基于微波的路口存在检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及智能交通技术领域，尤其涉及基于微波的路口存在检测装置。
【背景技术】
[0002] 随着城市化进程的逐步加快，城市道路交通问题己经成为中国各大城市共同面对 的难题。交叉路口作为城市道路的交汇点，在道路网和交通流中起着十分重要的作用。如何 充分利用现有的道路资源，通过智能信号控制系统提高交叉路口的通过能力、降低延迟时 间一直是交通工程领域重要的研究课题。国外发达城市的实践经验表明，交通问题不是单 单靠修路、扩大交通容量就能解决的，道路容量的增加永远也跟不上交通需求的增长。在现 有道路条件下，采用智能交通信号控制系统，有效使用现有的交通设施，充分发挥其能力， 是解决交通问题的有效方法。
[0003] 如图1所示，采用存在信息检测的智能交通系统从功能模块上可以划分为三个模 块：
[0004] 存在信息是指，在路口的每个车道上有一组线圈，路口存在信息检测器检测每一 辆车通过一定区域内的时间，并将检测时间提供给信号控制系统，存在信息检测准确度将 决定信号控制系统的有效性。
[0005] 交叉路口存在信息检测器可以划分为磁频、视频车辆检测器两种存在信息检测方 式。
[0006] 基于磁频的车辆检测技术是基于电磁原理进行车辆检测的，通过检测磁场强度的 变化来判断是否有车辆存在或通过，主要包含环形线圈检测器、地磁车辆检测器。
[0007] 环形线圈车辆检测器:一种基于电磁感应原理的检测器，当车辆通过通有一定电 流的环形线圈或停止在其上时，铁质车身切割磁力线，引起线圈回路电感量的变化，检测器 通过检测该电感变化量就可以检测出车辆的存在，这是目前国内外应用最广泛的车辆检测 设备。
[0008] 此种方式存在缺点：现场安装施工非常繁琐，安装时需要封路，对路面破坏严重， 使用过程中容易被重型或者普通汽车反复碾压造成损害，产品使用寿命短，后期维护成本 高，检测参数单一，检测区域为一个断面检测，检测区域非常狭小，经济效益费用比非常低。 [0009]地磁车辆检测器:采用检测的原理是当车辆位于或通过检测区域时，将引起地磁 场的变化，由此实现车辆的存在或通过检测器。
[0010]此种方式存在缺点：现场安装施工较繁琐，安装时需要封路，会对路面造成破坏， 由于内部采用充电电池供电，所以使用寿命短，检测参数单一，检测区域为一个断面检测， 检测区域非常狭小，经济效益费用比非常低。
[0011]目前的基于微波的路口存在检测装置存在安装麻烦、设备复杂，而且目前的检测 设备存在环境适应性不高、可靠性较差，后期维护成本过高等缺陷。 【实用新型内容】
[0012] 本实用新型提供了一种基于微波的路口存在检测装置，包括阵列天线模块和射频 模块，所述阵列天线模块包括发射天线和多路接收天线，所述发射天线和所述多路接收天 线均与所述射频模块相连，所述射频模块包括振荡器、第一放大器、混频器，所述第一放大 器一端与所述多路接收天线相连，所述第一放大器另一端与所述混频器相连，所述振荡器 一端与所述发射天线相连，所述振荡器另一端与所述混频器相连;所述射频模块还包括依 次相连的滤波器、第二放大器、移相器、信号处理单元，所述混频器与所述滤波器相连。
[0013] 作为本实用新型的进一步改进，所述阵列天线模块中的天线采用扫描式天线。
[0014] 作为本实用新型的进一步改进，所述接收天线为18-36路。
[0015] 作为本实用新型的进一步改进，该路口存在检测装置还包括第一开关和第二开 关，所述第一开关连接于所述第一放大器和所述接收天线之间，所述第二开关连接于所述 混频器与所述滤波器之间。
