专利名称：道路交通信息采集传感器网络节点装置及其数据传输方法
技术领域：
本发明涉及网络技术应用,特别涉及一种道路交通状态信息采集传感器网络节点装置及 其数据传输方法。
背景技术：
道路交通信息采集的物理基础是物理传感器。目前，在道路交通系统中，所用传感器类 型多，如环形线圈传感器、视频图像传感器、微波传感器、红外传感器、超声传感器等等。准确获取道路交通状态，传感器的使用也是重要因素。现有传感器的使用的特点为-*多种传感器为一种应用服务和一种传感器为多种应用服务。例如交通管理中用到线 圈传感器、微波传感器、超声传感器等等；同时线圈传感器的数据除了用于交通控 制以外，还用于对交通状态信息发布、交通量诱导、交通服务评价等方面的应用。*传感器部署相互独立，功能单一，例如视频监控需要单独的光网络进行传输、环行 线圈通过交通控制系统进行传输、雷达、红外传感器都有自己一套传输装置。现有传感器部署和运用的问题为*占用网络资源巨大，每种传感器都要配置单独的数据传输线，布线工作成为传感器 部署的主要工作；*现有传感器部署方式产生了海量异构数据，由于现有传感器缺乏在线处理能力，这 些数据都需要通过数据传输网络上传至交管中心，因此对于数据传输网络资源要求 高；*现有传感器部署方式产生的海量数据对后台系统的处理能力要求极高并导致面向全局综合应用的集成复杂性日益增加； *现有传感器缺乏在线处理能力，智能交通系统的各种应用需要的交通状态信息又不能在线、实时、准确地获取。我国智能交通系统的发展迫切要求改变现有的交通状态信息采集的方式。将现有交通状态信息采集的传感器构成交通状态获取的传感器网络是解决现有问题的最佳途径之一。发明内容本发明的目的是克服现有的技术存在的缺陷，提供一种可以在同一装置中接入多源异构 传感器，提供具有现场总线通讯和数据网络通讯能力，并具有在线数据处理能力的传感器节 点装置，使现有传感器构成传感器网络，能够提供覆盖道路交通空间和时间的综合交通状态倍息。为达到上述目的，本发明提供的道路交通信息采集传感器网络节点装置，包括数字信号 处理器DSP和与所述数字信号处理器DSP分别相连的网络通讯控制器和CAN通讯控制器， 其中-所述网络通讯控制器用于在所述数字信号处理器DSP控制下与通讯网络进行数据通讯， 所述CAN通讯控制器用于与带CAN接口的装置进行通讯，所述数字信号处理器DSP用于完成对所述网络通讯控制器、所述CAN通讯控制器相应 控制和数据处理。本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置，其中所述网络通讯控制器由以太网控制 器、隔离变压器、RJ45接口构成。本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置，其中所述数字信号处理器DSP包括一个 eCAN控制模块，所述CAN通讯控制器由eCAN控制模块、光耦隔离器，CAN控制器接口 构成。本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置，其中所述数字信号处理器DSP连接有信 号调理电路，所述信号调理电路用于对模拟量输出的传感器、开关量输出的传感器和脉冲序 列输出的传感器的输入信号进行变换，以满足数字信号处理器DSP对输入信号的要求。本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置，其中所述数字信号处理器DSP连接有串 行通讯接口电路，所述数字信号处理器DSP还包括一个SCI模块，所述串行通讯接口电路包 括SCI模块、光耦隔离器、RS232收发器，所述串行通讯接口电路用于短距离传送数据以及 维护和调试节点装置。本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置，其中所述数字信号处理器釆用型号为 TMS320F2812的芯片，所述以太网控制器采用型号为CS8900A的芯片，所述隔离变压器采 用型号为HR601627，所述CAN控制器接口采用型号为PCA82C250，所述光耦隔离器型号为 6N137，所述RS232收发器型号为MAX3232。本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置，其中所述网络通讯控制器使用NTCIP协 议进行网络通讯，所述CAN通讯控制器使用CAN协议进行数据传输采集。