一种基于地磁检测的隧道灯节能控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型属于交通隧道照明节能控制领域，具体涉及一种基于地磁检测的隧道灯节能控制装置。包括无线地磁车辆检测器、无线接收控制器和LED隧道灯；所述无线接收控制器通过无线接收电路与所述无线地磁车辆检测器通过无线的方式进行信息传递，所述无线接收控制器通过接口控制电路与所述LED隧道灯连接；所述无线地磁车辆检测器埋置于隧道口来车方向的车道路面下，所述无线接控制器和LED隧道灯安装于隧道墙壁上；本实用新型采用无线地磁车辆检测器，方便地实现隧道灯的节能控制。无线地磁车辆检测器体积小，安装方便，能在野外隧道条件下安全可靠运行，满足工程化要求。
【专利说明】一种基于地磁检测的隧道灯节能控制装置【技术领域】
[0001]本实用新型属于交通隧道照明节能控制领域，具体涉及一种基于地磁检测的隧道灯节能控制装置。本实用新型涉及到无线地磁车辆检测器，通过检测有无来车控制隧道灯开启和关闭，从而降低隧道灯的能耗。
【背景技术】
[0002]我国公路隧道众多，为了保证道路行车安全，大多数隧道都安装了隧道灯。如何对隧道灯进行智能控制，实现隧道灯节能成为当前探索的热门课题。
[0003]目前公知的隧道节能控制装置众多，主要包括三类:1、通过超声波或者红外等传统车辆检测器对隧道灯控制。当有车来时，打开隧道照明灯，没有车辆时，关闭隧道照明灯，通过上述控制过程，实现节能目的。2、通过环境亮度检测器检测环境的光强来控制隧道灯的开启和关闭，实现隧道灯的节能。3、采用新型的节能照明灯实现节能目的。
[0004]现行的隧道灯节能控制装置众多，但都存在一些问题:1、传统的车辆检测器在工程应用中都存在一些问题，如:超声波传感器和红外传感器在户外条件下都易受雨、雪、光照和覆盖物的影响，容易产生误检。地感线圈体积较大，安装时需要开挖路面，对路基破坏大，施工成本较高，而且其使用寿命短，一般I~2年就需更换，安装和维护极为不便。2、光强传感器通过检测环境光强判断是否需要开启隧道灯，由于经过隧道时车辆会把灯光开启，容易使光强传感器产生误检。误把车辆灯光当作环境亮度，进而在有开启车灯的车辆经过时，易产生误判，关闭隧道灯。3、采用新型节能灯能起到节能效果，但仅采用这种方式，隧道灯依然需要连续开启， 不能达到节能最大化，节能效果不明显。
实用新型内容
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于地磁检测的隧道灯节能控制装置，该装置能够准确可靠地进行车辆检测，该装置的环境适应性能满足野外隧道条件下长期使用，该装置便于野外道路隧道条件下安装。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种基于地磁检测的隧道灯节能控制装置，包括无线地磁车辆检测器、无线接收控制器和LED隧道灯；
[0007]所述无线接收控制器包括无线接收电路、中央处理电路和接口控制电路；所述无线接收电路与所述中央处理电路通过串口接口连接，所述中央处理电路与所述接口控制电路连接；
[0008]其特征在于:所述无线接收控制器通过无线接收电路与所述无线地磁车辆检测器通过无线的方式进行信息传递，所述无线接收控制器通过接口控制电路与所述LED隧道灯连接；所述无线地磁车辆检测器埋置于隧道口来车方向的车道路面下，所述无线接控制器和LED隧道灯安装于隧道墙壁上；
[0009]所述无线地磁车辆检测器检测隧道口有车无车信息，并将有车无车信息发送至无线接收控制器的无线接收电路；[0010]所述无线接收电路将有车无车信息转发至所述中央处理电路；
[0011]所述中央处理电路接收有车无车信息:
[0012]当接收到有车信息，则通过所述接口控制电路开启所述LED隧道灯；
[0013]当接收到无车信息，则所述中央处理电路不工作。
