著幅值——時(shí)域變化特性，從而可判斷車輛是經(jīng)過、停下或是開(移)走。當(dāng)該探測(cè)單元選用有可感知振動(dòng)的傳感器件時(shí)，該探測(cè)單元也可對(duì)其本身是否被晃動(dòng)或移動(dòng)作出反應(yīng)，當(dāng)它被晃動(dòng)或移動(dòng)時(shí)會(huì)輸出相應(yīng)的電信號(hào)，把帶有該探測(cè)單元的探測(cè)器安裝到被探測(cè)物體上，可探測(cè)被探測(cè)物體有無晃動(dòng)或移動(dòng)發(fā)生。常見的聲/振動(dòng)/壓力傳感器件，如電容式、電阻式、磁電式、光電式聲傳感器件，水銀式、壓電式、鋼球式、半導(dǎo)體式、光電式、混合式振動(dòng)傳感器件，膜片式、可變電感式、應(yīng)變片式、差動(dòng)變壓器式、半導(dǎo)體式、混合式壓力傳感器件等均可選用，可根據(jù)不同的需要選用相應(yīng)的的聲、振動(dòng)或壓力傳感器件或組件構(gòu)成能探測(cè)車輛所產(chǎn)生的聲波、振動(dòng)或壓力的聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)單元，尤其是一種由探測(cè)聲波的膜片、光源、擋光片和光探測(cè)元件為基礎(chǔ)構(gòu)成的光電式聲傳感器件可優(yōu)先選擇，該光電式聲傳感器件不但能探測(cè)到車輛所產(chǎn)生的聲波，當(dāng)該光電式聲傳感器被埋置于車道或停車位時(shí)，還能探測(cè)到車輛對(duì)路(地)面產(chǎn)生的振動(dòng)和壓力，且具有靈敏度高、頻率響應(yīng)范圍寬、使用效果不受安裝位置影響、體積小、成本低、密封性好等特點(diǎn)。
實(shí)施例2本實(shí)施例不在圖示，本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處是，聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)器變成超聲波探測(cè)器。超聲波探測(cè)器采用主動(dòng)式聲納探測(cè)、測(cè)距原理，基于壓電陶瓷振子制作，當(dāng)發(fā)射信號(hào)時(shí)，通過加給壓電陶瓷振子的交流電壓，產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，放出超聲波；相反，當(dāng)接收信號(hào)時(shí)，通過從車輛來的反射波，使壓電陶瓷振子產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，產(chǎn)生交流電壓，從其幅值、頻率——時(shí)域變化特性中，可得到有無車輛經(jīng)過、?？?、車速、距離或車輛長(zhǎng)度信息。
實(shí)施例3如圖6、7所示，本實(shí)施例的探測(cè)裝置由殼體上蓋1、殼體下蓋2、地磁感應(yīng)線圈3、地磁感應(yīng)線圈引出線4、地磁感應(yīng)線圈骨架5、地磁感應(yīng)線圈磁芯6、地磁感應(yīng)線圈磁芯上蓋片7、地磁感應(yīng)線圈磁芯下蓋片8、光電式聲傳感器件9、光電式聲傳感器件引出線10、熱電阻11、熱電阻引出線12、電路板13、信號(hào)輸入/輸出裝置16、蓄電池組17及密封圈15組成。殼體上蓋1下端口與殼體下蓋2上端口內(nèi)外絲扣相聯(lián)、地磁感應(yīng)線圈3置于地磁感應(yīng)線圈骨架5上，地磁感應(yīng)線圈骨架5中心孔里穿有地磁感應(yīng)線圈磁芯6，其兩端設(shè)有地磁感應(yīng)線圈磁芯上蓋片7和地磁感應(yīng)線圈磁芯下蓋片8，電路板13固定于地磁感應(yīng)線圈磁芯下蓋片8的下側(cè)，聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)器9和熱電阻11設(shè)置于殼體上蓋1頂端的安裝孔中，地磁感應(yīng)線圈引出線4、光電式聲傳感器件引出線10和熱電阻引出線12與電路板13相連，蓄電池組17設(shè)置在殼體下蓋2底部，信號(hào)輸入/輸出裝置16設(shè)置在電路板13與蓄電池組17之間。
