专利名称：一种检测交通流速度的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及交通流速度检测技术领域，具体是指一种利用一个线圈检测器检测交通流速度的方法和装置。
背景技术：
交通数据采集是服务于交通规划、设计、养护和管理的基础性工作。道路交通流速度检测是进行交通数据采集的重要组成部分。在交通控制等领域，对交通流速度进行检测也是非常重要的问题。有关交通流速度检测技术的研究，不少高校和企业都在进行。
现有产品和文献当中，比较先进的技术是利用线圈检测器进行车辆速度测定，大部分需要在每个车道上埋设两个线圈，通过车辆驶经两个线圈的时间差来确定车辆的行驶速度，而利用一个线圈即能很好地完成车辆速度检测的还没有，通过两个线圈来检测车辆速度，不仅浪费线圈材料，而且在公路埋设上耗时耗力较多，所以急需改进。
根据经典的电磁理论可知当金属物通过线圈时，线圈的电感量和LC振荡电路的频率也会发生变化。以一定的采样频率进行采样，将采样时刻的频率偏离值(偏离基准值)描绘出来，即可得到车辆经过线圈时产生的频率变化曲线。同一辆车以同样的速度经过同一个线圈时产生的曲线相当稳定；不同种类的机动车由于尺寸、结构、材料的不同，对线圈检测器产生的影响也不同，因此会产生不同的频率变化曲线，特别是波峰值有很大的区分度。这是进行交通流速度检测的基础。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用一个线圈就能够对道路交通流速度进行检测的装置。
本实用新型采用的技术方案如下一种检测交通流速度的装置，由检测装置和处理系统组成，检测装置通过通信设备与处理系统连接，所述的检测装置包括LC振荡电路和与LC振荡电路连接的至少一个电磁线圈。
上述技术方案中，所述的检测交通流速度的装置通过LC振荡电路检测车辆经过电磁线圈时的频率偏离值。
LC振荡电路由电感L1、电容C10、C11、电阻R23、R24、R25、R26、R27、R28和三极管P5、P6组成。
本实用新型的处理系统采用普通计算机，优选LC振荡电路通过RS232串口与计算机连接。
本实用新型的检测装置还可包括单片机，所述的LC振荡电路与单片机连接，所述的单片机通过RS232串口与计算机连接。
本实用新型的工作原理为通过RS232串口将LC振荡电路产生的频率变化曲线传送到计算机中，并采用以下方法进行交通流速度检测先进行样本采集，建立交通流的波形库，然后从波形库中提取波峰值特征参数，此参数只与车辆的尺寸、结构和材料有关，与速度无关。特征参数提取完毕，可通过手动设定或机器学习两种并行的方式设置参数的取值范围，以机器学习为例对于采集到的若干样本，按照由小到大的规则排列其波峰值，选择波峰值排列中的某个范围代表一种车型称其为参考车型，例如95％至100％的波形值代表一种参考车型，车辆经过时如果波峰值在参考车型的波峰值范围内，则可认为经过的车辆属于参考车型。各种参考车型的车身长度一般变化不大，可手动设定参考车型的车身长度，将参考车型的车身长度加上线圈的检测长度，然后除以车辆经过线圈时产生的波形所代表的时间间隔，则可以得到该参考车型在此车道上的平均速度。可将以上得到的多种参考车型在此道路的平均速度作为此交通流的平均速度。
本实用新型通过一个电磁线圈连接LC振荡电路，配合计算机对公路上行驶的车流进行速度检测，所以结构简单，而且以经典的电磁理论为指导，检测结果准确可靠，适合推广使用。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的检测流程图；图3为本实用新型的参数配置框图；图4为本实用新型的LC振荡电路原理图；附图5为本实用新型的单片机的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
本实用新型的结构示意图如附图1所示，其检测装置包括埋设在公路路面下的电磁线圈、跟电磁线圈连接的LC振荡电路、与LC振荡电路连接的单片机组成，单片机再通过RS232接口与后台处理的计算机连接，本实施例还设置有与单片机连接的参数设置接口电路。
本实用新型的检测流程图如附图2所示，电磁线圈把从上面驶过的机动车所产生的电磁频率偏移值的参数由下位机，即单片机通过RS232网络接口传送到上位机，即计算机上，上位机对接收到的信号进行过滤，使得信号参数达到要求的范围，然后判断出信号所对应的车型，再将判断出的车型的车身长度加上线圈的检测长度，然后除以车辆经过线圈时产生的波形所代表的时间间隔，则可以得到该参考车型在此车道上的平均速度。
本实用新型可通过手动设定、机器学习两种并行的方式设置参数的取值范围，如附图3所示。
本实用新型的LC振荡电路的原理图和单片机的电路原理图如附图4、附图5所示，由电感L1、电容C10、C11、电阻R23、R24、R25、R26、R27、R28和三极管P5、P6组成，外部感应线圈两端接电路图中LOOP1和LOOP2端口。在LC振荡电路中，一方面加自偏压，在达到持续振动的过程中偏压加大，从而使晶体管产生非线性动作来限制集电极电流，另一方面在反馈电路上设置L、C组成的共振电路，使之与输出电流的基波调谐生成正弦波电压，将它的一部分反馈回去，同时作为输出取出。由于互感作用，当车辆通过线圈检测器上方时，线圈振荡频率的变化使得LC振荡电路的振荡频率也随之产生变化，产生的正弦信号由三极管P6输出到单片机第25脚(P2.1)。
权利要求1.一种检测交通流速度的装置，其特征在于由检测装置和处理系统组成，检测装置通过通信设备与处理系统连接，所述的检测装置包括LC振荡电路和与LC振荡电路连接的至少一个电磁线圈。
2.根据权利要求1所述的检测交通流速度的装置，其特征在于所述的装置通过LC振荡电路检测车辆经过电磁线圈时的频率偏离值。
3.根据权利要求1或2所述的检测交通流速度的装置，其特征在于所述的LC振荡电路由电感L1、电容C10、C11、电阻R23、R24、R25、R26、R27、R28和三极管P5、P6组成。
4.根据权利要求3所述的检测交通流速度的装置，其特征在于所述的处理系统采用普通计算机。
5.根据权利要求4所述的检测交通流速度的装置，其特征在于所述的LC振荡电路通过RS232串口与计算机连接。
6.根据权利要求4所述的检测交通流速度的装置，其特征在于所述的检测装置还包括单片机，所述的LC振荡电路与单片机连接，所述的单片机通过RS232串口与计算机连接。
专利摘要本实用新型提供一种检测交通流速度的装置，其特征在于由检测装置和处理系统组成，检测装置通过通信设备与处理系统连接，所述的检测装置包括LC振荡电路和与LC振荡电路连接的至少一个电磁线圈。本实用新型通过一个电磁线圈连接LC振荡电路，配合计算机对公路上行驶的车流进行速度检测，所以结构简单，而且以经典的电磁理论为指导，检测结果准确可靠，适合推广使用。
文档编号G08G1/01GK2768106SQ200420103428
公开日2006年3月29日 申请日期2004年12月31日 优先权日2004年12月31日
发明者徐建闽, 林培群, 梁俊斌, 饶建炜 申请人:华南理工大学, 广州运星科技有限公司