1、感应回路检测器 当车辆停止或通过线圈回路时,回路的电感减小[8]。降低的电感会增加振荡频率,并使电子单元向控制器发送一个脉冲,指示车辆的存
1、 感应回路检测器
当车辆停止或通过线圈回路时,回路的电感减小[8]。降低的电感会增加振荡频率,并使电子单元向控制器发送一个脉冲,指示车辆的存在或通过[9]。
优点:操作简单;技术成熟;设备成本较低;设计灵活,能够满足各种应用。
缺点:安装和修理的流量中断;与路面不良相关的安装和使用不合标准安装程序相关的故障;需要多个检测器来测量位置;线环受到交通和温度的压力。
2、压电传感器
压电材料在受到机械冲击或振动时产生电压。相反极性的电极出现在平行面上并引起电压[10]。测量的电压与车辆的力或重量成比例。压电效应的大小取决于相对于晶体轴的力的方向[11]。
优点:提供了能够收集通过传感器的轮胎上的信息而不是车辆通过的独特优点;能够以极高的精度来区分各个车辆;安装成本仅比感应回路稍贵,但提供更多的信息,如改进的速度信息,确定车辆分类的能力,以及确定和监测车辆重量[12]。
缺点:与电感式环路传感器的缺点相似,用于安装和维修的流量中断,以及与路面不良相关的安装以及使用不合标准的安装程序;在需要多个检测器来测量位置;压电传感器对路面温度和车辆速度太敏感。
3、视频图像处理器
系统通过分析来自交通场景的图像来检测车辆,以确定连续帧之间的变化。分析黑白图像的图像处理算法检查包含在视频帧中的像素组中灰度级的变化。通过分析连续的视频帧来计算交通流量参数。彩色图像也可以被利用来获取交通流量数据。
优点:信号处理不断提高识别由阴影、照明变化、反射、恶劣天气以及来自风或车辆引起的振动的相机运动产生的人造物的能力。
缺点:观察障碍物的脆弱性; 恶劣天气阴影; 车辆投影到相邻车道;闭塞; 昼夜过渡; 车辆、道路对比度;水;盐渍冰柱和相机镜头上的蜘蛛网可以影响性能;容易受到强风造成的相机运动;安装需要50至60英尺的安装高度(侧面安装配置),以实现最佳的存在检测和速度测量。
5、微博雷达
路边安装的微波雷达从架空天线向巷道的一个区域传输能量。
优点:可以在恶劣天气中使用;可以直接测量速度;可以对多车道进行测量。
缺点:必须确保天线波束宽度和传输波形适用于应用;不能检测到停止的车辆,除非配备辅助设备;在交叉位置处表现不佳。
5、超声波传感器
以25到50KHz之间的频率传送声能的压力波,这些频率高于人类的声音范围。大多数超声波传感器,可以用脉冲波形操作,并提供车辆数量,存在和占用信息。
优点:安装超声波传感器不需要侵入性路面程序;能够监测多个车道。
缺点:温度变化和极端空气湍流可能会影响超声波传感器的性能;脉冲重复周期可能降低高速公路上的乘客测量[13]。
6、磁传感器
通过检测由物体产生的地球磁场中的扰动(称为磁异常)来指示金属物体的存在的无源器件[14]。
优点:双轴磁通门磁力计比交通应力的环路更不易受影响;一些型号的双轴磁通门磁力计通过无线RF链路传输数据;感应或搜索线圈磁强计也不如交通应力的环路;感应磁力计可用于环路不可行(例如桥面),一些型号可以安装在道路下,而不需要路面切割。
缺点:磁传感器的安装需要在道路下进行路面切割或隧道掘进,因此在安装过程中需要关闭车道;磁传感器通常不能检测到停止的车辆;一些型号的检测区域较小。
1.4 研究内容与各章节概述
本文设计的是低功耗地磁传感器,使用的是霍尼韦尔MHC1052L双轴地磁传感器芯片对地磁信号进行检测,采用nRF905无线射频处理芯片传输数据。