本發(fā)明涉及車輛識別系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種全車型識別系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

交通部在2016年9月頒布了《交通運輸部令2016年第62號》文件，在第一章總則的第三條對超限運輸車輛進行了規(guī)定，其中該條第八項規(guī)定貨物運輸車輛屬于超限運輸車輛的情況：六軸及六軸以上汽車列車，其車貨總質(zhì)量超過49000千克，其中牽引車驅(qū)動軸為單軸的，其車貨總質(zhì)量超過46000千克。并且對該項規(guī)定的限定標準的認定，做了以下要求：（一）二軸組按照二個軸計算，三軸組按照三個軸計算；（二）除驅(qū)動軸外，二軸組、三軸組以及半掛車和全掛車的車軸每側(cè)輪胎按照雙輪胎計算，若每軸每側(cè)輪胎為單輪胎，限定標準減少3000千克，但安裝符合國家有關(guān)標準的加寬輪胎的除外；（三）車輛最大允許總質(zhì)量不應(yīng)超過各車軸最大允許軸荷之和。

為了保障交通運輸?shù)陌踩?，需要對運輸車輛的軸數(shù)、單雙輪和驅(qū)動軸類型進行識別，現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用人工觀測的方式來識別車輛這三個方面的信息，也有采用布置監(jiān)控設(shè)施的方式進行車輛信息的識別，不論是采用人工觀測或布置監(jiān)控設(shè)備進行監(jiān)測的方法，都非常不方便。采用人工觀測時，需要監(jiān)控人員趴在地上進行觀察識別，效率低而且不方便，而采用監(jiān)控設(shè)備監(jiān)測時，由于道路環(huán)境惡劣，監(jiān)控設(shè)備受到灰塵、雨水、泥漿的侵襲后，不能正常使用，也無法長期有效地對驅(qū)動軸類型進行判斷。

此外，現(xiàn)有的車輛識別系統(tǒng)無法對車輛的多個信息同時進行識別，需要安裝多個監(jiān)控設(shè)備，進行多個識別步驟，對車輛的軸數(shù)、單雙輪和驅(qū)動軸類型等車輛信息分別進行識別，識別能力差且效率低下，嚴重阻礙了道路暢通。

在進行驅(qū)動軸識別的過程中，通過識別驅(qū)動輪的類型達到識別驅(qū)動軸的目的：由驅(qū)動軸驅(qū)動的車輪為驅(qū)動輪，由驅(qū)動輪帶動轉(zhuǎn)動的車輪為從動輪。在識別驅(qū)動軸類型時，只需要有效識別驅(qū)動輪即可，驅(qū)動輪和從動輪的最大區(qū)別在于摩擦力的方向不同，驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動是因為受到摩擦力，摩擦力方向與運動方向相同，而從動輪主要就是克服摩擦力，摩擦力方向與運動方向相反。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的無法同時識別車輛多個信息的不足，提供一種全車型識別系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合單雙輪識別系統(tǒng)和主從動車輪識別系統(tǒng)，使車輛通過全車型識別系統(tǒng)時，能同時進行單雙輪識別和驅(qū)動軸識別，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的無法同時識別車輛單雙輪和驅(qū)動軸類型的問題，使車輛駛?cè)朐撊囆妥R別系統(tǒng)時，能有效識別出車輛的單雙輪信息，并判斷出是單軸驅(qū)動還是多軸驅(qū)動，避免了現(xiàn)有技術(shù)中采用人工觀測或監(jiān)控設(shè)備進行車輛信息識別時存在的效率低、識別有效性較差的問題，使識別效率高、精度高。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種全車型識別系統(tǒng)，包括用于采集和輸出車輛單雙輪信息的單雙輪識別子系統(tǒng)，以及用于測量車輛車輪水平摩擦力方向和大小的主從動車輪識別子系統(tǒng)，兩個子系統(tǒng)依次連接，使車輛通過時，依次通過單雙輪識別子系統(tǒng)和主從動車輪識別子系統(tǒng)。

分別設(shè)置單雙輪識別子系統(tǒng)和主從動車輪識別子系統(tǒng)，并將這兩個子系統(tǒng)依次連接，使用時，將兩個子系統(tǒng)均布置在路面中，當車輛從布置有該全車型識別系統(tǒng)的路面通過時，單雙輪識別子系統(tǒng)對車輛車輪類型進行識別，主從動車輪識別子系統(tǒng)對車輛的車輪信息進行識別，兩個子系統(tǒng)首選對采集，并對采集的信息進行測算、識別，判斷車輛車輪的信息，并將識別到的信息輸出，從而完成車型識別過程。

優(yōu)選的，還包括布置在所述單雙輪識別子系統(tǒng)和主從動車輪識別子系統(tǒng)之間的車輛掃描子系統(tǒng)，所述單雙輪識別子系統(tǒng)和主從動輪識別子系統(tǒng)之間的距離與車輛相鄰軸組之間的長度相適配，使車輛車輪在同一時刻同時作用在主從動車輪識別子系統(tǒng)和單雙輪識別子系統(tǒng)上。

所述車輛掃描子系統(tǒng)包括光柵車輛分離器和/或地感線圈，設(shè)置車輛掃描子系統(tǒng)，當車輛駛?cè)肴囆妥R別系統(tǒng)時，光柵車輛分離器和/或地感線圈觸發(fā)，系統(tǒng)開始采集信號，當車輪在同一時刻同時作用在主從動車輪識別子系統(tǒng)和單雙輪識別子系統(tǒng)上時，為軸組，作用一次為兩軸組，連續(xù)兩次為三軸組。再分別記錄每個軸的水平摩擦力方向和每軸的單雙輪識別情況，待車輛駛出全車型識別系統(tǒng)時，光柵車輛分離器和/或地感線圈關(guān)閉，將采集的信息及測量結(jié)果運算輸出，識別車型。

