專利名稱：地埋環(huán)形線圈及其振蕩電路和停車位檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及環(huán)形線圈電感元件和頻率檢測技術(shù)，特別是一種地埋環(huán)形線圈，包含該地埋環(huán)形線圈的振蕩電路，以及采用該振蕩電路的停車位檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前有各種各樣的車輛檢測器，用來檢測有無車輛，行駛方向或流量統(tǒng)計等，這些都廣泛應(yīng)用在道路交通監(jiān)管、公路收費以及停車場管理方面。而檢測方法有用埋在地面環(huán)形線圈感應(yīng)的，有用紅外線檢測的，有用超聲波探測的，或者依靠車輪壓力和本身自重開合的觸點式機械裝置等。使用機械裝置存在的缺點是，由于一般設(shè)置在地表面，占用空間并且容易遭到破壞，所以使用壽命和可靠性都不夠好。用紅外線檢測，主要根據(jù)光線是否被車輛遮斷來判定有無車輛，但容易被人為或者外界干擾物所干擾，引起檢測不準確。用超聲波探測，如果針對多個固定車位的檢測，所帶來的費用也是很昂貴的。采用埋在地面環(huán)形線圈感應(yīng)檢測原理是車輛通過時埋在路面下的環(huán)形線圈電感發(fā)生改變，而使振蕩電路頻率發(fā)生變化，該變化經(jīng)檢測元件檢測后，經(jīng)過處理再送到數(shù)據(jù)處理單元。而目前一些采用埋在地面環(huán)形線圈感應(yīng)檢測器一般都針對流動車輛的檢測，所采用的環(huán)形線圈一般是單根線繞制，如圖1所示，用這種方法作成的線圈構(gòu)成的振蕩頻率產(chǎn)生電路和處理電路都比較復(fù)雜。而本實用新型正是對目前的環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)加以重大改進，并采用新的頻率振蕩電路。
實用新型內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，提供一種改進的地埋環(huán)形線圈，采用該地埋環(huán)形線圈有利于構(gòu)成互感器來產(chǎn)生頻率振蕩電路。
本實用新型還提供一種包含上述地埋環(huán)形線圈的振蕩電路，該振蕩電路能夠利用地埋環(huán)形線圈的特點，形成兩路基本振蕩單元，有利于使該振蕩電路產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩頻率。
本實用新型還提供一種包含上述振蕩電路的停車位檢測系統(tǒng)，采用該停車位檢測系統(tǒng)能夠?qū)ν＼囄皇欠裢７庞熊囕v進行準確的檢測，并且通過進一步完善，能夠使檢測有無車輛的準確率達到100％。
本實用新型的技術(shù)方案如下
地埋環(huán)形線圈，包括電纜線，其特征在于所述電纜線為兩根，該兩根電纜線形成平行環(huán)繞于同一軸心的線圈結(jié)構(gòu)，其中一根的前端與另一根的后端連接在一起。
所述電纜線由同軸電纜或者2線平行繞制而成。若直接采用同軸電纜，兩根電纜線中的一根為同軸電纜屏蔽層，另一根為同軸電纜芯線。
所述線圈結(jié)構(gòu)的繞制圈數(shù)為1圈或2圈。
所述線圈結(jié)構(gòu)的形狀呈方形或圓形或橢圓形。
振蕩電路，其特征在于包括上述地埋環(huán)形線圈，該地埋環(huán)形線圈中的兩根電纜線分別與兩個電容構(gòu)成兩路基本振蕩單元，該兩路基本振蕩單元的輸出信號分別通過電容耦合到具有頻率輸出端的方波電路。
所述方波電路包括兩個場效應(yīng)管，該兩個場效應(yīng)管的柵極分別對應(yīng)接收兩路基本振蕩單元的輸出信號。
停車位檢測系統(tǒng)，其特征在于包括具有上述地埋環(huán)形線圈的振蕩電路，該振蕩電路連接濾波整形放大電路，該濾波整形放大電路連接MCU信號處理單元，該MCU信號處理單元連接顯示單元。
本實用新型的技術(shù)效果如下由于本實用新型的地埋環(huán)形線圈，采用了雙線線圈結(jié)構(gòu)，運用了互感原理，因此，采用該地埋環(huán)形線圈有利于構(gòu)成互感器來產(chǎn)生頻率振蕩電路。
由于采用了同軸電纜，使得該地埋環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)更為簡單，易于制作。
由于本實用新型的振蕩電路，利用上述地埋環(huán)形線圈的雙線線圈結(jié)構(gòu)，形成兩路基本振蕩單元，這樣雙線線圈的兩根電纜構(gòu)成1個基本的互感器，利用2根電纜線之間的互感構(gòu)成反饋電路，有利于使該振蕩電路產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩頻率。
