具体实施方式

参照图1，一种无线地感车辆检测装置，包括车辆检测器2、地感线圈1、触发装置3以及第一探测器4。

触发装置3呈条形，触发装置3装设在道路路面的边缘区域，用于感知来自车轮的压力，并在受到车轮的压力时触发，当触发装置3被触发时发出一触发信号。

第一探测器4用于埋设于道路路面的中部区域，第一探测器4包括壳体和设置于壳体上的第一传感器5，第一传感器5用于探测其上方是否有车辆，当其上方有车辆时，第一传感器5输出第一电平信号；当其上方无车辆时，第一传感器5输出第二电平信号。

地感线圈1埋设于道路路面的中部区域，用于感应是否有车辆从起上方经过。

地感线圈1、馈线以及车辆检测器2内部的电容构成LC振荡电路，LC振荡电路的信号输出端与车辆检测器2的信号输入端连接；触发装置3的信号输出端与车辆检测器2的信号输入端连接；第一探测器4的信号输出端与车辆检测器2的信号输入端连接。

参照图2，触发装置3、地感线圈1以及第一探测器4沿车辆的行进方向依次装设于道路上。触发装置3与地感线圈1之间存在距离，使得触发装置3远离地感线圈1的磁场范围；第一探测器4与地感线圈1之间也存在距离，使得第一探测器4远离地感线圈1的磁场范围。

该车辆检测装置的工作原理为：

在初始状态下(即在触发装置3未被触发一段时间后)，车辆检测器2控制地感线圈1以及第一探测器4休眠，达到省电的作用。

车辆在行驶过程中，当车轮压到触发装置3时，触发装置3向车辆检测器2发出触发信号，车辆检测器2接收到触发信号后控制地感线圈1启动，LC振荡电路开始向车辆检测器2输出频率为f0的振荡信号，车辆在经过地感线圈1上方的区域时，引起地感线圈1内磁场强度的变化，使LC振荡的电感L变小，振荡频率升高，车辆检测器2开始检测到地感线圈1振荡频率的变化，当振荡频率升高到f1时，车辆检测模块判断有车辆经过地感线圈1，车辆驶出地感线圈1的磁场范围时，振荡频率恢复至f0。

当前车辆经过地感线圈1后，车辆检测器2开始计时，若在后续的一定时间内触发装置3未被触发，则车辆控制器控制地感线圈1休眠。

当有车辆在经过地感线圈1的上方时，触发装置3被再次触发，说明此时后车和前车的车距过小，后车的车头可能与前车的车尾同时位于地感线圈1的磁场范围内，如此可能会造成车辆数量检测不准，此时车辆检测器2控制器第一探测器4启动。本实施例中的第一传感器5为红外传感器，红外传感器的探头朝上，当红外传感器的上方被车辆底盘遮挡时，其向车辆检测器2输出高电平信号，当红外传感器的上方未被遮挡时，其向车辆检测器2输出低电平信号，车辆检测器2通过第一传感器5输出的电平信号变化来判断经过有几辆车经过地感线圈1，此时检测到的车辆的数量以第一探测器4的探测结果为准，可以保证车辆数量检测的准确性。

后续当有车辆经过地感线圈1，且触发装置3未被触发时，说明没有紧跟前车的后车，此时不会发生后车干扰检测前车，车辆检测器2控制第一探测器4休眠，达到省电的目的。此时仅通过地感线圈1就能准确检测出通过的车辆的数量、车辆的移动速度和车长。

本实施例中的车辆检测装置还包括第二探测器6，第二探测器6用于埋设于道路路面的中部区域，且第二探测器6位于第一探测器4的后方(即车辆前行时会先行驶到第一探测器4的探测区域，再行驶到第二探测器6的探测区域)。第二探测器6包括壳体和设置于壳体上的第二传感器7，第二传感器7用于探测其上方是否有车辆，当其上方有车辆时，第二传感器7输出第三电平信号；当其上方无车辆时，第二传感器7输出第四电平信号。第二探测器6的信号输出端与车辆检测器2的信号输入端连接。

