專利名稱：車型自動分類系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于智能交通的技術領域，涉及一種車型自動分類系統(tǒng)，具體是基于嵌入式硬件信號采集和智能分析識別技術，使用在高速公路收費系統(tǒng)和城市智能交通系統(tǒng)中對汽車車型進行實時識別的設備。
背景技術：
目前，高速公路主要的收費模式是按車型收費，將來對貨車實行按重量收費。車型識別器所提供的車輛客貨信息、車型信息、車軸信息，是收費系統(tǒng)的重要參數(shù)，用于計算車輛的通行費。如果沒有自動車型分類，缺失車輛的入口車型信息，造成出口收費的車型對比功能失效，增加了費額出錯的可能性，降低了系統(tǒng)的嚴謹性。有關車型分類的研究，國內(nèi)已有十多年的歷史，國內(nèi)外的車型識別系統(tǒng)主要采用的方法有:①圖形識別法:由圖像中獲取車輛的外形輪廓參數(shù)，從而確定車型，識別精度與圖像質(zhì)量和處理算法有關，安裝簡單但受環(huán)境亮度影響較大。②車牌識別法:由圖像中獲取車輛的車牌號，通過車輛數(shù)據(jù)庫查找車型。且需建立車牌號、車型數(shù)據(jù)庫，對無牌、假牌無效。優(yōu)缺點與圖形識別法同。③感應線圈法:測量車輛底盤的磁質(zhì)分布，免維護但受車速的影響較大。④軸重測量法:對車輛的軸重、軸數(shù)計量，已用于計重收費系統(tǒng)。路面安裝復雜，需要維護。⑤紅外檢測法:通過安裝在車道上的紅外線發(fā)射接收裝置，測量車輛的外形尺寸來判斷車型，受氣候影響較大，雨霧天性能下降，需要維護。⑥電子標簽法:在車上安裝電子標簽，車型數(shù)據(jù)記錄在電子標簽內(nèi)，通過車道上方的微波設備讀取數(shù)據(jù)，不停車電子收費系統(tǒng)即是采取這種方式判斷車型的，該法安裝簡單、基本上不需維護，缺點是成本高、需在每輛車上安裝電子標簽。上述的車型識別的方法各自存在缺陷，由于可靠性、準確性或穩(wěn)定性不能保證，或是與現(xiàn)有的人工車型分類方法不符合而難于通用化、產(chǎn)品化。目前廣為使用且較為成熟的方法是采用紅外檢測、感應線圈檢測、輪軸數(shù)檢測相結(jié)合的方法以彌補單一傳感器的不足，其中紅外檢測完成車輛的分離和側(cè)面輪廓的檢測，感應線圈檢測完成有無車輛檢測，輪軸數(shù)檢測完成車輛的軸數(shù)和輪胎數(shù)的檢測，再根據(jù)檢測的數(shù)據(jù)對車型進行分類，在計重收費系統(tǒng)中，采用的也是這種方法，在公路行業(yè)的應用已經(jīng)過了多年的使用驗證。此外，某些車型自動分類系統(tǒng)也采用陣列式觸點式開關來檢測輪軸方式，通過輪胎同時壓過多少個開關，以及開關之間是否有空隙來判斷單輪還是雙輪，這種方式存在較大問題，由于陣列觸點開關較多，體積較大，需要大面積開挖路面，造成對路面結(jié)構(gòu)的破壞，路面容易下沉；其次機械式觸點開關容易損壞，特別是以貨車為主的出省通道，超重超載貨車長期輾壓，更加容易損壞。上述論述內(nèi)容目的在于向讀者介紹可能與下面將被描述和/或主張的本實用新型的各個方面相關的技術的各個方面，相信該論述內(nèi)容有助于為讀者提供背景信息，以有利于更好地理解本實用新型的各個方面，因此，應了解是以這個角度來閱讀這些論述，而不是承認現(xiàn)有技術。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術中的不足而提供一種車型自動分類系統(tǒng)，其通過對車輛的車高、車輪數(shù)、車軸數(shù)、外形輪廓等外形特征進行檢測，從而實現(xiàn)車型的自動分類和識別。本實用新型的目的通過以下技術方案實現(xiàn):提供一種車型自動分類系統(tǒng)，包括紅外掃描光幕、輪軸傳感器、控制器；所述紅外掃描光幕安裝在車道兩側(cè)并電連接到控制器，所述紅外掃描光幕將掃描到的車輛外形信號發(fā)送給所述控制器；所述輪軸傳感器安裝在車道中并連接到控制器，所述輪軸傳感器將檢測到的車輛輪軸數(shù)發(fā)送給所述控制器；所述控制器根據(jù)所述車輛外形信號和車輛輪軸數(shù)分類出車型結(jié)果。