专利名称：线圈式自动客货分离车型分类系统的制作方法
技术领域：
线圈式自动客货分离车型分类系统技术领域[0001]本实用新型涉及一种车型分类装置，尤其涉及一种线圈式自动客货分离车型分类系统。
背景技术：
[0002]目前公路收费部门针对不同类型、规格的车辆类型制定了不同收费标准，但通常来讲，对于较大的车辆，其收费额也较高。传统公路收费系统大多采用人工方式对车型进行判断，但其效率较为低下，同时，现在许多公路收费部门已经陆续开始采用无人值守的发卡模式，因此，按目前发展趋势来看，日后势必会以自动车型分类系统替代现有人工判断车型的方式。[0003]在国内外的许多国家和地区，客车车型是与座位数和车长有关，而货车车型是与载重量和轮轴数有关。在欧洲等地区，车型标准往往采用轮数、轴数、车头高等简单的几个参数确定，实现车型分类相对比较容易。但在中国，各省的车型标准都有很大差异，如何发展出一种在国内各地区均适用的，且分类精度不依赖于样本库数量和质量的自动车型分类系统已经成为业界亟待解决的技术难题。实用新型内容[0004]本实用新型的目的在于提出一种线圈式自动客货分离车型分类系统，以克服现有技术中的不足。[0005]为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案[0006]一种线圈式自动客货分离车型分类系统，其特征在于，它包括[0007]用于鉴别车辆底盘类型的第一线圈检测器；[0008]第二线圈检测器，其与第一线圈检测器配合形成车辆行进方向测量装置；[0009]沿车辆驶向收费站的方向间隔设置在收费车道上的两个以上第三线圈检测器，其与第一线圈检测器配合形成车辆长度检测装置；[0010]所述第一线圈检测器、第二线圈检测器和第三线圈检测器沿车辆驶向收费站的方向依次设置在收费车道上；[0011]并且，前述每一线圈检测器均包括预埋于地面上的环形线圈、LC振荡电路和脉冲计数器，所述环形线圈、LC振荡电路和脉冲计数器分别与数据处理模块连接，所述数据处理模块与上位机连接。[0012]一种线圈式自动客货分离车型分类系统，其特征在于，它包括[0013]用于鉴别车辆底盘类型的第一线圈检测器；[0014]第二线圈检测器，其与第一线圈检测器配合形成车辆行进方向测量装置；[0015]沿车辆驶向收费站的方向间隔设置在收费车道上的两组以上光学传感车辆长度检测装置；[0016]所述第一线圈检测器、第二线圈检测器和光学传感车辆长度检测装置沿车辆驶向收费站的方向依次设置在收费车道上，并且所述第一线圈检测器、第二线圈检测器和光学传感车辆长度检测装置分别与数据处理模块连接；[0017]又及，前述每一线圈检测器均包括预埋于地面上的环形线圈、LC振荡电路和脉冲计数器，所述环形线圈、LC振荡电路和脉冲计数器分别与数据处理模块连接，所述数据处理模块与上位机连接；[0018]前述每一组光学传感车辆长度测量装置均包括复数个对称设置于收费车道两侧的光学发射器和光学接收器。[0019]进一步的，所述数据处理模块经通讯模块与上位机连接。[0020]所述每一组光学传感车辆长度测量装置还包括对称设置于收费车道两侧的两根竖直支架，所述复数个光学发射器和光学接收器分别沿竖直方向间隔分布在该两个支架上。[0021]优选的，在每一组光学传感车辆长度测量装置中位于最下方的光学发射器和/或光学接收器抵近底面设置。[0022]所述光学发射器和光学接收器优选采用红外线光学发射器和光学接收器，但不限于此。[0023]针对现有技术中的不足，本案实用新型人经长期研究发现，一般而言，为对车型进行简单准确的判别，国内主要是根据座位数和载重量确定车型，并且，在国内绝大部分地区采取的是货车按实际载重收费，因此其收费额与本身车型无关，因此只需实现客车和货车的区分，并将客车按长度进行分类，即可满足许多场合的预分车型的要求。由此，本案实用新型人提出了本实用新型的技术方案，其工作过程如下[0024]通过铺设于路面下的环形线圈检测器，实时采集车辆通过时其振荡频率的变化过程。该变化可以描画出一条曲线，其幅值和形状与车辆底盘特征有关。由于客车(包括小轿车)和货车底盘特征有较大区别，如客车底盘低且平整，货车底盘高且不平整，反映出的线圈感应频率变化曲线也有很大区别。数据处理单元根据前述线圈感应频率的变化，可以比较准确的将客车和货车进行分离。同时根据各线圈产生的曲线存在时间差，可以准确计算出车辆行进方向，用于对收费系统中待处理队列的车辆进行防倒车处理。[0025]更具体的讲，用于测量底盘的线圈检测器位于进入收费车道前某位置，保证大部分车辆到达收费亭或发卡机时，已经通过该线圈。