br>[0053]图10是道路长度红外光栅夹角图；
[0054]图11是车辆驶入检测区域示意图；
[0055]图12是车辆驶入检测区域检测矩阵映射图；
[0056]图13是车辆完全进入检测区域示意图；
[0057]图14是车辆完全进入检测区域检测矩阵映射图；
[0058]图15是车辆驶出检测区域示意图；
[0059]图16是车辆驶出检测区域检测矩阵映射图；
[0060]图17是非车辆遮挡物示意图；
[0061]图18是非车辆遮挡物检测矩阵映射图；
[0062]图19是车速计算映射图；
[0063]图20是道路拥堵检测映射图；
[0064]图21是违法停车判断方法映射图；
[0065]图22是道路车流量统计映射图；
[0066]图23是车辆压线行驶状态的检测映射图；
[0067]图24是车辆车长检测映射图；
[0068]图25是检测矩阵框图；
[0069]图26是检测矩阵到虚拟数字矩阵的转换；
[0070]图27是7行X 11列检测矩阵框图；
[0071]图28是11行X41列检测矩阵框图；
[0072]图29是检测矩阵采样数据存储芯片分区示意图；
[0073]图30是采样ARM处理器STM32R)30CB采样处理程序流程；
[0074]图31是检测矩阵运算ARM处理器STM32F207ZE数据收集及存储流程；
[0075]图32是检测矩阵运算ARM处理器和采样ARM处理器数据传输格式；
[0076]图33是车速检测流程；
[0077]图34是违法停车检测流程；
[0078]图35是车长计算流程
[0079]图36是道路车流量统计流程；
[0080]图37是米样ARM处理器主程序流程；
[0081]图38是检测矩阵运算ARM处理器主程序流程。
【具体实施方式】
[0082]下面将结合本发明实施例及附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0083]实施例1
[0084]请参阅图25，本发明实施例中，检测矩阵由电源模块、检测矩阵运算ARM处理器STM32F207ZE、矩阵数据存储芯片IS61LV51216、nRF24L01无线数据传输模块、采样ARM处理器STM32R)30C8、夏普GP2Y0A980K0F红外测距传感器组成，按照“行X列”的拼装方式，将红外测距传感器拼装成检测矩阵，本发明使用模组单元的方式进行检测矩阵的拼装，红外测距传感器分别以11个、10个、5个传感器为一个采样模组单元，通过采样模组单元组合拼装成检测矩阵的每一个检测行，每个采样模组单元利用采样ARM处理器STM32F030CB的自动AD转换及DMA数据传输机制进行红外测距传感器输出电压信号的自动快速采样和传输，以实现检测矩阵到路面距离的测量，每个红外测距传感器的测距转换采样周期最快为20ms，根据检测矩阵的实际应用情况设定转换采样周期默认值为50ms ;对于11列的检测矩阵，每行直接采用I个11传感器的模组单元进行拼装，对于16列的检测矩阵，每行采用I个11传感器和I个5传感器的模组单元进行拼装，对于21列的检测矩阵，每行采用I个11传感器和I个10传感器的模组单元进行拼装，对于31列的检测矩阵，每行采用I个11传感器和2个10传感器的模组单元进行拼装，以此类推拼装成41列、51列、61列、81列的检测矩阵；
[0085]检测矩阵中每行的第一个11传感器的模组单元的STM32R)30CB采样ARM处理器为每行的主采样ARM处理器，负责进行整行采样数据的收集处理，其它模组单元的采样ARM处理器为从采样ARM处理器，利用SPI总线通讯接口将多个从采样ARM处理器与主采样ARM处理器连接起来，将每个采样ARM处理器采样获得的测距信息实时汇总到主采样ARM处理器中，本发明每行最多可以拼接8个采样模组单元，可实现最大81列的采样矩阵；
[0086]检测矩阵每行的采样数据汇总到每行的第一个采样ARM处理器(主采样ARM处理器)中后，再利用I2C总线，将每行的采样数据汇总到检测矩阵运算ARM处理器STM32F207ZE中；本发明检测矩阵的检测矩阵运算ARM处理器STM32F207ZE最多可以管理11行采样ARM处理器，故最大的检测矩阵为11行X 81列。
[0087]请参阅图26，STM32F030CB采样ARM处理器将每个红外测距传感器采样得到的距离数值利用公式计算障碍物高度，若该红外测距传感器对应的道路路面未被40cm以上高度的障碍物覆盖，则记录采样数据为0，表示路面区域无障碍物，否则记录采样数据为1，表示路面区域有障碍物，如此对检测矩阵的所有传感器进行相同处理，在检测矩阵运算ARM处理器STM32F207ZE内存中形成一个数字0、1的虚拟数字阵列，通过该虚拟数字阵列即可进行道路车辆状况的分析及处理。