由于本實用新型的停車位檢測系統(tǒng)，利用了上述地埋環(huán)形線圈的雙線線圈結(jié)構(gòu)及其簡單的振蕩電路，可以有效防止溫度、濕度、噪音等干擾，性能可靠，接線容易；可以大范圍應(yīng)用于開放式停車場對車輛的檢測，和入出車的判別，使停車場可以對每個車位進行單獨控制；該車輛檢測器對車輛檢測可以達到100％準確率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)。
圖2為本實用新型的地埋環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實用新型的振蕩電路結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖4為本實用新型的停車位檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
附圖標記列示如下1-地埋環(huán)形線圈，2-頻率發(fā)生電路，3-頻率濾波放大電路，4-MCU信號處理單元，5-顯示單元，M-同軸電纜屏蔽層，M1-電纜M的前端，M2-電纜M的后端，N-同軸電纜芯線，N1-電纜N的前端，N2-電纜N的后端。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
從圖1和圖2比較可以看出，現(xiàn)有技術(shù)中的環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)一般由單根線繞制而成，而本實用新型的地埋環(huán)形線圈，采用了雙線線圈結(jié)構(gòu)，運用了互感原理，因此，采用該地埋環(huán)形線圈有利于構(gòu)成互感器來產(chǎn)生頻率振蕩電路。如圖2所示，本實用新型的地埋環(huán)形線圈由同軸電纜或者2線平行繞制而成。其中M是一根電纜，N是另一根電纜。M1為電纜M的前端，M2為電纜M的后端，N1為電纜N的前端，N2為電纜N的后端。如果直接采用同軸電纜，則M為同軸電纜屏蔽層，N為同軸電纜芯線。當線圈固定時，需要把M2和N1壓接在一起。本實用新型所用到的環(huán)形地埋線圈一般繞成方形結(jié)構(gòu)1米*1米，繞制成圓形或橢圓形也可。繞制圈數(shù)1-2圈。
如圖3所示的本實用新型的振蕩電路結(jié)構(gòu)原理，該電路采用平衡電路結(jié)構(gòu)。其中M是一根電纜，N是另一根電纜。M1為電纜M的前端，M2為電纜M的后端，N1為電纜N的前端，N2為電纜N的后端。如果直接采用同軸電纜，則M為同軸電纜屏蔽層，N為同軸電纜芯線。C1、C2、C3、C4是電容，其中C1、C2分別和線圈構(gòu)成基本振蕩單元，C3、C4是耦合電容，起到隔直通交的作用；R1、R2、R3是電阻；Q1、Q2是場效應(yīng)管(FET)，起到斬波整形作用，方波輸出。FREQ是頻率輸出端。
作為本實用新型的停車位檢測系統(tǒng)，具體實施過程敘述如下按照圖2固定連接該地埋環(huán)形線圈，其中M2和N1壓接在一起，根據(jù)圖3電路原理圖分析可以看出由電纜M和C1構(gòu)成基本振蕩單元，由電纜N和C2構(gòu)成另一路基本振蕩單元，輸出信號通過C3隔直通交送到Q1的柵極G上，由電纜M和C1構(gòu)成的另一路通過C4輸出到Q2的柵極G上，原理是相同的。由于M和N這2根電纜線形成的線圈之間的互感耦合產(chǎn)生感生電動勢來形成電路正反饋，使N2端和M1端都輸出穩(wěn)定的正弦波波形，正弦波波形通過C3和C4去掉直流成分，把交流部分的正弦波送到Q1和Q2的G端，通過FET管，在FREQ端輸出方波。該方波具有穩(wěn)定的振蕩頻率。當有車輛停留在該線圈上時，F(xiàn)REQ端輸出的方波頻率將增大。通過圖4可以看出，由雙線平行電纜環(huán)形線圈1構(gòu)成的頻率發(fā)生電路2產(chǎn)生的上述方波，把該方波經(jīng)過濾波整形放大電路3處理后送到MCU信號處理單元4，經(jīng)過軟件模糊算法求出入車頻率閥值、出車頻率閥值、空車頻率值和安定值等來進行出入車進行判別，并可以對因溫度、濕度和其他干擾因數(shù)引起的頻率異常變化進行自動跟蹤和校正。經(jīng)過上述軟硬件處理，單片處理機MCU就可以輸出有無車信號，并由顯示單元5顯示，以及根據(jù)入車和出車做出相應(yīng)的控制輸出。
總之，本實用新型提出了一種新的地埋環(huán)形線圈和新的停車位檢測方式，主要用于有固定車位的停車場車輛的檢測有無和入出車的判別。這種新的停車位檢測方式主要特征是利用雙線電纜平行繞制做成的環(huán)形線圈，雙線電纜既可以自制，也可以直接采用同軸電纜；由該環(huán)形線圈來構(gòu)成互感器來產(chǎn)生頻率振蕩電路。由這種雙線平行繞制的環(huán)形線圈利用2根電纜之間的互感原理構(gòu)成基本振蕩電路，當有車輛停留在線圈上，改變線圈的電感，增大環(huán)形線圈的2根電纜之間的互感系數(shù)，導(dǎo)致該振蕩電路的頻率發(fā)生變化，把頻率信號經(jīng)過濾波和放大電路送到單片機MPU進行信號處理就可以根據(jù)頻率的變化檢測出車輛的有無。而直接采用同軸電纜來制作該環(huán)形線圈更是為實施該方案提供了可靠保障。
