專利名稱：無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器輸出接口轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市智能交通管理，具體是無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器輸出接口轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
在城市智能交通管理中，車輛檢測(cè)器是智能交通管理控制器的前端，起著十分重要的作用。
隨著城市的發(fā)展，交通管理者不斷的尋求更完善的車輛檢測(cè)器。中國(guó)專利 200910309382. 5《一種防誤檢環(huán)形車輛檢測(cè)器》和201010148307. 8《環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器及車輛檢測(cè)方法》對(duì)車輛檢測(cè)器進(jìn)行了優(yōu)化，前者能準(zhǔn)確檢測(cè)到車輛到達(dá)與離去時(shí)刻，減少多次誤觸發(fā)的誤檢現(xiàn)象，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；后者能縮短掃描周期，加快掃描頻率并提高系統(tǒng)精確度，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)使數(shù)據(jù)采集的可靠性提高。
然而目前各大中城市安裝了大量的西門子公司的城市智能交通控制管理系統(tǒng)，特別是西門子ST800交通信號(hào)控制器。而西門子的城市智能交通控制管理系統(tǒng)的維護(hù)只能使用西門子自己的配套設(shè)備，導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)化的配套設(shè)備和國(guó)有知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)不能使用。配套的、 國(guó)有的、比西門子公司更先進(jìn)的技術(shù)難以接入西門子公司的系統(tǒng)，實(shí)際上形成了西門子公司在相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)壟斷。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于部分替代西門子城市智能交通控制管理系統(tǒng)的相關(guān)部件，使得國(guó)有智能交通的先進(jìn)技術(shù)可以融入現(xiàn)有的西門子城市智能交通控制管理系統(tǒng)中，特別解決當(dāng)前西門子城市智能交通控制管理系統(tǒng)ST800交通信號(hào)控制器只能連接西門子自己的車輛檢測(cè)器的問(wèn)題，使得西門子ST800交通信號(hào)控制器可以連接任意型號(hào)的車輛檢測(cè)器，避免西門子公司在相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)壟斷。
本發(fā)明的目的是這樣達(dá)到的無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器輸出接口轉(zhuǎn)換器與無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器接口板配套使用，加裝在車輛檢測(cè)器與西門子ST800交通信號(hào)控制器之間，轉(zhuǎn)換器的輸入端連接在車輛檢測(cè)器的數(shù)據(jù)輸出端，轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)據(jù)以無(wú)線信號(hào)方式發(fā)送到無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器接口板。轉(zhuǎn)換器由單片機(jī)、無(wú)線傳輸電路、開(kāi)關(guān)輸入接口， 電平輸入接口，RS485或RS232輸入接口和輸入接口選擇構(gòu)成；開(kāi)關(guān)輸入接口，電平輸入接口，RS485或RS232輸入接口和輸入接口選擇連接在單片機(jī)的輸入端，單片機(jī)的輸出信號(hào)傳輸?shù)綗o(wú)線傳輸電路；開(kāi)關(guān)輸入接口輸入短路與開(kāi)路信號(hào)，電平輸入接口輸入高低電平信號(hào)， RS485或RS232輸入接口輸入RS485或RS232通信數(shù)據(jù)，輸入選擇接口為撥碼開(kāi)關(guān)。單片機(jī)根據(jù)撥碼開(kāi)關(guān)的選擇，計(jì)算車輛狀態(tài)，并按規(guī)定數(shù)據(jù)格式以無(wú)線信號(hào)輸出車輛狀態(tài)到無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器接口板，無(wú)線數(shù)據(jù)格式是每個(gè)無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)包采用四個(gè)字節(jié)，傳輸數(shù)據(jù)包由以下格式組成起始標(biāo)記、數(shù)據(jù)、校驗(yàn)、結(jié)束標(biāo)記。
