CN107945516B - 车辆超限超载不停车检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了车辆超限超载不停车检测系统，包括服务器以及与服务器信号连接并设置在车辆必经路面上的检测终端；检测终端包括重量传感器，用来检测经过车辆的重量并将重量信号发送给中央处理器；摄像头，用来拍摄车牌号，并将检测图像发送给中央处理器；服务器包括对比数据库，用来预先存储有每个车辆型号对应的最大载重量；用户数据库，用来预先存储每个车牌号对应的车辆型号；驱动模块，用来被中央处理器驱动道闸拦住车辆；车牌识别模块，用来从检测图像中提取出车牌号。本发明在节约检测时间的基础上，有效提高了检测的准确度。

Description

车辆超限超载不停车检测系统

技术领域

本发明涉及交通控制系统领域，具体涉及车辆超限超载不停车检测系统。

背景技术

随着汽车工业的进一步发展和人们购买力的提升，人均汽车占有量明显提高，直接导致道路上行驶的车辆越来越多。为了保证行车安全，在关键道路口经常设置检测中心用来检测车辆是否存在超载以及超宽和超高等情况。超载会使车辆超过自己的载重量，在遇到紧急情况的时候因为惯性作用反应较慢，极易造成交通事故。而对于运输车辆而言，其货物堆积过多造成超宽或超高的情况，也会给自己和道路上其他车辆的行驶过程带来麻烦，同样容易导致交通事故。

但是，现有的检测中心一般只包括一个用来拦住车辆前行的道闸和用来记录车辆是否超载、超高或者超宽的电脑，主要工作还是需要人来进行检查。而所有车辆都必须停车，让工作人员上车或者围绕车身进行检测，整个过程耗时较多。而且每个工作人员车辆检测的经验不同，也容易放过那些超限超载违规的车辆，并没有很好地起到减少因为超限超载而导致的交通事故的目的。

发明内容

本发明意在提供一种不用停车检测的车辆超限超载不停车检测系统。

为了达到以上目的，提供如下方案：

本方案中的车辆超限超载不停车检测系统，包括服务器以及与服务器信号连接并设置在路面上的检测终端；

所述检测终端包括：

重量传感器，用来检测经过车辆的重量并将重量信号发送给中央处理器；

摄像头，用来拍摄车牌号，并将检测图像发送给中央处理器；

所述服务器包括：

对比数据库，用来预先存储有每个车辆型号对应的最大载重量；

用户数据库，用来预先存储每个车牌号对应的车辆型号；

驱动模块，用来驱动道闸工作；

车牌识别模块，用来从检测图像中提取出车牌号；

中央处理器，用来将检测图像发送给车牌识别模块得到被检车辆的车牌号，用来从用户数据库中提取该车牌号对应的车辆型号，用来从对比数据库中提取该车辆型号对应的最大载重量；用来将接收到的重量信号转化为车辆重量，并将车辆重量与最大载重量对比，当车辆重量大于最大载重量时，判定被检车辆超重，中央处理器控制驱动模块让道闸拦住被检车辆。

原理及效果：

车辆在路面上行驶过程中，车辆驶过检测终端的顶面，按压重量传感器，重量传感器检测到车辆重量并转化为重量信号传递给中央处理器。摄像头将拍摄到的车牌号在内的检测图像发送给中央处理器，中央处理器将检测图像发送给车牌识别模块，车牌识别模块识别出被检车辆的车牌号并传递给中央处理器，中央处理器根据车牌号从用户数据库中提取该车牌号对应的车辆型号，中央处理器根据该车辆型号从对比数据库中提取该车辆型号对应的最大载重量。中央处理器将接收到的重量信号转化为车辆重量，并将车辆重量与最大载重量对比，当车辆重量大于最大载重量时，判定被检车辆超重，中央处理器控制驱动模块让道闸拦住被检车辆。

本发明在车辆通过检测中心的时候，不需要再停车接收检测，系统直接能够在车辆行驶过程中进行重量检测。只有当被检车辆超重的时候，系统才会通过道闸拦住车辆，而对于检测合格的车辆并不会浪费驾驶人员和工作人员彼此的时间，有效节约了检测时间，避免因为检测而造成的交通堵塞。此外，因为每种车辆型号的超重判断标准是固定的是预先设置在对比数据库中的，而车辆重量直接由重量传感器检测得到，中间没有人为参与，不会因人的经验不同而造成不同的检测失误。通过本发明在节约检测时间的基础上，有效提高了检测的准确度。

