CN102591231A - 一种磁性沥青道路数据灌入车及灌入方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供数字化沥青道路数据灌入车，包括汽车，汽车从前往后依次平行设有消磁车轮、写入车轮、校验车轮和修改车轮，4排车轮外分别套有硅钢片外轮；4排车轮结构相同，车轮中心设有固定轴，固定轴通过轴承与从动齿轮连接，从动齿轮与主动齿轮连接；消磁车轮内设有消磁磁头阵列、写入车轮内设有写入磁头阵列、校验车轮内设有校验磁头阵列、修改车轮内设有修改磁头阵列，各磁头阵列的列数与道路磁道的数量相同；汽车内设有读写消磁控制系统，并通过驱动电路驱动所述的主动齿轮。利用本车对磁化路面进行数据灌入，包括消磁、写入、校验和修改四个步骤，能够准确高效的对磁化路面进行读写、消磁等操作。

Description

一种磁性沥青道路数据灌入车及灌入方法
技术领域
本发明专利涉及一种磁记录方法，尤其涉及一种数字化沥青道路数据灌入车及灌入方法。
背景技术
一种数字化沥青道路数据灌入方法及其装置是一种全新的方法，目前公路还尚无数字沥青道路概念，道路的数字化的方法通过公路标识牌和led显示牌来告示车辆的数据信息，或通过GPS导航，该系统通过磁系统数据进行读写，可以改进道路诱导方式，提高诱导精度，是一个方便快速的巡航方式，提高灌写速度和效率。
目前，在媒体记录设备常常使用，如专利200410001398.7(用于确定磁带磁头的写入磁道宽度的系统和方法)，该专利的磁带磁头的写入磁道宽度通过在具有不同背景信号的磁带上写入前景磁道信号来测量。磁带读取磁头从前景磁道信号的一边沿离开，横向跨越前景磁道信号并且离开其相反边沿。逻辑部分检测读取磁头遇到前景磁道信号的一边沿和相反边沿；并且根据独立位置传感器采用读取磁头处于前景磁道信号的一边沿和相反边沿的横向位置之间的横向距离，确定前景磁道信号的宽度。目前公路还尚无数字沥青道路概念，前期人们开展了磁道钉数字化方法，如专利200610019775.9，磁道钉定位导航二维磁传感器，该装置不需要通过磁化灌写，只需要将磁道钉埋入道路，通过磁道钉的南北极的方向来表示数字，这种方式，需要大量的人力物力来改写。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种数字化沥青道路数据灌入车及灌入方法，能够准确高效的对磁化路面进行读写、消磁等操作。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种数字化沥青道路数据灌入车，其特征在于：它包括汽车，汽车从前往后依次平行设有消磁车轮、写入车轮、校验车轮和修改车轮4排车轮，4排车轮外分别套有硅钢片外轮；
4排车轮结构相同，车轮中心设有固定轴，固定轴通过轴承与从动齿轮连接，从动齿轮与主动齿轮连接；消磁车轮内设有消磁磁头阵列、写入车轮内设有写入磁头阵列、校验车轮内设有校验磁头阵列、修改车轮内设有修改磁头阵列，各磁头阵列的列数与道路中磁道的数量相同；
汽车内设有用于发送读写信息给4排车轮内的读写磁头阵列的读写消磁控制系统，并通过驱动电路驱动所述的主动齿轮。
按上述方案，所述的读写消磁控制系统包括存储器和单片机；单片机与所述的4排车轮内的各磁头阵列、存储器分别连接。
一种数字化沥青道路数据灌入方法，其特征在于：它包括以下步骤：
1)设定车辆匀速行驶速度Vi以及此行驶速度下各磁头阵列的读写时间tj；
2)驱动主动齿轮，使得汽车以Vi匀速行驶；
3)发送消磁信息给消磁磁头阵列，以消除路面原有信息；
4)从存储器中读取道路诱导信息发送给写入磁头阵列，将道路诱导信息写入磁化路面；
5)将校验磁头读取的路面信息与刚写入的道路诱导信息比较，若不一致则发送刚写入的道路诱导信息给修改磁头阵列重新写入；单次写入结束；
6)以读写时间tj为周期重复步骤3-5。
按上述方案，各磁头阵列的读写时间tj＝ti＝A/Vi；其中A为磁化路面上单位帧的长度，为已知量；ti为单位帧的读写时间。
本发明的有益效果为：利用本车对磁化路面进行数据灌入，包括消磁、写入、校验和修改四个步骤，能够准确高效的对磁化路面进行读写、消磁等操作。
附图说明
图1为磁性沥青道路数据灌入车读写消磁控制系统图。
图2为磁性沥青道路数据灌入车结构示意图。
图3为磁性沥青道路数据灌入车外观结构图。
图4为磁性沥青道路数据灌入车局部结构图。
图5为磁性沥青道路数据灌入车车轮结构图。
图6为磁性沥青道路数据灌入车原理框图。
图7为磁性沥青道路数据灌入方法流程图。
图中：1.主动齿轮，2.从动齿轮，3.车辆底盘，4.读写消磁控制系统，5.固定轴，6.轴承，7.硅钢片外轮，8.磁头阵列，9.消磁车轮，10.写入车轮，11.校验车轮，12.修改车轮，13.齿轮箱，14.弹簧。
具体实施方式
一种数字化沥青道路数据灌入车，如图1至图5所示，它包括汽车，汽车从前往后依次平行设有消磁车轮9、写入车轮10、校验车轮11和修改车轮12共4排车轮，4排车轮外分别套有硅钢片外轮7。齿轮箱13内部是由多个齿轮构成的小车驱动结构，用于精细调节车辆速度，弹簧14可以对振动产生缓冲，减少车身晃动对车上各种设备的影响，它也是四排车轮和车辆底盘3之间连接的结构。
硅钢片外轮7是硅钢材料构成的转筒结构。硅钢片分冷轧、热轧两种，使用较多的是冷轧硅钢片。冷轧硅钢片沿轧制方向有优良的磁性能，不仅在强磁场中具有高饱和磁通密度和低铁损，而且在弱磁场中也有良好的磁性(初始磁导率大)。由于硅钢片外轮7采用是由冷轧硅钢片构成的，导磁性良好，可以将磁头信号与磁化路面的距离大大缩减，同时又不会让磁头过于接近路面，减少磁头因碰撞而产生的损坏。
4排车轮结构相同，车轮中心设有固定轴5，固定轴5通过轴承6与从动齿轮2连接，从动齿轮2与主动齿轮1连接；消磁车轮9内设有消磁磁头阵列、写入车轮10内设有写入磁头阵列、校验车轮11内设有校验磁头阵列、修改车轮12内设有修改磁头阵列，各磁头阵列8的列数与道路中磁道的数量相同。所有的车轮上的磁头都是可以从固定方向对磁化路面进行读写操作，这也要根据磁化路面所需要的磁化方向有关，可以根据具体情况进行修改磁头的类型。磁头采用线圈缠绕磁芯组成。
汽车内设有用于发送读写信息给4排车轮内的读写磁头阵列的读写消磁控制系统4，并通过驱动电路驱动所述的主动齿轮1，主动齿轮1对从动齿轮2的带动可以实现车辆的匀速前进与后退。
读写消磁控制系统的原理框图如图6所示，包括存储器和单片机；单片机与所述的4排车轮内的各磁头阵列、存储器分别连接，单片机与磁头根据磁头具有的总线或接口的类型进行通信，也可以使用数字I/O信号进行控制。读写消磁控制系统以单片机为核心，对车辆的行驶速度进行控制，以保证磁头阵列8在行驶的过程中对每单位的磁粉路面的读写消磁操作的完成。
一种数字化沥青道路数据灌入方法如图7所示，包括以下步骤：
1)设定车辆匀速行驶速度Vi以及此行驶速度下各磁头阵列的读写时间tj；
2)驱动主动齿轮，使得汽车以Vi匀速行驶；
3)发送消磁信息给消磁磁头阵列，以消除路面原有信息；
4)从存储器中读取道路诱导信息发送给写入磁头阵列，将道路诱导信息写入磁化路面；
5)将校验磁头读取的路面信息与刚写入的道路诱导信息比较，若不一致则发送刚写入的道路诱导信息给修改磁头阵列重新写入；单次写入结束；
6)以读写时间tj为周期重复步骤3-5。
假设磁化路面上单位帧的长度为A米，所以单位帧的读写时间ti＝A/Vi，所以令tj＝ti，可以正确写入道路诱导信息，磁头的读写时间具有最小值tmin，故tj＝ti≥tmin，才可以使设备正常运行。
需要说明的是，进行数据灌入的路面必须是磁化路面。磁化道路从上到下分为可磁化沥青表面层、中间层和底层，可磁化沥青表面层的表面为磁化路面。在普通沥青路面的基础上，在铺设表面层沥青道路施工前，在沥青中加入1％-20％的磁化粉末，经过加热、搅拌，与石料混合之后进行铺设，构成一层1-3cm可磁化沥青表面层。普通的沥青路面由粗粒式沥青混凝土来田中表层路面，磁粉的加入并不会影响路面的质量，并且可以对道路进行磁化处理。
对于需要经常改写的磁化路面，其可磁化沥青表面层采用半硬磁化粉末；对于不需要经常改写的磁化路面，其可磁化沥青表面层采用硬性或矩形磁化粉末；根据磁化路面的不同，用不同的颜色加入沥青作为标记。