本发明的另一目的是克服现有的技术存在的缺陷，提供一种道路交通信息采集传感器网 络节点装置的数据传输方法。为达到上述目的，本发明提供的道路交通信息采集传感器网络节点装置的数据传输方法， 该方法将传感器输入信号经CAN通讯控制器和/或信号调理电路输入至数字信号处理器DSP， 并由网络通讯控制器将数字信号处理器DSP处理的数据通过通讯网络传输至交管中心计算机，该方法执行如下步骤步骤l，装置初始化，包括DSP初始化、网络通讯控制器初始化、CAN控制器初始化； 步骤2，所述DSP通过所述网络通讯控制器接收交管中心计算机发送的命令，解析该命令，是否进行传感器数据采集，如果是，则转入下一步；否则，向交管中心计算机发送査询消息或者等待；步骤3，如果交管中心计算机的命令是指示CAN总线进行数据传输，则启动所述CAN 通讯控制器进行数据传输；如果是进行直接数据采集，则启动所述信号调理电路采集数据； 步骤4，存储并检査传感器数据存储量是否达到要求，如果是，则停止数据采集，清理内存，并转入步骤6;否则继续操作；步骤5，进行数据处理，所述DSP处理所采集的传感器数据，并存储处理结果；步骤6，依照交管中心计算机的命令，将传感器数据信息通过所述网络通讯控制器向交管中心计算机进行数据传输；步骤7，返回到步骤2，等待下一次数据采集处理。本发明数据传输方法，其中所述CAN通讯控制器进行数据传输的步骤是 A、发送流程步骤l，初始化所述DSP及其eCAN模块，包括(1) 使能CAN模块时钟，(2) 设置CANTX和CANRX作为CAN通讯弓|脚，(3) 配置位时间配置寄存器CANBTC，(4) 配置接收屏蔽寄存器CANGAM,(5) 配置主控寄存器CANMC，(6) 清除消息控制寄存器MSGCTRLn的所有位； 步骤2配置发送邮箱，包括(1) 清除发送请求置位寄存器CANTRS中相应的位；(2) 清除邮箱使能寄存器CANME中相应的位，屏蔽邮箱；(3) 装载邮箱的消息标志符寄存器MSGID;(4) 写数据长度到消息控制区寄存器MSGCTRL的数据长度代码DLC区；(5) 设置邮箱使能寄存器CANME中相应的位使能邮箱。 步骤3发送消息，包括(1) 写消息到相应的发送邮箱的数据区；(2) 在发送请求寄存器CANTRS中设置相应的标志位启动消息发送；(3) 等待发送响应寄存器CANTA中相应的邮箱发送响应标志位置位；(4) 成功发送或者中止发送后，模块将发送请求置位寄存器CANTRS的相应为复位; 步骤4发送结束，返回调用处；B、接收流程步骤l初始化所述DSP及其eCAN模块，包括(1) 使能CAN模块时钟，(2) 设置CANTX和CANRX作为CAN通讯引脚，(3) 配置位时间配置寄存器CANBTC，(4) 配置接收屏蔽寄存器CANGAM，(5) 配置主控寄存器CANMC;(6) 清除消息控制寄存器MSGCTRLn的所有位。步骤2配置接收邮箱，包括(1) 清除邮箱使能寄存器CANME中的相应位，屏蔽邮箱；(2) 写标志符到相应的消息标志寄存器MSGID;(3) 如果消息标志寄存器MSGID的接收屏蔽寄存器使能位AME置1，则相应的接 收屏蔽必须进行配置；(4) 设置邮箱方向寄存器CANMD，将相应的邮箱配置位接收邮箱；(5) 如果邮箱中数据受保护，需要对覆盖控制寄存器CANOPC进行配置；(6) 设置邮箱使能寄存器CANME中的相应位，使能邮箱。 步骤3接收消息查询相应的邮箱对应的接收消息挂起寄存器CANRMP中的相应位RMPx是否置1 ，如 果是则表明邮箱接受数据完成，否则接收尚未完成，继续査询。 步骤4接收结束，返回调用处。本发明数据传输方法，其中所述网络通讯控制器进行数据传输的步骤是步骤l初始化所述网络通讯控制器；步骤2检测是否有来自网络的数据，如果有则步骤3，否则步骤7;步骤3判断是否是ARP地址解析协议数据，若是则转入ARP处理程序，完成后继续；否则步骤2;步骤4判断是否是UDP用户数据报协议数据，若是则转入UDP处理程序；完成后转入步骤6;否则步骤5;步骤5判断是否是TCP传输控制协议数据，若是则程序转入TCP处理程序，完成后转入步骤6;步骤6最后将处理后的数据送入所述DSP进行处理，完成后转入步骤2;步骤7检测所述DSP是有需要发送的数据，若有则转入步骤8，否则转入步骤2;步骤8如果有且选择UDP协议，则按照UDP协议处理，将数据发送到交管中心计算机；然后转入步骤2，否则转入步骤9;步骤9是否为TCP协议，若是则按照TCP协议处理，将数据发送到交管中心计算机， 发送后转入步骤2，否则转入步骤2。