专利名称：地磁感应检测器的制作方法
技术领域：
本实用新型属道路车辆检测装置，尤其涉及一种采用高精度的弱 磁传感器来感应被测范围内车辆的移动信息及车辆的本征信息的地 磁感应检测器。
技术背景目前有多种车辆检测器，按工作方式和监测器工作的电磁波波长 范围可以分为3类地感线圈检澜器、波频车辆检测器和视频车辆检 测器。地感线圈检测器是基于电磁感应原理的车辆检测器。地感线圈 检测器中主要便用的是环形线圈检测器、其特点是可测参数多，感应 灵敏度可调，使用的适应性较大。缺点是由于路面的变形等会影响检 测器的工作性能及寿命，对路面破坏比较大，安装较复杂。波频检测 器是以微波、超声波和红外线等对车辆发射电磁波而产生感应的检测 器。波频检测器均是以悬挂安装，不破坏路面，架设方便。但检測精 度易受环境的影响。视频检测器通常由电子摄像机、图像处理机和显 示器部分组成。通过对拍摄的图像进行图像处理来判断车辆的经过。 其缺点是实时性差，车辆的检测精度受整个系统硬件条件的限制，且 易受天气条件的影响，通常成本较高。 实用新型内容本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种体积小，功
耗低，对路面损伤轻，检测结果精度高且不受环境影晌的地磁感应检 测器。为达到上述目的，本实用新型是这样实现的地磁感应检渊器， 包括地磁探头、测速控制部分；所述地磁探头包括弱磁传感器芯片、 置位/复位电路、信号放大电路、单片机控制电路及串行485总线； 弱磁传感器芯片的复位端与置位/复位电路相连；所述弱磁传感器芯 片的输出端与信号放大电路相连;所述信号放大电路的输出端与单片 机控制电路的模拟输入端相连；所述置位/复位电路与单片机控制电 路输出端相连；所述单片机控制电路接口与串行485总线相连；所述 测速控制部分包括地磁探头接口、串行485总线、单片机控制电路、 串行232总线；所述地磁探头接口与串行485总线相连；串行485 总线与单片机控制电路相连；单片机控制电路的输出端与串行232 总线相连。本实用新型采用上述结构，使用弱磁传感器，可根据车辆经过时 地球磁场发生的变化判断有无车辆驶过，同时根据地球磁场变化量的 大小估计出车的大小，检测实时迅速这是保证測速精度的主要参数。 与传统的地感线圈检测技术及雷达相比，本实用新型具有如下优势1) 本实用新型在施工过程中无需大面积切割路面，对路面损伤小， 施工容易。2) 本实用新型采用探头全防水设计，不易损坏3) 本实用新型测速准确，可达土lkm/h。4) 本实用新型不受其它移动目标的干扰。5) 本实用新型功率很小，单道测速功率为1.9W。本实用新型适合应用于固定点测速、交通监测卡口等位置，能够 完成车流量检测、测速等工作。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。本实 用新型的保护范围将不仅局限于下列内容的表述。图1为本实用新型地磁探头电路原理框图；图2为本实用新型測速控制板电路原理框图；图3为本实用新型一种实施方式结构示意图；图4为本实用新型另一种实施方式结构示意图；图5为本实用新型地磁探头的电路原理图；图6为本实用新型测速控制板的电路原理图。
具体实施方式
如图l、 2所示，地磁感应检测器，包括地磁探头、测速控制部 分；所述地磁探头包括弱磁传感器芯片1、置位/复位电路2、信号放 大电路3、单片机控制电路4及串行485总线5;弱磁传感器芯片1 的复位端与置位/复位电路2相连；所述弱磁传感器芯片1的输出端 与信号放大电路3相连;所述信号放大电路3的输出端与单片机控制 电路4的模拟输入端相连；所述置位/复位电路2与单片机控制电路 4输出端相连；所述单片机控制电路4接口与串行485总线5相连；
所述渕速控制部分包括地磁探头接口 6、串行485总线7、单片机控 制电路8、串行232总线9;所述地磁探头接口 6与串行485总线7 相连；串行485总线7与单片机控制电路8相连；单片机控制电路8 的输出端与串行232总线9相连。一、 地磁探头它包括弱磁传感器芯片l、置位/复位电路2、信号放大电路3、 单片机控制电路4、串行485总线5。弱磁传感器芯片1的复位端与 置位/复位电路2相连，弱磁传感器芯片1的输出与信号放大电路3 相连，信号放大电路3的输出与单片机控制电路4的模拟输入相连， 置位/复位电路2与单片机控制电路4输出相连，单片机控制电路4 接口与串行485总线5相连。上所述的弱磁传感器芯片1、置位/复位电路2、信号放大电路3、 单片机控制电路4、串行485总线5，集成在一块电路板上，用防水 密封胶密封在一个直径25咖、长144nm、厚3咖不锈钢圆柱体内，组 成地磁探头部分。二、 測速控制板它包括八个地磁探头接口 6、串行485总线7、单片机控制电路8、 串行232总线9。八个地磁探头接口 6与串行485总线7相连，串行485总线7与 单片机控制电路8相连，单片机控制电路8的输出与串行232总线9 相连。上所述的电路集成在一块电路板上，构成測速控制板。
