一種汽車與交通傳感網絡的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種汽車與交通傳感網絡，包括無線傳感器節(jié)點、交通控制中心及車載導航器，其中，上述無線傳感器節(jié)點包括至少二個，無線傳感器節(jié)點設置在城市道路兩側，以覆蓋城市交通樞紐；上述交通控制中心連接無線傳感器節(jié)點，并與無線傳感器節(jié)點互通數據；上述車載導航器設置在行駛車輛上，車載導航器通過無線傳感網絡連接無線傳感器節(jié)點，并將車輛信息傳遞給無線傳感器節(jié)點，無線傳感器節(jié)點將監(jiān)測到的車輛信息、道路環(huán)境、設備狀態(tài)、路況信息及車流量傳遞給交通控制中心，以便統(tǒng)一監(jiān)測調度。本實用新型可有效地解決交叉路口車輛行駛情況混亂的問題，在很大程度上避免了一些交通事故的發(fā)生，保證道路的車流量問題，使路面上的車流均勻分布，緩解了車輛行駛高峰期時的堵車狀況。
【專利說明】
一種汽車與交通傳感網絡
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及傳感網絡，特別指一種用于單手使用或操作的產品或工具之上汽車與交通傳感網絡。
【背景技術】
[0002]據研究，采用智能交通技術提高道路管理水平后，每年僅交通事故死亡人數就可減少30%以上，并能提高交通工具的使用效率50%以上。為此，世界各發(fā)達國家競相投入大量資金和人力，進行大規(guī)模的智能交通技術研究試驗。目前，很多發(fā)達國家已從對該系統(tǒng)的研究與測試轉入全面部署階段。智能交通系統(tǒng)將是21世紀交通發(fā)展的主流，這一系統(tǒng)可使現(xiàn)有公路使用率提高15%到30%。除了歐、美、日以外，新興的工業(yè)國家和發(fā)展中國家也開始了智能交通系統(tǒng)的全面開發(fā)和研究。韓國由交通部牽頭制定了全面的智能交通系統(tǒng)框架結構和發(fā)展計劃；新加坡的城市道路電子動態(tài)收費系統(tǒng)應用最為成功，已成為居民生活不可分割的部分，目前，新加坡已經在全國開始推行不停車電子收費；中東的一些國家也開始討論本國智能交通系統(tǒng)的研究計劃；在香港，城市道路電子動態(tài)收費也已成功地試運行多年。國務院出臺的“四萬億計劃”的效應將呈幾何級數放大。北京、上海、江蘇、浙江、廣東、河南、云南、山東等地近日不約而同推出了一系列舉措。地方投資主攻交通基礎設施建設。中國智能交通系統(tǒng)需求和發(fā)展前景廣闊。以不停車收費系統(tǒng)(ETC)的為例，日本不停車收費車載機的裝機總數已經達到1776萬臺，利用率近70%，即收費交易中的70%是通過不停車收費系統(tǒng)完成的，在東京周邊高速公路上利用率已經達到76%，可以說大部分的車都是用不停車收費系統(tǒng)來交費的。ETC利用率達到50%時，收費站的擁堵大大緩解；達到66%的時候，交通擁堵基本沒有。因此，智能費站的擁堵大大緩解；達到66%的時候，交通擁堵基本沒有。因此，智能交通設備行業(yè)市場前景廣闊。
實用新型內容
[0003]本實用新型要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種設計簡單、功能強大，智能控制交通的汽車與交通傳感網絡。
