专利名称：多功能车辆检测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种交通流量检测仪，它广泛用于城市交通的交叉路口，作为交通控制系统中，路口的车流量、车类识别、车速测量、车型判别等以环形线圈为传感器的最基本仪器。
我国城市交通车辆的车类、车型复杂、道路质量差异大，给城市交通运输带来严重的问题和复杂性，因此，经常出现交通堵塞和交通事故。目前，国际上认为较理想的交通控制系统有澳大利亚的SCAT(Sydney Co-Ordinated Adaptive Traffic System)和英国的SCOOT(Split，Cycle，Offset Optimzation Technique)系统，基于这些系统中的检测器，主要对机动车辆流量检测，而且道路的差异、车型的影响都未加考虑，所以对于我国所处的复杂交通状态的路口是不适宜的。近些年来，我国先后也有人研制单项的自行车检测器、机动车流量检测，而不能配合路口机实现对交通状态复杂的路口、对城市区域;交通流作实时控制。
鉴此，本发明的目的是针对上述现有检测器使用的局限性，而提出一种多功能车辆检测器，它用了环形线圈、驱动变送器、检测单元，实现高质量信号的远距传送，又以车类识别器、速率鉴别与数据处理单元和显示器等同时测出车道上的车类(机动车、非机动车)车流、车速、车型辨别(大客车、小轿车)等，尤其环形线圈距路口机300米以外仍能传送高质量信号，进行多项检测，以供路口机实时测量，从而实现交通自学习智能控制。
为了实现本发明的目的，本发明包括环形线圈(1)，其特征在于埋设在环形线圈附近且与环形线圈相连接的驱动变送器(2)、连接在驱动变送器和检测单元之间的传输线a′a、b′b、检测单元(3)、连接检测单元的车类识别器(4)、连接车类识别器的速率鉴别与数据处理单元(5)、显示器(6)，以及连接路口机的板(7)，此外，传输线a′a、b′b同时还对驱动变送器(2)电源的供电线。
本发明的其它特征在于环开线圈(1)是1圈，并且埋设在马路下面。
本发明的其它特征在于检测单元(3)是由射极跟随器T4、放大器T5、整形器T6、晶体振荡器(3a)，以及可编程序计数器(3b)所组成。
本发明的其它特征在于电感L1、放大器T1、射极跟随器T2、射极跟随器T3、电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13所组成。
本发明的其它特征在于电容C2、C3、C4、C5、C6，放大器T1及电阻R1、R2、R3、R4和环形线圈(1)构成改进型LC振荡器。
图1是本发明的多功能车辆检测器电路方框图。
图2是本发明的检测单元电路方框图。
图3是本发明的驱动变送器电路原理图。
图4是本发明一个实施例的路口布置示意图。
参照图1、图2、图3、图4详细叙述本发明的多功能车辆检测器的一个实施例如下检测单元(3)工作原理如下来自驱动变送器(2)的频率变化信号，经射极跟随器T4隔离，送至放大器T5，整形器T6，再送可编程序计数器(3a)，由晶体振荡器(3b)发出固定脉冲控制可骗程序计数器(3a)输出(见图2)。
速率鉴别与数据处理单元(5)工作原理如下由检测单元(3)输入的频率信号，送至车类识别器(4)识别;若是机动车，则C端输出，经速率鉴别与数据处理单元(5)，由fC、dfC/dt和tC(fC-机动车相应频率，tC-机动车环形线圈经过的时间)，得出机动车车速、车流量，并判别车型，然后送显示器(6)显示，同时送至与路口机相连的接口板(7)，输出相应的脉冲信号;若是非机动车(如自行车)，则b端输出，经速率鉴别与数据处理单元(5)，用fb、dfb/dt、d2fb/dt(fb-非机动车相应频率)，得出非机动流量，送显示器(6)，并送至与路口机相连的接口板(7)(见图1)。
环形图(1)是金属线绕制而成的传感器，我们只采用呈长方形的一圈(长3米、宽0.8米)，埋设在环形线圈附近的马路下面。
通常驱动变送器(2)需要两根线为电源供电用线，两根线为信号传输用线，而本实施例采用供电与信号共用两根传输a′a、b′b，对于需要远距离传输(300米以上)既减少了施工安装的麻烦，又节省了大量的传输导线，简化了远距离传输的结构，大大降低了成本。