如图3所示，基于地磁探头的道路车辆检測装置，在每个车道 上安装一个地磁探头，地磁探头经信号线接入测速控制板。可以测量 每个车道的车流量。 一个测速板可对多个车道进行车流量检测。10、 ll为地磁探头；14、 15为车道；16为测速控制板。如图4所示，基于地磁探头的道路车辆速度检测装置，在每个 车道上安装二个地磁探头，地磁探头经信号线接入测速控制板。可以 对每个车道上的行驶车的速度以及车流量。12、 12 、为地磁探头；13、 13 、为地磁探头；14 、、 15 、为车道。地磁探头12与地磁探头12 、 构成一车道测速；地磁探头13与地磁探头13 、构成二车道测速。本实用新型工作的基本原理是地球磁场在很广阔的区域内(大 约几公里)和长期的时间内(数千年)是一定的。在一个相对恒定的 背景磁场下，如果出现了一个铁磁性物体(如汽车)，无论它是运动 的还是静止的，地球磁场都将会发生扰动。地磁传感器可检测由于车 辆干扰而引起的地磁场的变化，分析车辆的相关状态(如驶入、驶出、 停留……)，进而完成测速、触发等工作。当车压过地磁探头时，地磁探头处的地球磁场发生变化，地磁探 头中的弱磁传感器将地球磁场发生变化转换成电压信号。此电压信号 经过放大送给单片机，由单片机的内部A/D转换成可处理的数字信 号，再经过单片机的算法程序得到有车信号，经485总线传出。地磁测速是基于地磁车辆检测技术完成的。在车辆的行驶方向上 的固定位置顺序安装两只地磁探头，车辆通过时将产生两个触发信 号，触发信号的间隔时间与车辆通过时的平均速度成反比。因此，地磁测速板根据安装在一个车道上的两个探头送回信号的间隔时间(t)，和两只地磁探头之间的距离(s)，经单片机内部算法 计算出车辆通过时的平均速度(v)。由串行232接口输出速度值(如 将速度值送给车辆照片抓拍装置等)。本实用新型采用上述结构，使用弱磁传感器，可根据车辆经过时 地球磁场发生的变化判断有无车辆驶过，同时根据地球磁场变化量的 大小估计出车的大小，检测实时迅速这是保证測速精度的主要参数。
权利要求1、地磁感应检测器，其特征在于，包括地磁探头、测速控制部分；所述地磁探头包括弱磁传感器芯片(1)、置位/复位电路(2)、信号放大电路(3)、单片机控制电路(4)及串行485总线(5)；弱磁传感器芯片(1)的复位端与置位/复位电路(2)相连；所述弱磁传感器芯片(1)的输出端与信号放大电路(3)相连；所述信号放大电路(3)的输出端与单片机控制电路(4)的模拟输入端相连；所述置位/复位电路(2)与单片机控制电路(4)输出端相连；所述单片机控制电路(4)接口与串行485总线(5)相连；所述测速控制部分包括地磁探头接口(6)、串行485总线(7)、单片机控制电路(8)、串行232总线(9)；所述地磁探头接口(6)与串行485总线(7)相连；串行485总线(7)与单片机控制电路(8)相连；单片机控制电路(8)的输出端与串行232总线(9)相连。
专利摘要本实用新型属道路车辆检测装置，包括地磁探头、测速控制部分；所述地磁探头包括弱磁传感器芯片(1)、置位/复位电路(2)、信号放大电路(3)、单片机控制电路(4)及串行485总线(5)；弱磁传感器芯片(1)的复位端与置位/复位电路(2)相连；所述弱磁传感器芯片(1)的输出端与信号放大电路(3)相连；所述信号放大电路(3)的输出端与单片机控制电路(4)的模拟输入端相连；所述置位/复位电路(2)与单片机控制电路(4)输出端相连；所述单片机控制电路(4)接口与串行485总线(5)相连；所述测速控制部分包括地磁探头接口(6)、串行485总线(7)、单片机控制电路(8)、串行232总线(9)。
文档编号G01V3/15GK201047877SQ20072001227
公开日2008年4月16日 申请日期2007年5月25日 优先权日2007年5月25日
发明者凯 刘, 王明明 申请人:曹 全