该检测器通过测量通过线圈上方的车辆所引起线圈振荡频率变化曲线，得出车辆底盘的特征。该特征可以表示底盘高低、平整度等指标，可以通过它分析得出该车属于小型车、客车、和货车。并且，同一类车辆通过线圈，其产生的频率变化曲线基本一致，因此根据该曲线，通过模式识别，与样本库中得样本数据进行对比，即可得到其大致的车型。再结合其底盘高低所影响的强度，可以明确分析出客车和货车。[0026]另外，而对于客车，除了小型轿车可以通过频率变化曲线直接识别外，可以通过线圈式车辆长度检测装置配合底盘测量线圈，将客车按车辆长度进行分类，并归为不同车型。 详细的讲，在车型检测线圈后部一定距离(如5-10米外)设置2-3个车长检测线圈，用于静态车长检测。当系统检测到车型线圈上车辆离开时，如果车头已经到达某一个车长线圈，则可以确定其车长达到相应范围。用该方法可以将客车长度粗分为3-4类，根据客车设计规律，相应对应不同的座位数(如20座以下、20-40座、40座以上等)。由于是静态检测，则不受车辆进入收费车道后减速的影响，相比其他方案具有准确度很高的优势，且更具实用性， 且成本更低，更简单，尤其是与速度无关，因此适合收费站车速很低的情况下使用。[0027]需要说明的是，本实用新型的车辆长度检测装置亦可由光学传感装置组成，并可单独对客车长度进行测量和分配。[0028]与现有技术相比，本实用新型的优点在于结构简单，易于安装维护，成本低廉，可实现对车辆进行快速自动的按车型分类，且在国内外广大地区均可广泛适用。
[0029]图1是实施例1中自动客货分离车型分类系统的结构示意图；[0030]图2是图1所示自动客货分离车型分类系统中每一线圈检测器的电路图；[0031]图3a_图3c分别利用实施例1自动客货分离车型分类系统对小客车、中型车辆和大型车辆进行分类的应用状态示意图；[0032]图4是实施例1自动客货分离车型分类系统的工作流程图。
具体实施方式
[0033]实施例1参阅图1-2，该线圈式自动客货分离车型分类系统包括[0034]用于鉴别车辆底盘类型的第一线圈检测器11 ；[0035]第二线圈检测器12，其与第一线圈检测器配合形成车辆行进方向测量装置；[0036]沿车辆驶向收费站的方向间隔设置在收费车道上的两个第三线圈检测器131和 132，该两个第三线圈检测器与第一线圈检测器11配合形成车辆长度检测装置；[0037]该第一线圈检测器11、第二线圈检测器12和第三线圈检测器131、132沿车辆驶向收费站的方向依次设置在收费车道上，并且，该第一线圈检测器11、第二线圈检测器12和第三线圈检测器131、132分别与一数据处理单元2连接，该数据处理单元可采用CPU、DSP 等芯片器件，该数据处理单元再经具有串行通讯口或以太网口的通信模块与上位机3连接。[0038]进一步的，前述每一线圈检测器均包括预埋于地面上的环形线圈I、LC振荡电路和脉冲计数器III，每一线圈与各自对应的振荡电路形成LC振荡器II，振荡器产生的脉冲通过计数器计数测量其频率的变化过程，并送入CPU或DSP等数据处理模块2进行数字信号处理。通过数据处理单元对车辆经过时，各线圈频率变化过程进行分析，从而将其首先分类为客车(包括轿车)和货车两大类，同时对客车的车长进行分档，得出对应的座位数。[0039]更具体的讲，参阅图3a_3c及图4，该线圈式自动客货分离车型分类系统在工作时，因第一线圈检测器11位于进入收费车道前的设定位置，大部分车辆到达收费亭或发卡机时，已经通过该线圈，该检测器通过测量通过线圈上方的车辆所引起线圈振荡频率变化曲线，得出车辆底盘的特征。该特征可以表示底盘高低、平整度等指标，可以通过它分析得出该车属于小型车、客车、和货车。并且，同一类车辆通过线圈，其产生的频率变化曲线基本一致，因此根据该曲线，通过模式识别，与样本库中得样本数据进行对比，即可得到其大致的车型。再结合其底盘高低所影响的强度，可以明确分析出客车和货车。[0040]而对于客车，除了小型轿车可以通过频率变化曲线直接识别外，可以通过线圈式车辆长度检测装置配合底盘测量线圈，将客车按车辆长度进行分类，并归为不同车型。[0041]实施例2本实施例线圈式自动客货分离车型分类系统的结构与实施例1基本相同，但每一线圈检测器均由预埋于地面上的环形线圈、LC振荡电路、脉冲计数器以及数据处理模块组成，每一数据处理模块均通过具有串行通讯口或以太网口的通信模块与上位机连接。同样的，该数据处理单元亦可采用CPU、DSP等芯片器件。