專利名稱：一種車(chē)輛探測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種車(chē)輛探測(cè)器本實(shí)用新型涉及監(jiān)測(cè)設(shè)備，尤其涉及一種車(chē)輛探測(cè)器。 [背景技術(shù)]目前，公知的車(chē)輛探測(cè)器是采用線圈電感檢測(cè)技術(shù)。線圈與其匹配的電容及其它 電路形成一個(gè)LC振蕩器，并具有其固有振蕩頻率。線圈埋于地下，當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)或在上面停 留時(shí)，由于車(chē)輛是金屬材質(zhì)，可以改變線圈的電感，從而改變LC振蕩電路的振蕩頻率，測(cè)量 頻率的改變即能檢測(cè)出車(chē)輛的存在。檢測(cè)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)線上以開(kāi)關(guān)量輸出。這種車(chē)輛探測(cè)器 所使用的線圈單圈周長(zhǎng)一般要在2米以上，施工不方便，而且會(huì)對(duì)地表造成破壞，特別不適 合在室內(nèi)停車(chē)場(chǎng)使用；數(shù)據(jù)以有線方式進(jìn)行傳輸，也對(duì)施工造成不便。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種外形尺寸較小，便于安裝的車(chē)輛探測(cè)
ο本實(shí)用新型進(jìn)一步要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種耗電量較小的車(chē)輛探測(cè)器。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種車(chē)輛探測(cè)器，包括電 源、微處理器、超聲波發(fā)送電路、超聲波接收電路和無(wú)線發(fā)射電路，所述的超聲波發(fā)送電路 在微處理器的控制下定向發(fā)射超聲波信號(hào)，所述的超聲波接收電路接超聲波反射信號(hào)并 輸入微處理器，所述的微處理器根據(jù)發(fā)送超聲波信號(hào)與接收超聲波反射信號(hào)的時(shí)間間隔確 定探測(cè)區(qū)域內(nèi)是否有障礙物，并將探測(cè)結(jié)果經(jīng)無(wú)線發(fā)射電路對(duì)外發(fā)射。以上所述的車(chē)輛探測(cè)器，包括電源開(kāi)關(guān)電路，所述的電源開(kāi)關(guān)電路在微處理器的 控制下周期性地關(guān)閉電源至超聲波發(fā)送電路、超聲波接收電路和無(wú)線發(fā)射電路的供電電 路。以上所述的車(chē)輛探測(cè)器，所述的無(wú)線發(fā)射電路是2. 4GHz無(wú)線發(fā)射電路。以上所述的車(chē)輛探測(cè)器，所述的超聲波發(fā)射電路包括差分驅(qū)動(dòng)電路和超聲波發(fā)生 器，微處理器產(chǎn)生的方波信號(hào)，由差分驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行電流放大后接入到超聲波發(fā)生器，發(fā)射 超聲波信號(hào)。以上所述的車(chē)輛探測(cè)器，所述的差分驅(qū)動(dòng)電路包括6個(gè)倒相施密特觸發(fā)器，6個(gè)倒 相施密特觸發(fā)器分為兩組，每3個(gè)并聯(lián)連接為1組，第一組的輸入端和微處理器相連，第二 組的輸入端和第一組的輸出端相連在，兩組觸發(fā)器的輸出分別接超聲波發(fā)生器的兩個(gè)輸入 腳，構(gòu)成差分驅(qū)動(dòng)電路。以上所述的車(chē)輛探測(cè)器，所述的超聲波接收電路包括超聲波接收器和運(yùn)算放大電 路，所述的運(yùn)算放大電路包括放大電路、整流電路和比較電路，當(dāng)超聲波接收器接收到超聲 波反射信號(hào)經(jīng)放大、整流后的電壓高于比較電路的閾值時(shí)，比較電路向微處理器輸出高電 平。以上所述的車(chē)輛探測(cè)器，超聲波接收器的接地腳接地，信號(hào)輸出腳通過(guò)隔直電容接運(yùn)算放大電路，所述的運(yùn)算放大電路包括第一級(jí)同相放大器和第二級(jí)同相放大器；所述 的整流電路是二極管整流電路，去除信號(hào)中的高頻率分量，整流后的信號(hào)輸入比較電路中 比較器的同相輸入端，比較器的反相輸入端接由分壓電阻組成的分壓電路，比較器的輸出 與微處理器的輸入端相連。本實(shí)用新型根據(jù)發(fā)送超聲波信號(hào)與接收超聲波反射信號(hào)的時(shí)間間隔確定探測(cè)區(qū) 域內(nèi)是否有障礙物，并將探測(cè)結(jié)果經(jīng)無(wú)線發(fā)射電路對(duì)外發(fā)射，外形尺寸小，無(wú)需外部供電線 路和數(shù)據(jù)傳輸線路，能直接掛裝在房頂，安裝和施工不會(huì)對(duì)地面造成破壞，特別適合在室內(nèi) 停車(chē)場(chǎng)使用。[
