一种车辆传感器和智能交通车辆检测节能系统的制作方法_2

文档序号:8697979阅读:来源:国知局
量转换成电能,为车辆传感器100供电。
[0037]磁阻传感器50是基于电场和磁场的原理,当在铁磁合金薄带的长度方向施加一个电流时,如果在垂直于电流的方向再施加磁场,铁磁性材料中就有磁阻的非均质现象出现,从而引起合金带自身的阻值变化而制成的,具有高灵敏度、高可靠性、小体积、抗电磁干扰性好、易于安装、廉价等优势。
[0038]本实用新型提供的车辆传感器100采用磁阻传感器50检测车辆信息,同时采用了微型振动式电磁感应发电机10自动给车辆传感器100供电。
[0039]请参考图3,其是本实用新型提供的车辆传感器100的第二个实施例的结构方框图。
[0040]其中,所述车辆传感器100还包括整流滤波电路80,所述整流滤波电路80的电压输入端连接所述微型振动式电磁感应发电机10的电压输出端,整流滤波电路80的电压输出端连接升压充电控制电路70的电压输入端。
[0041 ] 其中,所述车辆传感器100还包括反激式开关电源电路90,所述反激式开关电源电路90的电压输入端连接储能元件20的电压输出端,反激式开关电源电路90的电压输出端连接ZigBee无线发送电路60的电压输入端,反激式开关电源电路90的信号输入端连接ARM-KE04第一芯片40的信号输出端。
[0042]其中,所述车辆传感器100还包括外壳,所述外壳为直径100mm、高120mm的圆柱体。
[0043]其中,所述储能元件20为高能电池。
[0044]反激式开关电源电路90采用稳定性好的双环路反馈(输出直流电压隔离取样反馈外回路和初级线圈充磁峰值电流取样反馈内回路)控制系统,可以通过开关电源的PWM(脉冲宽度调制器)迅速调整脉冲占空比,从而在每一个周期内对前一个周期的输出电压和初级线圈充磁峰值电流进行有效调节,达到稳定输出电压的目的。这种反激式开关电源电路90的最大特点是在输入电压和负载电流变化较大时,具有更快的动态响应速度,自动限制负载电流,补偿电路简单。
[0045]高能电池是具有较高比能量的电池,耐用、供电量高。
[0046]车辆传感器100工作时,如果有车辆经过,微型振动式电磁感应发电机10发电经整流滤波电路80后变成3V直流电压,再经升压充电控制电路70升压到5V给储能元件20充电。稳压电路30提供稳定的电压供ARM-KE04第一芯片40工作。ARM-KE04第一芯片40接收磁阻传感器50发出的车辆信号经转换打包后由ZigBee无线发送电路60发出。同时,ARM-KE04第一芯片40发出脉冲信号控制反激式开关电源电路90供ZigBee无线发送电路60发送时大电流工作,保证ZigBee无线发送电路60发送信号稳定。
[0047]本实用新型提供的车辆传感器100是建立智能交通(ITS)系统必不可少的一部分。该车辆传感器100无需大面积破坏路面即可安装、准确率高、无须长距离铺设电缆及线圈,节约电缆材料,采用微型振动式电磁感应发电机10给储能元件20充电,保持车辆传感器100在无外接电源的情况下也可长寿命工作,节约能源,环保科学,是智能交通车辆检测节能系统节能检测非常重要的一部分。
[0048]请参考图4,其是本实用新型提供的智能交通车辆检测节能系统的结构方框图。
[0049]一种智能交通车辆检测节能系统,包括检测集中管理机200和上述车辆传感器100,所述检测集中管理机200包括ARM-KE04第二芯片1、IXD显示屏2、ZigBee无线接收电路3、以太网串口 4和太阳能供电电路5,所述ARM-KE04第二芯片I分别和IXD显示屏2、ZigBee无线接收电路3、以太网串口 4、太阳能供电电路5连接,所述ZigBee无线接收电路3还与车辆传感器100的ZigBee无线发送电路60无线连接。
[0050]请参考图5,其是本实用新型提供的检测集中管理机200的结构方框图。
[0051]本实用新型提供的智能交通车辆检测节能系统,由车辆传感器100和检测集中管理机200两大部分组成。车辆传感器100主要是检测车辆信息,检测集中管理机200主要是完成对信息的滤波及计算处理功能。车辆传感器100与检测集中管理机200之间采用2.4G的无线环保通信方式,解决了路面敷设电缆的麻烦。检测集中管理机200还采用了太阳能供电电路5供电,特别适合在设置电源困难的场所应用。
[0052]上述各种电路,本领域技术人员可以根据公知常识,在本技术方案的技术背景下,选用不同的电路连接方式和不同参数的元器件以实现各电路对应的功能,此处不再举例赘述。
[0053]本实用新型提供的智能交通车辆检测节能系统,由车辆传感器100和检测集中管理机200两大部分组成。车辆传感器100利用“地磁场高斯理论”完成对铁磁物质(如车辆)经过时的检测,检测信息通过ZigBee无线技术传送到检测集中管理机200,检测集中管理机200对数据进行计算后得出车流量、车速、路面占有率、排队长度及拥堵状态等交通信息。检测集中管理机200安装于距车辆传感器100约200米内的任何空域位置都可以接收到传感器信息,而且检测集中管理机200采用太阳能供电,解决了一些高速公路上没有电源的难题,节能环保。
[0054]一种车辆传感器100和智能交通车辆检测节能系统,无须长距离铺设电缆即可完成安装,且无需外接电源也可长寿命工作,节能环保。