[0004]本實用新型采取的技術方案如下:一種汽車與交通傳感網絡，包括無線傳感器節(jié)點、交通控制中心及車載導航器，其中，上述無線傳感器節(jié)點包括至少二個，無線傳感器節(jié)點設置在城市道路兩側，以覆蓋城市交通樞紐；上述交通控制中心連接無線傳感器節(jié)點，并與無線傳感器節(jié)點互通數據；上述車載導航器設置在行駛車輛上，車載導航器通過無線傳感網絡連接無線傳感器節(jié)點，并將車輛信息傳遞給無線傳感器節(jié)點，無線傳感器節(jié)點將監(jiān)測到的車輛信息、道路環(huán)境、設備狀態(tài)、路況信息及車流量傳遞給交通控制中心，以便統(tǒng)一監(jiān)測調度。
[0005]優(yōu)選地，所述的無線傳感器節(jié)點包括傳感器組件、A/D轉換模塊及中央控制模塊，其中，上述傳感器接收外界的環(huán)境信息，并將信息傳遞至A/D轉換模塊，經A/D轉換模塊轉換為電信號，并將電信號傳遞至中央控制模塊，中央控制模塊接收傳感器組件及車載導航器傳遞的信號，經處理后將信號傳遞至交通控制中心，并接收交通控制中心傳遞出的信息。
[0006]優(yōu)選地，所述的傳感器組件包括巨磁阻傳感器1、巨磁阻傳感器2及擴展接口，其中，上述巨磁阻傳感器I及巨磁阻傳感器2相距6-8cm，巨磁阻傳感器I及巨磁阻傳感器2感應周圍地磁場的變化，變化的磁場信號經信號放大器放大后傳遞至A/D轉換模塊。
[0007]優(yōu)選地，所述的中央控制模塊包括微處理器模塊、收發(fā)芯片、射頻天線、調試與測試接口及系統(tǒng)供電和電源管理模塊，其中，上述微處理器模塊連接A/D轉換模塊，A/D轉換模塊連接收發(fā)芯片，收發(fā)芯片連接射頻天線；上述微處理器模塊、收發(fā)芯片及射頻天線分別連接系統(tǒng)供電和電源管理模塊。
[0008]優(yōu)選地，所述的微處理器模塊連接A/D轉換模塊，并接收A/D轉換模塊傳遞出的磁場信號，接收到信號后微處理器啟用定時器記錄車輛通過的時刻；微處理器將處理后的信號傳遞至收發(fā)芯片，通過收發(fā)芯片將信號傳遞至射頻天線，以便傳出信號，收發(fā)芯片。
[0009]本實用新型的有益效果在于:
[0010]本實用新型微處理器使用LPC2138，它是基于一個支持實時仿真和嵌入式跟蹤的32/16位ARM7TDM1-S CPU的微控制器，并內嵌32/64/128/256/512kB的高速Flash存儲器。128位寬度的存儲器接口和獨特的加速結構使32位代碼能夠在最大時鐘速率下運行，對代碼規(guī)模有嚴格控制的應用它具有高性能和低功耗的特性，指令集和相關的譯碼機制比復雜指令集計算機要簡單的多。安裝在道路邊的無線傳感器節(jié)點實時的檢測檢測車道上行經的車輛，并能夠由遠離信號燈的無線傳感器節(jié)點實時的檢測停留在車道上的排對車輛長度，傳感器節(jié)點將監(jiān)測到的信息實時的發(fā)送給無線傳感器匯聚節(jié)點。匯聚節(jié)點根據道路兩邊布置的傳感器發(fā)送來的信息。以路面的實際車輛長度為輸入量，輸出量為實際控制延長的綠燈時間，最終實現(xiàn)平面交叉口信號燈的控制。收發(fā)單元則使用射頻模塊，在電子學理論中，電流流過導體，導體周圍會形成磁場；交變電流通過導體，導體周圍會形成交變的電磁場，稱為電磁波。在電磁波頻率低于10khz時，電磁波會被地表吸收,不能形成有效的傳輸,但電磁波頻率高于10khz時，電磁波可以在空氣中傳播。射頻則指具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波，射頻模塊則是基于射頻技術的可進行遠距離傳輸的硬件設備。
