专利名称：行车全信息红外采集装置的制作方法
技术领域：
一种行车全信息红外采集装置涉及单片微机及红外通信传输领域。
近年来，为了对城市交通状态有一个数量上的了解，以便合理调度车辆通行，在国内一些大中城市开始安装“城市交通自动监控系统”，该种系统是采用电感元件——方圈来采集行车信息，虽然这种传感器简单方便，但采集的信息只有一个行车量，对于交通管理部门非常关心的行车信息，如车牌照、车型、车况、行车路线、违章等，就无法得知，此外，这种埋在道路下面的方圈极易损坏，信息采集的可靠性不高。为了解决上述问题，提供了一种行车全信息红外采集装置，即用红外线通信摄取牌照等信息，可以及时了解车流密度、车型、走向、违章情况等基本数据，信息量大、技术可靠、速度快、造价低廉，易于推广应用。
车辆牌照通常是由0－9数字，少量拼音字母和汉字组成。可以先将少量拼音字母和汉字化为予定的十进制数，连同牌照号码，整个牌照信息便可用0－9的十进制数表示。
本装置共设信息十四位，前九位为车辆牌照，第10位为车型，第11、12位为行车方向，第13位为驾驶人员是否饮酒，第14位为驾驶员受劫持报警。
每个十进制数可以用相应的四个二进制数来表示。二进制数中的“1”与“0”又可以采用不同宽度的电脉冲信号表示。这样，整个14位信息可以用不同宽度的电脉冲串变成红外光串，通过专门的红外发光二极管发射出去；接收端将接收到的被调制的红外信号解调成电脉冲，经放大整形后，送入CPU解码变成二进制码，再经BCD调整后还原成发射装置予置的十进制牌照号码、车型、行车方向、驾驶员是否饮酒和车是否遭劫持等全部信息。
本实用新型由红外发射装置、接收装置、数据处理单片机以及相应软件等组成。
上述红外发射装置主要包括8031单片微机，红外控制电路、询问信号接收电路以及相应软件等。
发射装置安装于汽车前挡风玻璃附近，其工作过程是当发射装置中询问信号接收电路接到路口接收装置发来的4ms零电平的询问信号后，运行软件立即调出予置于2732中的车牌照号码及其它信息的二进制码，控制P1.0口，输出一串电脉冲信号，正脉冲时，P1.0口输出的是＋5V经40KHZ调制过的正信号，脉冲停歇时，P1.0口输出的是零信号。再将上述调制后的电脉冲送至红外管控制电路，控制红外二极管的通断，使其发射相应于牌照号码及其它信息码的红外信号。
接收装置主要包括红外接收电路、8031单片微机、询问发射电路以及相应软件等。
接收装置安装于路口上方，红外接收二极管D置于接收装置中的专门聚焦器内，其工作过程是询问发射电路每隔7ms发射一次询问信号4ms零电平信号后，在42ms内由红外接收电路的红外二极管D接收到汽车的红外发射装置发出的被调制14位数字代码的红外信号，经过专用芯片C×20106进行解调和放大整形，使之变成电信号，再由脚7输出到单片机8031的P1.4口，8031的CPU对其进行软件解码，使收到的红外信号变成二进制代码，再经BCD调整后还原成发射装置予置的十进制牌照号码及车型、行车方向、驾驶员饮酒否、受劫持否等代码，最后送至6116储存。在8031接到路口数据处理单片机的定时收集命令之后，按时将6116储存的若干个车牌照号码连同其他信息传送过去进行信息显示、打印、转送等一系列信息处理。
本实用新型的路口接收装置每接收到一个车辆牌照、车型、饮酒状况、受劫状况代码之后，便转送处理单片机的相应单元，并在设置的各相应计数器上加1，这样，一小时后便可从各个计数器中得知某一方向的车流密度、车型以及饮酒状况、受劫状况等所需的各种信息量。
行车方向的判定是见图6，车辆通过路口时，在1分钟内接收装置(1)和(4)都先后收到同样牌照，视为直行方向，处理单片机显示第十一、十二位数字为00，同样，接收装置(1)和(2)收到同样牌照号，视为右行方向，处理单片机显示为01，接收装置(1)和(6)收到相同牌照，视为左行，处理单片机显示为10。如同一时间接收装置(1)和(4)或(3)和(6)接收到的牌照不同，且时间持续15分钟以上，则视为路口发生车辆堵塞。
如在车辆驾驶室安装上酒敏传感器，以及安装上1－3个手动或脚动紧急开关，并使发射装置的第十三位和第十四位正常分别置0。这样，当接收装置收到的第十三位为1信号，则判定驾驶员饮酒开车，若第十四位为1，则判定驾驶员遭劫持。