其中，所述紅外掃描光幕由對射式紅外掃描光幕主體、對射式紅外光電開關和箱體構(gòu)成；對射式紅外掃描光幕主體、對射式紅外光電開關安裝在箱體內(nèi)。其中，所述的輪軸傳感器由壓電薄膜傳感器、信號電纜組成，壓電薄膜傳感器埋設在車道路面的開槽中，槽的末端與紅外掃描光幕對齊，槽與車輛行駛方向成45度，壓電薄膜傳感器通過設置在槽中的快速固化環(huán)氧樹脂灌封，環(huán)氧樹脂高出路面I一2_。其中，所述的控制器由箱體、嵌入式處理器主板、開關電源和總開關構(gòu)成；所述的嵌入式處理器主板包括ARM核心處理模塊、SRAM模塊、RS232/485串口通訊模塊、輸入輸出模塊，AD放大電路模塊。由于采用了上述的結(jié)構(gòu)，本實用新型具有以下有益效果:( I)解決了日夜光照對光幕產(chǎn)生干擾的問題，能適應7*24小時連續(xù)工作；(2)采用的傳感器只需要在路面切2條2.4米(長)*2CM (寬)*4CM (深)的槽，施工最簡便，不需要大面積開挖路面，對路面破壞最少、輪軸傳感器零維護，不存在凸點膠條磨損的問題，不存在機械觸點損壞問題，不存在路面凹陷的問題；；(3)高靈敏度信號放大和高精度AD轉(zhuǎn)換，解決了車輛不同行駛速度產(chǎn)生的信號失真現(xiàn)象和識別問題；(4)采用嵌入式ARM芯片硬件識別技術，大大提高識別速度，對收費工控機硬件資源要求不高，對原有收費系統(tǒng)影響非常小，最大限度簡化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。(5)在保持與國外產(chǎn)品相接近的功能和識別效果的同時，本實用新型在成本和工程造價上具有一定的優(yōu)勢。

利用附圖對本實用新型作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本實用新型的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。圖1是車型自動分類系統(tǒng)的電路框圖。
具體實施方式
為了使本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細的描述，需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。本實用新型的核心在于提供一種車型自動分類系統(tǒng)，其通過對車輛的車高、車輪數(shù)、車軸數(shù)、外形輪廓等外形特征進行檢測，從而實現(xiàn)車型的自動分類和識別。如圖1所示，本實用新型所述的車型自動分類系統(tǒng)，包括紅外掃描光幕1、輪軸傳感器2、控制器3 ;紅外掃描光幕I安裝在車道兩側(cè)，距離無人值守自動發(fā)卡機約23米位置，使用膨脹螺絲固定于路面，導線經(jīng)鍍鋅鋼管連接到控制器3 ;輪軸傳感器2安裝在車道路面上，導線經(jīng)鍍鋅鋼管連接到控制器3 ;控制器3安裝在光幕旁邊，使用膨脹螺絲固定于路面，線纜穿過鍍鋅鋼管從收費亭底部引進收費機柜里。本實用新型所述的紅外掃描光幕I由對射式紅外掃描光幕主體、對射式紅外光電開關和箱體構(gòu)成；箱體內(nèi)裝有對射式紅外掃描光幕主體、對射式紅外光電開關、紅外光電開關安裝支架等；所述的對射式紅外掃描光幕主體內(nèi)置64對獨立光束和RS485通訊模塊，能自動將64對獨立光束的通斷狀態(tài)通過RS485通訊模塊傳輸給控制器。本實用新型所述的輪軸傳感器2由壓電薄膜傳感器、信號電纜組成，需要開挖2條