圖8所示為本實(shí)施例的電路原理圖，電源由穩(wěn)壓電路U1、濾波電容C44、C45、C46及蓄電池組E構(gòu)成，信號(hào)探測(cè)模塊由地磁探測(cè)單元L、聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)單元M和溫度探測(cè)單元Rt構(gòu)成，信號(hào)處理單元由電阻R58--R79、電容C38--C43和C47--54、集成四運(yùn)放U5和U6、單片計(jì)算機(jī)U7構(gòu)成，輸入/輸出模塊由標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出電路組件I/O及信號(hào)輸入/輸出裝置⑤構(gòu)成。與實(shí)施例1的電氣原理舉例3不同的是，增加了測(cè)溫功能，電源改由蓄電池組供電，輸入/輸出I/O和信號(hào)輸入/輸出裝置可為無線電傳輸組件或者光纜傳輸組件。
實(shí)施例4如圖9、10所示，本實(shí)施例的探測(cè)裝置由殼體上蓋1、殼體下蓋2、無線電微波車輛探測(cè)天線20、霍爾元件18、固定板19、電路板13、電氣接插件21及密封圈15組成。殼體上蓋1下端口與殼體下蓋2上端口內(nèi)外絲扣相聯(lián)、無線電微波車輛探測(cè)天線20設(shè)置在殼體內(nèi)上部，與霍爾元件18一起設(shè)置在固定板19的上側(cè)，電路板13設(shè)置在固定板19的下側(cè)。需指出的是，由于使用的無線電微波探測(cè)目標(biāo)信息的具體原理的不同，所選用的車輛探測(cè)天線形式也不同，有連續(xù)多不勒自差機(jī)環(huán)行天線、波導(dǎo)裂縫天線、毫米波喇叭天線等多種形式；探測(cè)裝置可根據(jù)需要進(jìn)行塑料灌封。
如圖11所示，為本實(shí)施例的電氣原理圖，電源由穩(wěn)壓電路U1構(gòu)成，信號(hào)探測(cè)模塊由地磁探測(cè)單元U8、微波探測(cè)單元和溫度探測(cè)單元U10構(gòu)成，信號(hào)處理單元由電阻R80--R97及R103--R106、電容C55--C66及C71--C74、集成四運(yùn)放U9及U11構(gòu)成，輸入/輸出模塊由電源線①②、信號(hào)線⑥⑦⑧構(gòu)成。其中，地磁探測(cè)單元U8由霍爾元件構(gòu)成；微波探測(cè)單元包括自差機(jī)式多卜勒環(huán)形天線V、晶體管Q4、電感L1--L4、電阻R98--R102、結(jié)構(gòu)分布電容C67--C70；信號(hào)處理單元分三部分，即地磁探測(cè)信號(hào)處理部分、微波探測(cè)信號(hào)處理部分和溫度探測(cè)信號(hào)處理部分，地磁探測(cè)信號(hào)處理部分由電阻R80--R88、電容C55--C60、集成四運(yùn)放U9構(gòu)成，對(duì)地磁探測(cè)信號(hào)進(jìn)行帶通濾波和放大，通過信號(hào)線⑥傳輸出去；微波探測(cè)信號(hào)處理部分由電阻R103--R106、電容C71--C74、集成四運(yùn)放U11中的第4號(hào)運(yùn)放構(gòu)成，對(duì)微波探測(cè)信號(hào)進(jìn)行帶通濾波和放大，通過信號(hào)線⑧傳輸出去；溫度探測(cè)信號(hào)處理部分由電阻R89--R97、電容C61--C66、集成四運(yùn)放U11中的第1、2、3號(hào)運(yùn)放構(gòu)成，對(duì)溫度探測(cè)信號(hào)進(jìn)行帶通濾波和放大，通過信號(hào)線⑦傳輸出去，這里的溫度探測(cè)器件U10不是單純的熱電阻，而是隨溫度變化產(chǎn)生交流變化信號(hào)的溫感器件，如熱敏振蕩器件；穩(wěn)壓電路U1可以是三端固定穩(wěn)壓電路，如7805、78L05、7812、78L12等，也可以是三端可調(diào)穩(wěn)壓電路，如LM317等，當(dāng)然也可用穩(wěn)壓二極管等；集成四運(yùn)放U9和U11，可以是LM224、LM324，也可以是14574B等其它可替換的運(yùn)放型號(hào)。
