一种汽车与交通传感网络的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种汽车与交通传感网络，包括无线传感器节点、交通控制中心及车载导航器，其中，上述无线传感器节点包括至少二个，无线传感器节点设置在城市道路两侧，以覆盖城市交通枢纽；上述交通控制中心连接无线传感器节点，并与无线传感器节点互通数据；上述车载导航器设置在行驶车辆上，车载导航器通过无线传感网络连接无线传感器节点，并将车辆信息传递给无线传感器节点，无线传感器节点将监测到的车辆信息、道路环境、设备状态、路况信息及车流量传递给交通控制中心，以便统一监测调度。本实用新型可有效地解决交叉路口车辆行驶情况混乱的问题，在很大程度上避免了一些交通事故的发生，保证道路的车流量问题，使路面上的车流均匀分布，缓解了车辆行驶高峰期时的堵车状况。
【专利说明】
一种汽车与交通传感网络
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及传感网络，特别指一种用于单手使用或操作的产品或工具之上汽车与交通传感网络。
【背景技术】
[0002]据研究，采用智能交通技术提高道路管理水平后，每年仅交通事故死亡人数就可减少30%以上，并能提高交通工具的使用效率50%以上。为此，世界各发达国家竞相投入大量资金和人力，进行大规模的智能交通技术研究试验。目前，很多发达国家已从对该系统的研究与测试转入全面部署阶段。智能交通系统将是21世纪交通发展的主流，这一系统可使现有公路使用率提高15%到30%。除了欧、美、日以外，新兴的工业国家和发展中国家也开始了智能交通系统的全面开发和研究。韩国由交通部牵头制定了全面的智能交通系统框架结构和发展计划；新加坡的城市道路电子动态收费系统应用最为成功，已成为居民生活不可分割的部分，目前，新加坡已经在全国开始推行不停车电子收费；中东的一些国家也开始讨论本国智能交通系统的研究计划；在香港，城市道路电子动态收费也已成功地试运行多年。国务院出台的“四万亿计划”的效应将呈几何级数放大。北京、上海、江苏、浙江、广东、河南、云南、山东等地近日不约而同推出了一系列举措。地方投资主攻交通基础设施建设。中国智能交通系统需求和发展前景广阔。以不停车收费系统(ETC)的为例，日本不停车收费车载机的装机总数已经达到1776万台，利用率近70%，即收费交易中的70%是通过不停车收费系统完成的，在东京周边高速公路上利用率已经达到76%，可以说大部分的车都是用不停车收费系统来交费的。ETC利用率达到50%时，收费站的拥堵大大缓解；达到66%的时候，交通拥堵基本没有。因此，智能费站的拥堵大大缓解；达到66%的时候，交通拥堵基本没有。因此，智能交通设备行业市场前景广阔。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种设计简单、功能强大，智能控制交通的汽车与交通传感网络。
[0004]本实用新型采取的技术方案如下:一种汽车与交通传感网络，包括无线传感器节点、交通控制中心及车载导航器，其中，上述无线传感器节点包括至少二个，无线传感器节点设置在城市道路两侧，以覆盖城市交通枢纽；上述交通控制中心连接无线传感器节点，并与无线传感器节点互通数据；上述车载导航器设置在行驶车辆上，车载导航器通过无线传感网络连接无线传感器节点，并将车辆信息传递给无线传感器节点，无线传感器节点将监测到的车辆信息、道路环境、设备状态、路况信息及车流量传递给交通控制中心，以便统一监测调度。
[0005]优选地，所述的无线传感器节点包括传感器组件、A/D转换模块及中央控制模块，其中，上述传感器接收外界的环境信息，并将信息传递至A/D转换模块，经A/D转换模块转换为电信号，并将电信号传递至中央控制模块，中央控制模块接收传感器组件及车载导航器传递的信号，经处理后将信号传递至交通控制中心，并接收交通控制中心传递出的信息。
[0006]优选地，所述的传感器组件包括巨磁阻传感器1、巨磁阻传感器2及扩展接口，其中，上述巨磁阻传感器I及巨磁阻传感器2相距6-8cm，巨磁阻传感器I及巨磁阻传感器2感应周围地磁场的变化，变化的磁场信号经信号放大器放大后传递至A/D转换模块。