进一步，所述检测终端还包括用来检测车辆距离道路两侧距离的测距模块，测距模块将宽度距离信号传递给中央处理器，所述中央处理器根据预先存储的道路宽度和接收到的宽度距离信号计算出被检车辆宽度值；所述对比数据库内预先存储有每种车辆型号的最大宽度值；中央处理器通过对比被检车辆宽度值与其对应的最大宽度值判定被检车辆是否超宽。

测距模块检测出了车辆距道路两侧的宽度距离信号，中央处理器用道路宽度减去两个宽度距离信号值就得到被检车辆宽度值，而对比车辆宽度值和最大宽度值，若车辆宽度值大于该车辆型号的最大宽度值，则被检车辆超宽。

进一步，所述检测终端包括用来安装重量传感器的凸起以及用来覆盖路面的底板；多个凸起均匀分布在底板上。

通过在底板上设置的凸起，不仅能够起到减缓车辆通过速度的目的，还能使车辆必不可免地驶过凸起，使凸起上的重量传感器能够及时检测到车辆重量。

进一步，所述凸起包括位于凸起上部可以上下移动的外壳以及用来支撑外壳的支撑筒。

当车辆压住外壳的时候，外壳能够向下运动，对车辆起到一定的缓冲作用，有助于进一步使车速下降，以便系统有足够时间完成检测并拦下超限超载的车辆。

进一步，所述检测终端包括用来为检测终端供能的充电模块；充电模块包括蓄电池以及用来为蓄电池充电的磁感应结构；所述磁感应结构在外壳上下运动时产生感应电流为蓄电池充电。

通过电磁感应来给蓄电池充电，通过蓄电池来为检测终端提供电能，而当车辆压住外壳后又离开使外壳上下运动，使磁感应结构产生感应电流为蓄电池充电。因为一直有车辆经过，所以磁感应结构能够一直产生感应电流为蓄电池充电，能够使检测终端一直都有电工作。

进一步，所述外壳具有圆滑表面。外壳不会阻碍车辆的行驶，不会因为尖锐的棱角对轮胎造成破坏。

附图说明

图1为本发明车辆超限超载不停车检测系统实施例的逻辑框图。

图2为本发明车辆超限超载不停车检测系统实施例中检测终端的结构示意图。

图3为本发明车辆超限超载不停车检测系统实施例中检测终端的凸起的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：外壳1、底板2、支撑筒3、漏孔4、第一磁铁5、第二磁铁6、线圈7、蓄电池8、太阳能电池片9、重量传感器10、网络收发模块11、弹性件12、按压开关13。

如附图1所示：车辆超限超载不停车检测系统，包括安装在检测中心(一般为设置在道路关卡处的固定场所)的服务器以及安装在检测中心正对路面上的检测终端，检测终端和服务器通过网络连接通信。

服务器包括中央处理器、对比数据库、用户数据库、收发模块、车牌识别模块和驱动模块。

对比数据库，用来预先存储有重量标准表、高度标准表和宽度标准表。重量标准表中针对每种型号的车辆存储有每种型号车辆的最大载重量。高度标准表中针对每种型号的车辆存储有允许该车辆通过的最大高度值(在不同路段中设置的最大高度值根据路段的限高标准不一样而设置不同值，对于不限高的路段也可以不设置最大高度值。宽度标准表中针对每种型号的车辆存储有允许该种车辆通过的最大宽度值(在不同路段中设置的最大宽度值根据路段的限宽标准不一样而设置不同值，对于不限宽的路段也可以不设置最大宽度值。

用户数据库，用来预先存储用户信息表，用户信息表包括多组不同用户的用户信息，每组用户信息均包括该用户的车牌号、车辆型号、登陆密码、最近登陆系统时间以及违规未处理项；通过用户最初的注册，用户信息表获取用户作为用户名的车牌号、登录密码和最近登录系统时间等项目内容，通过中央处理器将检测终端传递来的重量信号和检测图像提取违规未处理项。

