列,所述無線收發(fā)模塊采用CCllOl無線收發(fā)模塊,所述第一高速儀器放大器和所述第二高速儀器放大器均采用INA331放大器。
[0047]其中,LDO芯片TLV70030D將電池輸入電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的3伏電壓為整個電路供電。
[0048]磁阻傳感器主要包括巨磁阻(GMR)、各向異性磁阻(AMR)、隧道磁阻(TMR)。這三種磁阻傳感器都能感應(yīng)到車輛到來引起的周圍地球磁場的變化。本實施例中,采用AMR磁阻傳感器。磁阻傳感器芯片選用HoneyWel I公司的單軸傳感器HMC1021Z,該模擬傳感器具有納秒級的響應(yīng)頻率,至少可以在5kHz的間歇周期供電中正常工作。HMC1021Z是一個惠斯通電橋,電阻為I千歐,對于3伏供電,一個傳感器芯片消耗的電流為3mA。為了降低工作電流,對磁阻傳感器進行了間歇供電控制。在不需要對傳感器進行采樣的時間內(nèi)關(guān)斷傳感器供電。供電控制芯片采用一種P溝道的MOS管FDN304P,實現(xiàn)磁阻傳感器供電電流通斷控制,該芯片開關(guān)響應(yīng)速率為納秒級,可實現(xiàn)磁阻傳感器的高速通斷電控制。且關(guān)斷電流極低(IuA),可保證關(guān)斷電流時傳感器低功耗。
[0049]本實施例中,AMR傳感器檢測到的模擬信號送入高速儀器放大器中。由于為了降低功耗,磁阻傳感器會處于高速通斷的工作狀態(tài),輸出信號也是至少為1kHz的高頻信號,因此本實施例中,采用TI公司的高速低功耗儀器放大器INA331,該放大器響應(yīng)速率也是在納秒級,保證5kHz的信號不會失真。微控制器采用TI公司的低功耗芯片MSP430系列,無線收發(fā)模塊為TI公司的CCl 101,工作于433MHz。
[0050]實施例二
[0051]如圖3所示,利用本實用新型實施例一提供的無線地磁車檢器進行間歇變頻供電的方法,可以包括如下步驟:
[0052]SI,判斷第一磁阻傳感器是否檢測到車輛到來的信號,如果是,則轉(zhuǎn)到S2,否則,采用第一頻率間歇供電;
[0053]S2,采用第二頻率間歇供電,第二頻率高于第一頻率;
[0054]S3,判斷第二磁阻傳感器是否檢測到車輛到來的信號,如果是,則轉(zhuǎn)到S4,否則,找到S6 ;
[0055]S4,判斷第一磁阻傳感器或第二磁阻傳感器是否檢測到車輛離開的信號,如果是,則轉(zhuǎn)到S5,否則,轉(zhuǎn)到S7 ;
[0056]S5,計算和處理單車信息,并進入下一個循環(huán);
[0057]S6,判斷第二磁阻傳感器是否檢測超時,如果是,則認(rèn)為車輛停止,并轉(zhuǎn)到S5,否則轉(zhuǎn)到S2 ;
[0058]S7,判斷第一磁阻傳感器或第二磁阻傳感器是否檢測超時,如果是,則認(rèn)為車輛停止,并轉(zhuǎn)到S5,否則轉(zhuǎn)到S4。
[0059]為了降低磁阻傳感器的功耗,延長電池的使用壽命,本實施例中,采用間歇供電的方式,但是,在ADC模塊所需要的磁阻傳感器的供電時間長度一定的情況下,間歇供電頻率越低,供電與關(guān)斷的時間比例就越小,磁阻傳感器貢獻的功耗就越小,反之,供電與關(guān)斷的時間比例就越大,磁阻傳感器貢獻的功耗就越大。而采用較低的間歇供電頻率,在一個周期內(nèi),磁阻傳感器供電的時間短,關(guān)斷的時間長,雖然降低了功耗,但是,可能導(dǎo)致在關(guān)斷的時間段內(nèi),車輛通過,從而使得磁阻傳感器無法檢測到車輛的信息,或者誤測,因此,為了提高測量的準(zhǔn)確性,本實施例中,當(dāng)車輛到來時,提高磁阻傳感器的間歇供電頻率,如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的,當(dāng)間歇供電頻率比較高,達到一定值時,可以看成是連續(xù)供電的工作方式,因此,不會出現(xiàn)磁阻傳感器無法檢測到車輛的信息,或者誤測的情況。而在提高車檢信息準(zhǔn)確的前提下,為了進一步降低磁阻傳感器的功耗,延長電池的使用壽命,本實施例中,在車輛未到來時,使用較低的間歇供電頻率,但是該供電頻率保證足以能夠檢測到車輛的到來信息。
[0060]其中,微控制器通過控制供電控制芯片,實現(xiàn)磁阻傳感器的通斷,當(dāng)磁阻傳感器檢測到車輛到來信息,并將信號通過ADC模塊傳送至微控制器后,微控制器通過控制供電控制芯片,實現(xiàn)間歇供電頻率的提高,當(dāng)磁阻傳感器檢測到車輛離開的信息,并將信號通過ADC模塊傳送至微控制器后,微控制器通過控制供電控制芯片,實現(xiàn)間歇供電頻率的降低。
