CN101488237B - 具有自动加热功能的红外扫描车辆分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有自动加热功能的红外扫描车辆分离器，主要由一对相对位置设置的发射器和接收器组成，包括置于防护罩内的壳体，壳体前端通过密封条固定加热玻璃光学视窗，壳体中间固定有相同数量的红外发射管或接收管组成发射器或接收器，其特征是：所述加热玻璃光学视窗下表面贴紧有温度开关，壳体中间设有与温度开关连接的发射器或接收器控制、驱动电路，发射器通过同步通讯线与接收器联通。有益效果：在恶劣的天气(雨、雪、雾)情况下，可以自动启动控制、驱动电路对车辆分离器加热玻璃进行加热；采用脉冲控制方式通过软件实现控制加热玻璃的加热，避免加热玻璃长期通电而造成损坏。去掉防护罩上的加热玻璃视窗，减少对红外发射光线造成的衰减。
Description
技术领域
本发明属于应用在公路计重收费系统中对通过车辆进行分离的设备，尤其涉及一种工作于野外环境，在恶劣的天气(雨、雪、雾)情况下，具有自动加热功能的红外扫描车辆分离器。
背景技术
红外扫描车辆分离器是应用在公路计重收费系统中对通过车辆进行分离的设备。目前，市场上的车辆分离器被安装在防护罩内，防护罩内装有加热玻璃、温度开关、湿度开关等部件，并通过这些部件实现了加热功能。在恶劣的天气(雨、雪、雾)情况下，避免车辆分离器的视窗被雨、雪、雾遮盖，而影响正常使用。目前产品的结构是在发射器端和接收器端分别设有两层光学视窗，即：防护罩加热玻璃视窗和产品视窗(详见图3)。每层视窗都会对红外发射光线造成衰减，在恶劣的天气情况下，衰减会更加严重。目前产品通过温度开关和湿度开关控制加热玻璃的加热，两种开关并联在一起，当任何一个开关导通时，加热玻璃都会加热，容易造成加热玻璃长时间处于加热状态(在冬天时尤其如此)，加速了加热玻璃的损坏。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种具有自动加热功能的红外扫描车辆分离器，去掉防护罩上的加热玻璃视窗，减少对红外发射光线造成的衰减，在恶劣的天气(雨、雪、雾)情况下，可以自动启动，对加热玻璃进行加热；当加热玻璃的工作温度超出正常范围时，停止对加热玻璃加热。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种具有自动加热功能的红外扫描车辆分离器，主要由一对相对位置设置的发射器和接收器组成，包括置于防护罩内的发射器或接收器壳体，壳体前端通过涂密封胶的密封条固定加热玻璃光学视窗，壳体中间固定有相同数量的红外发射管或接收管组成发射器或接收器，其特征是：所述加热玻璃光学视窗下表面贴紧有温度开关，壳体中间设有与温度开关连接的发射器或接收器控制、驱动电路，发射器通过同步通讯线与接收器联通。
所述壳体上部设有4个指示灯。
所述发射器控制、驱动电路由单片机、红外发射管控制、驱动电路、加热玻璃控制、驱动电路组成，所述单片机分别与红外发射管控制、驱动电路、加热玻璃控制、驱动电路连接，单片机并与温度开关连接，红外发射管控制、驱动电路与红外发射管阵列连接，加热玻璃控制、驱动电路与发射器加热玻璃连接；所述接收器控制、驱动电路由单片机、多路比较及信号放大电路、加热玻璃控制、驱动电路组成，所述单片机分别与多路比较及信号放大电路、加热玻璃控制、驱动电路连接，单片机并与温度开关连接，多路比较及信号放大电路与红外接收管阵列连接，加热玻璃控制、驱动电路与接收器加热玻璃连接。
所述防护罩前窗不设加热玻璃视窗。
本发明有益效果：采用脉冲控制方式通过软件实现控制加热玻璃的加热过程，克服了由于加热玻璃长期通电而造成损坏的缺陷。去掉防护罩上的加热玻璃视窗，减少对红外发射光线造成的衰减。在恶劣的天气(雨、雪、雾)情况下，可以自动启动控制、驱动电路对车辆分离器加热玻璃进行加热；当加热玻璃的温度超出正常范围时，停止对加热玻璃加热。
附图说明
图1是本发明的剖面结构示意图；
图2是本发明的外形图；
图3是本发明的工作原理图；
图4是本发明的电路连接框图。
图5是防护罩加装加热玻璃视窗的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。
一种具有自动加热功能的红外扫描车辆分离器，主要由一对相对位置设置的发射器1和接收器2组成，包括置于防护罩3内的发射器或接收器壳体4，壳体前端通过涂密封胶5的密封条6固定加热玻璃光学视窗7，壳体中间固定有相同数量的红外发射管8或接收管组成发射器或接收器，所述加热玻璃光学视窗下表面贴紧有温度开关9，壳体中间设有与温度开关连接的发射器或接收器控制、驱动电路10，发射器通过同步通讯线与接收器联通。所述壳体上部设有4个指示灯11。所述发射器控制、驱动电路由单片机、红外发射管控制、驱动电路、加热玻璃控制、驱动电路组成，所述单板机分别与红外发射管控制、驱动电路、加热玻璃控制、驱动电路连接，单片机并与温度开关连接，红外发射管控制、驱动电路与红外发射管阵列连接，加热玻璃控制、驱动电路与发射器加热玻璃连接；所述接收器控制、驱动电路由单片机、多路比较及信号放大电路、加热玻璃控制、驱动电路组成，所述单片机分别与多路比较及信号放大电路、加热玻璃控制、驱动电路连接，单片机并与温度开关连接，多路比较及信号放大电路与红外接收管阵列连接，加热玻璃控制、驱动电路与接收器加热玻璃连接。所述防护罩前窗不设加热玻璃视窗，可以减少对红外发射光线造成的衰减。