本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置及其数据传输方法的优点在于由于将现 有传感器构成传感器网络，采用传感器节点装置接入现有传感器，并且对其进行处理，将处 理结果通过数据网络接口传输至交管中心计算机。该装置改变了目前交通信息单一、单功能 采集的方法，满足交通管理对综合交通信息的需求，可广泛应用于现有道路交通信息的采集 系统中。本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置的特点有*具有底层现场总线通讯和上层数据网络通讯的功能，能够满足实时性要求高的数据通讯和大容量数据通讯的需求，； *具有在线接入模拟量输出、开关量输出和脉冲序列量输出的传感器，包含了目前道 路交通信息采集常用的传感器的类型，如线圈传感器、微波传感器、超声传感器、 红外传感器等；*该装置能够在线处理多源异构传感器信息，能够进行在线融合得到区间交通状态信息，满足交通管理所需要的数据类型和信息特征。 下面结合实施例参照附图进行详细说明，以求对本发明的目的、特征和优点得到更深入 的理解。
图1为本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置结构及其构成的交通信息采集系统的方框图；图2为本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置接入各类传感器的方框图； 图3为本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置中CAN通讯控制器方框图； 图4为本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置中网络通讯控制器方框图； 图5为本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置中CAN通讯控制器的电路原理图； 图6为本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置中串行通讯电路原理图； 图7为本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置中网络通讯控制器的电路原理图； 图8为本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置中DSP的电路原理图； 图9为本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置中信号调理电路的电流电压变换电 路原理图；图10为本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置中信号调理电路的电压调理电路 原理图；图U为本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置中信号调理电路的电平变换电路 原理图；图12为本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置数据处理的流程图； 图13为本发明中CAN通讯控制器进行数据接收的流程图； 图14为本发明中CAN通讯控制器进行数据发送的流程图； 图15为本发明中网络通讯控制器进行数据发送的流程图。
具体实施方式