[0014]所述无线地磁车辆检测器由弱磁传感器检测电路、无线发送电路和锂电池组成，弱磁传感器检测电路与无线发送电路连接，所述锂电池分别与弱磁传感器检测电路和无线发送电路相连。
[0015]还包括供电装置，所述供电装置为所述LED隧道灯供电。
[0016]所述接口控制电路由固态继电器及其辅助电路组成。
[0017]所述中央处理电路采用单片机，在单片机上有SPI接口，所述单片机通过SPI接口与无线接收电路相连。所述单片机为超低功耗单片机。
[0018]本实用新型的优点和有益效果在于:本实用新型采用无线地磁车辆检测器，方便地实现隧道灯的节能控制。无线地磁车辆检测器体积小，安装方便，能在野外隧道条件下安全可靠运行，满足工程化要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的组成框图；
[0020]图2为本实用新型的车辆检测器组成框图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本实用新型的【具体实施方式】作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0022]如图1所示，本实用新型具体实施的技术方案是:一种基于地磁检测的隧道灯节能控制装置，包括无线地磁车辆检测器、无线接收控制器和LED隧道灯；
[0023]所述无线接收控制器包括无线接收电路、中央处理电路和接口控制电路；所述无线接收电路与所述中央处理电路通过串口接口连接，所述中央处理电路与所述接口控制电路连接；
[0024]其特征在于:所述无线接收控制器通过无线接收电路与所述无线地磁车辆检测器通过无线的方式进行信息传递，所述无线接收控制器通过接口控制电路与所述LED隧道灯连接；所述无线地磁车辆检测器埋置于隧道口来车方向的车道路面下，所述无线接控制器和LED隧道灯安装于隧道墙壁上；
[0025]所述无线地磁车辆检测器检测隧道口有车无车信息，并将有车无车信息发送至无线接收控制器的无线接收电路；
[0026]所述无线接收电路将有车无车信息转发至所述中央处理电路；
[0027]所述中央处理电路接收有车无车信息:
[0028]当接收到有车信息，则通过所述接口控制电路开启所述LED隧道灯；
[0029]当接收到无车信息，则所述中央处理电路不工作。
[0030]如图2所示，所述无线地磁车辆检测器由弱磁传感器检测电路、无线发送电路和锂电池组成，弱磁传感器检测电路与无线发送电路连接，所述锂电池分别与弱磁传感器检测电路和无线发送电路相连。
[0031]还包括供电装置，所述供电装置为所述LED隧道灯供电。
[0032]所述接口控制电路由固态继电器及其辅助电路组成。
[0033]所述中央处理电路采用单片机，在单片机上有SPI接口，所述单片机通过SPI接口与无线接收电路相连。所述单片机为超低功耗单片机。
[0034]本实用新型装置的工作流程为:在每个车道安装I?2个无线地磁车辆检测器，当无线地磁车辆检测器检测到有车辆进入隧道口时，无线地磁车辆检测器将来车信息通过无线的方式发送至无线接收电路，无线接收电路接收到该信息后，通过SPI接口将信息发送至中央处理电路。中央处理电路根据来车信息，控制LED隧道节能灯开启，实现LED隧道灯在有车时照明。装置保持LED隧道灯照明一段时间，保证车辆通过时LED隧道灯一直开启。在保持照明的时间结束后，若再无车辆到来，关闭LED隧道灯。
[0035]本实用新型的弱磁传感器采用GMR传感器，与无线发送电路相连接，无线发送电路具有信息处理功能和无线传输功能。每辆车都具有特征磁场，当车辆经过时其特征磁场会对地球磁场产生扰动。通过检测该扰动量，并与一定的阈值比较进而判断出有无车辆经过。
[0036]所述弱磁传感器为GMR传感器:相比于传统的弱磁传感器，该传感器精度高，环境适应性强，采用芯片封装，集成度高。车辆检测器通过锂电池供电，采用无线数据传输方式，无需线缆与外界连接，可独立工作，传感器体积较小，实现了车辆检测器的小型化。相较于传统的车辆检测器，本无线地磁车辆检测器安装简单，维护方便，较彻底的解决了工程应用问题。