[0088]本发明的每个检测矩阵检测道路上一个车道的车辆状态，对于双车道或者三车道的道路，可以根据实际需要将两个或者三个检测矩阵并排安装，组成一个覆盖道路所有车道的车辆检测装置，如图7所示，每个检测矩阵定期的将采样到的数据通过nRF24L01无线数据传输模块发送到临近的检测矩阵中和相邻路灯灯杆上的检测矩阵中，同时也会接收其它临近的检测矩阵和相邻路灯灯杆上的检测矩阵数据，以自身采样的数据为中心，形成一个虚拟的超大覆盖范围的数字矩阵。
[0089]请参阅图27，以7行Xll列的检测矩阵为例，该检测矩阵具有77个红外测距传感器，每行STM32F030CB采样ARM处理器进行红外测距传感器的采样，采样ARM处理器通过I2C总线将采样获得的数据汇总到到检测矩阵运算ARM处理器STM32F207ZE中，检测矩阵运算ARM处理器STM32F207ZE每隔50ms就将汇总的采样数据标记上时间戳标记，存储到矩阵数据存储芯片IS61LV51216中，并且通过nRF24L01无线数据传输模块发送到临近的检测矩阵中，同时也会接收临近检测矩阵采样的虚拟数字矩阵并进行存储及处理；
[0090]请参阅图28，以11行X41列的检测矩阵为例，该检测矩阵具有451个红外测距传感器，该检测矩阵每行具有I个11传感器和3个10传感器的模组单元组成，共4个STM32F030CB采样ARM处理器进行红外测距传感器的采样，这4个采样ARM处理器利用SPI总线进行连接；11行采样ARM处理器通过I2C总线将采样的数据汇总到到STM32F207ZE检测矩阵运算ARM处理器中，进行道路车辆状态的检测及处理。
[0091]请参阅图29，本发明的矩阵数据存储芯片IS61LV51216划分了 4个分区，每个分区可以存储256KByte的采样数据，第一个分区存储50ms周期的实时采样原始数据；第二个分区存储Is周期的抽样数据，该分区数据用于计算车辆行驶速度和拥堵检测；第三个分区存储30s周期的抽样数据，该分区数据用于判断车辆停车和违停检测；第四个分区存储道路车流统计数据；
[0092]请参阅图30，本发明中的每个采样ARM处理器STM32R)30CB最多只进行11个红外测距传感器的采样，其执行步骤:(I)初始化采样ARM处理器的AD采样硬件引脚，配置自动AD采样的DMA时间周期及数据存储空间；(2)等待DMA采样周期中断到来；(3)从数据存储空间中读取11个AD采样数据值；(4)根据AD采样数据值计算每个红外传感器测量得到的的离路面或障碍物的距离，计算障碍物高度等于当前红外测距传感器离路面的初始距离减去所获取距离；(5)判断障碍物高度是否彡40cm ; (6)若是则记录采样数据为I ; (7)若不是则记录采样数据为O ; (8)按照“列”序号的编号，分别将11个采样获得的0、1数据存储到采样模组单元数据存储空间中；(9)若每行矩阵由多个采样模组单元组成，则判断当前采样ARM处理器是否为主采样模组单元；(10)若为主采样模组单元，则从SPI接口读取从采样模组单元的虚拟数字矩阵数据；(11)若为从采样模组单元，则等待主采样模组单元的SPI读取指令，根据指令将从采样模组单元采样的虚拟数字矩阵数据传输到主采样模组单元；(12)主采样模组单元读取完所有的从采样模组单元的数据后，按照“列”序号的编号，分别采样获得的1、0数据存储到采样模组单元数据存储空间中；(13)主采样模组单元完成一个虚拟数字矩阵数据采集后，进入休眠等待时间，等待下一个DMA采样周期中断的到来。
[0093]请参阅图31，本发明中的检测矩阵运算ARM处理器STM32F207ZE最多只进行11行采样ARM处理器STM32F035CB的采样数据收集及存储，其流程为:(I)检测矩阵运算ARM处理器设定50ms定时器；⑵50ms定时时间到，进入50ms定时器任务；(3)通过I2C接口循环和采样ARM处理器进行通讯，读取采样ARM处理器中采样获得的0、I数据，根据“行”编号顺序，将采样获得的0、I数据存储到虚拟数字矩阵对应的行空间；(4)循环获取下一“行”的采样数据；(5)直到所有“行”的采样数据获取完毕后，在虚拟数字矩阵尾部添加时间戳；
(6)将标记有时间戳的虚拟数字矩阵存储到矩阵数据存储芯片IS61LV51216的第一个分区；(7)若IS61LV51216的第一个分区存储空间存储满后，将循环覆盖存储虚拟数字矩阵，原来老的虚拟数字矩阵将被新采样的虚拟数字矩阵所覆盖。
[009