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以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是本實(shí)用新型車(chē)輛探測(cè)器實(shí)施例的原理框圖。圖2是本實(shí)用新型車(chē)輛探測(cè)器實(shí)施例中微處理器的接線圖。圖3是本實(shí)用新型車(chē)輛探測(cè)器實(shí)施例中超聲波發(fā)送電路的電路圖。圖4是本實(shí)用新型車(chē)輛探測(cè)器實(shí)施例中超聲波接收電路的電路圖。圖5是本實(shí)用新型車(chē)輛探測(cè)器實(shí)施例中2. 4GHz無(wú)線發(fā)射電路的電路圖。圖6是本實(shí)用新型車(chē)輛探測(cè)器實(shí)施例中電源和電源開(kāi)關(guān)電路的接線圖。圖中1.微處理器Ul，2.超聲波發(fā)生器T13.超聲波接收器T2，4.施密特觸發(fā)器 U2，5.運(yùn)算放大器U3，6.無(wú)線信號(hào)發(fā)射芯片U4，7.發(fā)射天線Al，8.電源控制開(kāi)關(guān)管Q1。本實(shí)用新型車(chē)輛探測(cè)器實(shí)施例的原理如圖1所示，包括電源、電源開(kāi)關(guān)電路，微處 理器、超聲波發(fā)送電路、超聲波接收電路和2. 4GHz無(wú)線發(fā)射電路，超聲波發(fā)送電路在微處 理器的控制下定向發(fā)射超聲波信號(hào)，超聲波接收電路接超聲波反射信號(hào)并輸入微處理器， 微處理器根據(jù)發(fā)送超聲波信號(hào)與接收超聲波反射信號(hào)的時(shí)間間隔確定探測(cè)區(qū)域內(nèi)是否有 車(chē)輛存在或通過(guò)，并將探測(cè)結(jié)果經(jīng)2. 4GHz無(wú)線發(fā)射電路對(duì)外發(fā)射，由外部的2. 4GHz閱讀器 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)停車(chē)場(chǎng)的遙感監(jiān)測(cè)。電源開(kāi)關(guān)電路在微處理器的控 制下周期性地關(guān)閉電源至超聲波發(fā)送電路、超聲波接收電路和無(wú)線發(fā)射電路的供電電路， 實(shí)現(xiàn)車(chē)輛探測(cè)器工作模式與省電模式的轉(zhuǎn)換。本實(shí)用新型車(chē)輛探測(cè)器實(shí)施例的電路如圖2至圖6所示。在圖3中，超聲波發(fā)送電路施密特觸發(fā)器U2的型號(hào)為74HCT14，共包含6個(gè)倒相施 密特觸發(fā)器，本電路中將6個(gè)倒相施密特觸發(fā)器分為兩組，每3個(gè)并聯(lián)連接為一組，第一組 的輸入端和微處理器相連，第二組的輸入端和第一組的輸出端相連。兩組觸發(fā)器的輸出端 分別接超聲波發(fā)生器Tl的兩個(gè)輸入腳，夠成差分驅(qū)動(dòng)電路。如圖4所示，超聲波接收電路中的超聲波接收器的第2腳接地，第一腳(信號(hào)輸出 腳)通過(guò)電容C隔直流，然后接入由集成芯片U3組成的運(yùn)算放大電路。U3的型號(hào)為L(zhǎng)M2902， 其包含4個(gè)獨(dú)立單元的運(yùn)算放大器。本電路中使用其中第1個(gè)作為第一級(jí)同相放大器，使 用第2個(gè)作為第二級(jí)同相放大器。第二級(jí)放大后，使用二極管Dl和D2進(jìn)行整流，去除信號(hào) 中的40KHz頻率分量。整流后的信號(hào)進(jìn)入U(xiǎn)3的第4個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成的比較器同相輸入 端，比較器的反相輸入端接由電阻RR分壓組成的直流判決門(mén)限。當(dāng)信號(hào)高于判決門(mén)限時(shí)，比較器輸出高電平，反之輸出低電平。比較器輸出與微處理器相連。如圖5所示，2. 