[0011]本實用新型可有效地解決交叉路口車輛行駛情況混亂的問題，在很大程度上避免了一些交通事故的發(fā)生。很好地保證了道路的車流量問題，使路面上的車流均勻分布，緩解了車輛行駛高峰期時的堵車狀況，使人們的出行更加暢通無阻。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的方框原理圖。
[0013]圖2為圖1的無線傳感器節(jié)點的方框原理圖。
【具體實施方式】
[0014]下面將結合附圖對本實用新型作進一步描述:
[0015]如圖1至圖2所示，本實用新型采取的技術方案如下:一種汽車與交通傳感網絡，包括無線傳感器節(jié)點、交通控制中心及車載導航器，其中，上述無線傳感器節(jié)點包括至少二個，無線傳感器節(jié)點設置在城市道路兩側，以覆蓋城市交通樞紐；上述交通控制中心連接無線傳感器節(jié)點，并與無線傳感器節(jié)點互通數據；上述車載導航器設置在行駛車輛上，車載導航器通過無線傳感網絡連接無線傳感器節(jié)點，并將車輛信息傳遞給無線傳感器節(jié)點，無線傳感器節(jié)點將監(jiān)測到的車輛信息、道路環(huán)境、設備狀態(tài)、路況信息及車流量傳遞給交通控制中心，以便統(tǒng)一監(jiān)測調度。
[0016]無線傳感器節(jié)點包括傳感器組件、A/D轉換模塊及中央控制模塊，其中，上述傳感器接收外界的環(huán)境信息，并將信息傳遞至A/D轉換模塊，經A/D轉換模塊轉換為電信號，并將電信號傳遞至中央控制模塊，中央控制模塊接收傳感器組件及車載導航器傳遞的信號，經處理后將信號傳遞至交通控制中心，并接收交通控制中心傳遞出的信息。
[0017]傳感器組件包括巨磁阻傳感器1、巨磁阻傳感器2及擴展接口，其中，上述巨磁阻傳感器I及巨磁阻傳感器2相距6-8cm，巨磁阻傳感器I及巨磁阻傳感器2感應周圍地磁場的變化，變化的磁場信號經信號放大器放大后傳遞至A/D轉換模塊。
[0018]中央控制模塊包括微處理器模塊、收發(fā)芯片、射頻天線、調試與測試接口及系統(tǒng)供電和電源管理模塊，其中，上述微處理器模塊連接A/D轉換模塊，A/D轉換模塊連接收發(fā)芯片，收發(fā)芯片連接射頻天線；上述微處理器模塊、收發(fā)芯片及射頻天線分別連接系統(tǒng)供電和電源管理模塊。
[0019]微處理器模塊連接A/D轉換模塊，并接收A/D轉換模塊傳遞出的磁場信號，接收到信號后微處理器啟用定時器記錄車輛通過的時刻；微處理器將處理后的信號傳遞至收發(fā)芯片，通過收發(fā)芯片將信號傳遞至射頻天線，以便傳出信號，收發(fā)芯片。
[0020]進一步，本實用新型設計了利用巨磁阻傳感器及射頻模塊，微處理器構成的基于無線傳感網絡的智能交通系統(tǒng)，在設計過程中得到的主要成果如下:1.利用HMC1021Z巨磁阻傳感器，傳感器電路中使用濾波電路使輸出信號更加穩(wěn)定，該電路中還使用運算放大器，可使芯片的輸出電壓信號放大以便在有鐵磁物體經過傳感器附近時輸出供處理器使用的高電平信號，實際測得巨磁阻傳感器可正常運行，并可較為精確的計算通過交通信號燈的車流量大小。2.收發(fā)單元利用射頻模塊，將處理器處理后的信息傳送到交通信號燈控制中心，以便在不同車流量情況下更好的控制交通信號燈。經試驗測量后，射頻模塊工作狀況良好，可精確傳送經處理器處理過的信息。3.通過使用LPC2138微處理器，控制巨磁阻傳感器的數據采集和射頻模塊的數據收發(fā)。