CN204087497U - 一种车辆违章计数装置 - Google Patents

Abstract

一种车辆违章计数装置，包括第一红外感应器、第二红外感应器、第三红外感应器、信号处理电路、数据处理电路、车速计算电路；第一红外感应器设置于车道道路中央或者车道上方中央位置，用于检测车辆；第三红外感应器与第一红外感应器的连线与道路方向平行；所述信号处理电路将前述红外感应器信号进行滤波、放大后获得电压信号，输出至数据处理电路；数据处理电路对第一红外感应器信号和第二红外感应器信号、第三红外感应器信号和第二红外感应器信号进行比较，得出时间间隔t；将时间间隔t送入车速计算电路。本实用新型采用三片红外感应器分别测量后对信号做减法运算，消除了环境状况对计数装置的影响，速度测量准确、便于调试。

Description

一种车辆违章计数装置

技术领域

本实用新型涉及车辆违章计数装置，特别涉及一种对道路上行进中的车辆超速违章进行计数的装置。

背景技术

我国道路发展经过迅猛发展，随着土地资源的紧张，道路资源管理进入到精细管理和优化阶段。交通流量、车型、车速以及车流密度等参数是实现精细管理和优化的主要依据。通过时准确的车辆计数，可以完全了解和掌握当前的路况信息，而且可以利用智能控制和预测等手段，进行有效的交通控制，确保道路交通的畅通和现有道路的最佳利用率。 

道路交通车辆计数主要分为感应线圈检测、超声波检测、微波检测、红外线检测、视频检测等几种形式。感应线圈是交通流调中应用最为广泛的方式之一，可以获得车辆出现、经过、计数及车道占有率等基本交通流信息。其突出优点是技术比较成熟、车辆计数精确，但存在的主要不足是安装过程中对路面破坏大，需要中断交通，影响道路寿命，使用过程中容易被重型车辆、路面修理等损坏，同时存在车型识别率低的问题。对于基于超声波、微波、视频等手段进行的交通流调系统，检测原理较为先进，但存在系统安装条件要求高、受环境条件影响大和可靠性低等问题。对于红外线检测，除了存在上述问题外，由于需要感应热源，在冬季和夏季、中午和晚上往往会产生失灵的状况。

而对于超速违章，目前通常是使用视频电子眼进行超速监控，并由公安部门对超速车辆进行处罚。但是在大雾、雨雪天气，超速尤其严重，但是电子眼由于受可见度影响，对超速监控效果很差。对于某些危险路段，例如转弯处，电子眼不能有效监控超速。因此，在需要对路段使用情况进行宏观分析时，电子眼测速方式并不能获得完整超速统计情况。因此迫切需要一种超速违章计数装置。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题就是克服上述技术问题，提出一种车辆违章计数装置，其灵敏度高，对环境适应能力强。 

为了解决上述问题，本实用新型提供一种车辆违章计数装置，包括第一红外感应器、第二红外感应器、第三红外感应器、信号处理电路、数据处理电路、车速计算电路，其特征在于， 

第一红外感应器设置于车道道路中央或者车道上方中央位置，用于检测车辆；第三红外感应器与第一红外感应器所感应方向相同，第三红外感应器与第一红外感应器的连线与道路方向平行，第一红外感应器和第三红外感应器间隔距离为L设置；第二红外感应器与第一红外感应器所感应的方向相同，用于检测道路； 

所述信号处理电路接收所述第一红外感应器、第二红外感应器和第三红外感应器信号，分别进行滤波、放大后获得电压信号，将第一红外感应器、第二红外感应器和第三红外感应器电压信号输出至数据处理电路； 

所述数据处理电路对输入的第一红外感应器电压信号和第二红外感应器电压信号做减法处理，对输入的第三红外感应器信号和第二红外感应器信号做减法处理，将上述两个减法处理得到的电压差值分别与阈值电压信号进行比较，判定车辆通过情况；并记录两次判定车辆通过时间间隔t; 

将实时实时时间间隔t送入车速计算电路；

通过存储器电路存储车速，并实时送入屏幕显示装置。 

本实用新型的车辆计数装置，采用两片红外感应器，第一红外感应器和第三红外感应器，测量车辆经过时间；采用第三红外感应器，测量路面状况。通过上述设置，将第一红外感应器车辆红外信号和第二红外感应器环境红外信号，通过将信号进行减法操作得到电压差值，将电压差值与阈值电压信号进行比较，从而得出车辆通过信息。将第三红外感应器车辆红外信号和第二红外感应器环境红外信号，通过将信号进行减法操作得到电压差值，将电压差值与阈值电压信号进行比较，从而得出车辆通过信息。将上述通过信息时间差值与第一红外感应器和第三红外感应器的距离进行比较后，即可得出实时车速。由存储器记录上述车辆通过时间和车速信息。在实际工作环境中，由于早晚、季节、晴雨等实际环境状况的变化，工况下的计数装置会出现计数错误的问题。本实用新型消除了环境状况对计数装置的影响，计数准确、便于调试。 

附图说明

图1为本实用新型实施例的车辆违章计数装置安装位置示意图； 

图2为本实用新型实施例车辆违章计数装置结构原理示意图。

具体实施方式

下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。 

如图1所示，本实用新型实施例的车辆计数装置安装位置示意图，其中，第一红外感应器1设置在道路中央，通常可以设置在桥梁下方或者单独设置安装装置安装，第三红外感应器3，第三红外感应器同样设置在道路中央，且第三红外感应器和第一红外感应器的连线与道路平行，二者间隔有一定距离。第二红外感应器2可以设置在道路侧边，也可以靠近第一红外感应器设置在车辆不能通过的其他地方，工作状况下，没有车辆通过时，第一红外感应器和第二红外感应器所感测信号基本相同。本实用新型中，红外感应器可以采用热释红外感应器。