全車型識別系統(tǒng)布置在路面下方時，所述光柵車輛分離器安裝在路面兩側(cè)，且介于單雙輪識別子系統(tǒng)和主動從車輪識別子系統(tǒng)之間。所述光柵車輛分離器可以單獨使用，也可以與地感線圈同時使用，當與地感線圈同時使用時，光柵車輛分離器布置于地感線圈的兩側(cè)。

優(yōu)選的，所述主從動車輪識別子系統(tǒng)包括驅(qū)動軸識別傳感器，該傳感器包括石英敏感單元，所述石英敏感單元安裝在底座內(nèi)，所述底座設(shè)置有消除車輛重力在水平方向上分力的分力結(jié)構(gòu)。

所述底座以鑲嵌方式安裝路面下，當貨物運輸車輛通過底座時，底座在豎直方向上受到車輛較大的重力作用，同時也受到運輸車輛的水平作用力，在底座上布置夾持部，當驅(qū)動輪識別裝置工作時，夾持部的兩個夾持平面在水平方向上相對布置，形成用于夾持石英敏感單元的夾持空間，夾持平面垂直于水平面，所述夾持部在車輛重力作用下發(fā)生豎直方向上的位移，此時，石英敏感單元不會受到夾持部的擠壓，無作用力產(chǎn)生，無輸出信號；夾持部在水平摩擦力作用下發(fā)生水平方向上的位移，此時，石英敏感單元受到夾持部的擠壓，有作用力產(chǎn)生，并輸出信號，并且隨著水平摩擦力方向的不同，輸出不同的信號。

所述夾持平面與車輛行駛方向形成夾角，保證布置在夾持空間內(nèi)的石英敏感單元受到水平摩擦力的作用，當夾持部的夾持平面與車輛行駛方向相同時，車輛通過安裝有驅(qū)動輪識別裝置的路面時，石英敏感單元的安裝方向和車輛行駛方向相同，此時石英敏感單元不受力，無法對車輪的摩擦力進行監(jiān)測和分析，只有當夾持平面與車輛行駛方向具有一定夾角時，石英敏感單元才能受力，完成對車輪摩擦力的監(jiān)測和分析。

安裝在夾持部的石英敏感單元很容易受到雜力的影響，這些雜力主要來自重力的分力，由于結(jié)構(gòu)本身的形變受力和現(xiàn)場路面安裝的不絕對水平，成小角度夾角，因此在垂直重力的情況下結(jié)構(gòu)非常易產(chǎn)生水平方向上的分力，從而影響到水平摩擦力的監(jiān)測，通過設(shè)置分力機構(gòu)，有效消除車輛重力在水平方向上分力，通過石英敏感單元對水平摩擦力的方向進行監(jiān)測，從而迅速有效判斷出車輪的類型，完成驅(qū)動軸的類型識別。

優(yōu)選的，所述分力結(jié)構(gòu)包括饒性槽、分離槽和分離孔，使得底座在承受車輛重力載荷時，安裝在夾持部上的石英敏感單元只受到水平摩擦力的作用。

所述底座為立方體結(jié)構(gòu)，包括位于立方體結(jié)構(gòu)上方的上固定面、位于立方體結(jié)構(gòu)下側(cè)的下固定面、位于立方體結(jié)構(gòu)左右兩側(cè)的左右安裝面和位于立方體結(jié)構(gòu)前后兩側(cè)的前后側(cè)面，所述夾持部為布置在水平方向上且貫通底座前后側(cè)面的兩個矩形凸條，兩個所述矩形凸條的夾持平面互相平行且垂直于車輛行駛方向。

驅(qū)動輪識別裝置在工作時，立方體結(jié)構(gòu)的底座安裝在道路上，底座的前后側(cè)面分別布置在道路的兩側(cè)，夾持部為貫通底座前后側(cè)面的兩個矩形凸條，使得該矩形凸條的夾持平面與車輛的行駛方向相同，當石英敏感單元安裝在兩個夾持平面形成的夾持空間后，石英敏感單元與車輛行駛方向垂直，從而保證石英敏感單元最大限度監(jiān)測到車輛的水平摩擦力。矩形凸條貫通底座前后側(cè)面，使得兩個矩形凸條的長度與立方體結(jié)構(gòu)的長度對應(yīng)。

所述石英敏感單元包括石英晶片，石英敏感單元采用石英晶片，將石英晶片安裝至夾持部，車輛行駛通過驅(qū)動輪識別裝置上方時，通過石英晶片受力產(chǎn)生的正負信號以及大小，判斷車輪對底面的摩擦力是向前還是向后，從而達到識別驅(qū)動輪的目的。

所述饒性槽延伸至底座后側(cè)面，所述饒性槽位于夾持部下方，靠近底座的下固定面一側(cè)。所述饒性槽延伸至底座前后側(cè)面，饒性槽布置在夾持部的側(cè)面，其寬度與夾持部的寬度相對應(yīng)，設(shè)置饒性槽，使底座在承受車輛重力載荷時，石英敏感單元在豎直方向上不受力，不會有力的輸出信號。

所述饒性槽為矩形槽，在該矩形槽的直角處還設(shè)置有與饒性槽相通的弧形溝槽，所述弧形溝槽貫通底座的前后側(cè)面。矩形結(jié)構(gòu)的饒性槽設(shè)置在夾持部的旁側(cè)，饒性槽的寬度大于兩個相對布置的矩形凸條的寬度，且饒性槽寬度方向的兩側(cè)均延伸至對應(yīng)凸條的根部，使夾持部完全布置在饒性槽的寬度范圍內(nèi)。