無線電微波探測(cè)單元是根據(jù)主動(dòng)式無線電連續(xù)波多卜勒測(cè)距、調(diào)頻測(cè)距、脈沖測(cè)距、脈沖編碼測(cè)距或相位測(cè)距原理設(shè)計(jì)的，通過其天線向空間或被探測(cè)目標(biāo)方向發(fā)射電磁波，這些電磁波碰上被探測(cè)目標(biāo)后，由接收天線接收，形成被探測(cè)目標(biāo)的信息，被探測(cè)目標(biāo)可以是車輛，也可以是其它物體、人體、動(dòng)物等，該探測(cè)單元也可對(duì)其本身是否被晃動(dòng)或移動(dòng)作出反應(yīng)，當(dāng)它被晃動(dòng)或移動(dòng)時(shí)會(huì)輸出相應(yīng)的信息，把帶有該探測(cè)單元的探測(cè)器安裝到被探測(cè)物體上，可探測(cè)被探測(cè)物體有無晃動(dòng)或移動(dòng)發(fā)生。
實(shí)施例5對(duì)某一車道而言，為了獲取更為可靠的、更多探測(cè)信息的需要，本發(fā)明探測(cè)裝置可接駁至少一個(gè)帶有獨(dú)立殼體的子探測(cè)裝置，構(gòu)成分體式子母型探測(cè)裝置，如母探測(cè)裝置中設(shè)有測(cè)溫型地磁和聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)式信號(hào)探測(cè)模塊、多功能型信號(hào)處理單元、輸入/輸出接口模塊和電源，子探測(cè)裝置中設(shè)有一個(gè)信號(hào)探測(cè)模塊，該信號(hào)探測(cè)模塊中只設(shè)有一個(gè)地磁探測(cè)單元，母探測(cè)裝置和子探測(cè)裝置通過導(dǎo)線相連，間隔一定距離埋于車道路面下面，可探測(cè)車輛的車速、車輛長(zhǎng)度、車流量、道路占用率和路面溫度以及母探測(cè)裝置和子探測(cè)裝置之間是否停有車輛、停車時(shí)間等信息。對(duì)多車道情況而言，為了節(jié)約系統(tǒng)成本的需要，一個(gè)母探測(cè)裝置接駁多個(gè)子探測(cè)裝置，所得到的探測(cè)信號(hào)都經(jīng)過母探測(cè)裝置中的信號(hào)處理單元和輸出/輸入模塊進(jìn)行處理和傳輸。
如圖12所示，為母子型探測(cè)裝置的電路原理圖母探測(cè)裝置中，電源由穩(wěn)壓電路U1、濾波電容C75、C76及蓄電池組E構(gòu)成，信號(hào)探測(cè)模塊由一個(gè)地磁探測(cè)單元T1、一個(gè)聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)單元或微波探測(cè)單元或超聲波探測(cè)單元T2，一個(gè)溫度探測(cè)單元T3構(gòu)成，信號(hào)處理單元由電阻R107--R121、電容C77--C85、集成四運(yùn)放U12、單片計(jì)算機(jī)U7構(gòu)成，輸入/輸出模塊由標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出電路組件I/O及信號(hào)輸入/輸出裝置⑤構(gòu)成。子探測(cè)裝置有三個(gè)，一個(gè)由地磁探測(cè)單元T1、電阻R122--R126、電容C86--C88、運(yùn)放U13構(gòu)成，一個(gè)由地磁探測(cè)單元T2、電阻R127--R131、電容C89--C91、運(yùn)放U14構(gòu)成，另一個(gè)由地磁探測(cè)單元T3、電阻R132--R136、電容C92--C94、運(yùn)放U15構(gòu)成。電源為蓄電池組或太陽(yáng)能電池組供電，所有探測(cè)單元的傳感信號(hào)分別經(jīng)帶通濾波和放大后，送單片計(jì)算機(jī)U7進(jìn)行智能處理，輸入/輸出I/O和信號(hào)輸入/輸出裝置可為無線電傳輸組件或者光纜傳輸組件。
