CN213579179U - 一种基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆宽高检测系统技术领域，公开了一种测量精度及数据准确度较高的基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器，具备：激光传感器(P1)，其配置于车辆宽高检测器的前端，用于扫描待检测车辆的极值坐标数据；异步收发器(U101)，其输入端耦接于激光传感器(P1)的信号输出端，用于接收极值坐标数据；主控制器(U201)，其信号输入端与异步收发器(U101)的输出端连接，用于接收极值坐标数据，并对极值坐标数据进行分析处理，以获得相应的实时坐标值；输入输出电路(300)，其输入端与主控制器(U201)的输出端连接，用于接收实时坐标值，根据输入的实时坐标值进行显示，并对车辆的超限进行报警。

Description

一种基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器

技术领域

本实用新型涉及车辆宽高检测系统技术领域，更具体地说，涉及一种基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器。

背景技术

车辆宽高检测系统在高速公路车辆超宽超高治理中是较为常用的技术手段。目前，车辆宽高检测系统主要采用微波、红外或超声波对行驶车辆的极值坐标进行测量，然而使用微波、红外或超声波的进行测量时，其易受环境因素的干扰或限制，造成系统测量检测的坐标数据的误差较大，导致检测系统的测量精度及数据准确度较低。

因此，如何提高检测系统的测量精度及数据准确度成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述使用微波、红外或超声波的进行测量时，其易受环境因素的干扰或限制，造成系统测量检测的坐标数据的误差较大，导致检测系统的测量精度及数据准确度较低的缺陷，提供一种测量精度及数据准确度较高的基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器，具备：

一激光传感器，其配置于车辆宽高检测器的前端，用于扫描待检测车辆的极值坐标数据；

一异步收发器，其输入端耦接于所述激光传感器的信号输出端，用于接收所述极值坐标数据；

一主控制器，其信号输入端与所述异步收发器的输出端连接，用于接收所述极值坐标数据，并对所述极值坐标数据进行分析处理，以获得相应的实时坐标值；

一输入输出电路，其输入端与所述主控制器的输出端连接，用于接收所述实时坐标值，根据输入的所述实时坐标值进行显示，并对车辆的超限进行报警。

在一些实施方式中，所述异步收发器对输入的所述极值坐标数据进行RS232电平转换，高电平为+5V或+3.3V。

在一些实施方式中，还包括第一电阻及第二电阻，

所述第一电阻的一端耦接于所述异步收发器的输出端，所述第一电阻的另一端与所述主控制器的接收端连接，

所述第二电阻的一端与所述异步收发器的接收端连接，所述第二电阻的另一端与所述主控制器的发射端连接。

在一些实施方式中，还包括第四电容、第五电容及第六电容，

所述第四电容与所述第五电容并联连接，

所述第四电容的一端耦接于所述异步收发器的正电源输入端，所述第四电容的另一端与所述第六电容的一端连接，

所述第五电容的一端耦接于所述异步收发器的负电源输入端，所述第五电容的另一端与所述第六电容的另一端连接。

在一些实施方式中，所述第四电容的一端及所述第六电容的一端还与+5V电源端连接。

在一些实施方式中，还包括第十六电容、第十七电容及晶振，

所述第十六电容与所述第十七电容并联连接，

所述晶振的一端及所述第十六电容的一端分别与所述主控制器的一晶振端连接，

所述晶振的另一端及所述第十七电容的一端分别与所述主控制器的另一晶振端连接。

在一些实施方式中，所述输入输出电路包括光电耦合器、第一三极管及第一二极管，

所述光电耦合器的输出端与所述主控制器的信号输出端连接，

所述第一三极管的基极耦接于所述光电耦合器的信号输出端，所述第一三极管的发射极与电源端连接，

所述第一二极管的阴极与所述第一三极管的集电极连接，所述第一二极管的阳极与公共端连接。

在一些实施方式中，所述第一三极管为PNP型三极管。

在本实用新型所述的基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器中，包括用于扫描待检测车辆的极值坐标数据的激光传感器、异步收发器、主控制器及输入输出电路；其中，异步收发器用于接收极值坐标数据；主控制器用于接收极值坐标数据，并对极值坐标数据进行分析处理，以获得相应的实时坐标值；输入输出电路用于接收实时坐标值，根据输入的实时坐标值进行显示，并对车辆的超限进行报警。与现有技术相比，系统采用LMS二维激光传感器，在主控制器的控制下，对车辆轮廓进行高速动态扫描，将所接收到的实时数据进行分析处理，实现对行进车辆的宽高检测和超限报警，且系统测量精度为±0.15m，测量准确率达到95％，可有效解决使用微波、红外或超声波的进行测量时，其易受环境因素的干扰或限制，造成系统测量检测的坐标数据的误差较大而导致检测系统的测量精度及数据准确度较低的问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型提供的基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器的一实施例数据通讯模块电路图；

图2是本实用新型提供的基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器的一实施例主控制器模块电路图；