所述分力結(jié)構(gòu)包括布置在底座前側(cè)面的分力槽，所述分力槽延伸至底座后側(cè)面，該分力槽布置在夾持部的上方，靠近底座上固定面一側(cè)，所述分力槽和饒性槽分別布置在夾持部的兩側(cè)。所述分力槽為矩形結(jié)構(gòu)，分力槽延伸至底座的前后側(cè)面，貫通整個立方體結(jié)構(gòu)，夾持部的一側(cè)布置饒性槽，所述分力槽布置在夾持部的另一側(cè)，分力槽的寬度較夾持部的寬度更寬，所述分力槽在寬度方向上向左右安裝面延伸，靠近底座的左右安裝面，所述分力槽的寬度較饒性槽的寬度更寬，并延伸至靠近立方體結(jié)構(gòu)的左右安裝面的位置，使底座的右安裝面與分力槽之間形成導力桿，底座在承受車輛重力載荷時，所述導力桿用于承受重力，使整個底座結(jié)構(gòu)固定在路面下。

所述底座前側(cè)面上還設(shè)置有開口，該開口延伸至底座后側(cè)面，所述開口貫穿底座上固定面和所述分力槽，使底座上固定面和分力槽連通。底座上固定面用于承受車輛的重力，并傳遞車輛的重力和車輪產(chǎn)生的摩擦力，在底座的前側(cè)面設(shè)置分力槽和開口，分力槽和開口將底座的左安裝面和右安裝面分離為兩個相對獨立的部分，底座的上固定面被開口分割為兩個相對獨立的平面，兩個相對獨立的平面根據(jù)車輪的摩擦力方向不同，產(chǎn)生不同的位移和摩擦力大小，從而對摩擦力的方向進行區(qū)分。開口和夾持部形成的夾持空間均延伸至底座的前后側(cè)面，使得底座被開口和夾持空間分為兩個相對獨立的部分，這兩個相對獨立的部分之間安裝石英敏感單元，驅(qū)動輪識別裝置在使用時，車輛的行駛方向垂直與底座左安裝面和右安裝面，根據(jù)車輛車輪產(chǎn)生的摩擦力大小和方向不同，底座上兩個相對獨立的部分之間產(chǎn)生的力的方向和大小也是不同的，通過石英敏感單元完成監(jiān)測和反饋。

該分力孔延伸至底座的后側(cè)面。所述分力孔與饒性槽并排布置，均位于夾持部的相同一側(cè)，且所述分力孔靠近右安裝面一側(cè)。通過布置分力槽、分力孔和饒性槽，使車輛的車輪重力加載在驅(qū)動輪識別裝置上時，布置在夾持部的石英敏感單元無力產(chǎn)生，無輸出信號，使石英敏感單元準確監(jiān)測到水平摩擦力的大小和方向，從而有效判斷車輪信息，對驅(qū)動輪進行識別。

優(yōu)選的，所述單雙輪識別子系統(tǒng)包括多個壓電石英傳感器，多個所述壓電石英傳感器布置在同一條直線上，且連接有用于傳輸信號的通信線纜。

傳統(tǒng)方式的單雙輪識別裝置采用單個傳感器，由于采用單個傳感器對車輛單雙輪識別時，單只傳感器獨立，車輛在通過該識別裝置時，由于車輛行駛差異，無法保證車輛從同一個傳感器上通過，降低了識別裝置的識別精度，而采取這種包括多個壓電石英傳感器的單雙輪識別裝置，每輛車輛均通過同一個識別裝置，能提高識別精度。

優(yōu)選的，包括全密封結(jié)構(gòu)件和布置在全密封結(jié)構(gòu)件內(nèi)的壓電石英晶片，該全密封結(jié)構(gòu)件設(shè)有用于安裝壓電石英晶片的密封腔體，所述壓電石英晶片固定在密封腔體內(nèi)，所述全密封結(jié)構(gòu)件以壓力密封的方式使密封腔體密封。

現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有的石英傳感器采用粘接密封工藝，將壓電石英晶片以粘接的方式進行密封，這種粘接密封方式的石英傳感器在使用過程中，粘接處容易失效，導致不能有效密封，使得傳感器容易受到氣候惡劣、溫差大、雨水泥沙浸泡等不良因素的影響，傳感器的絕緣阻抗無法達到要求，傳感器難以實現(xiàn)長時間可靠性工作。

本方案中，將壓電石英晶片以壓力密封的方式固定在全密封結(jié)構(gòu)件內(nèi)，使壓電石英晶片與外界環(huán)境完全隔斷，達到全密封的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，從而保證了壓電石英晶片的絕緣效果，使傳感器的壽命大幅度提升。壓力密封的方式為結(jié)構(gòu)件在壓力作用下，通過擠壓布置在密封面上的密封件，達到完全密封的狀態(tài)，并且在壓力作用下，其密封性更好，全密封結(jié)構(gòu)件為完全密封的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)件的內(nèi)部空間與外部不相通，壓電石英晶片布置在全密封結(jié)構(gòu)內(nèi)后，通過密封面完成密封。

優(yōu)選的，所述全密封結(jié)構(gòu)件包括用于安裝壓電石英晶片的筒狀底座，所述筒狀底座上安裝有用于將其密封的頂蓋。將全密封結(jié)構(gòu)件設(shè)置為包括筒狀底座和頂蓋的結(jié)構(gòu)形式，壓電石英晶片安裝在筒狀底座內(nèi)，并通過頂蓋與筒狀底座的連接，使壓電石英晶片密封在筒狀底座內(nèi)。

所述筒狀底座和頂蓋的接觸面上設(shè)置有用于安裝密封圈的第一密封結(jié)構(gòu)。頂蓋安裝在筒狀底座后，在二者的接觸部位形成接觸面，并且在該接觸面上設(shè)置第一密封結(jié)構(gòu)，將密封圈安裝在第一密封結(jié)構(gòu)后，通過設(shè)置在筒狀底座與頂蓋之間連接件使二者緊固，從而完成圈密封結(jié)構(gòu)件的完全密封。