本实施例中的第二传感器7也为红外传感器，其探头朝上。

当后车与前车之间的车距很近时，车辆检测器2控制第一探测器4和第二探测器6同时启动，当车辆从第一探测器4和第二探测器6的上方经过时，第一探测器4和第二探测器6输出的电平信号先后发生变化，通过第一探测器4和第二探测器6之间的距离和车辆经过第一探测器4和第二探测器6的时间点，可以精确计算出车辆的移动速度，根据车辆的移动速度和车头接近第一探测器4以及车尾远离第一探测器4的时间点，可以精确计算出车辆的长度。

考虑到地感线圈1周围环境中的磁场会与地感线圈1的磁场叠加，引起地感线圈1内磁场强度的变化，进而影响到地感线圈1的电感，干扰可能使地感线圈1的振荡频率接近频率f1,从而造成车辆检测器2的误判断，使检测结果不准确。

为避免上述情况发生，参照图3，本实施例中，在地感线圈1的一端装有开关单元12，并在地感线圈1的各个圈层上连接有跳线11，各根跳线11并联接入LC振荡电路中，在各根跳线11上装有开关单元12。车辆检测器2通过控制各个开关单元12的通断，可以改变地感线圈1接入LC振荡电路中的匝数。

根据振荡频率计算公式f＝1/{2π√(LC)}，当地感线圈1的面积和材质不变时，通过改变地感线圈1的匝数可以调节其电感L，从而改变振荡电路的振荡频率。

本实施例中的车辆检测装置还包括磁场传感器10，磁场传感器10装设在地感线圈1的磁场范围内。如图2所示，磁场传感器10安装在地感线圈1的中心区域为最佳选择。

磁场传感器10的信号输出端与车辆检测器2的信号输入端连接。在车辆检测器2布置在路面前，对不同匝数的地感线圈1的磁场强度进行检测标定。具体为：通过将不同匝数的线圈接入LC振荡电路中，通过磁场传感器10检测无车辆通过地感线圈1时的磁场强度(即初始磁场强度)以及有车辆通过地感线圈1时的磁场强度(即触发磁场强度，触发磁场多次测试取平均值)，即可获得地感线圈1在不同匝数时的初始磁场强度和触发磁场强度，并将测得的数据存储至车辆检测器2。

车辆检测装置安装在道路上后，上电完成初始化后，车辆检测器2控制磁场传感器10开始检测地感线圈1区域的环境磁场强度，若环境磁场强度不足以影响到车辆检测装置的检测结果时，即环境磁场强度远小于地感线圈1的最小触发磁场，则车辆检测器2控制磁场传感器10休眠。当触发装置3被车辆触发时，车辆检测器2控制地感线圈1开始工作，车辆检测装置以正常模式工作。

若环境磁场强度足以影响到车辆检测装置的检测结果时，即环境磁场强度与某一组触发磁场强度很接近时，则车辆检测器2改变地感线圈1的匝数，使地感线圈1的触发磁场明显大于环境磁场强度，从而消除环境磁场对检测结果的影响，保证检测的准确度。车辆检测装置以当前选择的匝数运行。

如此可以实现车辆检测装置对环境的自适应调节，拓展其适用范围。

参照图4，本实施例中的触发装置3呈条形，其包括上壳体301与下壳体302，上壳体301底部边缘向内弯曲形成卷边303，下壳体302的顶部边缘向内弯曲形成卷边303，上下卷边303之间沿触发装置3的周向设置有环形的弹性圈306，弹性圈306将上壳体301与下壳体302隔开，使得两者之间形成竖向的活动空间，在弹性圈306的内侧沿触发装置3的周向设置有多根竖向的连接栓305，连接栓305的下端与下壳体302的卷边303连接固定，在上壳体301的卷边303上设置有通孔304，连接栓305的上端穿过通孔304且连接栓305的上端带有栓头。如此结构使得上壳体301可以相对于下壳体302上下运动，且上壳体301与下壳体302不会脱离。

