[發明專利]基于駐極體壓力傳感器的交通信息測控系統及測控方法

在審

• 申請號: 202010183544.1
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111462482A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 陳鋼進;黃華;楊偉康;王優迪;王正賢;唐煒
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G01D21/02
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 王桂名

1.一種基于駐極體壓力傳感器的交通信息測控系統，其特征在于：其包括：

信號產生模塊，包括布置在路面上的駐極體壓力傳感裝置，用于產生電信號；

信號采集模塊，包括整流器和單片機，所述的整流器與駐極體壓力傳感裝置連接，將產生的交流電信號轉換為直流電信號，單片機與整流器連接，通過單片機進行模數轉換；

信號分析模塊，包括PC端，所述的PC端與單片機串口通信，用于將信號采集模塊轉換得到的數據存儲到PC端并對數據進行分析，通過PC端將數據上傳至云數據庫；

信息管理模塊，用于管理云數據庫并判斷車輛行駛信息，將信息傳送給用戶端。

2.根據權利要求1所述的駐極體壓力傳感器的交通信息測控系統，其特征在于：所述的駐極體壓力傳感裝置設有前后兩組，間隔布置在路面上，駐極體壓力傳感裝置由多個駐極體壓力傳感器陣列組成，駐極體壓力傳感器與信號采集模塊中的整流器一一對應連接，各整流器并聯后通過放大電路與單片機連接。

3.根據權利要求2所述的駐極體壓力傳感器的交通信息測控系統，其特征在于：所述的駐極體壓力傳感器包括上電極、下電極和駐極體膜，所述的駐極體膜設于上電極和下電極之間，駐極體膜與上電極、下電極之間分別設有PDMS彈性膜，PDMS彈性膜與駐極體膜、上電極或下電極之間均為緊貼設置。

4.根據權利要求3所述的駐極體壓力傳感器的交通信息測控系統，其特征在于：所述的整流器包括二極管D1、D2、D3、D4，二極管D1和D4構成的串聯電路與二極管D2和D3構成的串聯電路并聯，所述的上電極與二極管D1和D4的連接節點連接，下電極與D2和D3的連接節點連接。

5.根據權利要求3所述的駐極體壓力傳感器的交通信息測控系統，其特征在于：所述的放大電路包括三極管Q、電阻R1、電阻R2、電阻R3和電容C，所述的二極管D3和D4的連接節點通過電阻R1與三極管Q的發射極連接，二極管D1和D2的連接節點通過電阻R2與三極管Q的集電極連接，電容C一端接地，另一端通過電阻R2與三極管Q的集電極連接，三極管Q的集電極連接通過電阻R3與單片機連接，三極管Q的基極與單片機連接。

6.根據權利要求2所述的駐極體壓力傳感器的交通信息測控系統，其特征在于：兩組駐極體壓力傳感裝置之間的間距為2～5米。

7.根據權利要求1所述的駐極體壓力傳感器的交通信息測控系統，其特征在于：所述的車輛行駛信息包括車型、車輛速度、車輛總重量和載重量。

8.一種基于駐極體壓力傳感器的交通信息測控方法，其特征在于：其包括以下步驟：

(1)通過駐極體壓力傳感裝置來收集車輛通過的電信號；

(2)將電信號整流放大后通過單片機將電信號轉換成數字信號；

(3)對數字信號進行分析計算得出車型、車輛速度、車輛總重量和載重量信息，上傳至云數據庫；

(4)將車型、車輛速度、車輛總重量和載重量信息傳送到對應的用戶端。

9.根據權利要求8所述的基于駐極體壓力傳感器的交通信息測控方法，其特征在于：步驟(3)中車輛總重量通過產生的數據大小與已經測得的重量系數相乘得到，重量系數通過選取不同重量的車輛經過駐極體壓力傳感裝置時產生的數據進行分析后得到。

10.根據權利要求9所述的基于駐極體壓力傳感器的交通信息測控方法，其特征在于：步驟(1)在路面上布置前后兩組駐極體壓力傳感裝置，車輛速度由兩組駐極體壓力傳感裝置間的距離除以車輛前輪或后輪通過兩組駐極體壓力傳感裝置的脈沖信號時間差得到；步驟(1)中每組駐極體壓力傳感裝置由多個駐極體壓力傳感器陣列組成，通過分析同時壓過一組駐極體壓力傳感器陣列的前輪輪胎間不同位置和后輪輪胎間不同位置的脈沖信號，得到車輛的前輪距和后輪距，將車輛前后輪通過一組駐極體壓力傳感裝置的脈沖信號時間差和車輛速度相乘，獲得車輛的軸距，根據前輪距、后輪距和軸距與PC端數據庫中已有的車輛數據比較、匹配得到車輛的型號；通過車輛型號得到車輛的空載重量，總重量減去空載重量即得到車輛的載重量。