隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加速發(fā)展的勢頭，交通量在快速增長，隨之而來的便是道路擁堵、大氣污染.以及交通事故帶來的危害。為緩解道路擁堵、改善出行條件、提高道路安全性.智能交通控制系統(tǒng)作為一種非現(xiàn)場執(zhí)法手段.可對闖紅燈、超速、逆行、違章變道行駛、壓黃線等多種違法現(xiàn)象起到迅速的監(jiān)控、抓拍、遠(yuǎn)程傳輸.為迅速的獲取違章證據(jù)及時(shí)處理交通違章，提供行之有效的監(jiān)測手段.為減少和避免交通事故的發(fā)生起到積極作用。因此.在文章中所開發(fā)的車輛檢測器.其作用是為智能交通控制系統(tǒng)提供足夠的信息以便于最優(yōu)的控制。從智能交通控制系統(tǒng)的應(yīng)用形式上可以看出智能車輛檢測器是交通信息采集的一個(gè)重要組成部分。
一、車輛檢測器
車輛檢測器是高速公路和城市交通道路監(jiān)控系統(tǒng)中不可缺少的組成部分.主要是通過數(shù)據(jù)采集和設(shè)備監(jiān)視等方式.向監(jiān)控系統(tǒng)中的信息處理和信息發(fā)布單元提供各種交通參數(shù).作為監(jiān)控中心分析、判斷、發(fā)出信息和提出控制方案的主要依據(jù)。因此，車輛柃測器及其檢測技術(shù)水平的高低直接影響到公路交通監(jiān)控系統(tǒng)的整體運(yùn)行管理水平。
目前我們在現(xiàn)場應(yīng)用的環(huán)形線圈車輛檢測器.是一種基于電磁感應(yīng)原理的車輛檢測器.它的傳感器是一個(gè)埋在路面下.通有一定丁作電流的環(huán)形線圈(一般為2米x l米)。當(dāng)車輛通過環(huán)形地埋線圈或停在環(huán)形地埋線圈上時(shí).車輛自身鐵質(zhì)切割磁通線，引起線閣同路電感壁的變化.榆測器通過檢測該電感變化量就可以檢測出車輛的存在.檢測這個(gè)電感變化量一般來說有兩種方式：一種是利用相位鎖存器和相位比較器，對相位的變化進(jìn)行檢測.另一種方式則是利用由環(huán)形地埋線圈構(gòu)成回路的耦合電路對其振蕩頻率進(jìn)行檢測。我們這里采用了后一種檢測方式。正常情況下.機(jī)動(dòng)車輛沒處在環(huán)形地埋線圈所在位置的時(shí)候.耦合電路振蕩頻率保持恒定.在單位時(shí)間段測得的脈沖個(gè)數(shù)基本保持不變.當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛經(jīng)過環(huán)形地埋線圈所在位置時(shí).由于耦合電路振蕩頻率的增大.使得單片機(jī)在單位時(shí)間段測得的脈沖個(gè)數(shù)也相應(yīng)增加。設(shè)地埋線圈所在位置無機(jī)動(dòng)車時(shí)單位時(shí)間段單片機(jī)測得的脈沖個(gè)數(shù)為PN.當(dāng)機(jī)動(dòng)車輛經(jīng)過地埋線圈所在位置時(shí)單位時(shí)間段單片機(jī)測得的脈沖個(gè)數(shù)為PM.脈沖增量△E為PM與PN的差值即△E=PM-PN，脈沖增量的經(jīng)驗(yàn)閥值△T預(yù)先設(shè)定在EEPROM中.當(dāng)△E≥△T時(shí)認(rèn)為有車.△E<△T時(shí)認(rèn)為無車，從而判斷有無車輛通過當(dāng)前車道。
二、車輛檢測器硬件設(shè)計(jì)
該車輛檢測器是所示以C8051F121芯片為主的應(yīng)用系統(tǒng)。各通道經(jīng)74HC18三線譯碼芯片選擇后使能產(chǎn)生振蕩信號.電路產(chǎn)牛的該振蕩信號再經(jīng)集成運(yùn)算LM293整形電路整形后形成脈沖信號，送人C8051F121芯片的ECI引腳.利用可編程計(jì)數(shù)器和捕捉模塊功能啟動(dòng)定時(shí)器T0對上述脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，判斷有無車輛通過當(dāng)前車道。當(dāng)有車輛經(jīng)過時(shí).車輛狀態(tài)在車輛檢測器的面板上顯示，并通過C8051Fl21芯片的UART0接口經(jīng)MAX202串口芯片轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的RS232信號.將車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)中，經(jīng)后臺軟件處理.實(shí)現(xiàn)違章車輛的抓拍功能。在應(yīng)用中，把紅燈信號板發(fā)送過來的RS422信號經(jīng)MAX488芯片轉(zhuǎn)換后的信號送到C8051F121芯片的UARTI接口.再將接收到的數(shù)據(jù)通過UART0接口發(fā)送到上位機(jī)中。