2.4米長*2CM寬*4CM深的槽，槽末端與紅外掃描光幕對齊，安裝角度與車輛行駛方向成45度，槽用快速固化環(huán)氧樹脂灌封，膠體高出路面約I一2_，導線經(jīng)鍍鋅鋼管連接到控制器。壓電薄膜傳感器特性上相當于一個電容，當傳感器受壓時，產(chǎn)生正電壓，當傳感器失壓時，產(chǎn)生負電壓，經(jīng)過連續(xù)的采集，可以產(chǎn)生一個連續(xù)的電壓變化波形，通過對波形的分析識別出車輪數(shù)。本實用新型所述的控制器3包括箱體、嵌入式處理器、主板開關電源和總開關構(gòu)成；所述的嵌入式處理器主板包括ARM核心處理模塊、SRAM模塊、RS232/485串口通訊模塊、輸入輸出模塊、AD放大電路模塊等，控制器通過各模塊完成接收外部各種傳感器信號，并進行數(shù)據(jù)的采集、分析和處理，分類出車型結(jié)果。上面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是，本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，不能理解為對本實用新型保護范圍的限制?？傊?，本實用新型雖然例舉了上述優(yōu)選實施方式，但是應該說明，雖然本領域的技術人員可以進行各種變化和改型，除非這樣的變化和改型偏離了本實用新型的范圍，否則都應該包括在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種車型自動分類系統(tǒng)，其特征在于:包括紅外掃描光幕(I)、輪軸傳感器(2)、控制器(3);所述紅外掃描光幕(I)安裝在車道兩側(cè)并電連接到控制器(3)，所述紅外掃描光幕(I)將掃描到的車輛外形信號發(fā)送給所述控制器(3 );所述輪軸傳感器(2 )安裝在車道中并連接到控制器(3)，所述輪軸傳感器(2)將檢測到的車輛輪軸數(shù)發(fā)送給所述控制器(3);所述控制器(3 )根據(jù)所述車輛外形信號和車輛輪軸數(shù)分類出車型結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車型自動分類系統(tǒng)，其特征在于:所述紅外掃描光幕(I)由對射式紅外掃描光幕主體、對射式紅外光電開關和箱體構(gòu)成；對射式紅外掃描光幕主體、對射式紅外光電開關安裝在箱體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車型自動分類系統(tǒng)，其特征在于:所述的輪軸傳感器(2)由壓電薄膜傳感器、信號電纜組成，壓電薄膜傳感器埋設在車道路面的開槽中，槽的末端與紅外掃描光幕對齊，槽與車輛行駛方向成45度，壓電薄膜傳感器通過設置在槽中的快速固化環(huán)氧樹脂灌封，環(huán)氧樹脂聞出路面I一2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的車型自動分類系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制器(3)由箱體、嵌入式處理器主板、開關電源和總開關構(gòu)成；所述的嵌入式處理器主板包括ARM核心處理模塊、SRAM模塊、RS232/485串口通訊模塊、輸入輸出模塊，AD放大電路模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種車型自動分類系統(tǒng)。其包括紅外掃描光幕(1)、輪軸傳感器(2)、控制器(3)；所述紅外掃描光幕(1)安裝在車道兩側(cè)并電連接到控制器(3)，所述紅外掃描光幕(1)將掃描到的車輛外形信號發(fā)送給所述控制器(3)；所述輪軸傳感器(2)安裝在車道中并連接到控制器(3)，所述輪軸傳感器(2)將檢測到的車輛輪軸數(shù)發(fā)送給所述控制器(3)；所述控制器(3)根據(jù)所述車輛外形信號和車輛輪軸數(shù)分類出車型結(jié)果。本實用新型所述的車型自動分類系統(tǒng)，解決了日夜自然光干擾、不同行駛速度汽車產(chǎn)生的信號畸變干擾、車輛或非車輛行駛干擾、正向或反向行駛方式識別、嵌入式硬件處理、無須配置高性能計算機等問題。
文檔編號G07B15/06GK202929689SQ20122064716
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者何玉明, 高延芳, 李潔櫻 申請人:廣東新粵交通投資有限公司