本發(fā)明主要涉及智能交通領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種無線地感車輛檢測裝置及方法。

背景技術(shù)：

在智慧停車領(lǐng)域，尤其路側(cè)停車，對車輛存在的檢測是整個系統(tǒng)中不可或缺的一個環(huán)節(jié)，隨著停車難的問題不斷加劇，停車位數(shù)量增多，車輛檢測裝置的需求量增大，對車輛檢測裝置的性能要求越來越高。當前使用的檢測裝置有地磁感應(yīng)器，視頻攝像機，地感檢測器，微波感應(yīng)器。不同的感應(yīng)方式各有不同的優(yōu)點和缺點。地磁感應(yīng)器，體積小，功耗低，便于施工，但其容易受到環(huán)境干擾，尤其在地鐵，高壓線纜附近，干擾尤其嚴重。視頻攝像機方式的感知，主要存在價格高昂，容易受到雨雪天氣干擾，以及在攝像機前方植物枝葉的影響而導(dǎo)致失敗，在距離地面較低的視頻樁，則容易被有意無意的破壞，例如受到路面下沉，樹木根莖增粗導(dǎo)致攝像頭位置偏移，同時口香糖，泥，巧克力，冰糕等粘性物質(zhì)的污染會產(chǎn)生嚴重的影響。積水對雷達，超聲波會產(chǎn)生嚴重影響，地感是相對比較成熟的方案，在智能交通中得到非常廣泛的使用，但普通的地感線圈安裝繁瑣，同時沒有方便的信息傳輸能力，限制了其在停車領(lǐng)域的使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種無線地感車輛檢測裝置及方法，使用線圈感應(yīng)、無線傳輸、電池供電，厚度薄、面積小，直接安裝于車位表面，不需要對路面進行切割。并且使用地磁原理進行車輛的移動判斷，當發(fā)現(xiàn)車輛移動，啟動地感判斷，從而實現(xiàn)本裝置的超低功耗使用，從而達到超長待機。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種無線地感車輛檢測裝置包括感應(yīng)控制器、感應(yīng)線圈、無線通訊模塊、電池、電源管理模塊，感應(yīng)控制器包括地感檢測模塊、地磁檢測模塊、單片機，使用線圈感應(yīng)、無線傳輸、電池供電，厚度薄，面積小，直接安裝于車位表面，不需要對路面進行切割。并且使用地磁原理進行車輛的移動判斷，當發(fā)現(xiàn)車輛移動，啟動地感判斷，從而實現(xiàn)本裝置的超低功耗使用，從而達到超長待機。

其中，所述感應(yīng)線圈的輸出端連接著感應(yīng)控制器的輸入端；所述感應(yīng)控制器的輸出端連接著無線通訊模塊的輸入端；所述電池的輸出端連接著電源管理模塊的輸入端；所述電源管理模塊的輸出端連接著感應(yīng)控制器的輸入端；所述電源管理模塊的輸出端連接著感應(yīng)線圈的輸入端；所述電源管理模塊的輸出端連接著無線通訊模塊的輸入端；所述地感檢測模塊連接著單片機；所述地磁檢測模塊連接著單片機。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種無線地感車輛檢測裝置所述單片機采用STM32L151C8T6單片機。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種無線地感車輛檢測裝置所述地感檢測模塊采用MAG3110地磁傳感器。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種無線地感車輛檢測裝置所述電池采用一次性電池或者可充電電池或者太陽能電池。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種無線地感車輛檢測裝置所述無線通訊模塊采用藍牙模塊或者WIFI模塊或者Zigbee模塊或者ANT模塊或者GSM模塊或者NBIOT模塊或者LoRa模塊。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種無線地感車輛檢測裝置所述電源管理模塊采用LDO芯片或者DCDC。

一種無線地感車輛檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：由電池為無線地感車輛檢測裝置提供電能，由電源管理模塊管理系統(tǒng)各個器件的電源供給；

步驟二：將感應(yīng)線圈貼裝于車位表面，用于感應(yīng)電感量的變化，并將這種變化傳遞給感應(yīng)控制器，感應(yīng)線圈可選同時線圈的兩端通過電鍍接頭和感應(yīng)控制器進行連接；

