專利名稱：一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于高速公路綠色通道檢測領(lǐng)域的一種控制系統(tǒng)，特別是涉及一種高速公路綠色檢測通道駕駛室避讓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
國家為建立順暢、便捷的鮮活農(nóng)產(chǎn)品流通網(wǎng)絡(luò)，開展了高速公路綠色通道的建設(shè)工作，對于滿足綠色通道要求的車輛將享受免收通行費(fèi)。然而部分車輛卻鉆營國家政策，利用混裝、偽裝等手段，逃繳高速公路通行費(fèi)。對于綠通車輛的檢查，傳統(tǒng)上是通過人工的方式進(jìn)行檢查，這種檢查方法工作效率低，也達(dá)不到很好地檢查效果。目前高速公路綠色通道檢測的主要方法有感官法、噸位法、內(nèi)窺鏡檢測法以及無損檢測法。感官法主要依靠于檢查人員通過觸覺、視覺和嗅覺進(jìn)行檢測；噸位法通過測量出車輛的重量和尺寸計算出等效密度，從而推斷出車輛裝載的大概物品。此兩種方法存在檢查速度慢、人員工作強(qiáng)度大、準(zhǔn)確性低的缺點(diǎn)，且無法提供直接違規(guī)證據(jù)。內(nèi)窺鏡檢測法可以把人們的視距延長，并且能任意改變視線方向，準(zhǔn)確地觀察物體內(nèi)表面的真實(shí)狀況，查看車廂內(nèi)裝載的物品，但是內(nèi)窺鏡檢測法還是會增加稽查人員的工作量，且檢測還是比較片面，只是對局部位置進(jìn)行檢測，不能對整個車廂進(jìn)行檢測。無損檢測法則主要采用雷達(dá)檢測技術(shù)、射線透視技術(shù)。雷達(dá)檢測技術(shù)由于不能夠穿透金屬，因此在應(yīng)用中具有一定的局限性。而射線的穿透力很強(qiáng)，因此利用射線透視技術(shù)來對綠色車輛進(jìn)行檢查成為了熱點(diǎn)研究的課題，并且陸續(xù)有專家將X射線、Co-60等技術(shù)應(yīng)用于綠色通道車輛自動檢查系統(tǒng)。專利CN101532968A公布了一種綠色通道車輛檢查系統(tǒng)。該專利將射線源和射線探測器固定在一定的位置，利用射線探測器接收到的射線強(qiáng)度對車內(nèi)貨物進(jìn)行自動檢測。該專利所使用的射線源為Co-60或X射。專利CN101943761A公布了一種X射線檢測方法。該專利能夠?qū)崿F(xiàn)透射圖和背散射圖融合，進(jìn)一步豐富安檢圖像信息，提高安檢員的觀察和識別效率，該專利能夠所采用的輻射射線源為X射線。專利CN202110299U公布了綠色通道車輛貨物檢查系統(tǒng)。另外，專利CN102508313A也公布了一種“檢測運(yùn)輸工具的方法和系統(tǒng)”，該專利利用輻射源對車輛進(jìn)行掃描，然后根據(jù)射線探測器接收到的穿透射線的強(qiáng)度建立灰度曲線，最后根據(jù)不同灰度閾值來判斷車輛所載貨物的類型。雖然射線透視技術(shù)是一種快速、高效的無損檢測手段，能很好地解決現(xiàn)有綠色通道檢測困難的問題，但是對于X射線、Y射線和Co-60，無論使用哪一種射線都會對人體造成傷害。當(dāng)射線直接照射到人體時，盡管一次射線照射的輻射量很小，但是隨著射線照射次數(shù)的增加和積累必然會對人體造成傷害。因此在將射線透視技術(shù)應(yīng)用于綠色通道檢測時，必須保證駕駛室內(nèi)司乘人員的人身安全。鑒于以上原因，在使用射線透視法對綠通貨車進(jìn)行檢測時必須避開駕駛室，只對貨廂進(jìn)行檢測。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種準(zhǔn)確、高效、實(shí)時的高速公路綠色檢測通道駕駛室避讓系統(tǒng)，減少或者避免射線對人員的損傷。