Claims (4)

1.一种数字化沥青道路数据灌入车，其特征在于：它包括汽车，汽车从前往后依次平行设有消磁车轮、写入车轮、校验车轮和修改车轮4排车轮，4排车轮外分别套有硅钢片外轮；
4排车轮结构相同，车轮中心设有固定轴，固定轴通过轴承与从动齿轮连接，从动齿轮与主动齿轮连接；消磁车轮内设有消磁磁头阵列、写入车轮内设有写入磁头阵列、校验车轮内设有校验磁头阵列、修改车轮内设有修改磁头阵列，各磁头阵列的列数与道路中磁道的数量相同；
汽车内设有用于发送读写信息给4排车轮内的读写磁头阵列的读写消磁控制系统，并通过驱动电路驱动所述的主动齿轮。
2.根据权利要求1所述的数字化沥青道路数据灌入车，其特征在于：所述的读写消磁控制系统包括存储器和单片机；单片机与所述的4排车轮内的各磁头阵列、存储器分别连接。
3.一种数字化沥青道路数据灌入方法，其特征在于：它包括以下步骤：
1）设定车辆匀速行驶速度Vi以及此行驶速度下各磁头阵列的读写时间tj；
2）驱动主动齿轮，使得汽车以Vi匀速行驶；
3）发送消磁信息给消磁磁头阵列，以消除路面原有信息；
4）从存储器中读取道路诱导信息发送给写入磁头阵列，将道路诱导信息写入磁化路面；
5）将校验磁头读取的路面信息与刚写入的道路诱导信息比较，若不一致则发送刚写入的道路诱导信息给修改磁头阵列重新写入；单次写入结束；
6）以读写时间tj为周期重复步骤3-5。
4.根据权利要求3所述的数字化沥青道路数据灌入方法，其特征在于：各磁头阵列的读写时间tj=ti=A/Vi；其中A为磁化路面上单位帧的长度，为已知量；ti为单位帧的读写时间。
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