本发明提供的面向道路交通状态信息采集的传感器网络节点装置采用的技术方案，包括 数字信号处理器DSP和网络通讯控制器、CAN通讯控制器和/或信号调理电路和/或串行接口 电路。网络通讯控制器用于DSP与通讯网络进行大数据量通讯；CAN通讯控制器用于与带 CAN接口的装置进行实时性高的现场总线级通讯，包括采集带CAN接口的传感器数据；信 号调理电路对模拟量传感器、开关量传感器和脉冲序列传感器的输入信号进行变换,满足DSP 对输入信号的要求。该装置能够接入多类型传感器，使现有道路交通状态获取的传感器构成 网络，具有实时性数据通讯和大容量数据通讯的功能，具有数据处理功能，能获取区间交通 状态信息，满足交通管理对综合交通信息的需求。参见图l，将现有传感器构成传感器网络，采用传感器节点接入现有传感器，并且对其进 行处理，将处理结果通过数据网络接口传输至上层计算机。网络节点装置以DSP TMS320F2812为核心，包括与所述数字信号处理器DSP分别相连的CAN通讯控制器、网络通讯控制器、信号调理电路、串行接口电路。CAN通讯控制器用 于与带CAN接口的装置进行通讯，带CAN接口的装置也包括带CAN接口的传感器，如带 CAN接口的地磁式传感器；CAN通讯控制器由数字信号处理器DSP中的eCAN控制模块、 光耦隔离器6N137和CAN控制器接口 PCA82C250构成。网络通讯控制器用于在所述数字信 号处理器DSP控制下与通讯网络进行数据通讯，网络通讯控制器由以太网控制器CS8900A、 隔离变压器HR6(H627、 RJ45接口构成。数字信号处理器DSP用于完成对网络通讯控制器、 CAN通讯控制器相应控制和数据处理。串行通讯接口电路包括数字信号处理器DSP中的SCI 模块、光耦隔离器6N137和RS232收发器MAX3232，串行通讯接口电路用于短距离传送数 据以及维护和调试节点装置。信号调理电路用于对模拟量输出的传感器、开关量输出的传感 器和脉冲序列输出的传感器的输入信号进行变换，以满足数字信号处理器DSP对输入信号的 要求。下面以实施例对本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置进行详细说明。参见图2，交通信息采集的传感器分为带CAN接口的传感器和传统不带CAN接口的传 感器。带CAN接口的传感器，如带CAN接口的地磁传感器，经过传感器网络节点的CAN 通讯控制器将数据输入到网络节点装置中。不带通讯接口的传感器，包括模拟量输出的传感 器，如温度传感器、超声传感器，开关量输出的传感器如线圈传感器，脉冲序列输出的传感 器如视频传感器等分别经过信号调理电路如电流电压变换电路(针对电流输出的模拟量传感 器如AD590)、电压调节电路(针对电压输出传感器如超声传感器)、电平变换电路(针对开 关量输出传感器如线圈传感器和脉冲序列传感器如视频传感器)进入传感器网络节点。CAN通讯控制器用于将带CAN接口的传感器的数据输入到网络节点并与带CAN接口 的装置进行实时性要求高的现场总线级数据通讯。参见图3和图5,CAN通讯控制器包括DSP 中的eCAN模块、光耦隔离器6N137、 CAN控制器接口 PCA82C250连接而成。CAN通讯控 制器与DSP的连接为进入DSP的信号是CANRXA，从DSP发出信号是CANTXA。 CAN 通讯控制器使用CAN协议进行传感器数据采集。网络通讯控制器用于节点装置与交管中心计算机进行数据和指令通讯，包括与DSP通 过总线依次相连的以太网控制器CS8900A、隔离变压器HR601627和RJ45接口。参见图4 和图7，与DSP的连接为-数据总线D0 D15，地址线CSA1 3，控制线xzcsOandl、 XRD 、 XWE。网络通讯控制器使用NTCIP总线协议进行网络通讯。串行通讯接口电路包括SCI模块、光耦隔离器6N137、 RS232收发器MAX3232。参见图 6，用于节点装置短距离传送数据，以及节点装置的维护和调试。信号调理电路包括具有电流电压变换电路、电压调节电路、电平变换电路。参见图9， 电流模拟量输出的传感器信号调理电路包括电流电压转换电路和电压调节电路。参见图10， 电压模拟量输出的传感器信号调理电路包括电压调理电路。参见图ll，开关量输出的传感器 信号调理电路包括电平变换电路。下面对本发明多传感器信息进行数据传输方法进行详细说明如下。将网络采集的传感器信息由CAN通讯控制器和/或信号调理电路输入传感器网络节点装 置，并由网络通讯控制器将所处理的数据通过网络传输至交管中心计算机，该方法执行如下 步骤步骤l,装置初始化，包括DSP及相关外围芯片初始化、网络通讯控制器初始化、CAN 控制器初始化；步骤2，所述DSP通过所述网络通讯控制器接收交管中心计算机发送的命令，解析该命 令，是否进行传感器数据采集，如果是，则转入下一步；否则，向交管中心计算机发送查询 消息或者等待并转入步骤2;步骤3,如果交管中心计算机的命令是指示CAN总线进行数据传输，则启动所述CAN 通讯控制器进行数据传输；如果是进行直接数据采集，则启动所述信号调理电路采集数据；步骤4，存储并检查传感器数据存储量是否达到要求，如果是则停止数据采集，清理内 存，并转入步骤6;否则继续操作；步骤5，进行数据处理，所述DSP处理所采集的传感器数据，并存储处理结果；步骤6，依照交管中心计算机的命令，将传感器数据信息通过所述网络通讯控制器向交 管中心计算机进行数据传输；步骤7,返回到步骤2，等待下一次数据采集处理。