如果再将路口处理机收到的车辆牌照等信息传输(有线或无线)到上位管理计算机，则管理机可以调机内数据库中该牌照车的有关数据，尚可判断该车辆是否允许行驶所走路线、是否闯红灯、行车手续合格与否等。
本实用新型不仅为上位机提供监视路口车辆情况，还可以根据各路口车辆流量情况进行实时控制红绿灯开通，在中心控制室进行全市车流量的动态显示，对全市车辆行驶进行最优调度。
此外，本实用新型所采集到的路口车辆运行信息，还可以为市政建设提供必要的准确数据。
图1是车辆牌照等信息发射，接收及数据处理框图。
在图1中，S1－S4是东、西、南、北方向车上的发射装置，A1－A4是东、西、南、北四个方向路口上方的接收装置，C1－C4是东、西、南、北四个方向路口上方接收装置的单片机，C5是路口数据处理单片机，LED是显示器，P是打印机，L是红绿灯控制，I是红外线信息，R是无线电数传。
图2是红外线发射管控制电路。
在图2中，R1、R2、R3是电阻，T1、T2是三极管，D1红外线发射管，可为多个管子串并，Sr输入端接发射装置中8031的P1.0口。
图3是红外接收电路原理图。
在图3中，R4－R7是电阻，C′1－C′4是电容，IC为接收处理专用芯片(CX20106)，So是输出，接到接收装置中8031的F1.4口。
图4是红外线发射装置框图及信号波形图。
在图4中，A是询问信号红外接收电路，S是红外发射电路。
图5是路口上方接收装置框图及信号波形图。
在图5中，S是询问信号红外发射电路，A是红外接收电路，C是与路口数据处理机的接口。
图6是行车方向示意图。
在图6中，S1是东向，S2是西向，S3是南向，S4是北向。A1－A6是路口方向的接收装置。
图7是通讯俯角示意图。
在图7中，S′1是发射装置处于第一位置，S′2是发射装置处于第二位置，A是路口上方接收装置。
实施例本实用新型用芯片2732、373、8031、6116、CX20108及晶体管，红外二极管组装成红外发射装置和接收装置。红外发射装置安装在车前挡风玻璃附近，发射装置中的红外发射二极管采用多管集束。红外接收装置安装于路口上方，红外接收二极管装于专门的聚焦器内，并调整到使其有效俯角范围为20°左右。路口红外接收装置中的发射电路每隔7ms发射4ms的零电平询问信号，车辆红外发射装置中的发射电路，在42ms内将车牌照及其他代码信号发射出去。
本实用新型为城市交通管理提供了新的技术装置，成本低，可靠性高，很有推广使用价值。
权利要求1.一种行车全信息红外采集装置，由红外发射装置、红外接收装置、路口数据处理单片机以及相应软件组成，其特征是红外发射装置中的红外控制电路、询问信号接收电路、8031控制单片机以及相应软件等，安装在一块印刷电路板上，询问接收电路输出端接于单片机的一个I/O口，红外控制电路输入端与单片机的另一个I/O口相连，红外发射装置安装于汽车前挡风玻璃附近，红外接收装置中的询问信号发射电路、红外接收电路、8031控制单片机以及相应软件等，安装在另一块印刷电路板上，8031单片机的一个I/O口与询问信号发射电路输入端相连，另一个I/O口与红外接收电路输出端相连，接收装置安装于路口上方，发射装置与接收装置由红外线联系，路口数据处理单片机通过接线端子和传输线路按环行接线方式与每个红外接收装置相连。
2.根据权利要求1所述的行车全信息红外采集装置，其特征是接收装置中的红外接收二极管装于专门的聚焦器内，发射装置中的红外发射二极管采用多管集束。
3.根据权利要求1、2所述的行车全信息红外采集装置，其特征是接收装置每7MS发射一次询问信号为4MS零电平，42MS内可接收完车辆发射装置送来的14位数字代码的红外信号。
专利摘要一种行车全信息采集装置，由红外发射装置，接收装置，数据处理单片机及相应软件组成。发射装置装于车上；接收装置装于路口上方。发射装置收到路口接收装置发来的询问信号后，42mS内装预置的牌照号码及其他代码，进行调制，由红外管控制电路发出相应红外信号，路口接收装置收到此信号后，将其解调成电脉冲，经8031CPU解码成二进制代码，由BCD调整还原成十进制牌照号及其他代码，送6116暂存，再送处理单片机显示、打印或转送出去。
文档编号G08G1/04GK2177977SQ93217348
公开日1994年9月21日 申请日期1993年6月29日 优先权日1993年6月29日
发明者周道齐, 陈传素 申请人:贵州省新技术研究所