所述筒狀底座為圓形套筒，其一端為封閉端，另一端為用于安裝頂蓋的底座開口端，所述頂蓋為與筒狀底座相對應(yīng)的圓形套筒，包括頂蓋開口端和頂蓋封閉端，所述頂蓋的封閉端端面與筒狀底座的開口端端面接觸，所述第一密封結(jié)構(gòu)布置在二者的接觸面上，傳感器在使用時，頂蓋布置在路面上，頂蓋內(nèi)裝滿填充物，頂蓋的開口端端面與路面平齊。傳統(tǒng)的石英傳感器中，由于路面和傳感器表層的磨損，以及彈性結(jié)構(gòu)體的機械強度的變化，導致傳感器靈敏度的變化，使傳感器在固定閥值的情況下，長時間運行的識別率降低，而采用圓形套筒結(jié)構(gòu)的頂蓋，能有效避免傳感器表層的磨損，從而保持傳感器的靈敏度。

所述第一密封結(jié)構(gòu)為開設(shè)在第一環(huán)形凸臺上的環(huán)形凹槽，其尺寸與密封圈的尺寸對應(yīng)，使用時，將密封圈安裝在環(huán)形凹槽內(nèi)，為了實現(xiàn)較好的密封效果，密封圈的尺寸略大于環(huán)形凹槽的尺寸，通過筒狀底座與頂蓋之間的擠壓，實現(xiàn)密封。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動軸識別傳感器為長條狀，用于布置在路面下方且朝路面兩側(cè)延伸，所述驅(qū)動軸識別傳感器與所述壓電石英傳感器互相平行。將驅(qū)動軸識別傳感器和壓電石英傳感器平行布置，當車輛依次通過驅(qū)動軸識別傳感器和壓電石英傳感器時，車輛的車輪能在同一時刻同時作用在主從動車輪識別子系統(tǒng)和單雙輪識別子系統(tǒng)上時，能對車輛軸組進行有效識別，作用一次為兩軸組，連續(xù)兩次為三軸組。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動軸識別傳感器和壓電石英傳感器之間的間距為1100mm～1400mm。該間距與道路貨運車輛軸組之間的距離相適配，使車輛行駛通過全車型識別系統(tǒng)時，能有效進行軸數(shù)識別，使全車型識別系統(tǒng)在識別兩連軸、三連軸時，不會發(fā)生誤判斷。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動軸識別傳感器和壓電石英傳感器之間采用通信線纜連接，該通信線纜布置在防水鏈接器中。由于全車型識別系統(tǒng)布置在收費站或檢車站的道路上，現(xiàn)場環(huán)境較差，通信線纜很容易受到氣候惡劣、溫差大、雨水泥沙浸泡等不良因素的影響，使得兩個子系統(tǒng)之間無法有效連接，也不能保證穩(wěn)定地傳輸收集和計算的信息，將通信線纜布置在防水鏈接器中，保證全車型識別系統(tǒng)長時間可靠性工作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

1、現(xiàn)有技術(shù)中，無法同時識別車輛多個信息，在高速預(yù)檢、非現(xiàn)場執(zhí)法存在較大的困難和障礙，通過本發(fā)明的全車型識別系統(tǒng)，分別設(shè)置單雙輪識別子系統(tǒng)和主從動車輪識別子系統(tǒng)，并將這兩個子系統(tǒng)連接后布置在路面中，當車輛從布置有該全車型識別系統(tǒng)的路面通過時，單雙輪識別子系統(tǒng)對車輛車輪類型進行識別，主從動車輪識別子系統(tǒng)對車輛的車輪是否為驅(qū)動輪完成識別，并將采集的信息及測算結(jié)果運算輸出，完成車型識別，使識別效率高、精度高，在預(yù)檢、執(zhí)法的同時，保證道路暢通；

2、通過設(shè)置掃描子系統(tǒng)，當車輛駛?cè)肴囆妥R別系統(tǒng)時，觸發(fā)掃描子系統(tǒng)的光柵車輛分離器和/或地感線圈，系統(tǒng)開始采集信號，當車輪在同一時刻同時作用在主從動車輪識別子系統(tǒng)和單雙輪識別子系統(tǒng)上時，為軸組，作用一次為兩軸組，連續(xù)兩次為三軸組，從而有效完成車輛的軸數(shù)識別；

3、將壓電石英晶片以壓力密封的方式固定在全密封結(jié)構(gòu)件內(nèi)，使壓電石英晶片與外界環(huán)境完全隔斷，達到全密封的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，從而保證了壓電石英晶片的絕緣效果，使傳感器的壽命大幅度提升。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的全車型識別系統(tǒng)工作時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為驅(qū)動軸識別傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為沿圖1中B-B的剖面圖。

圖4為沿圖1中A-A的剖面圖。

圖中標記：1-車輛掃描子系統(tǒng)，11-光柵車輛分離器，12-地感線圈，2-主從動車輪識別子系統(tǒng)，20-驅(qū)動軸識別傳感器，20A-石英敏感單元，20B-底座，201-夾持部，202-饒性槽，203-弧形溝槽，204-分力槽，205-導力桿，206-開口，207-分力孔，208-弧形板，209-加強固定槽，210-下沉臺面，211-導力板，212-安裝槽，213-填充部，3-單雙輪識別子系統(tǒng)，31-壓電石英傳感器，32-運算單元，301-壓電石英晶片，302-筒狀底座，303-頂蓋，304-第一密封結(jié)構(gòu)，305-連接件，306-環(huán)形凸臺，306a-第一環(huán)形凸臺，306b-第二環(huán)形凸臺，307-安裝凸臺，308-第二密封結(jié)構(gòu)，309-凸臺，310-凸臺端面， 312-電路板，313-頂桿， 315-凸起部，316-防水接頭，4-防水鏈接器。