4GHz無(wú)線發(fā)射電路由集成芯片U4及其附屬電路組成，U4型號(hào)為 Nrf24L01，其附屬電路包括16M晶體振蕩器Yl，精度電容ClO，Cl 1射頻匹配電路Ll，L2，L3， C2，C2，C3，C4。電源去耦電容C5，C6。NRF24L01的SPI接口線與微處理器的SPI接口線連 接，另外還有片選線，模式控制線和中斷線與微處理器相連。射頻輸出端接2. 4G天線Al。如圖6所示，車(chē)輛探測(cè)器通過(guò)電池供電，供電電壓為3V 6V。電池電壓直接供給 微處理器，其余的電路由電池電壓通過(guò)開(kāi)關(guān)管Ql供電。Ql由微處理器控制其通斷。微處理器控制整個(gè)車(chē)輛探測(cè)器工作，工作過(guò)程為1.微處理器打開(kāi)開(kāi)關(guān)管Q1，給其他電路供電。2.微處理器通過(guò)IO 口產(chǎn)生一束40KHz方波信號(hào)至施密特觸發(fā)器U2，經(jīng)U2產(chǎn)生 40KHz差分驅(qū)動(dòng)信號(hào)給超聲波發(fā)生器Tl。發(fā)送信號(hào)持續(xù)時(shí)間為250微秒。3.微處理器等待比較器輸出電平變化并在電平變化時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。如果超過(guò)預(yù)設(shè)的 工作周期沒(méi)有任何信號(hào)產(chǎn)生則進(jìn)入步驟5。如果等到電平變化，則計(jì)算信號(hào)反射時(shí)間。如果 信號(hào)反射時(shí)間小于設(shè)定的一般狀態(tài)時(shí)間(即信號(hào)由地面反射的時(shí)間)，則判斷檢測(cè)區(qū)域內(nèi) 有車(chē)輛存在。4.微處理器將檢測(cè)結(jié)果通過(guò)SPI信號(hào)線發(fā)送至U4，啟動(dòng)2. 4GHz無(wú)線傳輸，等待傳 輸結(jié)束。5.微處理器關(guān)閉開(kāi)關(guān)管Q1，本身也進(jìn)入為省電模式，按照預(yù)先設(shè)置的喚醒時(shí)間 (可由定時(shí)器或看門(mén)狗進(jìn)行定時(shí))等待被喚醒進(jìn)行下一次檢測(cè)。這樣，探測(cè)器會(huì)以設(shè)定的時(shí) 間間隔進(jìn)行檢測(cè)，不檢測(cè)時(shí)，整個(gè)電路處于省電模式。本實(shí)用新型實(shí)施例整個(gè)電路采用電池供電。探測(cè)器由微處理器控制，由省電模式 進(jìn)入檢測(cè)模式后，超聲波發(fā)射電路先發(fā)送一束定向型的超聲波信號(hào)，該信號(hào)遇到障礙物后 反射，通過(guò)超聲波接受電路接收反射信號(hào)。微處理器測(cè)量發(fā)送和反射的時(shí)間間隔來(lái)計(jì)算與 障礙物的距離，當(dāng)沒(méi)有車(chē)輛時(shí)，所測(cè)距離為探測(cè)器與地板的距離，當(dāng)有車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí)，所測(cè)距 離為探測(cè)器與車(chē)頂?shù)木嚯x，根據(jù)這一距離變化檢測(cè)車(chē)輛的存在或經(jīng)過(guò)。檢測(cè)完畢后，微處理 器會(huì)將檢測(cè)結(jié)果通過(guò)2. 4GHz無(wú)線發(fā)射電路發(fā)射出去，由設(shè)在控制室或其它節(jié)點(diǎn)的無(wú)線閱 讀器進(jìn)行接收。檢測(cè)結(jié)束后，微處理器控制整個(gè)探測(cè)器電路進(jìn)入省電模式，等待下一個(gè)檢測(cè) 時(shí)間的到來(lái)。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有的車(chē)輛探測(cè)器施工不方便，不適合用于室內(nèi)停車(chē)場(chǎng)的弱 點(diǎn)，安裝時(shí)只需掛裝在對(duì)應(yīng)車(chē)位的房頂，由電池供電，數(shù)據(jù)由2. 4GHz無(wú)線傳輸，由2. 4GHz閱 讀器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。車(chē)輛探測(cè)器的施工無(wú)需任何電源和數(shù)據(jù)線路。這樣，本實(shí)用新型的有益效果是，體積小，無(wú)需外部供電線路和數(shù)據(jù)傳輸線路，能 直接掛裝在房頂；功耗低，使用電池供電，一次更換電池可使用1年以上。