它的最小封裝和最低功耗，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可行性。在每個無線節(jié)點中，巨磁阻傳感器收集經過該節(jié)點的車流量信息，將其信號放大并經A/D轉換器傳輸至LPC2138，經處理后將信息通過射頻模塊傳輸至主控節(jié)點。經實驗驗證，使用該芯片可以精確的完成以上功能，驗證了理論分析設計設計的正確性。4.該系統(tǒng)實現(xiàn)了集數據采集、處理，以及由交通信號燈顯示控制結果等基本的功能于一體的傳感器智能化設計，經過試驗證明該系統(tǒng)具有可行性與穩(wěn)定性。
[0021]本實用新型的實施例只是介紹其【具體實施方式】，不在于限制其保護范圍。本行業(yè)的技術人員在本實施例的啟發(fā)下可以作出某些修改，故凡依照本實用新型專利范圍所做的等效變化或修飾，均屬于本實用新型專利權利要求范圍內。
【權利要求】
1.一種汽車與交通傳感網絡，其特征在于:包括無線傳感器節(jié)點、交通控制中心及車載導航器，其中，上述無線傳感器節(jié)點包括至少二個，無線傳感器節(jié)點設置在城市道路兩偵牝以覆蓋城市交通樞紐；上述交通控制中心連接無線傳感器節(jié)點，并與無線傳感器節(jié)點互通數據；上述車載導航器設置在行駛車輛上，車載導航器通過無線傳感網絡連接無線傳感器節(jié)點，并將車輛信息傳遞給無線傳感器節(jié)點，無線傳感器節(jié)點將監(jiān)測到的車輛信息、道路環(huán)境、設備狀態(tài)、路況信息及車流量傳遞給交通控制中心，以便統(tǒng)一監(jiān)測調度。
2.根據權利要求1所述的一種汽車與交通傳感網絡，其特征在于:所述的無線傳感器節(jié)點包括傳感器組件、A/D轉換模塊及中央控制模塊，其中，上述傳感器接收外界的環(huán)境信息，并將信息傳遞至A/D轉換模塊，經A/D轉換模塊轉換為電信號，并將電信號傳遞至中央控制模塊，中央控制模塊接收傳感器組件及車載導航器傳遞的信號，經處理后將信號傳遞至交通控制中心，并接收交通控制中心傳遞出的信息。
3.根據權利要求2所述的一種汽車與交通傳感網絡，其特征在于:所述的傳感器組件包括巨磁阻傳感器1、巨磁阻傳感器2及擴展接口，其中，上述巨磁阻傳感器I及巨磁阻傳感器2相距6-8cm，巨磁阻傳感器I及巨磁阻傳感器2感應周圍地磁場的變化，變化的磁場信號經信號放大器放大后傳遞至A/D轉換模塊。
4.根據權利要求3所述的一種汽車與交通傳感網絡，其特征在于:所述的中央控制模塊包括微處理器模塊、收發(fā)芯片、射頻天線、調試與測試接口及系統(tǒng)供電和電源管理模塊，其中，上述微處理器模塊連接A/D轉換模塊，A/D轉換模塊連接收發(fā)芯片，收發(fā)芯片連接射頻天線；上述微處理器模塊、收發(fā)芯片及射頻天線分別連接系統(tǒng)供電和電源管理模塊。
5.根據權利要求4所述的一種汽車與交通傳感網絡，其特征在于:所述的微處理器模塊連接A/D轉換模塊，并接收A/D轉換模塊傳遞出的磁場信號，接收到信號后微處理器啟用定時器記錄車輛通過的時刻；微處理器將處理后的信號傳遞至收發(fā)芯片，通過收發(fā)芯片將信號傳遞至射頻天線，以便傳出信號，收發(fā)芯片。
【文檔編號】G08G1/01GK204010311SQ201420310440
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權日:2014年6月12日
【發(fā)明者】史海峰 申請人:深圳市索菱實業(yè)股份有限公司