[0055]以上内容仅为本实用新型的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本实用新型的思想,在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.一种车辆传感器(100),其特征在于,包括微型振动式电磁感应发电机(10)、储能元件(20)、稳压电路(30)、ARM-KE04第一芯片(40)、磁阻传感器(50)、ZigBee无线发送电路(60)和升压充电控制电路(70);所述微型振动式电磁感应发电机(10)的电压输出端连接升压充电控制电路(70)的电压输入端,升压充电控制电路(70)的电压输出端连接储能元件(20)的电压输入端,储能元件(20)的电压输出端分别连接ZigBee无线发送电路¢0)的电压输入端和稳压电路(30)的电压输入端,稳压电路(30)的电压输出端连接ARM-KE04第一芯片(40),ARM-KE04第一芯片(40)的信号输入端连接磁阻传感器(50)的信号输出端,ARM-KE04第一芯片(40)的信号输出端连接ZigBee无线发送电路(60)的信号输入端;其中,所述升压充电控制电路(70),包括MC34063型芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C1、电容C2、1N5819型的二极管D1、1N5819型的二极管D2、稳压二极管DZ、发光二极管LED1、发光二极管LED2、TIP142型的三极管Ql、9013型的三极管Q2、电感L1、电池BT ;所述MC34063型芯片的第1引脚分别连接二极管D1的正极、电感L1的一端、三极管Q1的集电极,所述MC34063型芯片的第2引脚分别连接三极管Q1的基级、电阻R1的一端,所述MC34063型芯片的第3引脚连接电容C1的一端,所述MC34063型芯片的第4引脚接地,所述MC34063型芯片的第5引脚分别连接电阻R4的一端、电阻R5的一端,所述MC34063型芯片的第6引脚分别连接电阻R3的一端、3V电源输入端、电阻R8的一端、发光二极管LED2的正极,所述MC34063型芯片的第7引脚分别连接电阻R2的一端、电感L1的另一端、电阻R3的另一端、所述MC34063型芯片的第8引脚连接电阻R2的另一端;二极管D1的负极分别连接电容C2的正极、电阻R4的另一端、发光二极管LED1的正极、二极管D2的正极,电容C2的负极接地,发光二极管LED1的负极连接电阻R10的一端,电阻R10的另一端接地,二极管D2的负极分别连接电池BT的一端、稳压二极管DZ的负极,电池BT的另一端接地,稳压二极管DZ的正极连接电阻R6的一端,电阻R6的另一端分别连接电阻R7的一端、三极管Q2的基极,电阻R7的另一端接地,三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的集电极分别连接电阻R8的另一端、电阻R9的一端,电阻R9的另一端连接发光二极管LED2的负极,电阻R1的另一端接地,电容C1的另一端接地,电阻R5的另一端接地,三极管Q1的发射极接地。
2.根据权利要求1所述的车辆传感器(100),其特征在于,所述电容C1为470pF的电容,所述电容C2为470uF/25V的电容。
3.根据权利要求1所述的车辆传感器(100),其特征在于,所述车辆传感器(100)还包括整流滤波电路(80),所述整流滤波电路(80)的电压输入端连接所述微型振动式电磁感应发电机(10)的电压输出端,整流滤波电路(80)的电压输出端连接升压充电控制电路(70)的电压输入端。
4.根据权利要求1所述的车辆传感器(100),其特征在于,所述车辆传感器(100)还包括反激式开关电源电路(90),所述反激式开关电源电路(90)的电压输入端连接储能元件(20)的电压输出端,反激式开关电源电路(90)的电压输出端连接ZigBee无线发送电路(60)的电压输入端,反激式开关电源电路(90)的信号输入端连接ARM-KE04第一芯片(40)的信号输出端。
5.根据权利要求1所述的车辆传感器(100),其特征在于,所述车辆传感器(100)还包括外壳,所述外壳为直径100mm、高120mm的圆柱体。
6.根据权利要求1所述的车辆传感器(100),其特征在于,所述储能元件(20)为高能电池。
7.—种智能交通车辆检测节能系统,其特征在于,包括检测集中管理机(200)和如权利要求1-6任意一项所述的车辆传感器(100),所述检测集中管理机(200)包括ARM-KE04第二芯片(1)、LCD显示屏(2)、ZigBee无线接收电路(3)、以太网串口(4)和太阳能供电电路(5),所述ARM-KE04第二芯片(1)分别和LCD显示屏(2)、ZigBee无线接收电路(3)、以太网串口(4)、太阳能供电电路(5)连接,所述ZigBee无线接收电路(3)还与车辆传感器(100)的ZigBee无线发送电路(60)无线连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种车辆传感器和智能交通车辆检测节能系统,包括微型振动式电磁感应发电机、储能元件、稳压电路、ARM-KE04第一芯片、磁阻传感器、ZigBee无线发送电路和升压充电控制电路。该车辆传感器通过ZigBee无线发送电路向外界传输数据、无须长距离铺设电缆及线圈,节约电缆材料。该车辆传感器采用微型振动式电磁感应发电机给储能元件充电,保持车辆传感器在无外接电源的情况下也可长寿命工作,节约能源,环保科学。
【IPC分类】G08G1-042, H02J7-00
【公开号】CN204406672
【申请号】CN201420830090
【发明人】吴瑞祥, 李春杰, 王建平, 付增辉, 司青
【申请人】河北省交通规划设计院
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年12月24日
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