無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)包的具體格式為起始標(biāo)記0X5A ;數(shù)據(jù)車檢器數(shù)據(jù)信息，校驗(yàn)數(shù)據(jù)按位取反，結(jié)束標(biāo)記0XA5，其發(fā)送數(shù)據(jù)滿足如下格式
第0位到第3位為車輛狀態(tài)位，第4位到第7位為車輛行駛狀態(tài)細(xì)節(jié)當(dāng)?shù)?位到第3位為0000時(shí)，表示車輛經(jīng)過(guò)，此時(shí)，第4位為I表示第4車道有車經(jīng)過(guò)，第4位為0表示第4車道無(wú)車經(jīng)過(guò)，第5位為I表示第3車道有車經(jīng)過(guò)，第5位為0表示第3車道無(wú)車經(jīng)過(guò)，第6位為I表示第2車道有車經(jīng)過(guò)，第6位為0表示第2車道無(wú)車經(jīng)過(guò)，第7位為I表示第I車道有車經(jīng)過(guò)，第7位為I表示第I車道無(wú)車經(jīng)過(guò)；當(dāng)?shù)?位到第3位為0001時(shí)，表示車輛堵塞；此時(shí)，當(dāng)?shù)?位到第7位為0000表示嚴(yán)重堵塞，車輛基本不動(dòng)，當(dāng)?shù)?位到第 7位為0001表示比較堵塞，車速小于5公里/小時(shí)，當(dāng)?shù)?位到第I位為0010表示堵塞，車速小于10公里/小時(shí)；當(dāng)?shù)?位到第3位為0010時(shí)，表示車速估計(jì)此時(shí)，當(dāng)?shù)?位到第I 位為0000表示車速在10-20公里/小時(shí)，當(dāng)?shù)?位到第7位為0001表示車速在10-20公里/小時(shí)，當(dāng)?shù)?位到第7位為0010表示車速在40-80公里/小時(shí)，當(dāng)?shù)?位到第7位為 0011表示車速大于80公里/小時(shí)；當(dāng)?shù)?位到第3位為1111時(shí)，表示車輛檢測(cè)器類型此時(shí)，當(dāng)?shù)?位到第7位為0000表示視頻車輛檢測(cè)器；當(dāng)?shù)?位到第7位為0001表示環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器當(dāng)?shù)?位到第7位為0010表示磁感應(yīng)車輛檢測(cè)器。
輸入選擇接口為8位撥碼開(kāi)關(guān)，8位撥碼開(kāi)關(guān)選擇
I :第0到第7位off off off off off off off off開(kāi)關(guān)輸入接口短路有車
2 :第0到第7位off off off off off off off on開(kāi)關(guān)輸入接口短路無(wú)車
3 :第0到第7位off off off on off off off off電平輸入接口，高電平有車， 低電平無(wú)車
4:第0到第7位off off off on off off off on 電平輸入接口，高電平無(wú)車， 低電平有車
5 :第 0 到第 3 位off off on off RS485 或 RS232 輸入接口。
關(guān)輸入接口輸入短路與開(kāi)路信號(hào)，電平輸入接口輸入高低電平信號(hào)，RS485或 RS232輸入接口輸入RS485或RS232通信數(shù)據(jù)均為4路信號(hào)，接口轉(zhuǎn)換器與無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器接口板之間的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸最大輸出路數(shù)為4路。
無(wú)線傳輸電路由無(wú)線傳輸前端芯片UlO CC2591和無(wú)線傳輸芯片U9 CC2520共同構(gòu)成。
本發(fā)明的積極意義是解決了現(xiàn)有大部分城市使用西門子智能交通控制管理系統(tǒng)不能使用除西門子公司以外的車輛檢測(cè)器的問(wèn)題。任意型號(hào)的車輛檢測(cè)器都可以通過(guò)本發(fā)明連接到無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器接口板，再通過(guò)無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器接口板與西門子ST800交通信號(hào)控制器連接，真正發(fā)揮國(guó)有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的作用，開(kāi)拓巨大的智能交通管理市場(chǎng)。


