基于地感線圈的車輛駛入檢測電路設計及仿真
2022年電子技術應用第6期
周 亞，戴 偉，張 鑫，徐 麗
中科芯集成電路有限公司，江蘇 南京210000
摘要： 交通物聯網領域存在對道路車流信息監測的業務需求，將地感線圈布設于道路上可以感知車輛駛入的信息，為交通物聯網提供初始數據。針對地感線圈工作場景，闡述了地感線圈工作原理。在此基礎上，設計了一種基于地感線圈的車輛駛入檢測信號的電路。該信號采集電路主要由調諧振蕩電路、波形整形電路、微處理器等部分組成，介紹了各模塊的設計要點。通過PSpice軟件仿真表明該電路可有效采集地感線圈狀態值變化，從而檢測車輛駛入，在交通物聯網領域具有較高的實用價值和應用前景。
中圖分類號： U491.1+16
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212170
中文引用格式： 周亞，戴偉，張鑫，等. 基于地感線圈的車輛駛入檢測電路設計及仿真[J].電子技術應用，2022，48(6)：107-111.
英文引用格式： Zhou Ya，Dai Wei，Zhang Xin，et al. Design and simulation of vehicle entry detection circuit based on ground induction coil[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(6)：107-111.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212170
中文引用格式： 周亞，戴偉，張鑫，等. 基于地感線圈的車輛駛入檢測電路設計及仿真[J].電子技術應用，2022，48(6)：107-111.
英文引用格式： Zhou Ya，Dai Wei，Zhang Xin，et al. Design and simulation of vehicle entry detection circuit based on ground induction coil[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(6)：107-111.
Design and simulation of vehicle entry detection circuit based on ground induction coil
Zhou Ya，Dai Wei，Zhang Xin，Xu Li
China Key System & Integrated Circuit Co.，Ltd.，Nanjing 210000，China
Abstract： In the field of traffic Internet of Things, there is a business demand for road traffic flow information monitoring. The ground sensing coil is arranged on the road to sense the information of vehicles entering and provide initial data for the traffic Internet of Things. According to the working scene of ground induction coil, the working principle of ground induction coil is described. On this basis, a circuit of vehicle entry detection signal based on ground induction coil is designed. The signal acquisition circuit is mainly composed of tuning oscillation circuit, waveform shaping circuit and microprocessor. The design points of each module are introduced. PSpice software simulation shows that the circuit can effectively collect the state value change of ground sensing coil, so as to detect vehicle entry. It has high practical value and application prospect in the field of traffic Internet of Things.
Key words : ground induction coil；entry detection；circuit design；PSpice simulation
0 引言
隨著互聯網、云計算等技術的發展，物聯網被廣泛應用于交通行業[1]。根據不同的應用場景，有各式各樣的傳感器來滿足其應用需求。常見的交通物聯網傳感器包括射頻識別類傳感器、紅外線感知類傳感器、GNSS衛星定位類傳感器[2]、激光掃描類傳感器以及地磁感應類傳感器。其中，地感線圈由于成本低、檢測精度較高、工程安裝便捷等特點，具有較好的適用性[3]。當前的研究多集中在以地感線圈作為傳感器的系統級別研究，針對地感線圈信號采集電路設計不多。可采用微型地感線圈，用于為交通流量調查系統提供車流量數據[4]；同一車道布設兩個地感線圈可以進行車輛車速的測量[5]。可以利用地感線圈作為基礎信號感知的輸入源，與交通信號燈進行聯控，繼而實現了交通信號燈的智能化控制[6]。在交通治超領域，可以將地感線圈同稱重傳感器結合，作為動態稱重(Weigh In Motion，WIM)系統的一部分，實現車輛的動態稱重[7]。
基于此，本文對地感線圈工作原理進行了分析，在此基礎上進行地感線圈信號的采集電路設計，并通過PSpice軟件仿真，對設計的電路進行了驗證，可為交通物聯網領域的應用起到參考與借鑒作用。
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作者信息：
周 亞，戴 偉，張 鑫，徐 麗
(中科芯集成電路有限公司，江蘇 南京210000)
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