[發明專利]可測量車輛的行進方向、軸數和車輛二維形狀的光幕裝置

有效

• 申請號: 201210548649.8
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103048697A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 劉偉銘
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01V8/20
• 分類號: G01V8/20;G01P13/02;G01B11/08;G01B11/24
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及一種用于車型分類檢測和車輛計重的光幕裝置，主要用來識別車輛的行進方向、軸數、車高、底盤高度、側面幾何輪廓等，可用于車型自動識別、車輛分離和交通量統計等。

背景技術

為了準確進行車輛類型自動判別、車輛的重量自動檢測和高精度車流量計數，必須能準確將每個通過車輛的各種需要的特征進行檢測，如車輛經過檢測區的開始檢測時刻、結束時刻，車輛的行駛方向、車輛的車軸數、底盤高度、側面幾何輪廓、懸軸和車窗等特征，必須能將每個通過檢測區車輛的對應各種特征依次放入隊列中，保證在檢測區下游足夠遠的距離(使最長的車輛都能通過監測區)位置，每臺車都可獲得它所對應的各種特征(如車型或重量等)；必須能對經過檢測區后又倒出檢測區的車輛(從隊列中刪除該輛車信息)、進入檢測區后又倒出的車輛(不該將輛車信息放入隊列中)等異常情況進行判斷，保證隊列的正確性，使車輛計數精度大于99.99％。如果在高速公路入口自助取卡車道和自動計重收費車道，出現隊列問題(車輛計數不準)，就可能將一輛車的車型或重量誤認為是另外一輛車的，如果在高峰期，在無人職守車道就可能造成幾個小時車型或車輛重量不符。

在高速公路入口自助取卡車道和自動計重收費車道，目前都采用對射式光幕進行車輛分離。對射式光幕由發射單元和接收單元組成，發射單元由多個紅外發射傳感器、按照一定間距安裝在一條光幕型材內，接收單元由多個紅外接收傳感器、按照紅外發射傳感器間距排布安裝在另一條光幕型材內，如美國STI的WS6400系列、BANNER的MINI-ARRAY系列，德國SICK的ELG系列等。當光幕發射器和接收器之間有車輛擋住紅外線時，光幕就有一個信號輸出，表明有車輛在檢測區內，到未擋時刻，表明該車輛已通過檢測區，完成了對該車輛的檢測。如果判斷出在遮擋時段內每一時刻哪些紅外光線被擋，則可測量車輛的二維形狀。對射式光幕是目前車輛計數精度最高的檢測器，但不能測量行車方向。

目前檢測行車方向一般采用兩對光電開關或環形線圈檢測器和光幕或兩套光幕等方式，通過兩個光電開關被擋時間順序，可很容易實現行車方向檢測，價格也比較便宜，但容易被雨水和灰塵等干擾，檢測精度很難達到高水平(99.9％)要求；環形線圈檢測器在車輛排隊時容易將兩臺緊鄰車判為一輛車，易將底盤高的貨車、長的拖掛車判為兩輛車，因此靠環形線圈檢測器和光幕的輸出信號判斷行車方向很難達到實際要求；而目前用于車輛分離的光幕沒有防互相干擾功能，不能貼近安裝，光幕之間會互相干擾，即使加光隔板，也很難保證杜絕對車輛行車方向的誤判。如果兩套光幕間距較大，又可能出現兩臺車同時處于兩套光幕中間的特殊情況。另外，兩套光幕的方案成本也很高。

發明內容

本發明的目的是克服現有用于車型分類檢測和車輛測重的光幕裝置的不足，提供一種防干擾、可精確檢測車輛行車方向及軸數、車高、底盤高度、側面幾何輪廓等車輛特征參數的光幕裝置。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

可測量車輛的行進方向、軸數和車輛二維形狀的光幕裝置，包括發射單元、接收單元和控制部分；發射單元包括第一光幕裝置單元、第二光幕裝置單元和連接器；所述第一光幕裝置單元和第二光幕裝置單元由連接器連接合成光幕發射單元；第一光幕裝置單元和第二光幕裝置單元為安裝在電路板上按照間距為0.01m～0.1m排布成一條直線的紅外發射傳感器組成；第二光幕裝置單元的高度小于第一光幕裝置單元的高度，且第二光幕裝置單元的高度小于車輛高度；第一光幕裝置單元和第二光幕裝置單元的安裝后前后間距為0.05m～1m；

所述接收單元包括第三光幕裝置單元、第四光幕裝置單元和連接器；所述第三光幕裝置單元和第四光幕裝置單元由連接器連接合成光幕接收單元；第三光幕裝置單元和第四光幕裝置單元的紅外接收傳感器數量及排列的間距與第一光幕裝置單元和第二光幕裝置單元的紅外發射收傳感器數量及排列的間距相同；第一光幕裝置單元和第二光幕裝置單元的傳感器為紅外發射傳感器；第三光幕裝置單元和第四光幕裝置單元的傳感器為紅外接收傳感器；所述發射單元和接收單元放置在收費站入口收費車道兩側，第一光幕裝置單元對著第三光幕裝置單元，第二光幕裝置單元對著第四光幕裝置單元；

所述控制部分包括控制器、接線端口和多芯電纜；控制器主要由單片機構成，控制器通過接線端口，用二條多芯電纜將發射單元的接線端口與接收單元的接線端口將光幕發射單元與接收單元相接在一起；

所述連接器為多芯電纜或排線或電路板。

為進一步實現本發明目的，所述第一光幕裝置單元的高度優選為1.2m～4.5m。