[0037]为减少现场布线，便于安装维护，基于地磁检测的无线地磁车辆检测器与无线接收电路之间通过无线的方式进行数据通信，通信频率为2.4Ghz。
[0038]中央处理电路的DO引脚控制继电器，通过继电器控制LED隧道灯。
[0039]LED隧道灯接口控制电路采用了继电器，继电器的输入端与中央处理电路的DO相连。继电器的输出端与LED隧道灯相连。继电器闭合，LED隧道灯上电；继电器断开，LED隧道灯断电。
[0040]无线地磁车辆检测器采用三轴磁检测芯片分别测量X、y、z三轴磁场值，X、y为水平面方向，且相互垂直，Z轴方向为垂直方向；三轴磁检测芯片通过弱磁传感器采集X、y、Z三轴磁场值，输出信号给具有信号处理功能的无线接收电路，无线接收电路将采集到的三轴磁场值解析后与设定的阈值进行比较，从而判断出是否有车辆经过；
[0041]无线地磁车辆检测器安装于路面下I?2cm处，采用锂电池供电，为降低功耗，延长使用寿命，电池电压无需转换，直接给电路供电，减少电压转换损耗，并且在硬件上优化电路设计，软件上采用节能算法等策略。
[0042]无线地磁车辆检测器壳体采用抗压ABS或PC材料，能承受10吨车辆的碾压，壳体结构具有防水功能，壳体底座和盖子之间连接部分安装密封圈。防护等级为IP67。
[0043]以上所述仅是本实用新型的优先实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种基于地磁检测的隧道灯节能控制装置，包括无线地磁车辆检测器、无线接收控制器和LED隧道灯； 所述无线接收控制器包括无线接收电路、中央处理电路和接口控制电路；所述无线接收电路与所述中央处理电路通过串口接口连接，所述中央处理电路与所述接口控制电路连接; 其特征在于:所述无线接收控制器通过无线接收电路与所述无线地磁车辆检测器通过无线的方式进行信息传递，所述无线接收控制器通过接口控制电路与所述LED隧道灯连接；所述无线地磁车辆检测器埋置于隧道口来车方向的车道路面下，所述无线接控制器和LED隧道灯安装于隧道墙壁上； 所述无线地磁车辆检测器检测隧道口有车无车信息，并将有车无车信息发送至无线接收控制器的无线接收电路； 所述无线接收电路将有车无车信息转发至所述中央处理电路； 所述中央处理电路接收有车无车信息: 当接收到有车信息，则通过所述接口控制电路开启所述LED隧道灯； 当接收到无车信息，则所述中央处理电路不工作。
2.根据权利要求1所述的一种基于地磁检测的隧道灯节能控制装置，其特征在于:所述无线地磁车辆检测器由弱磁传感器检测电路、无线发送电路和锂电池组成，弱磁传感器检测电路与无线发送电路连接，所述锂电池分别与弱磁传感器检测电路和无线发送电路相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于地磁检测的隧道灯节能控制装置，其特征在于:还包括供电装置，所述供电装置为所述LED隧道灯供电。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于地磁检测的隧道灯节能控制装置，其特征在于:所述接口控制电路由固态继电器及其辅助电路组成。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于地磁检测的隧道灯节能控制装置，其特征在于:所述中央处理电路采用单片机，在单片机上有SPI接口，所述单片机通过SPI接口与无线接收电路相连。
【文档编号】H05B37/02GK203537611SQ201320576916
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】李坤, 裴华刚, 梅清和 申请人:中国船舶重工集团公司第七一〇研究所