收发模块，用来与检测终端进行通信，用来将检测终端传递来的车辆重量信号和检测图像传递给中央处理器。

驱动模块，用来驱动设置在检测中心道路上的道闸放下来拦住被中央处理器判定违规的车辆。

车牌识别模块，用来根据检测终端传递过来的拍摄车辆的检测图像中提取出车牌号。

如图1所示，检测终端包括用来测量过往车辆重量的重量传感器，用来拍摄下包括车牌号在内的车辆图像的摄像头，用来检测车辆宽度值和高度值的测距模块，用来为检测终端供能的充电模块以及用来将重量传感器得到的重量信号和摄像头得到的检测图像发送给服务器的网络收发模块。

测距模块包括在高度方向上设置的多个红外线传感器，所有红外线传感器均将检测到的距离信号发送给中央处理器，中央处理器内预先存储有每个红外线传感器设置的高度位置，中央处理器将所有反馈了距离信号的红外线传感器的高度位置提取出来，将高度位置最高的红外线传感器的位置高度值作为车辆高度值。为了放置两辆车并行导致高度值测量错误，将检测终端安装在只允许一辆车通过的单车道上。

对比数据库内预先存储有每种车辆型号对应的最大高度值；中央处理器通过对比被检车辆高度值与其对应的最大宽度值判定被检车辆是否超高。

多个红外线传感器都将其检测到的信号发送给中央处理器，中央处理器预先存储了各个红外线传感器的高度位置，因此从这些反馈信号的红外线传感器中，其最高位置的红外线传感器的高度位置即为车辆高度值，对比车辆高度值和最大高度值，若车辆高度值大于该车辆型号的最大高度值，则被检车辆超高。

如图2和图3所示，检测终端的具体结构包括镶嵌在道路中与路面平齐的底板以及连接在底板上能够在竖直方向上运动的凸起。底板位于道路的两侧上竖直安装有用来安装测距模块的支撑柱，测距模块可以选用等距安装在支撑柱上的多个红外线传感器。所有红外线传感器均将检测到的距离信号传递给中央处理器。中央处理器根据在高度方向上一个支撑柱上有多少个红外线传感器被车辆遮挡，可以得到被检测车辆及其货物的高度，得到高度值。通过在道路两侧的红外线传感器检测到道路两侧距离车辆的距离以及预先输入测距模块中的道路宽度，用道路宽度值减去两侧红外线传感器检测到的距离值，中央处理器得到车辆宽度值。

检测终端中的凸起包括螺钉连接在底板上顶端开口呈圆筒状的支撑筒，以及与支撑筒滑动连接罩在支撑筒上的外壳。外壳1为下端开口，具有向上凸的弧面的凹槽形结构，具体的可以将外壳分为一体成型的弧面和与弧面连接的管壁。管壁上开有供支撑筒的插入的导向槽，支撑筒的筒壁插入到导向槽中，使支撑筒和外壳一起构成一个完整的凸起。导向槽是沿着管壁的低端竖直向上一直开到管壁与弧面顶盖的交界处，导向槽整体为一个向下开口的环形凹槽。在导向槽的槽底和支撑筒的顶面之间连接有弹簧，这使得外壳和支撑筒不会彼此分开，有利于保证凸起的完整结构，且弹簧具有弹性支撑力，当没有外力的作用下弹簧向上支撑起外壳，使导向槽的槽底与支撑筒的顶面并没有接触，使外壳在受到其他向下的压迫力时外壳会压迫弹簧，外壳会向下运动直到与支撑筒相抵，其中因为弹簧形变而产生的缓冲力以及外壳向下运动产生的缓冲力能够使车辆在经过这段路的时候降低速度，方便检测设备更加准确地测量车辆的重量和车辆载货后的长度、宽度和速度大小。

外壳1可沿着支撑筒3相对于底板2上下运动。外壳1的管壁内安装有一个将外壳内的空间分成上下两个空间的隔板，这个隔板与弧面和管壁一起将外壳1分为上方封闭的安装空间和下方的开放空间。

重量传感器和网络收发模块都安装在安装空间内。为了使车辆在从凸起上驶过时，重量传感器能够及时检测到车辆重量，将重量传感器安装在安装空间的顶面即靠近外壳弧面的位置上，使车辆在压住凸起的时候重量传感器能够第一时间检测到车辆重量。发送模块和网络收发模块11都可以选用蓝牙模块或者其他无线传输模块。