[0007]优选地，所述的中央控制模块包括微处理器模块、收发芯片、射频天线、调试与测试接口及系统供电和电源管理模块，其中，上述微处理器模块连接A/D转换模块，A/D转换模块连接收发芯片，收发芯片连接射频天线；上述微处理器模块、收发芯片及射频天线分别连接系统供电和电源管理模块。
[0008]优选地，所述的微处理器模块连接A/D转换模块，并接收A/D转换模块传递出的磁场信号，接收到信号后微处理器启用定时器记录车辆通过的时刻；微处理器将处理后的信号传递至收发芯片，通过收发芯片将信号传递至射频天线，以便传出信号，收发芯片。
[0009]本实用新型的有益效果在于:
[0010]本实用新型微处理器使用LPC2138，它是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的32/16位ARM7TDM1-S CPU的微控制器，并内嵌32/64/128/256/512kB的高速Flash存储器。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行，对代码规模有严格控制的应用它具有高性能和低功耗的特性，指令集和相关的译码机制比复杂指令集计算机要简单的多。安装在道路边的无线传感器节点实时的检测检测车道上行经的车辆，并能够由远离信号灯的无线传感器节点实时的检测停留在车道上的排对车辆长度，传感器节点将监测到的信息实时的发送给无线传感器汇聚节点。汇聚节点根据道路两边布置的传感器发送来的信息。以路面的实际车辆长度为输入量，输出量为实际控制延长的绿灯时间，最终实现平面交叉口信号灯的控制。收发单元则使用射频模块，在电子学理论中，电流流过导体，导体周围会形成磁场；交变电流通过导体，导体周围会形成交变的电磁场，称为电磁波。在电磁波频率低于10khz时，电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输,但电磁波频率高于10khz时，电磁波可以在空气中传播。射频则指具有远距离传输能力的高频电磁波，射频模块则是基于射频技术的可进行远距离传输的硬件设备。
[0011]本实用新型可有效地解决交叉路口车辆行驶情况混乱的问题，在很大程度上避免了一些交通事故的发生。很好地保证了道路的车流量问题，使路面上的车流均匀分布，缓解了车辆行驶高峰期时的堵车状况，使人们的出行更加畅通无阻。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的方框原理图。
[0013]图2为图1的无线传感器节点的方框原理图。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合附图对本实用新型作进一步描述:
[0015]如图1至图2所示，本实用新型采取的技术方案如下:一种汽车与交通传感网络，包括无线传感器节点、交通控制中心及车载导航器，其中，上述无线传感器节点包括至少二个，无线传感器节点设置在城市道路两侧，以覆盖城市交通枢纽；上述交通控制中心连接无线传感器节点，并与无线传感器节点互通数据；上述车载导航器设置在行驶车辆上，车载导航器通过无线传感网络连接无线传感器节点，并将车辆信息传递给无线传感器节点，无线传感器节点将监测到的车辆信息、道路环境、设备状态、路况信息及车流量传递给交通控制中心，以便统一监测调度。
[0016]无线传感器节点包括传感器组件、A/D转换模块及中央控制模块，其中，上述传感器接收外界的环境信息，并将信息传递至A/D转换模块，经A/D转换模块转换为电信号，并将电信号传递至中央控制模块，中央控制模块接收传感器组件及车载导航器传递的信号，经处理后将信号传递至交通控制中心，并接收交通控制中心传递出的信息。
[0017]传感器组件包括巨磁阻传感器1、巨磁阻传感器2及扩展接口，其中，上述巨磁阻传感器I及巨磁阻传感器2相距6-8cm，巨磁阻传感器I及巨磁阻传感器2感应周围地磁场的变化，变化的磁场信号经信号放大器放大后传递至A/D转换模块。
[0018]中央控制模块包括微处理器模块、收发芯片、射频天线、调试与测试接口及系统供电和电源管理模块，其中，上述微处理器模块连接A/D转换模块，A/D转换模块连接收发芯片，收发芯片连接射频天线；上述微处理器模块、收发芯片及射频天线分别连接系统供电和电源管理模块。