在这一方法的实施例中CAN通讯控制器进行数据传输的方法是A、发送流程步骤l，初始化所述DSP及其eCAN模块，包括(1) 使能CAN模块时钟，(2) 设置CANTX和CANRX作为CAN通讯引脚，(3) 配置位时间配置寄存器CANBTC，(4) 配置接收屏蔽寄存器CANGAM，(5) 配置主控寄存器CANMC，(6) 清除消息控制寄存器MSGCTRLn的所有位；步骤2配置发送邮箱，包括(1) 清除发送请求置位寄存器CANTRS中相应的位；(2) 清除邮箱使能寄存器CANME中相应的位，屏蔽邮箱；(3) 装载邮箱的消息标志符寄存器MSGID;(4) 写数据长度到消息控制区寄存器MSGCTRL的数据长度代码DLC区 (MSGCTRL.3 0);(5) 设置邮箱使能寄存器CANME中相应的位使能邮箱。 步骤3发送消息，包括(1) 写消息到相应的发送邮箱的数据区；(2) 在发送请求寄存器CANTRS中设置相应的标志位启动消息发送；(3) 等待发送响应寄存器CANTA中相应的邮箱发送响应标志位置位；(4) 成功发送或者中止发送后，模块将发送请求置位寄存器CANTRS的相应为复位; 步骤4发送结束，返回调用处；B、接收流程步骤l初始化所述DSP及其eCAN模块，包括(1) 使能CAN模块时钟，(2) 设置CANTX和CANRX作为CAN通讯引脚，(3) 配置位时间配置寄存器CANBTC，(4) 配置接收屏蔽寄存器CANGAM,(5) 配置主控寄存器CANMC;(6) 清除消息控制寄存器MSGCTRLn的所有位。 步骤2配置接收邮箱，包括(1) 清除邮箱使能寄存器CANME中的相应位，屏蔽邮箱；(2) 写标志符到相应的消息标志寄存器MSGID;(3) 如果消息标志寄存器MSGID的接收屏蔽寄存器使能位AME置1，则相应的接 收屏蔽必须进行配置；(4) 设置邮箱方向寄存器CANMD，将相应的邮箱配置位接收邮箱；(5) 如果邮箱中数据受保护，需要对覆盖控制寄存器CANOPC进行配置；(6) 设置邮箱使能寄存器CANME中的相应位，使能邮箱。 步骤3接收消息査询相应的邮箱对应的接收消息挂起寄存器CANRMP中的相应位RMPx是否置1，如 果是则表明邮箱接受数据完成'，否则接收尚未完成，继续査询。 步骤4接收结束，返回调用处。参见图16,在这一方法的实施例中，网络通讯控制器进行数据传输执行如下步骤-步骤l初始化所述网络通讯控制器；步骤2检测是否有来自网络的数据，如果有则步骤3，否则步骤7; 步骤3判断是否是ARP (Address Resolution Protocol,地址解析协议)数据，若是则转 入ARP处理程序，完成后继续；否则步骤2;步骤4.判断是否是UDP (User Datagram Protocol,用户数据报协议)，若是则转入UDP处理程序；完成后转入步骤6;否则步骤5;步骤5判断是否是TCP (Transfer Control Protocol,传输控制协议)，若是则程序转入 TCP处理程序，完成后转入步骤6;步骤6最后将处理后的数据送入所述DSP进行处理，完成后转入步骤2;步骤7检测所述DSP是有需要发送的数据，若有则转入步骤8，否则转入步骤2;步骤8如果有且选择UDP协议，则按照UDP协议处理，将数据发送到交管中心计算机； 然后转入步骤2，否则转入步骤9;步骤9是否为TCP协议，若是则按照TCP协议处理，将数据发送到交管中心计算机， 发送后转入步骤2，否则转入步骤2。本发明道路交通信息采集传感器网络节点装置有以下技术效果1具有底层现场总线通讯和上层数据网络通讯的功能该装置能够通过底层现场总线进行实时性要求高的数据传输，经过处理后，经过数据网络传输至交管中心计算机。2具有在线接入模拟量输出、开关量输出和数字量输出的传感器该装置包含了目前道路交通信息采集常用的传感器如线圈传感器、微波传感器、超声传感器、红外传感器等等。