[0061]而無論采用多大的頻率,通過微控制器控制磁阻傳感器,使其處于周期間歇供電模式下,極大的降低了功耗。
[0062]其中,所述第一頻率為10Hz?IkHz,所述第二頻率為IKHz?1kHz。車輛未到來時,采用10Hz?IkHz的間歇供電頻率,能夠保證檢測到車輛的到來;車輛到來后,采用IKHz?1kHz的間歇供電頻率,能夠保證車速的檢測準(zhǔn)確度。
[0063]實施例三
[0064]如圖4所示,本實施例對本實用新型實施例一提供的無線地磁車檢器,進行MCU程序無線更新的方法,可以包括如下步驟:
[0065]Al,路側(cè)節(jié)點無線廣播MCU程序進入更新等待狀態(tài)的命令;
[0066]A2,所有無線地磁車檢器收到MCU程序進入更新等待狀態(tài)的命令后,向路測節(jié)點發(fā)送應(yīng)答,同時,MCU程序進入更新等待狀態(tài);
[0067]A3,路側(cè)節(jié)點收到所有無線地磁車檢器發(fā)送的應(yīng)答后,按照設(shè)備序號,逐一向每個無線地磁車檢器發(fā)送MCU程序立刻更新的命令;
[0068]A4,每個無線地磁車檢器在Flash中設(shè)置應(yīng)用程序無線更新標(biāo)志,并進行設(shè)備重啟O
[0069]采用上述方法,可以便于無線地磁車檢器的后期維護,能夠在不取出已經(jīng)埋設(shè)在道路下方的無線地磁車檢器的情況下,完成程序代碼的更新。
[0070]實施例四
[0071]為了保證無線地磁車檢器應(yīng)用程序更新失敗后,無線地磁車檢器仍然可以工作,本實施例為本實用新型實施例一提供的無線地磁車檢器,提供了一段“啟動程序”,該程序與應(yīng)用程序不在同一個代碼區(qū),可以獨立工作。設(shè)備重啟后,首先執(zhí)行該啟動程序,如果發(fā)現(xiàn)Flash存在“應(yīng)用程序無線更新標(biāo)志”,則開始無線更新MCU中應(yīng)用程序。否則,取消更新,正常執(zhí)行原始的應(yīng)用程序。
[0072]如圖5所示,具體的方法可以為:
[0073]在實施例三提供的無線更新的方法中,A4之后還包括如下步驟:
[0074]BI,設(shè)備重啟后,判斷應(yīng)用程序無線更新標(biāo)志是否存在,如果是,則轉(zhuǎn)到B2,否則,轉(zhuǎn)到B5 ;
[0075]B2,發(fā)送應(yīng)用程序無線更新請求;
[0076]B3,等待無線接收應(yīng)用程序更新代碼;
[0077]B4,判斷等待時間是否超過三秒,如果是,則轉(zhuǎn)到B7,否則,判斷是否收到應(yīng)用程序更新代碼,如果是,則轉(zhuǎn)到B8,否則,轉(zhuǎn)到B3 ;
[0078]B5,執(zhí)行應(yīng)用程序;
[0079]B6,判斷是否收到應(yīng)用程序無線更新命令,如果是,則轉(zhuǎn)到A4,否則,轉(zhuǎn)到B5 ;
[0080]B7,清除Flash中的應(yīng)用程序無線更新標(biāo)志,然后轉(zhuǎn)到B5 ;
[0081]B8,接收應(yīng)用程序更新代碼,并校驗,判斷是否接收成功,如果是,則轉(zhuǎn)到B9,否則,轉(zhuǎn)到B2 ;
[0082]B9,擦除應(yīng)用程序原始代碼,寫入更新代碼并進行讀出校驗,判斷應(yīng)用程序是否更新成功,如果是,則轉(zhuǎn)到B7,否則,轉(zhuǎn)到B2。
[0083]實施例五
[0084]采用實施例一提供的無線地磁車檢器和實施例二提供的間歇變頻供電方法,在外場檢測車速。
[0085]其中,第一磁阻傳感器與第二磁阻傳感器的距離設(shè)置為120mm ;兩個磁阻傳感器的幾何連線與車輛行駛方向平行。按照車輛行駛中經(jīng)過兩個磁阻傳感器的順序,將車輛最先進過的磁阻傳感器,標(biāo)記為第一磁阻傳感器,將車輛后面經(jīng)過的磁阻傳感器,標(biāo)記為第二磁阻傳感器。
[0086]小客車以60km/h速度(采用手持式雷達測速儀檢測的結(jié)果,該測速儀測速誤差為正負lkm/h)通過兩個磁阻傳感器上方時,兩個磁阻傳感器的輸出電壓隨時間變化的實際曲線如圖6所示。圖6中,曲線I為第一磁阻傳感器檢測的信號,曲線2為第二磁阻傳感器檢測的信號。
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