CN103279997B - 一种收费站收费车道车辆倒车检测装置 - Google Patents

一种收费站收费车道车辆倒车检测装置 Download PDF

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本发明公开了一种收费站收费车道车辆倒车检测装置，包括电动栏杆机处的环形线圈检测器、两组超声波检测器或（和）两组轮轴传感器、倒车检测控制器。环形线圈检测器、两组超声波检测器或（和）两组轮轴传感器分别与倒车检测控制器相接。其中环形线圈检测器设置在自动栏杆机处的收费车道上；两组超声波检测器，正对环形线圈检测器设置于车道的同一侧或两侧；两组轮轴传感器，垂直于行车方向设置在环形线圈检测器位置的车道上。本发明可精确识别通过收费车道车辆的行驶方向，用于防止车辆利用倒车多拿卡等作弊行为。

Description

一种收费站收费车道车辆倒车检测装置
技术领域
本发明涉及收费公路的收费监控系统技术领域，特别涉及一种收费站收费车道车辆倒车检测装置。
背景技术
我国收费公路大多采取封闭式管理方式，司机在入口处获取通行卡，通行卡记录车型、时间、方向与入口收费站等信息，在出口处根据通行卡内记录的车型和行驶路程缴费。但是，很多作弊逃费分子往往利用收费系统的缺陷，利用倒卡的方式作弊，目前倒卡已经成为一种最为普遍的作弊方式。实现倒卡作弊的前提是要获取多张通行卡，由于目前车道检测设施不完善，不能准确判断车辆取卡后的行驶方向，作弊分子通过倒车退回自助发卡机或收费亭方多取卡。
车辆完成一次正常取卡的过程应该是：当车辆压到自助发卡机或收费亭处的环形线圈时，系统允许自助发卡机或收费员发卡，发卡后电动栏杆抬起，待车辆向前驶离电动栏杆后，电动栏杆处线圈检测器感应到无车时落杆，才允许对下一辆车发卡，实现一车、一杆、一卡。但是，目前，收费车道往往只在电动栏杆机处安装单线圈或双线圈。单线圈只能判断车辆存在而不能判断车辆行驶方向，车辆取卡后电动栏杆抬起，如果作弊车辆压到线圈后退回，此时环形线圈检测不到上方有车辆存在，系统错误地判定车辆已经驶离收费车道，作弊分子退回自助发卡机或收费亭处再次取卡；也有的作弊分子利用铁板感应环形线圈模拟一次过车，达到多取卡的目的。双线圈虽然能通过前后两个线圈感应车辆存在的时序判断车辆的行驶方向，由于感应线圈之间存在相互干扰，双线圈的设置需要有一定的距离，占用空间较大，导致通行效率降低，而且线圈往往响应缓慢，导致对车辆行驶方向的判断也不准确，经常造成误判。
综上所述，目前尚没有一种可以准确判断收费车道车辆取卡后倒车行为的检测装置。如能检测车辆取卡后倒车行为,则可控制发卡机或车道计算机不允许发卡机或收费员发卡,或发出报警信号。
发明内容
本发明的发明目的是针对现有收费公路收费站无法准确判断车辆是否倒车的情况，提供一种完善的收费站收费车道车辆倒车检测装置。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种收费站收费车道车辆倒车检测装置，包括环形线圈检测器、第一检测器和倒车检测控制器，该环形线圈检测器垂直于行车方向设置在电动栏杆前的收费车道上；环形线圈检测器及第一检测器分别与倒车检测控制器相接，
第一检测器为两组超声波检测器和/或两组轮轴传感器，两组超声波检测器正对环形线圈检测器设置于收费车道的同一侧或两侧，两组轮轴传感器垂直于行车方向设在环形线圈检测器内，
当第一检测器为两组超声波检测器时，超声波检测器根据测量距离的变化来判断是否有车辆通过：在普通收费车道，测量到距离在0.1~2m内有物体，认为有车存在；在超宽车道，测量到距离在0.1~3.2m内有物体，认为有车存在；车辆正常通过时，环形线圈检测器首先感应到有车辆在其上方，随后第一组超声波检测器检测到有车经过，之后第二组超声波检测器检测到有车，此时如果车辆继续前进，第一组超声波检测器率先恢复原来状态，然后第二组超声波检测器恢复原来状态，最后环形线圈检测器检测到上方无车辆，说明车辆正常向前行驶，若车辆经过时，第一组超声波检测器、环形线圈检测器和第二组超声波检测器上的各信号时序与正常通过时的各信号时序不同，说明车辆行驶方向不正常；当第一检测器为两组轮轴传感器时，则通过判断车轴压过两组轮轴传感器的时间顺序来判断行车方向，即车辆向前行驶时，车轴按顺序依次压过两组轮轴传感器，由此可以判断车轴的行进方向为前进方向，当车辆的第一车根轴和最后一根车轴的行进方向都为所述前进方向时，则车辆的行进方向为所述前进方向，当第一检测器为两组超声波检测器和两组轮轴传感器时，则融合两类传感器判断结果进行驾驶员取卡后车辆行进方向检测。
优选地，所述两组超声波检测器之间的距离为0.5~2.5m；超声波检测器距离车道平面的安装高度为0.4~1.5m。
优选地，所述两组轮轴传感器之间的距离为0.05~2.5m；每组轮轴传感器为1~2条；轮轴传感器长度为1.2m~4.5m。
两组超声波检测器或（和）两条轮轴传感器与环形线圈检测器用于判断车辆是否倒车。当为两组超声波检测器时，超声波检测器根据测量距离的变化来判断是否有车辆通过：在普通收费车道，测量到距离在0.1~2m内有物体，认为有车存在；在超宽车道，测量到距离在0.1~3.2m内有物体，认为有车存在。车辆正常通过时，环形线圈检测器首先感应到有车辆在其上方，随后第一组超声波检测器检测到有车经过，之后第二组超声波检测器检测到有车，此时如果车辆继续前进，第一组超声波检测器率先恢复原来状态，然后第二组超声波检测器恢复原来状态，最后环形线圈检测器检测到上方无车辆，说明车辆正常向前行驶。如果，车辆经过时，第一组超声波检测器、环形线圈检测器和第二组超声波检测器上的各信号时序与正常通过时的各信号时序不同，说明车辆行驶方向不正常。当为两组轮轴传感器时，则通过判断车轴压过两组轮轴传感器的时间顺序来判断行车方向，每组轮轴传感器为1~2条轮轴传感器。如图3，车辆向前行驶时，车轴应先压过轮轴传感器A，再压过轮轴传感器B，由此可以判断车轴的行进方向为A到B，当车辆的第一车根轴和最后一根车轴的行进方向都为A到B，则车辆的行进方向为A到B。若为两组超声波检测器和两组轮轴传感器，则融合两类传感器判断结果进行驾驶员取卡后车辆行进方向检测。
轮轴传感器为用于检测车辆轴数的传感器，倒车检测控制器为单片机及相应接口电路等部分组成。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
（1）本发明采用环形线圈检测器与超声波检测器或（和）轮轴传感器相融合的方式，能准确判断车辆的行驶方向。
（2）本发明采用的超声波传感器和轮轴传感器具有易维护、受外界影响小且成本低等特点。
（3）本发明能够有效的防止倒车多取卡、用铁板感应环形线圈检测器无车拿卡等作弊行为。
附图说明
图1是两组超声波检测器与环形线圈检测器结合使用的结构示意图；
图2是超声波检测器安装示意图；
图3是两条轮轴传感器与环形线圈检测器结合使用的结构示意图；
图4是轮轴传感器检测行进方向示意图；
图5是两条轮轴传感器、两组超声波检测器与环形线圈检测器结合使用的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。除非特别说明，本发明采用的材料和加工方法为本技术领域常规材料和加工方法。
实施例1
如图1所示，包括环形线圈检测器1和两组超声波检测器2、3和倒车检测控制器4。其中，该环形线圈检测器1垂直于行车方向设置在电动栏杆前的收费车道上；两组超声波检测器2、3，处于环形线圈检测器1位置设置于车道的一侧。
如图2所示，两组超声波检测器2、3的安装高度距离车道平面为0.7m。两组超声波检测器2、3之间的距离为1.2m。
实施例2
本实施例除下述特征外，其他均与实施例1相同：如图3所示，包括环形线圈检测器1和两条轮轴传感器5、6。两条轮轴传感器，垂直于行车方向设置在环形线圈检测器内，两条轮轴传感器5、6之间的垂直距离为0.5m。
实施例3
本实施例除下述特征外，其他均与实施例1、2相同：如图5所示，包括环形线圈检测器1、两组超声波检测器2、3和两条轮轴传感器5、6；两组超声波检测器正对环形线圈检测器设置于收费车道的同一侧或两侧，该两组轮轴传感器垂直于行车方向设在环形线圈检测器内。两组超声波检测器之间的距离为1.2m；超声波检测器距离车道平面的安装高度为0.7m。两组轮轴传感器之间的距离为0.5m；每组轮轴传感器为1~2条；轮轴传感器长度为1.2m~4.5m。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (3)