權(quán)利要求一種車(chē)輛探測(cè)器，其特征在于，包括電源、微處理器、超聲波發(fā)送電路、超聲波接收電路和無(wú)線發(fā)射電路，所述的超聲波發(fā)送電路在微處理器的控制下定向發(fā)射超聲波信號(hào)，所述的超聲波接收電路接超聲波反射信號(hào)并輸入微處理器，所述的微處理器根據(jù)發(fā)送超聲波信號(hào)與接收超聲波反射信號(hào)的時(shí)間間隔確定探測(cè)區(qū)域內(nèi)是否有障礙物，并將探測(cè)結(jié)果經(jīng)無(wú)線發(fā)射電路對(duì)外發(fā)射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛探測(cè)器，其特征在于，包括電源開(kāi)關(guān)電路，所述的電源開(kāi) 關(guān)電路在微處理器的控制下周期性地關(guān)閉電源至超聲波發(fā)送電路、超聲波接收電路和無(wú)線 發(fā)射電路的供電電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車(chē)輛探測(cè)器，其特征在于，所述的無(wú)線發(fā)射電路是 2. 4GHz無(wú)線發(fā)射電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車(chē)輛探測(cè)器，其特征在于，所述的超聲波發(fā)射電路包括差 分驅(qū)動(dòng)電路和超聲波發(fā)生器，微處理器產(chǎn)生的方波信號(hào)，由差分驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行電流放大后 接入到超聲波發(fā)生器，發(fā)射超聲波信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車(chē)輛探測(cè)器，其特征在于，所述的差分驅(qū)動(dòng)電路包括6個(gè)倒相 施密特觸發(fā)器，6個(gè)倒相施密特觸發(fā)器分為兩組，每3個(gè)并聯(lián)連接為1組，第一組的輸入端和 微處理器相連，第二組的輸入端和第一組的輸出端相連在，兩組觸發(fā)器的輸出分別接超聲 波發(fā)生器的兩個(gè)輸入腳，構(gòu)成差分驅(qū)動(dòng)電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車(chē)輛探測(cè)器，其特征在于，所述的超聲波接收電路包括超 聲波接收器和運(yùn)算放大電路，所述的運(yùn)算放大電路包括放大電路、整流電路和比較電路，當(dāng) 超聲波接收器接收到超聲波反射信號(hào)經(jīng)放大、整流后的電壓高于比較電路的閾值時(shí)，比較 電路向微處理器輸出高電平。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車(chē)輛探測(cè)器，其特征在于，超聲波接收器的接地腳接地，信號(hào) 輸出腳通過(guò)隔直電容接運(yùn)算放大電路，所述的運(yùn)算放大電路包括第一級(jí)同相放大器和第二 級(jí)同相放大器；所述的整流電路是二極管整流電路，去除信號(hào)中的高頻率分量，整流后的信 號(hào)輸入比較電路中比較器的同相輸入端，比較器的反相輸入端接由分壓電阻組成的分壓電 路，比較器的輸出與微處理器的輸入端相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種車(chē)輛探測(cè)器，包括電源、微處理器、超聲波發(fā)送電路、超聲波接收電路和無(wú)線發(fā)射電路，所述的超聲波發(fā)送電路在微處理器的控制下定向發(fā)射超聲波信號(hào)，所述的超聲波接收電路接超聲波反射信號(hào)并輸入微處理器，所述的微處理器根據(jù)發(fā)送超聲波信號(hào)與接收超聲波反射信號(hào)的時(shí)間間隔確定探測(cè)區(qū)域內(nèi)是否有障礙物，并將探測(cè)結(jié)果經(jīng)無(wú)線發(fā)射電路對(duì)外發(fā)射。本實(shí)用新型外形尺寸小，無(wú)需外部供電線路和數(shù)據(jù)傳輸線路，能直接掛裝在房頂，安裝和施工不會(huì)對(duì)地面造成破壞，特別適合在室內(nèi)停車(chē)場(chǎng)使用。
文檔編號(hào)G01S15/04GK201654229SQ20092013131
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者刁尚華, 高軍 申請(qǐng)人:深圳市華士精成科技有限公司