充电模块包括蓄电池以及用来为蓄电池充电的磁感应结构；所述磁感应结构在外壳上下运动时产生感应电流为蓄电池充电。

通过电磁感应来给蓄电池充电，通过蓄电池来为检测终端提供电能，而当车辆压住外壳后又离开使外壳上下运动，使磁感应结构产生感应电流为蓄电池充电。因为一直有车辆经过，所以磁感应结构能够一直产生感应电流为蓄电池充电，能够使检测终端一直都有电工作。

充电模块包括安装在安装空间内用来为各个电子元器件供电的蓄电池8，磁感应结构包括同样安装在安装空间中的第二磁铁、缠绕在第二磁铁上的线圈，第一磁铁以及用来带动第一磁铁运动的弹性件12。为了方便对蓄电池8充电，蓄电池8通过导线连接有缠绕在第二磁铁6上的线圈7。第二磁铁6为U型磁铁，第二磁铁的两个侧边的中间设置有可相对第二磁铁6上下移动的第一磁铁5。第一磁铁为永磁铁。第一磁铁5连接在弹性件12伸入安装空间内的一端。弹性件12为一个呈“Z”字型的弹簧片，弹性件12贯穿安装空间的隔板，且弹性件12上连接有用来密封隔板的橡胶垫，这样弹性件12在上下摆动的时候也不会给隔板造成太大的缝隙，且隔板位于整个外壳1高度的中线以上，即使有水流进外壳1下部的开放空间也不会浸湿隔板以及隔板上方的各种电子元器件。在支撑筒上开有供弹性件12上下滑动却不会使弹性件脱落的条形孔。弹性件穿过条形孔向外伸出。当外壳被车辆压住在向下运动的时候，外壳向下按动弹性件沿着条形孔向下运动，这样，弹性件12能够与外壳1联动，且弹性件12在运动时能够带动与之连接的第一用磁铁上下运动，使线圈7受到的电磁场发生变化，进而根据电磁感应原理使线圈7内产生可以向蓄电池8充电的感应电流。

底板2上设有至少四个漏孔。流到外壳上的水流直接从底板2上的漏孔中流走，不会淹没到外壳1顶端的安装空间，避免打湿电子元器件造成电子元器件损坏的情况。

摄像头安装在底板或者凸起上都可以，但是为了从不同角度上进行拍摄以便能够得到较为准确的高度测量值、宽度测量值和长度测量值，一般将摄像头设置在底板或者凸起的不同位置上。

当车辆通过设置了车辆超限超载不停车检测系统的时候，车辆从检测终端的顶端开过，车辆在行驶过程中，因为底板上安装的多个凸起，凸起遍布道路的宽度方向(最好是成陈列分布设置凸起，这样能够使车辆无论怎样走都会按压凸起)，车辆在从凸起顶上经过的时候，车辆在重力作用下按压凸起，凸起上的外壳向下压迫弹簧，使外壳按压弹性件，使弹性件伸入安装空间的一端上的第一磁铁切割磁感线，产生感应电流为蓄电池充电。在车辆按压凸起的同时，凸起的顶部弧面受到车辆重量的压迫，使紧贴弧面的重量传感器将车辆重量转化为重量信号传递给中央处理器，同时，在车辆行驶的过程中，多个摄像头将从不同角度拍摄的检测图像发送给中央处理器，因为多个凸起安装在底板上，使车辆经过的时候不得不减速，使摄像头能够捕捉到各个角度清晰的检测图像，另外只要将凸起的布置位置和摄像头的安装位置按照勾股定理进行相关安置，能够从凸起构成的网格形状上直接目测出车辆是否超宽。

中央处理器通过车牌识别模块从检测图像中识别出车牌号，根据车牌号，中央处理器从用户数据库中读取该车辆对应的车辆型号，然后中央处理器针对该车辆型号从对比数据库中读取该车辆型号对应的最大载重量、最大高度值和最大宽度值。

车牌识别模块运用现有的车牌识别技术即可，在此不赘述。中央处理器在接收到重量信号后，将重量信号表达的当前车辆重量与最大载重量对比，若当前车辆重量大于最大载重量则判定被检测车辆超载违规。中央处理器将接收到的红外线传感器传递来的各个距离信号，根据红外线传感器的安装位置计算出车辆宽度值和车辆高度值，将车辆宽度值与最大宽度值比较，若车辆宽度值大于最大宽度值，则被检测车辆超宽违规。将车辆高度值与最大高度值比较，若车辆高度值大于最大高度值，则被检测车辆超高违规。