1.一种收费站收费车道车辆倒车检测装置，其特征在于:包括环形线圈检测器、第一检测器和倒车检测控制器，该环形线圈检测器垂直于行车方向设置在电动栏杆前的收费车道上；环形线圈检测器及第一检测器分别与倒车检测控制器相接，
第一检测器为两组超声波检测器和/或两组轮轴传感器，两组超声波检测器正对环形线圈检测器设置于收费车道的同一侧或两侧，两组轮轴传感器垂直于行车方向设在环形线圈检测器内，
当第一检测器为两组超声波检测器时，超声波检测器根据测量距离的变化来判断是否有车辆通过：在普通收费车道，测量到距离在0.1~2m内有物体，认为有车存在；在超宽车道，测量到距离在0.1~3.2m内有物体，认为有车存在；车辆正常通过时，环形线圈检测器首先感应到有车辆在其上方，随后第一组超声波检测器检测到有车经过，之后第二组超声波检测器检测到有车，此时如果车辆继续前进，第一组超声波检测器率先恢复原来状态，然后第二组超声波检测器恢复原来状态，最后环形线圈检测器检测到上方无车辆，说明车辆正常向前行驶，若车辆经过时，第一组超声波检测器、环形线圈检测器和第二组超声波检测器上的各信号时序与正常通过时的各信号时序不同，说明车辆行驶方向不正常；当第一检测器为两组轮轴传感器时，则通过判断车轴压过两组轮轴传感器的时间顺序来判断行车方向，即车辆向前行驶时，车轴按顺序依次压过两组轮轴传感器，由此可以判断车轴的行进方向为前进方向，当车辆的第一根车轴和最后一根车轴的行进方向都为所述前进方向时，则车辆的行进方向为所述前进方向；当第一检测器为两组超声波检测器和两组轮轴传感器时，则融合两类传感器判断结果进行驾驶员取卡后车辆行进方向检测。
2.根据权利要求1所述的收费站收费车道车辆倒车检测装置，其特征在于：所述两组超声波检测器之间的距离为0.5~2.5m；超声波检测器距离车道平面的安装高度为0.4~1.5m。
3.根据权利要求1所述的收费站收费车道车辆倒车检测装置，其特征在于：所述两组轮轴传感器之间的距离为0.05~2.5m；每组轮轴传感器为1~2条；轮轴传感器长度为1.2m~4.5m。
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