該停車位檢測方式利用同軸電纜或類似的雙線平行電纜做成的環(huán)形線圈埋在地表面，由該雙線線圈中的1根電纜和電容C構(gòu)成1路基本振蕩單元，而由該雙線線圈中的另1根電纜和電容C構(gòu)成另1路基本振蕩單元，當把該雙線線圈在接線時，1根電纜的頭跟另1根電纜的尾相連在一起，如圖2，這樣雙線線圈的兩根電纜構(gòu)成1個基本的互感器，利用2根電纜線之間的互感構(gòu)成反饋電路，使該振蕩電路產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩頻率。當有車輛停留在線圈上時，線圈的電感發(fā)生改變，增大環(huán)形線圈的2根電纜之間的互感系數(shù)，從而引起線圈振蕩電路頻率變化，把該頻率送到單片機MCU處理中心經(jīng)過軟件模糊算法求出入車頻率閥值、出車頻率閥值、空車頻率值和安定值等來進行出入車進行判別，并且可以對因溫度、濕度和其他干擾因數(shù)引起的異常變化進行自動跟蹤和校正。
應(yīng)當指出，以上所述具體實施方式
可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本實用新型，但不以任何方式限制本實用新型。因此，盡管本說明書參照附圖和實施例對本實用新型已進行了詳細的說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或者等同替換；而一切不脫離本實用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型專利的保護范圍當中。
權(quán)利要求1.地埋環(huán)形線圈，包括電纜線，其特征在于所述電纜線為兩根，該兩根電纜線形成平行環(huán)繞于同一軸心的線圈結(jié)構(gòu)，其中一根的前端與另一根的后端連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地埋環(huán)形線圈，其特征在于所述電纜線直接采用同軸電纜，所述兩根電纜線中的一根為同軸電纜屏蔽層，另一根為同軸電纜芯線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地埋環(huán)形線圈，其特征在于所述線圈結(jié)構(gòu)的繞制圈數(shù)為1圈或2圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的地埋環(huán)形線圈，其特征在于所述線圈結(jié)構(gòu)的形狀呈方形或圓形或橢圓形。
5.振蕩電路，其特征在于包括上述地埋環(huán)形線圈，該地埋環(huán)形線圈中的兩根電纜線分別與兩個電容構(gòu)成兩路基本振蕩單元，該兩路基本振蕩單元的輸出信號分別通過電容耦合到具有頻率輸出端的方波電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的振蕩電路，其特征在于所述方波電路包括兩個場效應(yīng)管，該兩個場效應(yīng)管的柵極分別對應(yīng)接收兩路基本振蕩單元的輸出信號。
7.停車位檢測系統(tǒng)，其特征在于包括具有上述地埋環(huán)形線圈的振蕩電路，該振蕩電路連接濾波整形放大電路，該濾波整形放大電路連接MCU信號處理單元，該MCU信號處理單元連接顯示單元。
專利摘要本實用新型提供一種改進的地埋環(huán)形線圈，包括電纜線，其特征在于所述電纜線為兩根，該兩根電纜線形成平行環(huán)繞于同一軸心的線圈結(jié)構(gòu)，其中一根的前端與另一根的后端連接在一起。采用該地埋環(huán)形線圈有利于構(gòu)成互感器來產(chǎn)生頻率振蕩電路。本實用新型還提供一種振蕩電路，該振蕩電路能夠利用地埋環(huán)形線圈的特點，形成兩路基本振蕩單元，有利于使該振蕩電路產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩頻率。本實用新型還提供一種停車位檢測系統(tǒng)，采用該停車位檢測系統(tǒng)能夠?qū)ν＼囄皇欠裢７庞熊囕v進行準確的檢測，并且通過進一步完善，能夠使檢測有無車輛的準確率達到100％。
文檔編號G08G1/123GK2870035SQ20062002277
公開日2007年2月14日 申請日期2006年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者鄭越, 劉蘇阿 申請人:阿斯達克(北京)科技發(fā)展有限公司