发射器和接收器采用对射式的工作原理；
发射器和接收器内置有相同数量的红外发射管和接收管，发射器以一定的时间间隔依次循环使每只发射管发出红外光，接收器按照相同的时间间隔依次循环使每只接收管接收红外光，并确认光路是否导通，当光路被阻断时，产品即有检测输出；
发射器：单片机通过红外发射管控制、驱动电路依次使每一个红外发射管发光，同时通过同步通讯线通知接收器接收该红外光线。在每一个循环结束后，通过同步通讯线接收来自接收器的光束强弱信号，通过加热玻璃控制、驱动电路实现对加热玻璃的控制；
接收器：对每一个接收管，依次接收来自发射器的每一条红外光线(通过同步通讯线)，经信号放大和多路比较电路进入单片机。在每一个循环结束后，单片机对接收到的所有红外光线进行综合判断，确定光路是否导通和红外光线的强弱。通过加热玻璃控制、驱动电路实现对加热玻璃的控制并通过同步通讯线发送光束强弱信号；
接收器多路比较电路根据接收到的红外光线的强弱，输出3种光束强弱判断信号，即：光束正常信号(判断光路是否导通)、光束强信号以及光束弱信号。
指示灯说明
| 指示灯 | 发射 | 接收 |
| 工作指示灯Work(绿色) | 亮：工作正常，灭：工作异常。 | 同发射 |
| 状态指示灯Stat(红色) | 亮：产品工作异常，有报警输出 | 亮：光幕被遮挡(*) |
| 强弱指示灯Alarm(黄色) | 亮：接收光束弱 | 同发射 |
| 加热指示灯Heat(红色) | 亮：加热玻璃加热 | 同发射 |
注：(*)遮挡光轴数超过触发物体大小时，有检测输出。
本产品正常工作距离≥20m，实际使用距离约4-6m。在恶劣的天气(雨、雪、雾)情况下导致接收到的红外发射光变弱时，加热玻璃控制、驱动单元启动加热玻璃进行加热，从而消除对其造成的影响。
加热玻璃的启动：接收器控制、驱动单元不停的检测所接收到的红外发射光，并将其换算成工作距离。当工作距离≤12m，启动加热玻璃进行加热。
加热玻璃的停止：满足以下条件之一时，停止加热玻璃的加热。
(1)光束强信号有效时；
(2)温度开关检测到的加热玻璃温度≥35℃时。
加热玻璃采用带嵌入式电阻丝的钢化玻璃作为光学视窗，内置控制、驱动电路和温度开关实现自动加热功能。在恶劣的天气(雨、雪、雾)情况下，当接收器接收到的红外光线变弱时，启动加热玻璃进行加热；当接收到的红外光线恢复正常或加热玻璃的工作温度超出正常范围时，停止加热玻璃的加热。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种具有自动加热功能的红外扫描车辆分离器，主要由一对相对位置设置的发射器和接收器组成，包括置于防护罩内的发射器或接收器壳体，壳体前端通过涂密封胶的密封条固定加热玻璃光学视窗，壳体中间固定有相同数量的红外发射管或接收管组成发射器或接收器，其特征是：所述加热玻璃光学视窗下表面贴紧有温度开关，壳体中间设有与温度开关连接的发射器或接收器控制、驱动电路，发射器通过同步通讯线与接收器联通，所述接收器控制、驱动电路不停的检测所接收到的红外发射光，并将其换算成工作距离，当工作距离≤12m，启动加热玻璃进行加热；而满足以下条件之一时，停止加热玻璃的加热，所述条件为，光束强信号有效时或温度开关检测到的加热玻璃温度≥35℃时。
2.根据权利要求1所述的具有自动加热功能的红外扫描车辆分离器，其特征是：所述壳体上部设有4个指示灯。
3.根据权利要求1或2所述的具有自动加热功能的红外扫描车辆分离器，其特征是：所述发射器控制、驱动电路由单片机、红外发射管控制、驱动电路、加热玻璃控制、驱动电路组成，所述单片机分别与红外发射管控制、驱动电路、加热玻璃控制、驱动电路连接，单片机还与温度开关连接，红外发射管控制、驱动电路与红外发射管阵列连接，加热玻璃控制、驱动电路与发射器加热玻璃连接；所述接收器控制、驱动电路由单片机、多路比较及信号放大电路、加热玻璃控制、驱动电路组成，所述单片机分别与多路比较及信号放大电路、加热玻璃控制、驱动电路连接，单片机还与温度开关连接，多路比较及信号放大电路与红外接收管阵列连接，加热玻璃控制、驱动电路与接收器加热玻璃连接。
4.根据权利要求1所述的具有自动加热功能的红外扫描车辆分离器，其特征是：所述防护罩前窗不设加热玻璃视窗。
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