用於車輛測速的紅外發射與接收電路模塊的製作方法
2023-05-20 11:58:46 2
專利名稱：用於車輛測速的紅外發射與接收電路模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於車輛測速的紅外發射與接收電路模塊。
背景技術：
目前已有的一些測速模塊，包括超聲測速、雷射測速、地感線圈測速等等電路模塊。超聲波測速由於聲速參加運算，聲速受溫度的影響變化較大，所以不適合在溫度變化範圍大的地方作精確測量，若要提高精度，必須加大成本。雷射測速其產品價格較高，不適合大範圍推廣使用。地感線圈測速時一般需要用到兩個線圈，兩個線圈的中間區域即為超速監測區域。機動車進入第一個線圈，電路中即會產生電磁感應，伴隨觸發計時器計時；當走出第二個線圈，計時過程結束，根據兩線圈間的距離及兩線圈產生感應的時間差，再用距離除以時間這種方式就不難算出車輛在經過超速監測區域時的運行速度。很多時候為了提高測速時的準確度，可以繼續加入第三個線圈，再計算出車輛經過三個線圈的平均值來將其 作為最後的測量值。相較於其它現有的測速方式，這個系統沒有更多精密高智能化的設備卻又能獲得相對高的捕獲率，性價比較高。但是它也存在不足之處，比如安裝施工的過程中可能會破壞路面等，線圈在地下時會因環境影響發生形變，並且會受到重型車輛在路面行駛時對其擠壓、路面修理等不同方式的損壞，這樣在2-3年的時間內就需要及時對線圈更換處理，嚴重增加了相關費用；所以如何提供一種精確度高、反應快、體積小、安裝維護方便的測速模塊，是本領域的技術難題。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種方便在道路上安裝部署、也適於攜帶移動部署，精確度高、反應快的，適用於車輛測速的紅外發射與接收電路模塊。為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種用於車輛測速的紅外發射與接收電路模塊，包括紅外探測單元和無線發送模塊；所述紅外探測單元包括一對用於得到一車輛經過的位移時間信號的紅外線收發模塊組，與所述紅外線收發模塊組相連的根據所述位移時間信號計算出該車輛的速度信號並把該速度信號轉變成無線信號的MCU模塊；所述無線發送模塊與所述MCU模塊相連的適於發送所述MCU模塊輸出的無線信號。所述MCU模塊還與發送端顯示模塊相連。本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點(I)採用紅外線收發模塊組來進行車輛測速，紅外線位於可見光譜之外，可用於各種檢測領域，具有檢測精度高、反應快、抗幹擾性好的特點；(2)該測試模塊緊湊小巧，前端信號採集及發送模塊與後端接收及處理模塊是分離的，模塊間無線連接，發送模塊和接收模塊都採用超大規模集成電路，體積小、功耗低；(3)紅外檢測部分與無線發送單元集成為一個整體，被封裝在一個高強度殼體內，體積小、結構緊湊、方便在道路上安裝；系統既可以大規模布設在城市道路路面用於全天候實時車速監測，也可以隨行攜帶使用，根據監測需要在測速路段快速部署，通過自動組網，快速進入監測狀態，實現特定路段快速、精確測量的目的；(3)該測試模塊既可以以單機方式獨立工作，實現道路上單點速度監測，也可以與其他無線節點一起組成網絡，實現城市道路的全面速度監測(4)無線信號可以採用多種形式，以解決收發裝置在不同應用環境下面對的問題。
為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據的具體實施例並結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中圖I為本實用新型的紅外發射與接收電路模塊的結構示意圖；圖2為本實用新型的無線接收單元電路的結構示意圖；圖3為本實用新型的紅外線收發模塊組的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明實施例I見圖1-2，一種用於車輛測速的紅外發射與接收電路模塊，包括紅外探測單元I、第一無線發送模塊201 ;所述紅外探測單元I包括一對用於得到一車輛經過的位移時間信號的紅外線收發模塊組101，與所述紅外線收發模塊組101相連的根據所述位移時間信號計算出該車輛的速度信號並把該速度信號轉變成無線信號的第一 MCU模塊102 ;所述第一無線發送模塊201與所述第一 MCU模塊102相連的適於發送所述第一 MCU模塊102輸出的無線信號；所述紅外發射與接收電路模塊還包括無線接收單元電路3，該無線接收單元電路3包括無線接收單元電路301，與所述無線接收單元電路301相連的適於處理無線接收信號的第二 MCU模塊302。所述第二 MCU模塊302還與接收端顯示模塊304相連。所述第一 MCU模塊102還與發送端顯示模塊103相連。為了對速度進行後期系統處理，所述第二 MCU模塊302還與PC主機305相連。當需要組網時，所述第二 MCU模塊302還與第二無線發送模塊202相連，第二 MCU模塊302及第二無線發送模塊202共同組成一個網絡節點。為了滿足遠程數據採集傳輸需要，第二 MCU模塊302還可以與其它無線模塊組成無線網絡。