车辆4沿着图1中箭头方向行驶时，其将被第三红外感应器、第一红外感应器所感测，但是不会被第二红外感应器感测。

物体本身在不停的向外界辐射红外线，另外，车辆一般具有如发动机、水箱这样的高温部分，当运动中的车辆经过红外感应器时，红外感应器会检测并采集到信号，并产生相对应的波形；然后将信号在不失真的前提下进行放大，并将其转换为电压信号，一般来说，与阈值电压信号进行比较后，即可判断是否有车辆通过。

然而，例如在夏季，道路温度一般来说较高，在道路上行驶的车辆与道路温度近似，红外感应器在检测过程中，常常发生误判，使得实际车辆计数产生较大误差。

本实用新型中，第二红外感应器感应与道路状况相同的地表，将数值分别与第一红外感应器感应信号、第三红外感应器感应信号作减法运算，然后将差值与阈值信号作对比，从而消除了地面温度对实际车辆计数的干扰。 

如图2，示出了本实用新型计数装置的结构原理。初始状态下，第一红外感应器1、第三红外感应器3和第二红外感应器2均持续检测，并产生相对应的波形；然后将信号送入信号处理电路，在信号处理电路内，在不失真的前提下进行放大，并将其转换为电压信号；在数据处理电路内，将电压进行减法运算并与阈值电压进行比较，一旦符合条件，判断车辆通过，并将通过时间信息送入车速计算电路。

当车速计算电路检测到两次车辆通过时，将时间差值与第三红外感应器和第一红外感应器的固定距离L进行运算，得到实时车速，存储在存储器电路中，并显示在显示器上。 

下面对本实用新型各组成部分进行简要说明如下： 

一、红外感应器

选择市售红外感应器。传感器信号产生脉冲时，输入端的电压持续有电压输入，当车辆经过时，电压会发生变动，通过线路将电压变动传送至。 

 二、信号处理电路 

信号处理电路包括滤波器和放大电路两部分。采用电容器对电源进行滤波，电源流入红外感应器电源端，输出端经过电阻和电容器的低通滤波后进入运算放大电路。经过运算放大电路放大300倍后，送入数据处理电路。其中信号处理电路具体结构属于本领域所公知技术。

 三、数据处理电路 

数据处理电路包括减法器和比较电路。减法器可以选择MSC51或者89C51芯片，能够完成第一红外感应器和第二红外感应器的电压比较即可。通过减法器运算得到的电压值，与预先设定的阈值电压信号进行比较，一旦判断第一红外感应器和第二红外感应器电压差值大于阈值电压，即判定有车辆通过。上述减法器和比较电路均为本领域所公知。

四、车速计算电路

车速计算电路采用常规芯片，例如MSC51或者89C51芯片，能够完成时间存储和时速计算即可。

五、显示器的显示电路 

本实用新型实施例中，显示芯片采用串行LCD芯片12864，其中各管脚电路接线以满足实际显示需要为准，串行LCD芯片12864属于通用芯片。

六、存储器电路 

存储器芯片用于储存计数情况。选用串行CMOS EPROM类型芯片。具体连接方法及管脚功能均为常规连接，由单片机接口处理装置控制。能够实现时间和速度存储即可。

通过对不同时间的实际测试，在下午两点时，路面温度最高，凌晨四点左右，路面温度较低，其余时间，路面温度均发生变化。北方夏季路面最大温差在40度左右，南方夏季路面最大温差甚至可达50度。北方冬季路面温差为35度左右，南方冬季路面温差可达40度左右。在任何时候进行校准的常规红外违章车辆计数器，都无法维持二十四小时免校准。而每次校准，均会造成计数中断。根据经验值的校准，无法适应随时变化的天气，这些因素直接造成红外计数不准确。

本实用新型中，由于第二红外感应器的存在，有效排除了外界环境的影响。

参照图1，当车辆通过时，第三红外感应器感应后发出信号，送入信号处理电路。经过数据处理电路中与第二红外感应器的比较后，判定车辆经过。随后，第三红外感应器感应到同一车辆经过，经过数据处理电路中与第二红外感应器的比较后，判定车辆经过。由于第三红外感应器与第一红外感应器距离确定，将该距离和两次判定车辆经过的时间差值做除法运算，即可得到实时车辆速度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种车辆违章计数装置，包括第一红外感应器、第二红外感应器、第三红外感应器、信号处理电路、数据处理电路、车速计算电路，其特征在于， 

第一红外感应器设置于车道道路中央或者车道上方中央位置，用于检测车辆；第三红外感应器与第一红外感应器所感应方向相同，第三红外感应器与第一红外感应器的连线与道路方向平行，第一红外感应器和第三红外感应器间隔距离为L设置；第二红外感应器与第一红外感应器所感应的方向相同，用于检测道路； 

所述信号处理电路接收所述第一红外感应器、第二红外感应器和第三红外感应器信号，分别进行滤波、放大后获得电压信号，将第一红外感应器、第二红外感应器和第三红外感应器电压信号输出至数据处理电路； 

所述数据处理电路对输入的第一红外感应器电压信号和第二红外感应器电压信号做减法处理，对输入的第三红外感应器信号和第二红外感应器信号做减法处理，将上述两个减法处理得到的电压差值分别与阈值电压信号进行比较，判定车辆通过情况；并记录两次判定车辆通过时间，得出时间间隔t 

将实时实时时间间隔t送入车速计算电路。

2. 如权利要求1所述的车辆违章计数装置，其特征在于：还包括存储器电路，通过存储器电路存储车速，并实时送入屏幕显示装置。