步驟三：當車輛經(jīng)過時，車輛的鐵磁特性會引起地磁場的擾動，磁場的擾動變化可以判斷有無車輛經(jīng)過。地磁檢測模塊將檢測結(jié)果傳輸?shù)絾纹瑱C的PB3、PB5、PB6引腳，單片機由此判斷是否啟動地感檢測模塊；

步驟四：當單片機通過地磁檢測模塊識別到車輛移動，單片機通過PB11引腳控制地感檢測模塊的啟停，單片機的PB11引腳輸出高電平，地感檢測模塊開始工作，PB11引腳輸出低電平，地感檢測模塊停止工作，通過地感檢測可以確定車位上是否有車輛；

步驟五：地感檢測模塊中OUTPUT引腳與單片機的PA6引腳連接，OUTPUT引腳輸出的高低電平傳輸給單片機，單片機通過無線通訊模塊將地感檢測模塊的處理結(jié)果發(fā)送給到相應(yīng)的終端上。

控制效果：本發(fā)明一種無線地感車輛檢測裝置及方法，本使用線圈感應(yīng)、無線傳輸、電池供電，厚度薄，面積小，直接安裝于車位表面，不需要對路面進行切割。并且使用地磁原理進行車輛的移動判斷，當發(fā)現(xiàn)車輛移動，啟動地感判斷，從而實現(xiàn)本裝置的超低功耗使用，從而達到超長待機。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方法對本發(fā)明做進一步詳細的說明。

圖1為本發(fā)明一種無線地感車輛檢測裝置的硬件結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明一種無線地感車輛檢測裝置的單片機電路原理圖。

圖3為本發(fā)明一種無線地感車輛檢測裝置的地磁檢測模塊電路原理圖。

圖4為本發(fā)明一種無線地感車輛檢測裝置的單片機與地磁傳感器電路連接圖。

圖5為本發(fā)明一種無線地感車輛檢測裝置的地感檢測模塊啟停電路原理圖。

圖6為本發(fā)明一種無線地感車輛檢測裝置的地感檢測模塊與單片機電路原理圖。

圖7為本發(fā)明一種無線地感車輛檢測裝置的車輛經(jīng)過引起的磁場擾動示意圖。

圖中：1-車輛；2-均勻磁場；3-擾動磁場。

具體實施方式

具體實施方式一：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實施方式，本實施方式所述一種無線地感車輛檢測裝置包括感應(yīng)控制器、感應(yīng)線圈、無線通訊模塊、電池、電源管理模塊，感應(yīng)控制器包括地感檢測模塊、地磁檢測模塊、單片機，使用線圈感應(yīng)、無線傳輸、電池供電，厚度薄，面積小，直接安裝于車位表面，不需要對路面進行切割。并且使用地磁原理進行車輛的移動判斷，當發(fā)現(xiàn)車輛移動，啟動地感判斷，從而實現(xiàn)本裝置的超低功耗使用，從而達到超長待機。

其中，所述感應(yīng)線圈的輸出端連接著感應(yīng)控制器的輸入端，感應(yīng)線圈用于感應(yīng)電感量的變化信號，并將這種變化信號傳遞給感應(yīng)控制器。感應(yīng)線圈的兩端通過電鍍接頭和感應(yīng)控制器進行連接。

所述感應(yīng)控制器的輸出端連接著無線通訊模塊的輸入端，無線通訊模塊用于接收感應(yīng)控制器發(fā)送的檢測信息，并將檢測信息通過無線傳輸傳遞給其他裝置。

所述電池的輸出端連接著電源管理模塊的輸入端，電池用于給系統(tǒng)供電，保證系統(tǒng)的正常工作。

所述電源管理模塊的輸出端連接著感應(yīng)控制器的輸入端，電源管理模塊用于給感應(yīng)控制器供電，保證感應(yīng)控制器的正常工作。

所述電源管理模塊的輸出端連接著感應(yīng)線圈的輸入端，電源管理模塊用于給感應(yīng)線圈供電，保證感應(yīng)線圈正常工作。

所述電源管理模塊的輸出端連接著無線通訊模塊的輸入端，電源管理模塊用于給無線通訊模塊供電，保證無線通訊模塊正常工作。

所述地感檢測模塊連接著單片機，地感檢測模塊用于檢測車位上方是否有車輛，并將信號傳送給單片機，地感檢測模塊中OUTPUT引腳與單片機的PA6引腳連接，OUTPUT引腳輸出的高低電平傳輸給單片機。