[0019]微处理器模块连接A/D转换模块，并接收A/D转换模块传递出的磁场信号，接收到信号后微处理器启用定时器记录车辆通过的时刻；微处理器将处理后的信号传递至收发芯片，通过收发芯片将信号传递至射频天线，以便传出信号，收发芯片。
[0020]进一步，本实用新型设计了利用巨磁阻传感器及射频模块，微处理器构成的基于无线传感网络的智能交通系统，在设计过程中得到的主要成果如下:1.利用HMC1021Z巨磁阻传感器，传感器电路中使用滤波电路使输出信号更加稳定，该电路中还使用运算放大器，可使芯片的输出电压信号放大以便在有铁磁物体经过传感器附近时输出供处理器使用的高电平信号，实际测得巨磁阻传感器可正常运行，并可较为精确的计算通过交通信号灯的车流量大小。2.收发单元利用射频模块，将处理器处理后的信息传送到交通信号灯控制中心，以便在不同车流量情况下更好的控制交通信号灯。经试验测量后，射频模块工作状况良好，可精确传送经处理器处理过的信息。3.通过使用LPC2138微处理器，控制巨磁阻传感器的数据采集和射频模块的数据收发。它的最小封装和最低功耗，增加了系统的稳定性和可行性。在每个无线节点中，巨磁阻传感器收集经过该节点的车流量信息，将其信号放大并经A/D转换器传输至LPC2138，经处理后将信息通过射频模块传输至主控节点。经实验验证，使用该芯片可以精确的完成以上功能，验证了理论分析设计设计的正确性。4.该系统实现了集数据采集、处理，以及由交通信号灯显示控制结果等基本的功能于一体的传感器智能化设计，经过试验证明该系统具有可行性与稳定性。
[0021]本实用新型的实施例只是介绍其【具体实施方式】，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本实用新型专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本实用新型专利权利要求范围内。
【权利要求】
1.一种汽车与交通传感网络，其特征在于:包括无线传感器节点、交通控制中心及车载导航器，其中，上述无线传感器节点包括至少二个，无线传感器节点设置在城市道路两侦牝以覆盖城市交通枢纽；上述交通控制中心连接无线传感器节点，并与无线传感器节点互通数据；上述车载导航器设置在行驶车辆上，车载导航器通过无线传感网络连接无线传感器节点，并将车辆信息传递给无线传感器节点，无线传感器节点将监测到的车辆信息、道路环境、设备状态、路况信息及车流量传递给交通控制中心，以便统一监测调度。
2.根据权利要求1所述的一种汽车与交通传感网络，其特征在于:所述的无线传感器节点包括传感器组件、A/D转换模块及中央控制模块，其中，上述传感器接收外界的环境信息，并将信息传递至A/D转换模块，经A/D转换模块转换为电信号，并将电信号传递至中央控制模块，中央控制模块接收传感器组件及车载导航器传递的信号，经处理后将信号传递至交通控制中心，并接收交通控制中心传递出的信息。
3.根据权利要求2所述的一种汽车与交通传感网络，其特征在于:所述的传感器组件包括巨磁阻传感器1、巨磁阻传感器2及扩展接口，其中，上述巨磁阻传感器I及巨磁阻传感器2相距6-8cm，巨磁阻传感器I及巨磁阻传感器2感应周围地磁场的变化，变化的磁场信号经信号放大器放大后传递至A/D转换模块。
4.根据权利要求3所述的一种汽车与交通传感网络，其特征在于:所述的中央控制模块包括微处理器模块、收发芯片、射频天线、调试与测试接口及系统供电和电源管理模块，其中，上述微处理器模块连接A/D转换模块，A/D转换模块连接收发芯片，收发芯片连接射频天线；上述微处理器模块、收发芯片及射频天线分别连接系统供电和电源管理模块。
5.根据权利要求4所述的一种汽车与交通传感网络，其特征在于:所述的微处理器模块连接A/D转换模块，并接收A/D转换模块传递出的磁场信号，接收到信号后微处理器启用定时器记录车辆通过的时刻；微处理器将处理后的信号传递至收发芯片，通过收发芯片将信号传递至射频天线，以便传出信号，收发芯片。
【文档编号】G08G1/01GK204010311SQ201420310440
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】史海峰 申请人:深圳市索菱实业股份有限公司