3具有在线处理功能该装置能够在线处理多源异构传感器信息，能够进行在线得到区 间交通状态信息，满足交通管理所需要的数据类型和信息特征。4具有多功能虚拟传感器功能该装置接入多类型传感器并经过在线处理能够提供综合 交通信息，从上层计算机系统的角度看，该装置就像多功能虚拟传感器。本发明改变了目前交通信息采集的方法，从单一、单功能传感器到多类型多功能传感器 网络的变化，满足交通管理对综合交通信息的需求。网络节点具有接入多类型传感器、在线 处理功能。装置符合现有通讯规范，能够广泛应用于现有道路交通信息的采集系统中。以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明涉及精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做 出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1.一种道路交通信息采集传感器网络节点装置，其特征在于包括数字信号处理器DSP和与所述数字信号处理器DSP分别相连的网络通讯控制器和CAN通讯控制器，其中所述网络通讯控制器用于在所述数字信号处理器DSP控制下与通讯网络进行数据通讯，所述CAN通讯控制器用于与带CAN接口的装置进行通讯，所述数字信号处理器DSP用于完成对所述网络通讯控制器、所述CAN通讯控制器相应控制和数据处理。
2. 根据权利要求1所述的道路交通信息采集传感器网络节点装置，其特征在于其中所 述网络通讯控制器由以太网控制器、隔离变压器、RJ45接口构成。
3. 根据权利要求2所述的道路交通信息采集传感器网络节点装置，其特征在于其中所 述数字信号处理器DSP包括一个eCAN控制模块，所述CAN通讯控制器由eCAN控制模块、 光耦隔离器，CAN控制器接口构成。
4. 根据权利要求3所述的道路交通信息采集传感器网络节点装置，其特征在于其中所 述数字信号处理器DSP连接有信号调理电路，所述信号调理电路用于对模拟量输出的传感器、 开关量输出的传感器和脉冲序列输出的传感器的输入信号进行变换，以满足数字信号处理器 DSP对输入信号的要求。
5. 根据权利要求4所述的道路交通信息采集传感器网络节点装置，其特征在于其中所 述数字信号处理器DSP连接有串行通讯接口电路，所述数字信号处理器DSP还包括一个SCI 模块，所述串行通讯接口电路包括SCI模块、光耦隔离器、RS232收发器，所述串行通讯接 口电路用于短距离传送数据以及维护和调试节点装置。
6. 根据权利要求5所述的道路交通信息采集传感器网络节点装置，其特征在于其中所 述数字信号处理器采用型号为TMS320F2812的芯片，所述以太网控制器采用型号为CS8900A 的芯片，所述隔离变压器采用型号为HR601627,所述CAN控制器接口采用型号为 PCA82C250，所述光耦隔离器型号为6N137，所述RS232收发器型号为MAX3232。
7. 根据权利要求l-6任一所述的道路交通信息采集传感器网络节点装置，其特征在于其 中所述网络通讯控制器使用NTCIP协议进行网络通讯，所述CAN通讯控制器使用CAN协议 进行数据传输。
8. —种用于权利要求l-6任一所述的道路交通信息采集传感器网络节点装置的数据传输 方法，该方法将传感器输入信号经CAN通讯控制器和/或信号调理电路输入至数字信号处理器DSP，并由网络通讯控制器将数字信号处理器DSP处理的数据通过通讯网络传输至交管中心计算机，其特征在于该方法执行如下步骤步骤l,装置初始化，包括DSP初始化、网络通讯控制器初始化、CAN控制器初始化；步骤2，所述DSP通过所述网络通讯控制器接收交管中心计算机发送的命令，解析该命 令，是否进行传感器数据采集，如果是，则转入下一步；否则，向交管中心计算机发送査询消息或者等待并转入步骤2;步骤3，如果交管中心计算机的命令是指示CAN总线进行数据传输，则启动所述CAN 通讯控制器进行数据传输；如果是进行直接数据采集，则启动所述信号调理电路采集数据；步骤4，存储并检査传感器数据存储量是否达到要求，如果是则停止数据采集，清理内 存，并转入步骤6;否则继续操作；步骤5，进行数据处理，所述DSP处理所采集的传感器数据，并存储处理结果；步骤6,依照交管中心计算机的命令，将传感器数据信息通过所述网络通讯控制器向交管中心计算机进行数据传输；步骤7，返回到步骤2，等待下一次数据采集处理。
