[发明专利]一种机动车特征数据采集分析器及分析方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及智能交通车辆环形线圈检测技术领域，具体的说是一种用于机动车辆各类特征数据采集、统计与分析的仪器及方法。

[背景技术]

随着国内智能交通行业的发展，机动车辆及交通信息检测分析技术应用范围随之扩大，交通违法行为管理、道路流量监测、特定场合客流分析、交通事件检测等综合分析管理系统所需要的基础信息均依靠对机动车辆特征数据的检测分析。

目前国内外的机动车信息检测模式主要有环形线圈、雷达、微波、红外、激光、超声波，由于受到技术原理局限，只有环形线圈检测模式能够满足多方面的车辆信息及特征采集要求，其他技术模式均只能做到车辆存在及速度检测，但是环形线圈检测模式响应时间长，从而影响到检测精度，如车速误差、小范围内车辆定位偏差；采样周期长（2-100ms）造成采样量不足，从而影响检测灵敏度和车型判别等需要大量采样点的特征分析功能的需求，如产生车型分析误差、遇到复杂地形地况（如大桥桥面下设钢筋、铁板等状况）无法检测到车辆存在。

不仅如此，国内外现有的环形线圈检测技术均采用模拟振荡器循环起振技术，当车辆通过道路上埋设的线圈时，引起由车检器和线圈组成的振荡电路频率变化，车检器频率设定为每秒千余次采样分析判断是否有车通过，同时刻仅一路振荡器起振，虽无相邻线圈频率干扰问题，但扫描速度慢，例采样周期是0.5ms，扫描16路线圈就用时8ms，使测速精度大为降低。

若改用同步起振技术则可避免以上问题，但国内外现有的检测器均无法克服模拟振荡器的互相干扰问题，一旦发生干扰，线圈数据将不能真实反映车辆通过状态，造成误判，严重时车检器就不能使用。

[发明内容]

本发明的目的在于改进现有环形线圈检测技术，利用二次高频采样原理的同步起振技术，提供一种无干扰、检测精确的采集分析器及分析方法。

为实现上述目的，设计一种机动车特征数据采集分析器，包括壳体、线路板、线圈、振荡器、波形放大整流器、高速脉冲采样电路、数字集成电路CPLD、中央处理器CPU、串口连接电路，其特征在于线路板上6个线圈的信号输出端分别连接6个振荡器的信号输入端，6个振荡器的信号输出端分别连接数字集成电路CPLD的信号输入端，CPLD的信号输出端连接中央处理器CPU的信号输入端，CPU的信号输出端设有继电器信号输出电路和两个串行接口模块SP3223EEY及TTL电平信号输出电路，车辆通过线圈感应的状态将数据显示在计算机上便于分析。

振荡器由电感L11的一端连接5伏直流电源，电感L11的另一端连接电阻R92一端，电阻R92另一端连接电阻R76一端，电阻R76另一端接地，电阻R76上并联电容C25,在电感L11和电阻R92之间抽头一端分别连接电容C54一端、电容C53一端、线圈T1的3端，在电阻R92与电阻R76之间抽头连接三极管Q1基极，电容C54另一端分别与振荡器SWDIP4的1端2端、电容C35的一端、三极管Q1发射极、电阻R75一端连接，电阻R75另一端接地，电容C53另一端连接振荡器的4端，线圈T1的4端接电容C45一端、电容C35另一端、三极管Q1集电极，电容C45另一端接振荡器的3端，在三极管Q1发射极接有反向的二极管D1,二极管D1的正极连接数字集成电路CPLD的信号输入端， CPLD的八路数据输出信号接中央处理器CPU信号输入端，线圈T1的1端设有电阻R100与电容C77并联电路，并与线圈T1的2端接线圈的输出信号线。

中央处理器CPU型号为C8051F340的P0.6端上设有U2型号为C8051F340/1/45电路，在CPU的P0.3端上设有集成电路U10，型号为CAT25040。

串口连接器U8型号为SP3223EEY的17、8、16、9端上分别设有电阻R212、电阻R213、电阻R214、电阻R218一端，电阻R212、电阻R213、电阻R214、电阻R218另一端分别连接双排插针S1的2、4、6、8端，U8的V+端连接电容C24一端，电容C24另一端连接电容C2，并抽头一端接地，电容C2另一端连接U8的V-端，U8的2端、4端、电容C72串联，U8的5端、6端、电容C73串联，U8的18端接地，U8的11端为信号输出端。

CPU输入端设有线圈，数据通过8位数据线传输，外扩设有一SPI接口的FLASH芯片，存储设置的参数，掉电不丢失。