图3是本实用新型提供的基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器的一实施例输入输出电路的电路图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1-图3所示，在本实用新型的基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器的第一实施例中，基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器包括数据通讯模块电路100、主控制器模块电路200及输入输出电路300。

其中，数据通讯模块电路100包括激光传感器P1及异步收发器U101。

具体地，激光传感器P1为LMS二维激光测距传感器，其用于扫描待检测车辆的极值坐标数据(或信号)。

异步收发器U101用于将激光传感器P1扫描得到的极值坐标数据(或信号)进行RS232电平转换，然后再通过D型数据接口连接器将极值坐标数据(或信号)传输至主控制器模块电路200。

主控制器模块电路200主要包括主控制器U201，其作为检测系统控制核心，对所接收到的极值坐标数据(或信号)进行分析处理，以获得车辆的实时坐标值，然后再输出至输入输出电路300。

输入输出电路300用于设置车辆的限宽限高值或及修改系统时间等，实现了随时修改信息的功能，为了便于工作人员查看过往车辆的宽度和高度，可采用LCD显示。

具体地，激光传感器P1配置于车辆宽高检测器的前端，用于扫描待检测车辆的极值坐标数据，并将获取的极值坐标数据传输至异步收发器U101。

异步收发器U101的输入端(对应11脚)与激光传感器P1的信号输出端连接，用于接收极值坐标数据，并将该极值坐标数据转换为可用于传输的RS232电平，然后再通过D型数据接口连接器将转换为RS232电平的极值坐标数据传输至主控制器U201。

需要说明的是，该RS232电平的高电平为+5V或+3.3V。

其中，主控制器U201具有两个串行接口UART0和UART1。本监测系统选用UART1用于RS232通信使用。UART是一种应用广泛的短距离串行传输接口，通信双方只要采用相同的帧格式和波特率，仅用两根信号线(RXD和TXD)就可以完成通信过程，有独立的发送FIFO和接收FIFO。监测系统中通过UART传送的数据高速存储于SRAM存储器内供主控制器U201进行实时快速计算。

具体地，主控制器U201的信号输入端(对应12脚)与异步收发器U101的输出端(对应14脚)连接，用于接收转换为RS232电平的极值坐标数据，并对极值坐标数据进行分析处理，以获得相应的实时坐标值，然后再输出至输入输出电路300。

输入输出电路300的输入端通过第七电阻R301与主控制器U201的输出端(对应58脚)连接，用于接收实时坐标值，并根据输入的实时坐标值进行显示，并对车辆的超限进行报警。

当行驶车辆经检铡超过了标准的宽度和高度时，系统会通过继电器分别接通警灯和室外扩音器的电源而产生声光报警。一方面，提示现场工作人员进行处理；另一方面，告知司机该车超限需停车接受处理。

使用本技术方案，系统采用LMS二维激光传感器P1，在主控制器U201的控制下，对车辆轮廓进行高速动态扫描，将所接收到的实时数据进行分析处理，实现对行进车辆的宽高检测和超限报警，且系统测量精度为±0.15m，测量准确率达到95％，可有效解决使用微波、红外或超声波的进行测量时，易受环境因素的干扰或限制，造成系统测量检测的坐标数据的误差较大而导致检测系统的测量精度及数据准确度较低的问题。

在一些实施方式中，为了完善数据通讯模块电路100的性能，可在异步收发器U101的外围设置第一电阻R101及第二电阻R102。其中，第一电阻R101及第二电阻R102的阻值选取为330Ω。

具体地，第一电阻R101的一端耦接于异步收发器U101的输出端(对应14脚)，第一电阻R101的另一端与主控制器U201的接收端(对应12脚)连接，异步收发器U101发送极值坐标数据时，异步收发器U101传输的极值坐标数据通过第一电阻R10输入主控制器U201，由主控制器U201进行运算、分析处理。

第二电阻R102的一端与异步收发器U101的接收端(对应13脚)，第二电阻R102的另一端与主控制器U201的发射端(对应13脚)连接，主控制器U201的发射设置车辆的限宽限高值或修改系统参数时，主控制器U201输出的数据经过第二电阻R102输入异步收发器U101。

在一些实施方式中，为了完善数据通讯模块电路100的性能，可在异步收发器U101的外围设置第四电容C104、第五电容C105及第六电容C106，其中，第四电容C104、第五电容C105及第六电容C106的容值选取为0.1uF，其具有滤波的作用。

具体地，第四电容C104与第五电容C105并联连接。

进一步地，第四电容C104的一端耦接于异步收发器U101的正电源输入端(对应2脚)，第四电容C104的另一端与第六电容C106的一端连接。

第五电容C105的一端耦接于异步收发器U101的负电源输入端(对应6脚)，第五电容C105的另一端与第六电容C106的另一端连接。

第四电容C104的一端及第六电容C106的一端还与+5V电源端连接。

即+5V电源端输入的电源经第四电容C104及第五电容C105滤波处理后，再输入异步收发器U101的电源端，为其运行提供工作电源。

在一些实施方式中，为了提高主控制器模块电路200的工作的稳定性，可在主控制器U201的外围设置第十六电容C210、第十七电容C211及晶振XT1，其中，晶振XT1用于产生时钟脉冲信号。

