CN104200662B - 一种车辆劝返系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆劝返系统，包括摄像机、车牌识别仪、工控计算机、称重仪；还包括依次设置在车辆前行方向的线圈、光栅、称重传感器、LED显示屏和栏杆机，所述摄像机与车牌识别仪连接，所述线圈分别与车牌识别仪、称重仪连接；所述称重传感器与称重仪连接；所述光栅与称重仪连接，所述称重仪、车牌识别仪分别与工控计算机连接，所述工控计算机分别与LED显示屏、栏杆机连接。车辆劝返系统用于高速公路收费站之前，预通过高速公路收费站的货车先经过引导进入车辆劝返系统，车辆劝返系统会快速识别出超限车辆并能对其进行自动引导，并将识别结果实时直接上传至LED显示屏，提示超限车辆掉头或绕行，以减轻现场收费人员工作量和减少收费站拥堵。

Description

一种车辆劝返系统

技术领域

本发明涉及一种道路车辆的交通控制系统，特别涉及一种车辆劝返系统。

背景技术

车辆劝返系统是在高速公路收费广场收费车道入口前端约150米处建设货车专用检测区域，预通过高速公路收费站的货车先经过引导进入车辆劝返系统，系统会自动对货车的轴数、轴重、总重、速度、超限率等参数进行不停车检测，快速识别出超限车辆并能对其进行自动引导，并将识别结果实时直接上传至LED显示屏，提示超限车辆掉头或绕行，车辆劝返系统提供了简洁、可靠的管理模式。无需新征土地，设备投资小，安装速度快，实现治超和联动执法，减少了人力资源和重复投资，提高执法效率，降低执法人员的劳动强度，真正体现了科技治超、人文治超的和谐理念。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种车辆劝返系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的，一种车辆劝返系统，包括摄像机、车牌识别仪、工控计算机、称重仪；还包括依次设置在车辆前行方向的线圈、光栅、称重传感器、LED显示屏和栏杆机，所述摄像机与车牌识别仪连接，所述线圈分别与车牌识别仪、称重仪连接；所述称重传感器与称重仪连接；所述光栅与称重仪连接，所述称重仪、车牌识别仪分别与工控计算机连接，所述工控计算机分别与LED显示屏、栏杆机连接。

进一步，所述称重传感器包括前后且交错设置的第一组传感器组和第二组传感器组，每组传感器组包括两个称重传感器；所述第一组传感器的两个称重传感器分别设置在左半侧车道和右半侧车道，所述第二组传感器的两个称重传感器分别设置在右半侧车道和左半侧车道；所述每组传感器组的两个称重传感器横向设置在车辆的前行方向上。

进一步，所述光栅包括分别设置在车道两侧的发射器和接收器。

所述传称重感器为弯板传感器，其特点是安装简单快速，对道路破坏小。当车辆匀速通过系统时，系统能迅速准确的称出车辆总重、轴重、速度、加速度等有用信息。同时系统能快速判断出车型，并通过独有软件系统得出车辆是否超限。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为车辆劝返系统布置图；

图2为车辆劝返系统结构框图；

图3为弯板式传感器的结构简图；

图4为车牌识别仪结构框图；

图5为光栅结构框图；

图6为发射控制模块基本原理图；

图7为红外接收模块基本原理图；

图8为接收控制模块基本原理图；

图9为车辆记重系统流程图；

图10为甄别分流流程图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

图1为车辆劝返系统布置图；图2为车辆劝返系统结构框图；图3为弯板式传感器的结构简图；图4为车牌识别仪结构框图；图5为光栅结构框图；图6为发射控制模块基本原理图；图7为红外接收模块基本原理图；图8为接收控制模块基本原理图；图9为车辆记重系统流程图；图10为甄别分流流程图。

一种车辆劝返系统，包括摄像机14、车牌识别仪15、工控计算机18、称重仪12；还包括依次设置在车辆前行方向的线圈11、光栅10、称重传感器13、LED显示屏17和栏杆机16，

线圈：感应车辆是否进入系统，把车辆进入系统信号发送到称重仪和车牌识别仪；

光栅：车辆分离，对车辆进行收尾，将收尾信息发送到称重仪，称重仪收到收尾信息后计算车辆的总重、轴重、速度、加速度等有用信息；所述光栅包括分别设置在车道两侧的发射器和接收器。

