一种车辆轮胎识别器的制作方法

本实用新型涉及一种能对车辆轮胎类型及宽度识别的装置，属于识别设备。

背景技术：
：

轮胎识别器是高速路计重收费系统的重要组成部分，主要有检测车辆的轮胎类型、判断车辆的行驶方向等功能。随着计重收费系统的广泛应用收费项目更加细化，轮胎识别器也越来越重要。现有的轮胎识别器主要通过布置在车道宽度方向上的一排传感器的0/1状态来判断轮胎类型，机械结构复杂、寿命低。另外，现有的轮胎识别器多采用压力传感器或压力开关型传感器，由于传感器本身具有一定的尺寸，传感器布置密度受到限制，不利于进一步提高车辆轮胎类型判定的正确率。

技术实现要素：
：

针对背景技术中的不足，本发明提出一种车辆轮胎识别器，机械结构简单可靠，在降低生产成本的同时，有利于大幅提高轮胎识别器的寿命。

一种车辆轮胎识别器，其特征在于，包括压力承载面、压力敏感单元、应变传感器和数据处理单元：

压力承载面，所述的压力承载面由条状弹性板材制成，横向铺设在一个车道或半个车道，用于承载待测车辆的重量；

压力敏感单元，设置在压力承载面上，是在压力承载面上加工得到的固支梁结构，用于感应轮胎对压力承载面的压力大小；

应变传感器，安装在压力敏感单元底部，用于测量压力敏感单元应变量大小；

数据处理单元，用于接收、存储、传输、分析处理称重数据。

优选的，所述的压力敏感单元的固支梁结构通过在压力承载面上切割两道平行通槽得到，所述固支梁结构宽度取值范围为[20,100]毫米，长度取值范围为[50,200]毫米。

优选的，所述压力敏感单元在压力承载面的垂直车辆行驶方向上呈直线布置，相邻压力敏感单元之间的间距取值范围为[5,300]毫米。

优选的，所述的应变传感器为应变计、或压力传感器、或拉力传感器。

优选的，所述的数据处理单元与所有的应变传感器保持电连接，包括滤波电路、放大电路、模拟数字转换电路和数据分析模块。

优选的，所述的数据处理单元在车辆通过压力承载面的过程中，根据应变传感器的测量数据判断对应的压力敏感单元是否被碾压到，并根据被碾压到的压力敏感单元的数量和位置坐标判断轮胎类型。

车辆通过压力承载面时，设置在压力承载面上的压力敏感单元受到车辆车轮的碾压后产生弹性形变；安装在压力敏感单元上的应变传感器测量到压力敏感单元形变量的大小，并将测量数据传输给数据处理单元；数据处理单元经过对数据初步处理后，综合分析所有应变传感器的测量数据得到车辆轮胎类型、车辆行驶方向和行驶速度。

与现有技术相比，本实用新型的优势：

本实用新型中采用在压力承载面上直接加工出固支梁的应变结构作为压力敏感单元，在压力敏感单元上安装应变传感器采集车辆通过过程中的压力敏感单元的形变数据，机械结构简单，制作成本低，使用寿命高。另外，本实用新型中可采用尺寸较小的应变计安装在压力敏感单元上，压力敏感单元之间的间距可缩小，有利于提高轮胎识别器的识别正确率。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据此附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种车辆轮胎识别器结构示意图；

图2为本实用新型一种车辆轮胎识别器结构安装示意图。

具体实施方式：

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示本实用新型一种车辆轮胎识别器一实施例的结构示意图：

压力承载面101，所述的压力承载面由条状弹性板材制成，横向铺设在一个车道或半个车道，用于承载待测车辆的重量；

压力敏感单元102，设置在压力承载面上，是在压力承载面上加工得到的固支梁结构，用于感应轮胎对压力承载面的压力大小；

应变传感器103，安装在压力敏感单元底部，用于测量压力敏感单元应变量大小；

数据处理单元104，用于接收、存储、传输、分析处理称重数据。

具体实施时，所述的压力承载面101可由条状钢板制备得到，钢板的厚度取值范围为[5,50mm]。

优选的，所述的压力敏感单元的固支梁结构通过在压力承载面上切割两道平行通槽得到，所述固支梁结构宽度取值范围为[20,100]毫米，长度取值范围为[50,200]毫米。

优选的，所述压力敏感单元在压力承载面的垂直车辆行驶方向上呈直线布置，相邻压力敏感单元之间的间距取值范围为[5,300]毫米。

具体实施时，可在压力承载面上车辆行驶方向上布置一排或多排压力敏感单元。

优选的，所述的应变传感器为应变计、或压力传感器、或拉力传感器。

具体实施时，应变传感器可为电阻应变计，所述应变传感器安装在压力敏感单元中固支梁结构的中间位置，用于测量固支梁的弯曲形变。

优选的，所述的数据处理单元与所有的应变传感器保持电连接，包括滤波电路、放大电路、模拟数字转换电路和数据分析模块。

优选的，所述的数据处理单元在车辆通过压力承载面的过程中，根据应变传感器的测量数据判断对应的压力敏感单元是否被碾压到，并根据被碾压到的压力敏感单元的数量和位置坐标判断轮胎类型。

具体实施时，所述数据处理单元根据被碾压到的压力敏感单元的数量和位置坐标判断轮胎类型的算法为：

S1、根据应变传感器的测量数据判断压力敏感单元是否被碾压到；

S2、根据所有被碾压到的压力敏感单元的位置坐标确定车辆轮胎的接地宽度；

S3、比较接地宽度与单双胎阈值、多胎阈值，判定车辆轮胎类型。

具体实施时，数据处理单元根据两排压力敏感单元上应变传感器的测量数据确定车辆驶过两排压力敏感单元的时间和行驶方向，并结合两排压力敏感单元的间距计算得到车辆的平均速度。

实际应用时，车辆通过压力承载面时，设置在压力承载面上的压力敏感单元受到车辆车轮的碾压后产生弹性形变；安装在压力敏感单元上的应变传感器测量到压力敏感单元形变量的大小，并将测量数据传输给数据处理单元；数据处理单元经过对数据进行滤波、放大、模数转换后，数据分析模块综合分析所有应变传感器的测量数据，计算出车辆轮胎宽度和行驶速度，判断车辆行驶方向，并根据轮胎宽度判定轮胎类型。

本实施例一种车辆轮胎识别器，通过在压力承载面上直接加工出压力敏感单元，并选用尺寸较小的应变计作为测量压力敏感单元弹性形变量的传感器，综合分析应变传感器的数据后判定车辆轮胎类型。机械结构简单可靠，有利于使用寿命的提高。