圖I是本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是單片機(jī)電路圖，輸出線連接到無(wú)線傳輸電路。
圖3是無(wú)線傳輸電路圖，由無(wú)線傳輸芯片和無(wú)線傳輸前端芯片共同構(gòu)成，連接單片機(jī)的輸出。
圖4是RS232接口芯片電路圖。
圖5是電源濾波電路圖。
圖6是開(kāi)關(guān)輸入接口圖。
圖7是電平輸入接口電路圖。
圖8是輸入接口選擇的8位撥碼開(kāi)關(guān)電路圖。
圖9電源轉(zhuǎn)換電路圖。電源轉(zhuǎn)換芯片UP18是LM26400Y。
圖10是本無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器輸出接口轉(zhuǎn)換器和無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器接口板與車輛檢測(cè)器、ST800交通信號(hào)控制器連接關(guān)系示意圖。
圖11是單片機(jī)調(diào)試接口電路圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)附圖。
本發(fā)明與由本申請(qǐng)人同時(shí)申請(qǐng)的《無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器接口板》配套使用，同時(shí)加裝在車輛檢測(cè)器與西門子ST800交通信號(hào)控制器之間。轉(zhuǎn)換器的輸入端連接在車輛檢測(cè)器的數(shù)據(jù)輸出端。
車輛檢測(cè)器將檢測(cè)的車輛數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器輸出接口轉(zhuǎn)換器， 將車輛檢測(cè)器的輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合通用車輛檢測(cè)器接口板接口要求的數(shù)據(jù)格式，再由接口板將收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合ST800交通控制器接口要求的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)任意車輛檢測(cè)器的檢測(cè)數(shù)據(jù)均可傳輸?shù)絊T800交通控制器，實(shí)現(xiàn)交通控制。
轉(zhuǎn)換器硬件由單片機(jī)、開(kāi)關(guān)輸入接口，電平輸入接口，RS485或RS232輸入接口、輸入接口選擇，無(wú)線傳輸電路及外圍電路組成。
車輛檢測(cè)器輸出的數(shù)據(jù)接口可以是開(kāi)關(guān)輸入接口，電平輸入接口，RS485或RS232 輸入接口，可以是三者之一。本例的車輛檢測(cè)器輸出的開(kāi)關(guān)輸入接口連接到如圖6所示通用車輛檢測(cè)器輸出接口轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)輸入接口 JP1，電平輸入接口連接到通用車輛檢測(cè)器輸出接口轉(zhuǎn)換器的如圖7所示電平輸入接口 Jl，RS485或RS232輸入接口連接到通用車輛檢測(cè)器輸出接口轉(zhuǎn)換器的圖4RS232接口芯片電路圖中U8第13腳。
參見(jiàn)附圖可知，本例采用的單片機(jī)Ul I是美國(guó)TEXAS INSTRUMENTS公司的 MSP430F5438,電源轉(zhuǎn)換芯片 UP18 是美國(guó) NATIONAL SEMIC0NDUCT0TR 公司的 LM26400Y， RS232接口芯片U8是美國(guó)maxim公司的MAX232，無(wú)線傳輸芯片U9是美國(guó)TEXAS INSTRUMENTS公司CC2520，無(wú)線傳輸前端芯片UlO是美國(guó)TEXAS INSTRUMENTS公司的 CC2591。
在本例中，采用了如圖5和圖9的電源電路，轉(zhuǎn)換輸入電源電壓，使得電源電壓滿足芯片所需電壓要求。
開(kāi)關(guān)輸入接口輸入4路輸入短路與開(kāi)路信號(hào)，電平輸入接口輸入4路高低電平信號(hào)，RS485或RS232輸入接口輸入RS485或RS232通信數(shù)據(jù)，輸入選擇接口為8位撥碼開(kāi)關(guān)。 開(kāi)關(guān)輸入接口為短路有車，開(kāi)路無(wú)車；電平輸入接口為高電平有車，低電平無(wú)車；單片機(jī)根據(jù)撥碼開(kāi)關(guān)的選擇，計(jì)算車輛狀態(tài)，并按規(guī)定數(shù)據(jù)格式以無(wú)線信號(hào)輸出車輛狀態(tài)。
8位撥碼開(kāi)關(guān)選項(xiàng)如表I.