[0016] 作为本实用新型的进一步改进，该路口存在检测装置还包括雷达数据处理模块， 所述射频模块与所述雷达数据处理模块相连。
[0017] 本实用新型的有益效果是：相比于传统存在检测设备环境适应性不高、可靠性较 差，后期维护成本过高等问题，本实用新型针对现有检测设备的缺陷提出一种基于微波(毫 米波)方式的能够在全天候运行，具备高精度、高可靠性、高经济效益费用比、安装简便的一 种路口存在检测装置，能够快速、准确的对路口存在信息进行检测，而且该路口存在检测装 置结构简单，利于推广应用。
【附图说明】
[0018] 图1是【背景技术】的原理图。
[0019] 图2是连续线性调频波原理图。
[0020] 图3是FMCW雷达在有速度存在时的回波信号示意图。
[0021 ]图4是在没有车辆的检测环境下雷达通过某一个波束得到功率谱图。
[0022] 图5是有车辆的检测环境下雷达通过某一个波束得到功率谱图。
[0023] 图6是生成的背景二维功率图。
[0024] 图7是雷达应用于路口模式下的示意图。
[0025] 图8是背景噪声抑制流程图。
[0026] 图9是对离散目标进行跟踪处理流程图。
[0027]图10是天线与射频模块原理框图。
[0028]图11是本实用新型的方法流程图。
【具体实施方式】
[0029] 如图10所示，本实用新型还公开了一种基于微波的车辆检测装置，该基于微波的 车辆检测装置包括阵列天线模块和射频模块，所述阵列天线模块包括发射天线和多路接收 天线，所述发射天线和所述多路接收天线均与所述射频模块相连。
[0030] 所述阵列天线模块中的天线采用扫描式天线。
[0031 ]所述接收天线为18-36路。
[0032] 所述射频模块包括振荡器1、第一放大器2、混频器3,所述第一放大器2-端与所述 多路接收天线相连，所述第一放大器2另一端与所述混频器3相连，所述振荡器1 一端与所述 发射天线相连，所述振荡器1另一端与所述混频器3相连;所述射频模块还包括依次相连的 滤波器4、第二放大器5、移相器6、信号处理单元7,所述混频器3与所述滤波器4相连。
[0033] 所述车辆检测装置还包括第一开关和第二开关，所述第一开关连接于所述第一放 大器2和所述接收天线之间，所述第二开关连接于所述混频器3与所述滤波器4之间。
[0034] 该路口存在检测装置还包括雷达数据处理模块，所述射频模块与所述雷达数据处 理模块相连。
[0035]检测媒介:本实用新型采用毫米波作为检测媒介，由于毫米波频段是介于电波和 光波之间的特殊频段，具备光学的探测精度和电波的全天候工作特性，其环境适应性以及 设备后期维护性要远远优于其他频段的检测设备，同时，传感器本身由于采用毫米波段，所 以天线尺寸很小，传感器本身也很小，对以后装置在现场施工安装也很方便和简单。
[0036]如图11所示，本实用新型的基于微波的路口存在检测方法包括如下步骤：
[0037] 交通参数设置步骤，设定雷达检测覆盖区域，此项工作由雷达设备安装人员通过 雷达配置软件来完成。
[0038] 待设定雷达检测覆盖区域之后，波束对检测区域内进行扫描。并且雷达通过一个 窄波束在检测区域内进行扫描。
[0039]道路交通背景学习步骤，雷达对检测环境背景进行学习，即由工程人员对检测区 域内没有任何车辆时进行环境背景学习。
[0040] 微波波束调制方式:本实用新型的雷达采用调频连续波体制，采用对称三角波调 制，其工作原理如图2所示，发射信号的频率为对称三角波调制，发射信号幅度不变，在一个 周期T内，信号的频率为：
[0041]
[0042]
[0043]因此，在一个周期内，发射信号的上下扫频段可表示为：