所述地磁檢測模塊連接著單片機，地磁檢測模塊用于測量所處位置磁場信息，并將采集到磁場信息通過I2C通訊傳輸給單片機，單片機的PB6引腳、PB5引腳分別連接地磁傳感器MAG3110的I2C數(shù)據(jù)線SDA和時鐘線SCL。單片機的PB3引腳連接地磁傳感器MAG3110中斷線INT引腳，以便數(shù)據(jù)輸入時單片機能及時響應(yīng)。

具體實施方式二：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實施方式，所述單片機采用STM32L151C8T6單片機。所述單片機采用低功耗單片機STM32L151C8T6為核心處理器。單片機STM32L151C8T6的工作電壓VSYS為3.3V，引腳PB6、PB5分別連接地磁傳感器MAG3110的I2C數(shù)據(jù)線SDA和時鐘線SCL。單片機的PB3引腳連接地磁傳感器MAG3110中斷線INT引腳，以便數(shù)據(jù)輸入時單片機能及時響應(yīng)。單片機通過啟停電路控制地感檢測模塊，由PMOS、NMOS組成選通端，由STM32L151C8T6輸出高低電平控制。當單片機通過地磁檢測模塊識別到車輛移動，PB11引腳輸出高電平，NMOS管MOS1的柵極電壓Vg1大于源極電壓Vs1，MOS1導(dǎo)通，PMOS管MOS2的柵極電壓Vg2小于Vs2，MOS2導(dǎo)通，輸出電壓VOUT等于電源電壓VBAT，地感檢測模塊開始工作。反之，PB11引腳輸出低電平，MOS1截止，MOS2截止，VOUT等于0，地感檢測模塊停止工作。

具體實施方式三：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實施方式，所述地磁檢測模塊采用MAG3110地磁傳感器。所述MAG3110地磁傳感器可以測量所處位置磁場，并將采集到磁場信息通過I2C通訊傳輸給單片機，單片機對采集到的磁場信息進行分析、處理、識別，進而判斷是否有車輛移動。單片機的工作電壓VSYS為3.3V，引腳PB6、PB5分別連接地磁傳感器MAG3110的I2C數(shù)據(jù)線SDA和時鐘線SCL。單片機的PB3引腳連接地磁傳感器MAG3110中斷線INT引腳，以便數(shù)據(jù)輸入時單片機能及時響應(yīng)。

具體實施方式四：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實施方式，所述電池采用一次性電池或者可充電電池或者太陽能電池。所述電池用于給整個系統(tǒng)供電，保證整個系統(tǒng)的正常工作。

具體實施方式五：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實施方式，所述無線通訊模塊采用藍牙模塊或者WIFI模塊或者Zigbee模塊或者ANT模塊或者GSM模塊或者NBIOT模塊或者LoRa模塊。所述無線通訊模塊用于接收感應(yīng)控制器發(fā)送的檢測信息，并將檢測信息通過無線傳輸傳遞給其他裝置。

具體實施方式六：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實施方式，所述電源管理模塊采用LDO芯片或者DCDC。所述電源管理模塊用于對電池電壓進行的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)到適合的電壓分別給感應(yīng)線圈、感應(yīng)控制器、無線通訊模塊供電，保證其正常工作。

具體實施方式七：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實施方式，所述感應(yīng)線圈采用金屬片材，采用金屬片材代替線材，實現(xiàn)地感線圈板厚度超薄的目的，同時線圈的兩端通過電鍍接頭和感應(yīng)控制器進行連接。所述感應(yīng)線圈可貼裝于車位表面，不需要對路面進行切割，使檢測裝置安裝更便捷。

具體實施方式八：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實施方式，所述單片機通過啟停電路控制地感檢測模塊。地感檢測模塊啟停電路由PMOS、NMOS組成選通端，由單片機輸出高低電平控制。當單片機通過地磁檢測模塊識別到車輛移動，PB11引腳輸出高電平，NMOS管MOS1的柵極電壓Vg1大于源極電壓Vs1，MOS1導(dǎo)通，PMOS管MOS2的柵極電壓Vg2小于Vs2，MOS2導(dǎo)通，輸出電壓VOUT等于電源電壓VBAT，地感檢測模塊開始工作。反之，PB11引腳輸出低電平，MOS1截止，MOS2截止，VOUT等于0，地感檢測模塊停止工作。地感檢測模塊開始工作后對頻率進行捕獲，根據(jù)頻率的變化判斷車位上方是否有車輛。地感檢測模塊的處理結(jié)果通過電平輸出方式提供給單片機。VOUT引腳為地感檢測模塊提供工作電壓，地感檢測模塊中OUTPUT引腳與單片機的PA6引腳連接，OUTPUT引腳輸出的高低電平傳輸給單片機。單片機通過無線通訊模塊將地感檢測模塊的處理結(jié)果發(fā)送給到相應(yīng)的終端上。