[0042]实施例3该线圈式自动客货分离车型分类系统包括[0043]用于鉴别车辆底盘类型的第一线圈检测器；[0044]第二线圈检测器，其与第一线圈检测器配合形成车辆行进方向测量装置；[0045]沿车辆驶向收费站的方向间隔设置在收费车道上的两组以上光学传感车辆长度检测装置；[0046]所述第一线圈检测器、第二线圈检测器和光学传感车辆长度检测装置沿车辆驶向收费站的方向依次设置在收费车道上，并且所述第一线圈检测器、第二线圈检测器和光学传感车辆长度检测装置分别与车型分析主机连接；[0047]前述每一线圈检测器的结构与实施例1或2相同；[0048]前述每一组光学传感车辆长度测量装置均包括复数个对称设置于收费车道两侧的光学发射器和光学接收器。[0049]进一步的，所述每一组光学传感车辆长度测量装置还包括对称设置于收费车道两侧的两根竖直支架，该两个支架上沿竖直方向间隔分布有复数个光学发射器和光学接收器，并且位于最下方的光学发射器和/或光学接收器抵近底面设置，通过检测光线是否被车身遮挡达到检测车长的目的。[0050]所述光学发射器和光学接收器优选采用红外线光学发射器和光学接收器，但不限于此，比如，其亦可采用可见光形式的光学发射器和接收器等。[0051]本发明采用线圈进行客货车大类的分离。由于客车和货车的底盘高度和平整度有很大区别。客车底盘低且平整，货车底盘高且不平整，反映出的线圈感应频率变化曲线也有很大区别。通过DSP对频率变化进行动态数字信号处理，直接能够区分客车或货车，不需要样本支持。再配合车长识别单元和车高识别单元，可以进一步对客车进行分类。[0052]因此，尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。权利要求1.一种线圈式自动客货分离车型分类系统，其特征在于，它包括 用于鉴别车辆底盘类型的第一线圈检测器；第二线圈检测器，其与第一线圈检测器配合形成车辆行进方向测量装置； 沿车辆驶向收费站的方向间隔设置在收费车道上的两个以上第三线圈检测器，其与第一线圈检测器配合形成车辆长度检测装置；所述第一线圈检测器、第二线圈检测器和第三线圈检测器沿车辆驶向收费站的方向依次设置在收费车道上；并且，前述每一线圈检测器均包括预埋于地面上的环形线圈、LC振荡电路和脉冲计数器，所述环形线圈、LC振荡电路和脉冲计数器分别与数据处理模块连接，所述数据处理模块与上位机连接。
2.根据权利要求1所述的线圈式自动客货分离车型分类系统，其特征在于，所述数据处理模块经通讯模块与上位机连接。
3.一种线圈式自动客货分离车型分类系统，其特征在于，它包括 用于鉴别车辆底盘类型的第一线圈检测器；第二线圈检测器，其与第一线圈检测器配合形成车辆行进方向测量装置； 沿车辆驶向收费站的方向间隔设置在收费车道上的两组以上光学传感车辆长度检测装置；所述第一线圈检测器、第二线圈检测器和光学传感车辆长度检测装置沿车辆驶向收费站的方向依次设置在收费车道上，并且所述第一线圈检测器、第二线圈检测器和光学传感车辆长度检测装置分别与数据处理模块连接；又及，前述每一线圈检测器均包括预埋于地面上的环形线圈、LC振荡电路和脉冲计数器，所述环形线圈、LC振荡电路和脉冲计数器分别与数据处理模块连接，所述数据处理模块与上位机连接；前述每一组光学传感车辆长度测量装置均包括复数个对称设置于收费车道两侧的光学发射器和光学接收器。
4.根据权利要求3所述的线圈式自动客货分离车型分类系统，其特征在于，所述数据处理模块经通讯模块与上位机连接。
5.根据权利要求3所述的线圈式自动客货分离车型分类系统，其特征在于，所述每一组光学传感车辆长度测量装置还包括对称设置于收费车道两侧的两根竖直支架，所述复数个光学发射器和光学接收器分别沿竖直方向间隔分布在该两个支架上。
6.根据权利要求5所述的线圈式自动客货分离车型分类系统，其特征在于，所述光学发射器和光学接收器分别优选采用红外线光学发射器和光学接收器。
专利摘要本实用新型公开了一种线圈式自动客货分离车型分类系统，它包括用于鉴别车辆底盘类型的第一线圈检测器；第二线圈检测器，其与第一线圈检测器配合形成车辆行进方向测量装置；沿车辆驶向收费站的方向间隔设置在收费车道上的两个以上第三线圈检测器，其与第一线圈检测器配合形成车辆长度检测装置；所述第一、第二和第三线圈检测器沿车辆驶向收费站的方向依次设置在收费车道上，并分别与数据处理单元连接；并且，每一线圈检测器均包括预埋于地面上的环形线圈、LC振荡电路和脉冲计数器。本实用新型结构简单，易于安装维护，成本低廉，可实现对车辆进行快速自动的按车型分类，且在国内外广大地区均可广泛适用。
文档编号G07B15/02GK202331574SQ20112045900
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者张振中, 陈杰 申请人:苏州朗为控制技术有限公司