只要中央处理器检测出车辆重量、宽度或者高度任何一项违规，则中央处理器控制驱动模块驱动设置在检测中心前方的道闸拦住待检车辆。方便后面进行相关处理操作。

外壳与底板之间安装有按压开关以及与按压开关导线连接的计数器，当每个车辆压住外壳使外壳与底板接触的时候，形成按压状态，此时按压开关被按动开启，按压开关向与之导线连接的计数器传送电信号，使计数器开始计数。能够自动计数通过车辆数量。

此外，外壳1还有另外一种结构，外壳1从外到内依次包括透明保护层和太阳能电池片9，太阳能电池片9通过导线与蓄电池8连通。太阳能电池片9为薄膜太阳能电池片，通过太阳能电池片9将太阳能转换为电能存储到蓄电池8中，使其利用太阳能为检测终端提供持续工作的清洁能源。

此外，外壳1的形状还有另外一种选择，外壳1中弧面的管壁下部为上小下大的圆台状，同时支撑筒为与管壁形状相匹配的上小下大的圆台结构。这样构成的凸起能够具有坡度较缓的斜面，方便车辆通过。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (3)

1.车辆超限超载不停车检测系统，其特征在于：包括服务器以及与服务器信号连接并设置在路面上的检测终端；

所述检测终端包括：

重量传感器，用来检测经过车辆的重量并将重量信号发送给中央处理器；

摄像头，用来拍摄车牌号，并将检测图像发送给中央处理器；

所述服务器包括：

对比数据库，用来预先存储有每个车辆型号对应的最大载重量；

用户数据库，用来预先存储每个车牌号对应的车辆型号；

驱动模块，用来驱动道闸工作；

车牌识别模块，用来从检测图像中提取出车牌号；

中央处理器，用来将检测图像发送给车牌识别模块得到被检车辆的车牌号，用来从用户数据库中提取该车牌号对应的车辆型号，用来从对比数据库中提取该车辆型号对应的最大载重量；用来将接收到的重量信号转化为车辆重量，并将车辆重量与最大载重量对比，当车辆重量大于最大载重量时，判定被检车辆超重，中央处理器控制驱动模块让道闸拦住被检车辆；

所述检测终端包括用来安装重量传感器的凸起以及用来覆盖路面的底板；多个凸起均匀分布在底板上；

所述凸起包括位于凸起上部可以上下移动的外壳以及用来支撑外壳的支撑筒；

所述检测终端包括用来为检测终端供能的充电模块；充电模块包括蓄电池以及用来为蓄电池充电的磁感应结构；所述磁感应结构在外壳上下运动时产生感应电流为蓄电池充电；

外壳为下端开口并具有向上凸的弧面的凹槽形结构，外壳分为一体成型的弧面和与弧面连接的管壁；管壁上开有供支撑筒的插入的导向槽；导向槽沿着管壁的低端竖直向上一直开到管壁与弧面顶盖的交界处，导向槽为一个向下开口的环形凹槽；在导向槽的槽底和支撑筒的顶面之间连接有弹簧，当没有外力的作用下弹簧向上支撑起外壳，使导向槽的槽底与支撑筒的顶面并没有接触，使外壳在受到其他向下的压迫力时外壳压迫弹簧，外壳向下运动直到与支撑筒相抵，因为弹簧形变而产生的缓冲力以及外壳向下运动产生的缓冲力能够使车辆在经过这段路的时候降低速度。

2.根据权利要求1所述的车辆超限超载不停车检测系统，其特征在于：所述检测终端还包括用来检测车辆距离道路两侧距离的测距模块，测距模块将宽度距离信号传递给中央处理器，所述中央处理器根据预先存储的道路宽度和接收到的宽度距离信号计算出被检车辆宽度值；所述对比数据库内预先存储有每种车辆型号的最大宽度值；中央处理器通过对比被检车辆宽度值与其对应的最大宽度值判定被检车辆是否超宽。

3.根据权利要求1所述的车辆超限超载不停车检测系统，其特征在于：所述外壳具有圆滑表面。

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