具體實施方式

下面結(jié)合試驗例及具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。

實施例

本實施例應(yīng)用于識別車輛軸數(shù)、單雙輪和驅(qū)動軸的全車型識別場合。

如圖1所示，全車型識別系統(tǒng)，包括用于采集和輸出車輛單雙輪信息的單雙輪識別子系統(tǒng)3，以及用于測量車輛車輪水平摩擦力方向和大小的主從動車輪識別子系統(tǒng)2，兩個子系統(tǒng)依次連接，使車輛通過時，依次通過單雙輪識別子系統(tǒng)3和主從動車輪識別子系統(tǒng)2。

分別設(shè)置單雙輪識別子系統(tǒng)3和主從動車輪識別子系統(tǒng)2，并將這兩個子系統(tǒng)依次連接，使用時，將兩個子系統(tǒng)均布置在路面中，當車輛從布置有該全車型識別系統(tǒng)的路面通過時，單雙輪識別子系統(tǒng)3對車輛車輪類型進行識別，主從動車輪識別子系統(tǒng)2對車輛的車輪信息進行識別，兩個子系統(tǒng)首選對采集，并對采集的信息進行測算、識別，判斷車輛車輪的信息，并將識別到的信息輸出，從而完成車型識別過程。

全車型識別系統(tǒng)還包括布置在所述單雙輪識別子系統(tǒng)3和主從動車輪識別子系統(tǒng)2之間的車輛掃描子系統(tǒng)1，所述單雙輪識別子系統(tǒng)3和主從動輪識別子系統(tǒng)2之間的距離與車輛相鄰軸組之間的長度相適配，使車輛車輪在同一時刻同時作用在主從動車輪識別子系統(tǒng)2和單雙輪識別子系統(tǒng)3上。

車輛掃描子系統(tǒng)1包括光柵車輛分離器11和/或地感線圈12，設(shè)置車輛掃描子系統(tǒng)1，當車輛駛?cè)肴囆妥R別系統(tǒng)時，光柵車輛分離器11和/或地感線圈12觸發(fā)，系統(tǒng)開始采集信號，當車輪在同一時刻同時作用在主從動車輪識別子系統(tǒng)2和單雙輪識別子系統(tǒng)3上時，為軸組，作用一次為兩軸組，連續(xù)兩次為三軸組，…。再分別記錄每個軸的水平摩擦力方向和每軸的單雙輪識別情況，待車輛駛出全車型識別系統(tǒng)時，光柵車輛分離器11和/或地感線圈12關(guān)閉，將采集的信息及測量結(jié)果運算輸出，識別車型。

全車型識別系統(tǒng)布置在路面下方時，所述光柵車輛分離器安裝在路面兩側(cè)，且介于單雙輪識別子系統(tǒng)和主動從車輪識別子系統(tǒng)之間。所述光柵車輛分離器可以單獨使用，也可以與地感線圈同時使用，當與地感線圈同時使用時，光柵車輛分離器布置于地感線圈的兩側(cè)。

主從動車輪識別子系統(tǒng)2包括驅(qū)動軸識別傳感器20，如圖2和圖4所示，該傳感器包括石英敏感單元20A，所述石英敏感單元20A安裝在底座20B內(nèi)，所述底座20B上設(shè)置有消除車輛重力在水平方向上分力的分力結(jié)構(gòu)。

所述底座20B以鑲嵌方式安裝路面下，當貨物運輸車輛通過底座20B時，底座20B在豎直方向上受到車輛較大的重力作用，同時也受到運輸車輛的水平作用力，在底座20B上布置夾持部201，當驅(qū)動輪識別裝置工作時，夾持部201的兩個夾持平面在水平方向上相對布置，形成用于夾持石英敏感單元20A的夾持空間，夾持平面垂直于水平面，所述夾持部201在車輛重力作用下發(fā)生豎直方向上的位移，此時，石英敏感單元20A不會受到夾持部201的擠壓，無作用力產(chǎn)生，無輸出信號；夾持部201在水平摩擦力作用下發(fā)生水平方向上的位移，此時，石英敏感單元20A受到夾持部的擠壓，有作用力產(chǎn)生，并輸出信號，并且隨著水平摩擦力方向的不同，輸出不同的信號。

所述夾持平面與車輛行駛方向形成夾角，保證布置在夾持空間內(nèi)的石英敏感單元受到水平摩擦力的作用，當夾持部201的夾持平面與車輛行駛方向相同時，車輛通過安裝有驅(qū)動輪識別裝置的路面時，石英敏感單元20A的安裝方向和車輛行駛方向相同，此時石英敏感單元20A不受力，無法對車輪的摩擦力進行監(jiān)測和分析，只有當夾持平面與車輛行駛方向具有一定夾角時，石英敏感單元20A才能受力，完成對車輪摩擦力的監(jiān)測和分析。

安裝在夾持部201的石英敏感單元20A很容易受到雜力的影響，這些雜力主要來自重力的分力，由于結(jié)構(gòu)本身的形變受力和現(xiàn)場路面安裝的不絕對水平，成小角度夾角，因此在垂直重力的情況下結(jié)構(gòu)非常易產(chǎn)生水平方向上的分力，從而影響到水平摩擦力的監(jiān)測，通過設(shè)置分力機構(gòu)，有效消除車輛重力在水平方向上分力，通過石英敏感單元對水平摩擦力的方向進行監(jiān)測，從而迅速有效判斷出車輪的類型，完成驅(qū)動軸的類型識別。

分力結(jié)構(gòu)包括饒性槽202、分力槽204和分力孔207，使得底座20B在承受車輛重力載荷時，安裝在夾持部201上的石英敏感單元20A只受到水平摩擦力的作用。