表I
輸入選擇狀態(tài)細(xì)節(jié)狀態(tài)細(xì)節(jié)定義BitOBitlBit2Bit3Bit4Bit5Bit6Bit7開(kāi)關(guān)輸入接00000000短路有車，開(kāi)路無(wú)車P000I短路無(wú)車，開(kāi)路有車XXXX其他電平輸入接000I0000高電平有車，低電平無(wú)車P000I高電平有車，低電平無(wú)車XXXX其它RS232/RS485 輸入接口00I0XXXX其它
單片機(jī)根據(jù)撥碼開(kāi)關(guān)的選擇，計(jì)算車輛狀態(tài)，并按規(guī)定數(shù)據(jù)格式以無(wú)線信號(hào)輸出車輛狀態(tài)，其規(guī)定的無(wú)線數(shù)據(jù)格式是每個(gè)無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)包采用四個(gè)字節(jié)，傳輸數(shù)據(jù)包由以下格式組成起始標(biāo)記、數(shù)據(jù)、校驗(yàn)、結(jié)束標(biāo)記，起始標(biāo)記0X5A ;數(shù)據(jù)車檢器數(shù)據(jù)信息，校驗(yàn)數(shù)據(jù)按位取反，結(jié)束標(biāo)記0XA5。
其發(fā)送數(shù)據(jù)滿足如表2格式
表權(quán)利要求
1.一種無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器輸出接口轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器輸出接口轉(zhuǎn)換器與無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器接口板配套使用，加裝在車輛檢測(cè)器與西門子ST800交通信號(hào)控制器之間，轉(zhuǎn)換器的輸入端連接在車輛檢測(cè)器的數(shù)據(jù)輸出端，轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)據(jù)以無(wú)線信號(hào)方式發(fā)送到無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器接口板；轉(zhuǎn)換器由單片機(jī)、無(wú)線傳輸電路、開(kāi)關(guān)輸入接口，電平輸入接口，RS485或RS232輸入接口和輸入接口選擇構(gòu)成；開(kāi)關(guān)輸入接口，電平輸入接口，RS485或RS232輸入接口和輸入接口選擇連接在單片機(jī)的輸入端，單片機(jī)的輸出信號(hào)傳輸?shù)綗o(wú)線傳輸電路；開(kāi)關(guān)輸入接口輸入短路與開(kāi)路信號(hào)，電平輸入接口輸入高低電平信號(hào)，RS485或RS232輸入接口輸入RS485或RS232通信數(shù)據(jù)，輸入選擇接口為撥碼開(kāi)關(guān)；單片機(jī)根據(jù)撥碼開(kāi)關(guān)的選擇，計(jì)算車輛狀態(tài)，并按規(guī)定數(shù)據(jù)格式以無(wú)線信號(hào)輸出車輛狀態(tài)到無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器接口板，無(wú)線數(shù)據(jù)格式是每個(gè)無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)包采用四個(gè)字節(jié)，傳輸數(shù)據(jù)包由以下格式組成起始標(biāo)記、數(shù)據(jù)、校驗(yàn)、結(jié)束I■■己 O
2.如權(quán)利要求I所述的輸出接口轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)包的具體格式為起始標(biāo)記0X5A ;數(shù)據(jù)車檢器數(shù)據(jù)信息，校驗(yàn)數(shù)據(jù)按位取反，結(jié)束標(biāo)記 0XA5，其發(fā)送數(shù)據(jù)滿足如下格式第0位到第3位為車輛狀態(tài)位，第4位到第7位為車輛行駛狀態(tài)細(xì)節(jié)當(dāng)?shù)?位到第3 位為0000時(shí)，表示車輛經(jīng)過(guò)，此時(shí)，第4位為I表示第4車道有車經(jīng)過(guò)，第4位為0表示第 4車道無(wú)車經(jīng)過(guò)，第5位為I表示第3車道有車經(jīng)過(guò)，第5位為0表示第3車道無(wú)車經(jīng)過(guò)， 第6位為I表示第2車道有車經(jīng)過(guò)，第6位為0表示第2車道無(wú)車經(jīng)過(guò)，第7位為I表示第 I車道有車經(jīng)過(guò)，第7位為I表示第I車道無(wú)車經(jīng)過(guò)；當(dāng)?shù)?位到第3位為0001時(shí)，表示車輛堵塞；此時(shí)，當(dāng)?shù)?位到第7位為0000表示嚴(yán)重堵塞，車輛基本不動(dòng)，當(dāng)?shù)?位到第7位為0001表示比較堵塞，車速小于5公里/小時(shí)，當(dāng)?shù)?