9.根据权利要求8所述的数据传输方法，其特征在于其中所述CAN通讯控制器进行数 据传输的步骤是-A、发送流程步骤l，初始化所述DSP及其eCAN模块，包括(1) 使能CAN模块时钟，(2) 设置CANTX和CANRX作为CAN通讯引脚，(3) 配置位时间配置寄存器CANBTC，(4) 配置接收屏蔽寄存器CANGAM，(5) 配置主控寄存器CANMC，(6) 清除消息控制寄存器MSGCTRLn的所有位； 步骤2配置发送邮箱，包括(1) 清除发送请求置位寄存器CANTRS中相应的位；(2) 清除邮箱使能寄存器CANME中相应的位，屏蔽邮箱；(3) 装载邮箱的消息标志符寄存器MSGID;(4) 写数据长度到消息控制区寄存器MSGCTRL的数据长度代码DLC区；(5) 设置邮箱使能寄存器CANME中相应的位使能邮箱。步骤3发送消息，包括(1) 写消息到相应的发送邮箱的数据区；(2) 在发送请求寄存器CANTRS中设置相应的标志位启动消息发送； G)等待发送响应寄存器CANTA中相应的邮箱发送响应标志位置位；(4)成功发送或者中止发送后，模块将发送请求置位寄存器CANTRS的相应为复位; 步骤4发送结束，返回调用处； B、接收流程步骤I初始化所述DSP及其eCAN模块，包括(1) 使能CAN模块时钟，(2) 设置CANTX和CANRX作为CAN通讯引脚，(3) 配置位时间配置寄存器CANBTC，(4) 配置接收屏蔽寄存器CANGAM，(5) 配置主控寄存器CANMC;(6) 清除消息控制寄存器MSGCTRLn的所有位。步骤2配置接收邮箱，包括(1) 清除邮箱使能寄存器CANME中的相应位，屏蔽邮箱；(2) 写标志符到相应的消息标志寄存器MSGID;(3) 如果消息标志寄存器MSGID的接收屏蔽寄存器使能位AME置1,则相应的接 收屏蔽必须进行配置；(4) 设置邮箱方向寄存器CANMD，将相应的邮箱配置位接收邮箱；(5) 如果邮箱中数据受保护，需要对覆盖控制寄存器CANOPC进行配置；(6) 设置邮箱使能寄存器CANME中的相应位，使能邮箱。 步骤3接收消息査询相应的邮箱对应的接收消息挂起寄存器CANRMP中的相应位RMPx是否置1，如 果是则表明邮箱接受数据完成，否则接收尚未完成，继续查询。 步骤4接收结束，返回调用处。
10.根据权利要求8或9所述的数据传输方法，其特征在于其中所述网络通讯控制器进 行数据传输的步骤是步骤l初始化所述网络通讯控制器；步骤2检测是否有来自网络的数据，如果有则步骤3，否则步骤7;步骤3判断是否是ARP地址解析协议数据，若是则转入ARP处理程序，完成后继续；否则步骤2;步骤4判断是否是UDP用户数据报协议数据，若是则转入UDP处理程序；完成后转入步骤6;否则步骤5;步骤5判断是否是TCP传输控制协议数据，若是则程序转入TCP处理程序，完成后转入步骤6;步骤6最后将处理后的数据送入所述DSP进行处理，完成后转入步骤2; 步骤7检测所述DSP是有需要发送的数据，若有则转入步骤8，否则转入步骤2; 步骤8如果有且选择UDP协议，则按照UDP协议处理，将数据发送到交管中心计算机； 然后转入步骤2，否则转入步骤9;步骤9是否为TCP协议，若是则按照TCP协议处理，将数据发送到交管中心计算机，发送后转入步骤2，否则转入步骤2。
全文摘要
本发明提供的道路交通信息采集传感器网络节点装置，包括数字信号处理器DSP和网络通讯控制器、CAN通讯控制器和/或信号调理电路和/或串行通讯电路。网络通讯控制器用于DSP与通讯网络进行大容量数据通讯，CAN通讯控制器用于与带CAN接口的装置进行实时性高的数据通讯，信号调理电路对模拟量传感器、开关量传感器和脉冲序列传感器的输入信号进行变换，满足DSP对输入信号的要求，串行接口电路用于短距离数据通讯以及维护和调试节点装置。该装置能够接入多类型传感器，使现有道路交通信息采集的传感器构成网络，具有现场总线级和以太网络数据通讯功能，改变了目前交通信息采集传感器部署和运用方式，能够获取综合交通信息。
文档编号H04L12/28GK101222400SQ20081005739
公开日2008年7月16日 申请日期2008年2月1日 优先权日2008年2月1日
发明者彬 国, 张和生, 强 王 申请人:北京交通大学