所述发射器由发射控制模块和至少1个红外发射模块组成，其中:红外发射模块，线性排列，在检测区域对遮挡物进行检测，通过发射控制模块的循环调制，将检测信号送至红外接收模块；发射控制模块，控制红外发射模块的扫描时序与红外信号编码调制；

所述接收器由接收控制模块和至少1个红外接收模块组成，其中:红外接收模块，线性排列，在检测区域对遮挡物进行检测，接收红外光信号，将其转换为电信号，并将信号送至接收控制模块；接收控制模块，输入信号为红外接收模块的检测信号，输出通过测量分离程序对车辆的分离检测；发射器和接收器通过屏蔽同步电缆相连，以提高系统的可靠性。

所述发射控制模块由分频器U1、第1计数器U2、第2计数器U3、多谐振荡器组成，其中，多谐振荡器的时钟信号至分频器U1，分频器U1输出送至相互串联的第1计数器U2、第2计数器U3，进行红外线载波频率调制和红外线光束的循环扫描，红外发射模块输出红外信号送至红外接收模块，第2计数器U3的同步信号通过屏蔽同步电缆接至装置接收端的接收控制模块。

所述红外接收模块包括第1运算放大器U4、第2运算放大器U5、第3运算放大器U6、第4运算放大器U7、第1译码器U7、第2译码器U8、数字电位器U9，其中第1运算放大器U4的两级放大的红外信号接至第2运算放大器U5，其限幅滤波后的信号通过第3运算放大器U6检波，检波后的信号经过第4运算放大器U7积分、整形输出至接收控制模块；所述第2译码器U8接收控制模块的输出信号，输出端与数字电位器U9相连。

所述接收控制模块包括：微处理器MCU，微处理器MCU内部存储有控制程序，控制锁存器的读写，通过串口U15与主机通讯；通过光电隔离器U16触发继电器输出检测信号。

第1锁存器U10、第2锁存器U11、第3锁存器U12，分别与微处理器MCU通信，第1锁存器U10接收反相器U13的红外接收信号；第2锁存器U11输出控制红外接收模块译码器选通信号，控制相应红外接收模块的数字电位器片选，并调其增益；第3锁存器U12输出至液晶显示器，显示系统工作状态；第2译码器U14，地址译码选择输出信号至第2锁存器U11、第3锁存器U12。

称重传感器：对车辆的每根轴进行称重，并将称重信息发送到称重仪；所述称重传感器包括前后且交错设置的第一组传感器和第二组传感器，每组传感器组包括两个称重传感器；所述第一组传感器的两个称重传感器分别设置在左半侧车道和右半侧车道，所述第二组传感器的两个称重传感器分别设置在右半侧车道和左半侧车道；所述每组传感器的两个称重传感器横向设置在车辆的前行方向上。

所述称重传感器包括一个矩形的传感器弹性体1、框架4，在传感器弹性体1背面沿长度方向布设不少于4条且相互平形的盲槽2，在盲槽底部布设电阻应变片3，所述电阻应变片组成惠斯登全桥电路，并且在盲槽内采用凝胶6密封，所述传感器弹性体和框架相匹配，两端通过固支螺栓5固支安装在框架内。在所述传感器弹性体上盲槽的正下方布设钢板7，所述钢板四周和传感器弹性体焊接密封。在框架中间传感器弹性体的下方安装限位螺钉，所述限位螺钉8安装在框架4上表面上并与传感器弹性体底面保持一定距离。所述框架与混凝土路面浇注在一起，并通过锚固钉9固定在混凝土路面中。本实施例中的弯板式传感器采用惠斯登全桥电路设计，传感器灵敏度高，在不改变传感器整体高度的情况下保证了其良好的性能以及高灵敏度特性；平行弯曲梁板式结构的设计采用两端多螺钉固支的安装方式，传感器整体刚度大，动态响应快，适应的速度范围大，保证了传感器的固有频率高，性能稳定性高等特点。传感器弹性体采用全新的密封结构，传感器两端采用固支安装，传感器自身采用焊接密封，可适应在恶劣的环境里长期使用，可直接在传感器上面过特种车辆，稳定性好，使用寿命长。