所述底座20B為立方體結(jié)構(gòu)，包括位于立方體結(jié)構(gòu)上方的上固定面、位于立方體結(jié)構(gòu)下側(cè)的下固定面、位于立方體結(jié)構(gòu)左右兩側(cè)的左右安裝面和位于立方體結(jié)構(gòu)前后兩側(cè)的前后側(cè)面，所述夾持部201為布置在水平方向上且貫通底座前后側(cè)面的兩個矩形凸條，兩個所述矩形凸條的夾持平面互相平行且垂直于車輛行駛方向。

驅(qū)動輪識別裝置在工作時，立方體結(jié)構(gòu)的底座20B安裝在道路上，底座20B的前后側(cè)面分別布置在道路的兩側(cè)，夾持部201為貫通底座前后側(cè)面的兩個矩形凸條，使得該矩形凸條的夾持平面與車輛的行駛方向垂直，當石英敏感單元20A安裝在兩個夾持平面形成的夾持空間后，石英敏感單元20A與車輛行駛方向垂直，從而保證石英敏感單元20A最大限度監(jiān)測到車輛的水平摩擦力。矩形凸條貫通底座前后側(cè)面，使得兩個矩形凸條的長度與立方體結(jié)構(gòu)的長度對應(yīng)。

石英敏感單元20A包括石英晶片，石英敏感單元20A采用石英晶片，將石英晶片安裝至夾持部201，車輛行駛通過驅(qū)動輪識別裝置上方時，通過石英晶片受力產(chǎn)生的正負信號以及大小，判斷車輪對底面的摩擦力是向前還是向后，從而達到識別驅(qū)動輪的目的。

饒性槽202延伸至底座后側(cè)面，所述饒性槽202位于夾持部201下方，靠近底座20B的下固定面一側(cè)，所述饒性槽202延伸至底座前后側(cè)面，饒性槽202布置在夾持部201的側(cè)面，其寬度與夾持部201的寬度相對應(yīng)，設(shè)置饒性槽202，使底座20B在承受車輛重力載荷時，石英敏感單元20A在豎直方向上不受力，不會有力的輸出信號。

饒性槽202為矩形槽，在該矩形槽的直角處還設(shè)置有與饒性槽202相通的弧形溝槽203，所述弧形溝槽203貫通底座20B的前后側(cè)面，矩形結(jié)構(gòu)的饒性槽202設(shè)置在夾持部201的旁側(cè)，饒性槽202的寬度大于兩個相對布置的矩形凸條的寬度，且饒性槽202寬度方向的兩側(cè)均延伸至對應(yīng)凸條的根部，使夾持部201完全布置在饒性槽202的寬度范圍內(nèi)。

分力結(jié)構(gòu)包括布置在底座前側(cè)面的分力槽204，所述分力槽204延伸至底座后側(cè)面，該分力槽204布置在夾持部201的上方，靠近底座上固定面一側(cè)，所述分力槽204和饒性槽202分別布置在夾持部201的兩側(cè)，所述分力槽204為矩形結(jié)構(gòu)，分力槽204延伸至底座20B的前后側(cè)面，貫通整個立方體結(jié)構(gòu)，夾持部201的一側(cè)布置饒性槽202，所述分力槽204布置在夾持部201的另一側(cè)，分力槽204的寬度較夾持部201的寬度更寬，所述分力槽204在寬度方向上向左右安裝面延伸，靠近底座20B的左右安裝面，所述分力槽204的寬度較饒性槽202的寬度更寬，并延伸至靠近立方體結(jié)構(gòu)的左右安裝面的位置，使底座20B的右安裝面與分力槽204之間形成導力桿205，底座20B在承受車輛重力載荷時，所述導力桿205用于承受重力，使整個底座結(jié)構(gòu)固定在路面下。

底座前側(cè)面上還設(shè)置有開口206，該開口206延伸至底座后側(cè)面，所述開口206貫穿底座上固定面和所述分力槽204，使底座上固定面和分力槽204連通，底座上固定面用于承受車輛的重力，并傳遞車輛的重力和車輪產(chǎn)生的摩擦力，在底座的前側(cè)面設(shè)置分力槽204和開口206，分力槽204和開口206將底座20B的左安裝面和右安裝面分離為兩個相對獨立的部分，底座20B的上固定面被開口206分割為兩個相對獨立的平面，兩個相對獨立的平面根據(jù)車輪的摩擦力方向不同，產(chǎn)生不同的位移和摩擦力大小，從而對摩擦力的方向進行區(qū)分。開口206和夾持部201形成的夾持空間均延伸至底座20B的前后側(cè)面，使得底座20B的上半部分被開口206和夾持空間分為兩個相對獨立的部分，這兩個相對獨立的部分之間安裝石英敏感單元20A，驅(qū)動輪識別裝置在使用時，車輛的行駛方向垂直于底座左安裝面和右安裝面，根據(jù)車輛車輪產(chǎn)生的摩擦力大小和方向不同，底座上兩個相對獨立的部分之間產(chǎn)生的力的方向和大小也是不同的，通過石英敏感單元完成監(jiān)測和反饋。

該分力孔207延伸至底座20B的后側(cè)面，所述分力孔207與饒性槽202并排布置，均位于夾持部201的相同一側(cè)，且所述分力孔207靠近底座右安裝面一側(cè)。通過布置分力槽204、分力孔207和饒性槽202，使車輛的車輪重力加載在驅(qū)動輪識別裝置上時，布置在夾持部201的石英敏感單元20A無力產(chǎn)生，無輸出信號，使石英敏感單元20A準確監(jiān)測到水平摩擦力的大小和方向，從而有效判斷車輪信息，對驅(qū)動輪進行識別。

夾持部201的上下兩側(cè)還分別設(shè)置有連接底座前后側(cè)面的弧形板208，兩塊所述弧形板208將夾持部201圍住，形成用于填充環(huán)氧樹脂的弧面空間，底座20B的上固定面和下固定面還分別設(shè)置有用于使底座20B固定的加強固定槽209，所述加強固定槽209延伸至底座前后側(cè)面。在底座20B上設(shè)置加強固定槽209，加強固定槽209布置在上固定面和下固定面，且延伸至底座前后側(cè)面，所述加強固定槽209為U形凹槽結(jié)構(gòu)，當?shù)鬃?0B安裝在路面中用于識別車輛車輪的類別時，通過U形凹槽結(jié)構(gòu)，使底座20B能牢固固定在路面中，有效防止底座發(fā)生偏移、擺動等問題，