所以，為了滿足無線信號的多樣性，所述第一無線發送模塊201和無線接收單元電路3的無線信號為RF信號或WIFI信號。RF信號為射頻信號；WIFI信號為無線網絡信號，可以把所述第一無線發送模塊201作為若干個無線網絡結點與所述無線接收單元電路3相連。RF信號有多種工作頻率，可用於點對點通訊，自主協議網絡，或基於IEEE802. 15. 4協議及Zigbee協議的網絡等；WIFI信號是基於IEEE 802. 11協議族的無線區域網路信號。可以把所述無線發送單元電路作為Zigbee網絡或無線區域網路中的無線網絡結點與其它網絡節點相連。所述第一無線發送模塊201和無線接收單元電路3的無線信號為RF信號或WIFI信號。[0023]所述第一 MCU模塊102和第二 MCU模塊302可以採用片上系統晶片CC2530 ；CC2530是用於2. 4-GHz IEEE 802. 15. 4、ZigBee和RF4CE應用的一個真正的片上系統(SoC)解決方案。它能夠以非常低的總的材料成本建立強大的網絡節點。CC2530結合了領先的RF收發器的優良性能，業界標準的增強型8051 CPU，系統內可編程快閃記憶體，8-KB RAM和許多其他強大的功能。CC2530有四種不同的快閃記憶體版本CC2530F32/64/128/256，分別具有32/64/128/256KB的快閃記憶體。CC2530具有不同的運行模式，使得它尤其適應超低功耗要求的系統。運行模式之間的轉換時間短進一步確保了低能源消耗。還可以採用無線收發模塊CCllOl和MCU電路(如51系列單片機或其它嵌入式晶片)配合工作。見圖3，所述紅外線收發模塊組101的工作原理。 所述紅外線收發模塊組101包括紅外發射與接收模塊；紅外發射與接收模塊是紅外車輛檢測系統的重要組成部分，是發射接收一體化紅外探測模塊。該模塊由發射部分和接收部分組成，兩部分安裝在一個殼體內，構成一個整體。模塊實現紅外光發射與接收功能。模塊以漫反射方式工作，紅外發射部分發出的高亮度紅外光照射到車輛上，車身反射光被接收部分接收，模塊探測到車輛存在。發射模塊由紅外光學組件及電路部分組成，發射光學組件主要實現紅外光束的聚集與準直，形成具有一定亮度、指向和發散角度的光束，以便在設計距離上實現光投射；發射模塊電路部分由紅外發射管，紅外發射驅動電路，調製電路、編碼電路、晶體振蕩電路及電源穩壓電路組成，紅外光經調製驅動後獲得特定編碼的光信號。接收模塊也由光學組件及接收電路組成，光學組件實現紅外窄帶濾波，紅外光匯集功能，經濾波、匯聚後的紅外光投射到紅外接收傳感器上。接收部分光學組件由透鏡腔、匯聚透鏡組、窄帶濾波器及模塊殼體組成。接收電路包括前端放大電路，信號調理電路，解碼電路及電源穩壓電路組成。紅外發射接收模塊外部接口有三個弓丨腳，分別為VCC、GND、輸出端。接上電源後，當模塊上方沒有遮擋物時，輸出端為高電平，當有遮擋物出現時，輸出電壓為低電平。根據模塊輸出狀態可以判斷模塊側方或上方是否有車輛經過，沒有車輛經過時輸出端為高電平，當有車通過時，變為低電平，觸發中斷。實施例2為了實現精確的多點測量，可以採用多個所述紅外發射與接收電路模塊分布在道路邊，通過無線接收單元電路3對無線信號進行匯總，對該道路整體通行能力進行計算。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而並非是對本實用新型的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬於本實用新型的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本實用新型的保護範圍之中。
權利要求1.一種用於車輛測速的紅外發射與接收電路模塊，其特徵在於包括紅外探測單元和無線發送模塊； 所述紅外探測單元包括一對用於得到一車輛經過的位移時間信號的紅外線收發模塊組，與所述紅外線收發模塊組相連的根據所述位移時間信號計算出該車輛的速度信號並把該速度信號轉變成無線信號的MCU模塊；所述無線發送模塊與所述MCU模塊相連的適於發送所述MCU模塊輸出的無線信號。
2.根據權利要求I所述的用於車輛測速的紅外發射與接收電路模塊，其特徵在於，所述MCU模塊還與發送端顯示模塊相連。
專利摘要本實用新型涉及一種用於車輛測速的紅外發射與接收電路模塊，包括紅外探測單元和無線發送模塊；所述紅外探測單元包括一對用於得到一車輛經過的位移時間信號的紅外線收發模塊組，與所述紅外線收發模塊組相連的根據所述位移時間信號計算出該車輛的速度信號並把該速度信號轉變成無線信號的MCU模塊；與所述MCU模塊相連的適於發送所述MCU模塊輸出的無線信號的無線發送模塊。本電路模塊採用紅外組件配合高性能MCU來進行車輛測速，具有檢測精度高、反應快，抗幹擾性好，體積小、功耗小的特點。
文檔編號G01P3/68GK202710592SQ201220414890
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月21日 優先權日2012年8月21日
發明者王建穎, 周宏生, 程紅林, 李德傑, 楊興運, 錢旺旺, 錢森俊, 葉永 申請人:徐州工程學院