具體實施方式九：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7說明本實施方式，所述一種無線地感車輛檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：由電池為無線地感車輛檢測裝置提供電能，由電源管理模塊管理系統(tǒng)各個器件的電源供給；

步驟二：將感應(yīng)線圈貼裝于車位表面，用于感應(yīng)電感量的變化，并將這種變化傳遞給感應(yīng)控制器，感應(yīng)線圈可選同時線圈的兩端通過電鍍接頭和感應(yīng)控制器進行連接；

步驟三：當車輛經(jīng)過時，車輛的鐵磁特性會引起地磁場的擾動，磁場的擾動變化可以判斷有無車輛經(jīng)過。地磁檢測模塊將檢測結(jié)果傳輸?shù)絾纹瑱C的PB3、PB5、PB6引腳，單片機由此判斷是否啟動地感檢測模塊；

步驟四：當單片機通過地磁檢測模塊識別到車輛移動，單片機通過PB11引腳控制地感檢測模塊的啟停，單片機的PB11引腳輸出高電平，地感檢測模塊開始工作，PB11引腳輸出低電平，地感檢測模塊停止工作，通過地感檢測可以確定車位上是否有車輛；

步驟五：地感檢測模塊中OUTPUT引腳與單片機的PA6引腳連接，OUTPUT引腳輸出的高低電平傳輸給單片機，單片機通過無線通訊模塊將地感檢測模塊的處理結(jié)果發(fā)送給到相應(yīng)的終端上。

本發(fā)明一種無線地感車輛檢測裝置的工作原理為：本發(fā)明一種無線地感車輛檢測裝置及方法直接安裝于車位表面，不需要對路面進行切割。當車輛經(jīng)過時，車輛的鐵磁特性會引起地磁場的擾動，由感應(yīng)線圈感應(yīng)電感量的變化信號，并將這種變化信號傳遞給感應(yīng)控制器，感應(yīng)控制器中的地磁檢測模塊采用MAG3110磁力傳感器，它可以測量所處位置磁場，并將采集到磁場信息通過I2C通訊傳輸給單片機，單片機對采集到的磁場信息進行分析、處理、識別，進而判斷是否有車輛移動，感應(yīng)控制器由此判斷是否啟動地感檢測。單片機通過啟停電路控制地感檢測模塊，地感檢測模塊啟停電路由PMOS、NMOS組成選通端，由單片機輸出高低電平控制。當單片機通過地磁檢測模塊識別到車輛移動，PB11引腳輸出高電平，NMOS管MOS1的柵極電壓Vg1大于源極電壓Vs1，MOS1導(dǎo)通，PMOS管MOS2的柵極電壓Vg2小于Vs2，MOS2導(dǎo)通，輸出電壓VOUT等于電源電壓VBAT，地感檢測模塊開始工作。反之，PB11引腳輸出低電平，MOS1截止，MOS2截止，VOUT等于0，地感檢測模塊停止工作。地感檢測模塊對頻率進行捕獲，可以根據(jù)頻率的變化判斷車位上方是否有車輛。地感檢測模塊的處理結(jié)果通過電平輸出方式提供給單片機。地感檢測模塊中的VOUT引腳為地感檢測模塊提供工作電壓，地感檢測模塊中OUTPUT引腳與單片機的PA6引腳連接，OUTPUT引腳輸出的高低電平傳輸給單片機。單片機通過無線通訊模塊將地感檢測模塊的處理結(jié)果發(fā)送給到相應(yīng)的終端上。電池用于給整個系統(tǒng)供電，保證整個系統(tǒng)的正常工作。電源管理模塊用于對電池電壓進行的調(diào)節(jié)，為各模塊提供需要的電壓值。

雖然本發(fā)明已以較佳的實施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動和修飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準。