當驅(qū)動輪識別裝置使用時，所述上固定面和下固定面上均布置有加強固定槽209，在上固定面上還設(shè)置有用于填充環(huán)氧樹脂的下沉臺面210，所述加強固定槽209布置在靠近左安裝面一側(cè)，所述下沉臺面210布置在靠近右安裝面一側(cè)，所述加強固定槽209和下沉臺面210分別位于開口206分開的上固定面的兩側(cè)，設(shè)置有下沉臺面210一側(cè)的上固定面為導力板211，導力板211與導力桿205連接，在導力板211上設(shè)置下沉臺面210，通過在下沉臺面210上填充環(huán)氧樹脂，使驅(qū)動輪識別裝置在應(yīng)用過程中，能保持良好的使用性能，布置有加強固定槽209的一側(cè)安裝在路面中，通過加強固定槽209使底座安裝牢固。

所述底座20B的左安裝面上設(shè)置有用于安裝底座20B的安裝槽212，所述安裝槽212延伸至底座前后側(cè)面，在所述底座20B的右安裝面上設(shè)置有用于填充泡棉的填充部213，通過設(shè)置安裝槽212，使底座20B安裝牢固，填充部213用于填充泡棉，使導力桿205在承受車輛的重力時，其變形得到緩慢釋放，有效防止產(chǎn)生水平方向上的分力，過濾掉雜力，對精確測量起到較好的幫助作用。

單雙輪識別子系統(tǒng)3包括多個壓電石英傳感器31，多個所述壓電石英傳感器31布置在同一條直線上，多個所述壓電石英傳感器31連接有運算單元32，所述運算單元32外接通信線纜，所述通信線纜與主從動車輪識別子系統(tǒng)連接。

傳統(tǒng)方式的單雙輪識別裝置采用單個傳感器，由于采用單個傳感器對車輛單雙輪識別時，單只傳感器獨立，車輛在通過該識別裝置時，由于車輛行駛差異，無法保證車輛從同一個傳感器上通過，降低了識別裝置的識別精度，而采取這種包括多個壓電石英傳感器的單雙輪識別裝置，每輛車輛均通過同一個識別裝置，能提高識別精度。

壓電石英傳感器31包括全密封結(jié)構(gòu)件和布置在全密封結(jié)構(gòu)件內(nèi)的壓電石英晶片，該全密封結(jié)構(gòu)件設(shè)有用于安裝壓電石英晶片的密封腔體，所述壓電石英晶片固定在密封腔體內(nèi)，所述全密封結(jié)構(gòu)件以壓力密封的方式使密封腔體密封。

現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有的石英傳感器采用粘接密封工藝，將壓電石英晶片以粘接的方式進行密封，這種粘接密封方式的石英傳感器在使用過程中，粘接處容易失效，導致不能有效密封，使得傳感器容易受到氣候惡劣、溫差大、雨水泥沙浸泡等不良因素的影響，傳感器的絕緣阻抗無法達到要求，傳感器難以實現(xiàn)長時間可靠性工作。

本實施例中，將壓電石英晶片以壓力密封的方式固定在全密封結(jié)構(gòu)件內(nèi)，使壓電石英晶片與外界環(huán)境完全隔斷，達到全密封的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，從而保證了壓電石英晶片的絕緣效果，使傳感器的壽命大幅度提升。壓力密封的方式為結(jié)構(gòu)件在壓力作用下，通過擠壓布置在密封面上的密封件，達到完全密封的狀態(tài)，并且在壓力作用下，其密封性更好，全密封結(jié)構(gòu)件為完全密封的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)件的內(nèi)部空間與外部不相通，壓電石英晶片布置在全密封結(jié)構(gòu)內(nèi)后，通過密封面完成密封。

如圖3所示，全密封結(jié)構(gòu)件包括用于安裝壓電石英晶片301的筒狀底座302，所述筒狀底座302上安裝有用于將其密封的頂蓋303，將全密封結(jié)構(gòu)件設(shè)置為包括筒狀底座302和頂蓋303的結(jié)構(gòu)形式，壓電石英晶片301安裝在筒狀底座302內(nèi)，并通過頂蓋303與筒狀底座302的連接，使壓電石英晶片301密封在筒狀底座302內(nèi)。

筒狀底座302和頂蓋303的接觸面上設(shè)置有用于安裝密封圈的第一密封結(jié)構(gòu)304，頂蓋303安裝在筒狀底座302后，在二者的接觸部位形成接觸面，并且在該接觸面上設(shè)置第一密封結(jié)構(gòu)304，將密封圈安裝在第一密封結(jié)構(gòu)304后，通過設(shè)置在筒狀底座302與頂蓋303之間連接件305使二者緊固，從而完成結(jié)構(gòu)件的完全密封。

筒狀底座302為圓形套筒，其一端為封閉端，另一端為用于安裝頂蓋的底座開口端，所述頂蓋303為與筒狀底座302相對應(yīng)的圓形套筒，包括頂蓋開口端和頂蓋封閉端，所述頂蓋303的封閉端端面與筒狀底座302的開口端端面接觸，所述第一密封結(jié)構(gòu)304布置在二者的接觸面上，傳感器在使用時，頂蓋303布置在路面上，頂蓋303內(nèi)裝滿填充物，頂蓋303的開口端端面與路面平齊。傳統(tǒng)的石英傳感器中，由于路面和傳感器表層的磨損，以及彈性結(jié)構(gòu)體的機械強度的變化，導致傳感器靈敏度的變化，使傳感器在固定閥值的情況下，長時間運行的識別率降低，而采用圓形套筒結(jié)構(gòu)的頂蓋，能有效避免傳感器表層的磨損，從而保持傳感器的靈敏度。