權(quán)利要求
1.一種車輛探測(cè)裝置，包括以車輛地磁映像探測(cè)器組成的探測(cè)單元、信號(hào)處理/傳輸單元和電源，電源為各部分供電，其特征在于，信號(hào)處理/傳輸單元至少包括有放大器，車輛地磁映像探測(cè)器的輸出端接信號(hào)處理/傳輸單元的輸入端，所述的探測(cè)單元還包括聲/振動(dòng)/壓力探測(cè)器或車輛超聲波探測(cè)器，其輸出端與信號(hào)處理/傳輸單元的輸入端相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛探測(cè)裝置，其特征在于，所述的探測(cè)單元設(shè)有一溫度傳感單元，其輸出端與信號(hào)處理/傳輸單元的輸入端連接。
3.如權(quán)利要求1所述的車輛探測(cè)裝置，其特征在于，所述的探測(cè)單元設(shè)有一微波探測(cè)單元，其輸出端與信號(hào)處理/傳輸單元的輸入端連接。
4.如權(quán)利要求1所述的車輛探測(cè)裝置，其特征在于，所述的信號(hào)處理/傳輸單元還包括有微處理器，每路放大器的輸出端、以及用于監(jiān)視電源電壓的電源輸出監(jiān)視點(diǎn)和用于監(jiān)視放大電路工作狀態(tài)的監(jiān)視點(diǎn)與微處理器的數(shù)據(jù)采集/輸入總線連接，無線電信號(hào)傳輸裝置或光纖信號(hào)傳輸裝置的數(shù)據(jù)總線和控制總線分別與微處理器的數(shù)據(jù)總線和控制總線相連接。
5.如權(quán)利要求4所述的車輛探測(cè)裝置，其特征在于，信號(hào)處理/傳輸單元還包括用于輸出車輛探測(cè)信息和車輛探測(cè)裝置自檢信息的輸入/輸出接口、無線電信號(hào)傳輸裝置或光纖信號(hào)傳輸裝置，放大器的輸出端與無線電信號(hào)傳輸裝置或光纖信號(hào)傳輸裝置的輸入端連接。
6.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的車輛探測(cè)裝置，其特征在于，所述的電源為蓄電池或太陽(yáng)能電池組。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的車輛探測(cè)裝置，其特征在于，所述的信號(hào)/傳輸處理單元接駁有獨(dú)立殼體的子探測(cè)單元，子探測(cè)單元包括至少一個(gè)車輛地磁映像探測(cè)器，其輸出端與信號(hào)處理/傳輸單元的輸入端連接。
全文摘要
一種車輛探測(cè)裝置，由探測(cè)單元、信號(hào)處理/傳輸單元和電源構(gòu)成，探測(cè)單元由地磁映像探測(cè)器與聲/振動(dòng)/壓力、超聲波、溫度或微波探測(cè)裝置組成；信號(hào)處理/傳輸單元至少包括有放大器，還可設(shè)置微處理器、輸入/輸出接口、無線電信號(hào)或光纖信號(hào)傳輸裝置；信號(hào)/傳輸處理單元還可接駁子探測(cè)單元。本發(fā)明，可探測(cè)車流量、道路占用率、車速、停車時(shí)間、車型和路面溫度等信息；廣泛應(yīng)用于交通和停車場(chǎng)的監(jiān)控、管理和指揮系統(tǒng)，且具有成本低、體積小、模塊化、可靠性高，可采用全密封型外殼，埋于路面，安裝方便、快捷、免維護(hù)。本探測(cè)裝置還可應(yīng)用于安全報(bào)警、監(jiān)控系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G08G1/065GK1549224SQ0312615
公開日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月13日
發(fā)明者林貴生 申請(qǐng)人:林貴生