驱动变送器(2)主要是由一个改进型LC振荡器和两级射极跟随器T2、T3所组成。驱动变送器的电压是由变电压单元EC，经传输线a′a、b′b两线，再经L1、C1供给。
驱动变送器的改进型LC振荡器是由电容C2、C3、C4、C5、C6，放大器T1，电阻R1、R2、R3、R4，和环形线圈(1)组成。C3、C6和环形线圈(1)的电感量一起决定了振荡器的振荡频率，C2用来克服晶体管等效电容的影响，C4起隔直作用，R1和R2为放大器T1的分压偏置电阻，它决定T1的工作点，R3为T1的集电极负载电阻，R4为T1的发射极电阻，C5为R4的旁路电容，这个改进型的LC振荡器频率为2M左右。
当车辆通过环形线圈时，线圈的电感量发生改变，将引起驱动变送器中振荡器的谐振频率发生变化，其频率变化由T1的集电极输出，经R5、C7弱耦合送到T2射极跟随器，再经C8弱偶合送T3射极跟随器，在电路中还有电阻R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12;于是其频率;变化信号经两极射极跟随器隔离之后，再经C9隔直容，经R13传输线阻抗匹配电阻，送回传输线a′a、b′b。L1、C1在电路中起扼流作用，使振荡器和射极跟随器得到较好的直流电压，又不影响传输线送出的频率信号(如图3)。
环形线圈(1)埋设在道路路面下，当车辆通过时，线圈电感值发生微小改变，从而引起它附近的小型驱动变送器(直径40毫米、长度80毫米)(2)频率幅值的变化，再经300多米长传输线a′a、b′b，把这种变化传给检测单元(3)，检测单元获取信息后，经车类识别器(4)，识别出机动车、非机动车，经速率鉴别与数据处理(5)，得出车速、车流量且判别车型，然后送显示器(6)显示，同时送至与路口机相连的接口板(7)，输出相应的脉冲信号。
本发明的检测器可以完成至少22条车道的检测，下面仅表示一个路口的布置状态(如图4所示)。
其中F-路口机(交通控制机)。
A1、A2、B1、B2-道路。
A11、A21、B11、B21-机动车道线圈。
A12、A22、B12、B22-非机动车道线圈。
a22、a21、a12、a11、b12、b11、b21、b22-驱动变送器。
C22、C12、D22、D12-a′a、b′b传输线。
权利要求
1.一种多功能车辆检测器包括环形线圈(1)，其特征在于埋设在环形线圈附近且与环形线圈相连接的驱动变送器(2)、连接在驱动变送器和检测单元之间的传输线a′a、b′b、检测单元(3)、连接检测单元的车类识别器(4)、连接车类识别器的速率鉴别与数据处理单元(5)、显示器(6)，以及连接路口机的接口板(7)，此外，传输线a′a、b′b同时还对驱动变送器(2)电源的供电线。
2.按权利要求1所述的多功能车辆检测器，其特征在于环形线圈(1)是1圈，并且埋设在马路下面。
3.按权利要求1所述的多功能车辆检测器，其特征在于检测单元(3)是由射极跟随器T4、放大器T5、整形器T6、晶体振荡器(3a)，以及可编程序计数器(3b)所组成。
4.按权利要求1所述的多功能车辆检测器，其特征在于电感L1、放大器T1、射极跟随器T2、射极跟随器T3、电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13所组成。
5.按权利要求4所述的多功能车辆检测器，其特征在于电容C2、C3、C4、C5、C6，放大器T1及电阻R1、R2、R3、R4，和环形线圈(1)构成改进型LC振荡器。
全文摘要
本发明涉及一种交通流量检测仪，它广泛用于城市交通的交叉路口，作为交通控制系统中，路口的车流量、车类识别、车速测量、车型判别等以环形线圈为传感器的最基本仪器。它用了环形线圈、驱动变送器、检测单元，实现高质量信号的远距传送，又以车类识别器、速率鉴别与数据处理单元和显示器等同时测出车道上的车流、车速、车型辨别等，尤其环形线圈距路口机300米以外仍能传送高质量信号，以供路口机实时测量，满足交通自学习智能控制的要求。
文档编号G08G1/017GK1052961SQ90110210
公开日1991年7月10日 申请日期1990年12月30日 优先权日1990年12月30日
发明者程宗发, 王桂珠, 高明, 刘继光, 杜兰谱 申请人:天津大学电力及自动化工程系, 天津市交通工程科学研究所