筒狀底座302的外壁上設(shè)置有環(huán)形凸臺306，包括位于開口端外壁側(cè)的第一環(huán)形凸臺306a和位于封閉端外壁側(cè)的第二環(huán)形凸臺306b，所述環(huán)形凸臺306向筒狀底座302徑向方向的外側(cè)延伸，該第一環(huán)形凸臺306a的端面尺寸與頂蓋303的封閉端端面尺寸對應(yīng)。

第一密封結(jié)構(gòu)304為開設(shè)在第一環(huán)形凸臺306a上的環(huán)形凹槽，其尺寸與密封圈的尺寸對應(yīng)，使用時，將密封圈安裝在環(huán)形凹槽內(nèi)，為了實現(xiàn)較好的密封效果，密封圈的尺寸略大于環(huán)形凹槽的尺寸，通過筒狀底座與頂蓋之間的擠壓，實現(xiàn)密封。

頂蓋303的封閉端端面上還設(shè)置有安裝凸臺307，所述安裝凸臺307向頂蓋303的軸向方向延伸，頂蓋303與筒狀底座302構(gòu)成全密封結(jié)構(gòu)件使用時，該安裝凸臺307與筒狀底座302的內(nèi)壁接觸，并且在接觸面上設(shè)置有用于安裝密封圈的第二密封結(jié)構(gòu)308，所述第二密封結(jié)構(gòu)308為開設(shè)在安裝凸臺307上的環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽的尺寸與密封圈的尺寸對應(yīng)。

頂蓋303安裝在筒狀底座302上，通過螺栓連接使二者連接牢固，在頂蓋303的封閉端和第一環(huán)形凸臺306a的端面上，對應(yīng)布置有多個安裝孔，使用螺栓穿過安裝孔，將頂蓋303和筒狀底座302進行連接。

筒狀底座302內(nèi)設(shè)有用于安裝壓電石英晶片301的凸臺309，壓電石英晶片301安裝在所述凸臺309的凸臺端面310上，壓電石英晶片301上設(shè)置有電路板312，電路板312為圓板狀，其外側(cè)面與筒狀底座302的內(nèi)壁貼合。壓電石英晶片301與電路板312的下表面貼合，所述電路板312和頂蓋303之間還設(shè)置有頂桿313，該頂桿313為圓軸狀，所述頂桿313的端部設(shè)置有與頂蓋303配合連接的凸起部315，所述頂桿313和凸起部315為一體式結(jié)構(gòu)。

頂桿313的一端端部與頂蓋貼合，另一端的頂壓這電路板312，并對電路板312形成頂壓力，從而完成壓電石英晶片301的密封固定。

凸起部315為直徑大于本體的圓柱凸臺，凸起部315與電路板312接觸，并在頂蓋303的壓力下對電路板312和壓電石英晶片301形成頂壓。

壓電石英傳感器31連接有屏蔽電纜，通過屏蔽電纜傳輸監(jiān)測信息，在筒狀底座302的封閉端上安裝有防水接頭316，使屏蔽電纜通過防水接頭316向外引出，防水接頭316能有效阻斷傳感器內(nèi)部與外界環(huán)境的連通，使傳感器保持很好的密封性，實現(xiàn)全密封性能。

驅(qū)動軸識別傳感器20為長條狀，用于布置在路面下方且朝路面兩側(cè)延伸，所述驅(qū)動軸識別傳感器20與所述壓電石英傳感器31互相平行，將驅(qū)動軸識別傳感器20和壓電石英傳感器31平行布置，當車輛依次通過驅(qū)動軸識別傳感器20和壓電石英傳感器21時，車輛的車輪能在同一時刻同時作用在主從動車輪識別子系統(tǒng)和單雙輪識別子系統(tǒng)上時，能對車輛軸組進行有效識別，作用一次為兩軸組，連續(xù)兩次為三軸組。

驅(qū)動軸識別傳感器20和壓電石英傳感器31之間的間距為1100mm～1400mm，該間距與道路貨運車輛軸組之間的距離相適配，使車輛行駛通過全車型識別系統(tǒng)時，能有效進行軸數(shù)識別，使全車型識別系統(tǒng)在識別兩連軸、三連軸時，不會發(fā)生誤判斷。

驅(qū)動軸識別傳感器20和壓電石英傳感器31之間采用通信線纜連接，該通信線纜布置在防水鏈接器4中，由于全車型識別系統(tǒng)布置在收費站或檢車站的道路上，現(xiàn)場環(huán)境較差，通信線纜很容易受到氣候惡劣、溫差大、雨水泥沙浸泡等不良因素的影響，使得兩個子系統(tǒng)之間無法有效連接，也不能保證穩(wěn)定地傳輸收集和計算的信息，將通信線纜布置在防水鏈接器中，保證全車型識別系統(tǒng)長時間可靠性工作。

本實施例通過全車型識別系統(tǒng)，分別設(shè)置單雙輪識別子系統(tǒng)和主從動車輪識別子系統(tǒng)，并將這兩個子系統(tǒng)連接后布置在路面中，當車輛從布置有該全車型識別系統(tǒng)的路面通過時，單雙輪識別子系統(tǒng)對車輛車輪類型進行識別，主從動車輪識別子系統(tǒng)對車輛的車輪是否為驅(qū)動輪完成識別，并將采集的信息及測算結(jié)果運算輸出，完成車型識別，使識別效率高、精度高，在預(yù)檢、執(zhí)法的同時，保證道路暢通，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法同時識別車輛多個信息，在高速預(yù)檢、非現(xiàn)場執(zhí)法存在較大的困難和障礙。