具体地，第十六电容C210与第十七电容C211并联连接。

晶振XT1的一端及第十六电容C210的一端分别与主控制器U201的一晶振端(对应OSC0端)连接，晶振XT1的另一端及第十七电容C211的一端分别与主控制器U201的另一晶振端(对应OSC1端)连接，晶振XT1产生时钟脉冲信号通过第十六电容C210及第十七电容C211输入主控制器U201的两个晶振端，为其工作提供脉冲信号。

在一些实施方式中，为了提高监测系统的性能，可在输入输出电路300中设置光电耦合器U301、第一三极管VT301及第一二极管D301。

其中，光电耦合器U301具有信号隔离的作用。

第一三极管VT301具有开关的作用，其为PNP型三极管。

具体地，光电耦合器U301的输出端通过第七电阻R303与主控制器U201的信号输出端(对应58脚)连接，第一三极管VT301的基极耦接于光电耦合器U301的信号输出端，第一三极管VT301的发射极与电源端(对应+12V)连接，第一二极管D301的阴极与第一三极管VT301的集电极连接，第一二极管D301的阳极与公共端连接。

具体而言，主控制器U201输出的实时坐标值经光电耦合器U301隔离后，再输入第一三极管VT301，当行驶车辆经检铡超过了标准的宽度和高度时，系统会通过12V继电器分别接通警灯和室外扩音器的电源而产生声光报警。

在一些实施方式中，为了完善监测系统的性能，可在输入输出电路300中设置第五电阻R301、第六电阻R302及第二十二电容C301。

其中，第五电阻R301与第六电阻R302串联连接，第六电阻R302的一端外接+3.3V电源，第五电阻R301的一端与主控制器U201的调节端(对应75脚)连接。

第五电阻R301的另一端与第二十二电容C301的一端及按键开关KEY的一端连接，第二十二电容C301的另一端及按键开关KEY的另一端与公共端连接。

需要设置车辆的限宽限高值或修改系统参数时，可通过按键开关KEY对主控制器U201的原始参数进行修改，以提高车辆宽高检测器的灵活性。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (8)

1.一种基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器，其特征在于，具备：

一激光传感器，其配置于车辆宽高检测器的前端，用于扫描待检测车辆的极值坐标数据；

一异步收发器，其输入端耦接于所述激光传感器的信号输出端，用于接收所述极值坐标数据；

一主控制器，其信号输入端与所述异步收发器的输出端连接，用于接收所述极值坐标数据，并对所述极值坐标数据进行分析处理，以获得相应的实时坐标值；

一输入输出电路，其输入端与所述主控制器的输出端连接，用于接收所述实时坐标值，根据输入的所述实时坐标值进行显示，并对车辆的超限进行报警。

2.根据权利要求1所述的基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器，其特征在于，

所述异步收发器用于对输入的所述极值坐标数据进行RS232电平转换，高电平为+5V或+3.3V。

3.根据权利要求1或2所述的基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器，其特征在于，

还包括第一电阻及第二电阻，

所述第一电阻的一端耦接于所述异步收发器的输出端，所述第一电阻的另一端与所述主控制器的接收端连接，

所述第二电阻的一端与所述异步收发器的接收端连接，所述第二电阻的另一端与所述主控制器的发射端连接。

4.根据权利要求3所述的基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器，其特征在于，

还包括第四电容、第五电容及第六电容，

所述第四电容与所述第五电容并联连接，

所述第四电容的一端耦接于所述异步收发器的正电源输入端，所述第四电容的另一端与所述第六电容的一端连接，

所述第五电容的一端耦接于所述异步收发器的负电源输入端，所述第五电容的另一端与所述第六电容的另一端连接。

5.根据权利要求4所述的基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器，其特征在于，

所述第四电容的一端及所述第六电容的一端还与+5V电源端连接。

6.根据权利要求1所述的基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器，其特征在于，

还包括第十六电容、第十七电容及晶振，

所述第十六电容与所述第十七电容并联连接，

所述晶振的一端及所述第十六电容的一端分别与所述主控制器的一晶振端连接，

所述晶振的另一端及所述第十七电容的一端分别与所述主控制器的另一晶振端连接。

7.根据权利要求1所述的基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器，其特征在于，

所述输入输出电路包括光电耦合器、第一三极管及第一二极管，

所述光电耦合器的输出端与所述主控制器的信号输出端连接，

所述第一三极管的基极耦接于所述光电耦合器的信号输出端，所述第一三极管的发射极与电源端连接，

所述第一二极管的阴极与所述第一三极管的集电极连接，所述第一二极管的阳极与公共端连接。

8.根据权利要求7所述的基于脉冲测距的智能车辆宽高检测器，其特征在于，

所述第一三极管为PNP型三极管。

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