位到第I位為0010表示堵塞，車速小于10公里/小時(shí)；當(dāng)?shù)?位到第3位為0010時(shí),表示車速估計(jì)此時(shí)，當(dāng)?shù)?位到第I位為0000表示車速在10-20公里/小時(shí)，當(dāng)?shù)?位到第7位為0001表示車速在10-20公里/ 小時(shí)，當(dāng)?shù)?位到第7位為0010表示車速在40-80公里/小時(shí)，當(dāng)?shù)?位到第7位為0011 表示車速大于80公里/小時(shí)；當(dāng)?shù)?位到第3位為1111時(shí)，表示車輛檢測(cè)器類型此時(shí)，當(dāng)?shù)?位到第7位為0000表示視頻車輛檢測(cè)器；當(dāng)?shù)?位到第7位為0001表示環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器當(dāng)?shù)?位到第7位為0010表示磁感應(yīng)車輛檢測(cè)器。
3.如權(quán)利要求I所述的輸出接口轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述輸入選擇接口為8位撥碼開(kāi)關(guān)，8位撥碼開(kāi)關(guān)選擇1):第0到第7位offoff off off off off off off開(kāi)關(guān)輸入接口短路有車2):第0到第7位offoff off off off off off on開(kāi)關(guān)輸入接口短路無(wú)車3):第0到第7位offoff off on off off off off電平輸入接口，高電平有車，低電平無(wú)車4):第0到第7位offoff off on off off off on電平輸入接口，高電平無(wú)車，低電平有車5):第0 到第 3 位off off on off RS485 或 RS232 輸入接口。
4.如權(quán)利要求I所述的輸出接口轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述開(kāi)關(guān)輸入接口輸入短路與開(kāi)路信號(hào)，電平輸入接口輸入高低電平信號(hào)，RS485或RS232輸入接口輸入RS485或RS232通信數(shù)據(jù)均為4路信號(hào)，接口轉(zhuǎn)換器與無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器接口板之間的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸最大輸出路數(shù)為4路。
5.如權(quán)利要求I所述的輸出接口轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述無(wú)線傳輸電路由無(wú)線傳輸前端芯片(U10)CC2591和無(wú)線傳輸芯片(U9)CC2520共同構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求I所述的輸出接口轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于轉(zhuǎn)換器采用了電源轉(zhuǎn)換電路，電源轉(zhuǎn)換電路采用LM26400Y芯片。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)線傳輸通用車輛檢測(cè)器輸出接口轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)方法，由單片機(jī)、無(wú)線傳輸電路、開(kāi)關(guān)輸入接口，電平輸入接口，RS485或RS232輸入接口和輸入接口選擇構(gòu)成。與無(wú)線傳輸車輛檢測(cè)器接口板一起，加裝在車輛檢測(cè)器與ST800交通控制器之間。本轉(zhuǎn)換器接收車輛檢測(cè)器的輸入信號(hào)后，單片機(jī)根據(jù)輸入接口的選擇，計(jì)算車輛狀態(tài)，并按規(guī)定數(shù)據(jù)格式以無(wú)線信號(hào)輸出車輛狀態(tài)到接口板，再由接口板將收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合ST800交通控制器接口要求的數(shù)據(jù)，傳輸數(shù)據(jù)包由以下格式組成起始標(biāo)記0X5A，數(shù)據(jù)車檢器數(shù)據(jù)信息，校驗(yàn)數(shù)據(jù)按位取反，結(jié)束標(biāo)記0XA5。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)任意車輛檢測(cè)器的檢測(cè)數(shù)據(jù)均可在ST800交通控制器上使用，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。
文檔編號(hào)G08G1/052GK102542803SQ20111044255
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者吳志紅, 王茂寧, 胡術(shù), 莫思特 申請(qǐng)人:四川川大智勝軟件股份有限公司