称重仪：接收称重传感器所收集到的车辆信息和线圈、光栅信息，当接收到收尾信息后计算车辆的总重，同时发送到工业控制计算机；

摄像机：用于抓拍车辆牌照，并将图像视频实时的传送到车牌识别仪；摄像机采用CCD高清摄像机。

车牌识别仪：用于识别车辆的牌照，同时抓拍一张车头大图，并发送到工控计算机；

所述车牌识别仪包括视频解码器、DSP、电源、存储器、视频编码器和显示器，其中，摄像机、视频解码器、DSP和视频编码器依次连接，电源连接DSP，存储器连接视频编码器；所述视频解码器采用SAA7111解码器，用于对图像信号进行解码；所述电源包括TPS73HD301电源芯片；DSP采用高性能的TMS320VC6205处理器，主要用于图像信号的识别、处理；存储器采用HY57V651620B存储器，用于对处理后的视频信息进行保存；视频编码器采用SAA7105编码器，用于将DSP处理后的视频信号编码，输出到显示器。以上采用的电子元器件均为己知产品，本领域技术人员根据本发明的技术方案即可知电子元器件的具体连接方式。

工控计算机：运行称重管理系统，该系统自动接收称重仪发送的重量信息，车牌识别仪发送的车辆牌照号和车头大图，然后自动将车辆的信息保存，并根据超限标准进行运算，得到该车是否超限，将相应的信息发送的LED显示屏上。同时，如果被检测车辆超限，则会控制栏杆机降下并有警报通知现场执法人员；

LED显示屏：显示车辆是否超载或超限的信息，提醒司机是否能够进入收费站。该信息由工业控制计算机根据检测情况自动发布；

栏杆机：正常情况下为打开状态，当车辆检测超重或超限时会自动降下，阻止车辆继续前行。

当车辆通过引导进入线圈后，线圈发送车辆进入信号给车牌识别仪，车牌识别仪自动抓拍得到车牌号并发送到工业控制计算机，随后车辆依次进入线圈和称重传感器，称重传感器收集到各个轴重信息后发送给称重仪，同时车辆完全通过光栅后光栅发送光栅收尾信号给称重仪，称重仪收到收尾信号后结合收到的各个轴载信息自动计算得到总重，然后将总重信息发送到工业控制计算机。

在工业控制计算机中运行着的管理系统收到车牌信息和总重信息后自动将相关信息保存到数据库中，并根据超限标准运算得到是否超限，同时将是否能够驶入收费站的信息显示到LED显示屏上，如果车辆超限会有声音警报提醒工作人员，栏杆机会自动降下，如果不超限驾驶人会根据LED显示屏提示的信息驶入收费站。

车辆劝返系统用于高速公路收费站之前，预通过高速公路收费站的货车先经过引导进入车辆劝返系统，系统会自动对货车的轴数、轴重、总重、速度、超限率等参数进行不停车检测，快速识别出超限车辆并能对其进行自动引导，并将识别结果实时直接上传至LED显示屏，提示超限车辆掉头或绕行。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.一种车辆劝返系统，其特征在于：包括摄像机、车牌识别仪、工控计算机、称重仪；还包括依次设置在车辆前行方向的线圈、光栅、称重传感器、LED显示屏和栏杆机，所述摄像机与车牌识别仪连接，所述线圈分别与车牌识别仪、称重仪连接；所述称重传感器与称重仪连接；所述光栅与称重仪连接，所述称重仪、车牌识别仪分别与工控计算机连接，所述工控计算机分别与LED显示屏、栏杆机连接；所述称重传感器包括前后且交错设置的第一组传感器组和第二组传感器组，每组传感器包括两个称重传感器；所述第一组传感器的两个称重传感器分别设置在左半侧车道和右半侧车道，所述第二组传感器的两个称重传感器分别设置在右半侧车道和左半侧车道；所述每组传感器的两个称重传感器横向设置在车辆的前行方向上。

2.根据权利要求1所述的车辆劝返系统，其特征在于：所述光栅包括分别设置在车道两侧的发射器和接收器。