在下壳体302内部装有触发开关310，在上壳体301内装有顶杆311，顶杆311对准触发开关310。当车轮压到触发装置3时，上壳体301向下运动时，顶杆311的端部挤压触发开关310，使触发开关310被触发，产生前述触发信号。在此过程中弹性圈306被压缩储能，当车轮离开触发装置3时，弹性圈306回复初始形状，其弹力驱动上壳体301上升复位。

本实施例中，弹性圈306的顶面和底面分别通过防水胶与上壳体301的卷边303和下壳体302的卷边303粘接固定。使得弹性圈306可以将上壳体301与下壳体302之间密封，起到防水防尘的作用，防止有水或灰尘进入触发装置3内。

本实施例中，还在弹性圈306与连接栓305之间沿触发装置3的周向设置有环形的内密封圈307，内密封圈307为膜式结构，其顶面和底面分别与上壳体301的卷边303和下壳体302的卷边303密封粘接。内密封圈307与弹性圈306形成双重密封结构，使得触发装置3具有更好的防水防尘效果。膜式的内密封圈307不受力且具有柔韧性，其使用寿命比弹性圈306更长，可以防止在弹性圈306老化开裂后有水或灰尘进入触发装置3内。

本实施例中，还在上壳体301的底部装有第一磁铁308，并在下壳体302的顶部装有第二磁铁309，第一磁铁308与第二磁铁309互相排斥。第一磁铁308和第二磁铁309之间的排斥力可以起到额外的助力作用，可以弥补弹性圈306老化后的弹力损失，保证上壳体301可以顺利复位。

参照图5，本实施例中的车辆检测器2包括主控模块，还包括拨码开关、无线通信模块、存储模块、振荡电路、存储模块和电源管理模块。拨码开关与主控模块的I/O端连接，拨码开关设置在车辆检测器2的壳体上，用于供用户手动操作，用于通过操作拨码开关向主控模块发送电平信号，主控模块接收到拨码信号后控制相应的开关单元12动作，从而调节地感线圈1的匝数，实现用户手动调节车辆检测装置的灵敏度；无线通信模块与主控模块的通信串口连接，无线通信模块用于主控车辆检测器2与上位机之间的无线通信和传输数据，采取无线通信的方式可以减少系统的布线，简化工作量；存储模块与主控模块的数据读写端连接，储存模块用于存储标定的磁场强度数据以及暂存检测结果数据；振荡电路的信号输出端与主控模块的采样信号输入端连接，地感线圈1通过开关单元12接入振荡电路中，磁场传感器10的信号输出端与主控模块的采样信号输入端连接，触发开关310与主控模块的I/O端连接，第一传感器5和第二传感器7的信号输出端均与主控模块的采样信号输入端连接；电源管理模块的输出端与主控模块以及各个模块和元器件连接，用于给整个车辆检测装置供电，主控模块的控制信号输出端与电源管理模块的控制端连接，用于控制电源管理模块输出的各路电源信号，通过对各路电源信号的控制，来控制地感线圈1和各个传感器的工作状态。

实施例二：

一种无线地感车辆检测方法，包括以下步骤：

S1、在地感线圈前方设置触发装置，并在地感线圈的后方设置第一探测器；

S2、当触发装置被车辆触发时，启动地感线圈，对车辆进行检测；当有车辆经过地感线圈时，触发装置再次被触发，则启动第一车辆探测器，通过第一探测器来探测车辆的数量；

S3、当触发装置超过一段时间未被再次触发时，控制地感线圈停止工作。

本实施例中，在S1步骤中，还在第一探测器的后方设置有第二探测器；在S2步骤中，当有车辆经过地感线圈时，触发装置再次被触发，则启动第一探测器和第二探测器，通过第一探测器来探测车辆的数量，并根据第一探测器与第二探测器之间的距离和车辆经过第一探测器和第二探测器的时间点来计算车辆的移动速度和车辆的长度。

本实施例中，在地感线圈前方设置触发装置，并在地感线圈的后方设置探测器后，还通过对地感线圈周围环境的磁场强度进行检测，并将该检测结果与事先标定的地感线圈不同匝数的触发磁场强度进行比较，当两者接近时，改变地感线圈的匝数，将地感线圈的触发磁场强度切换至更高档位。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。