一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)，駕駛室避讓系統(tǒng)包括:第一組傳感器節(jié)點(diǎn)、第二組傳感器節(jié)點(diǎn)和第三組傳感器節(jié)點(diǎn)，每組傳感器節(jié)點(diǎn)都是由一對光柱組成，每對光柱上安裝有三對光電開關(guān)；射線發(fā)生器和射線探測器，射線探測器用來接收射線發(fā)生器發(fā)出的射線；控制器，接收每組傳感器節(jié)點(diǎn)中光電開關(guān)的電平跳變信號，得出車輛在檢測區(qū)域的位置及速度，判斷駕駛室、貨箱與射線發(fā)生器之間的位置關(guān)系，控制射線發(fā)生器的開啟和關(guān)閉；第一組傳感器節(jié)點(diǎn)、第二組傳感器節(jié)點(diǎn)和第三組傳感器節(jié)點(diǎn)沿著車輛的進(jìn)入通道的方向依次排列，射線發(fā)生器和射線探測器設(shè)置在第二組傳感器節(jié)點(diǎn)和第三組傳感器節(jié)點(diǎn)之間，并且靠近第二組傳感器節(jié)點(diǎn)。作為一種優(yōu)選，每對光柱上都安裝有三對光電開關(guān)，由上到下依次為光電開關(guān)一、光電開關(guān)二和光電開關(guān)三；光電開關(guān)之間的間隔為0.3米，光電開關(guān)一距地面的高度為
1.7-2 米。作為一種優(yōu)選，第一組傳感器節(jié)點(diǎn)與第二組傳感器節(jié)點(diǎn)之間的距離為2.5-3米，第二組傳感器節(jié)點(diǎn)與第三組傳感器節(jié)點(diǎn)之間的間距為2.5-3米，第二組傳感器節(jié)點(diǎn)與射線發(fā)生器的間距為0.4-0.8米。作為一種優(yōu)選，光電開關(guān)一距地面的高度為1.9米。作為一種優(yōu)選，第一組傳感器節(jié)點(diǎn)與第二組傳感器節(jié)點(diǎn)之間的距離為2.8米，第二組傳感器節(jié)點(diǎn)與第三組傳感器節(jié)點(diǎn)之間的間距為2.7米，第二組傳感器節(jié)點(diǎn)與射線發(fā)生器的間距為0.5米。有益的技術(shù)效果:能夠知道檢測車輛在檢測區(qū)域的位置，可以更加準(zhǔn)確、高效的把握射線發(fā)生器開啟和關(guān)閉的時機(jī)，即:當(dāng)駕駛室已經(jīng)通過射線發(fā)生器的發(fā)射口，車廂到達(dá)射線發(fā)生器的發(fā)射口時開啟射線機(jī)，當(dāng)車尾駛離射線發(fā)生器發(fā)射口時關(guān)閉射線發(fā)生器。將該避讓系統(tǒng)與方法應(yīng)用于高速公路綠色通道檢測系統(tǒng)中能夠很好地處理駕駛室避讓問題，保證整個檢測過程只對貨車貨廂部分進(jìn)行掃描，避免射線對駕駛員造成傷害。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的高速公路綠色檢測通道駕駛室避讓系統(tǒng)；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的貨車檢測裝置示意具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下描述僅用于說明本實(shí)用新型，但不是用來限制本實(shí)用新型的范圍。一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)與方法如圖1所示，具體包括6個部分:第一組傳感器節(jié)點(diǎn)101，第二組傳感器節(jié)點(diǎn)102，第三組傳感器節(jié)點(diǎn)103，射線發(fā)生器104，射線探測器105和控制器106。每組傳感器節(jié)點(diǎn)都是由一對光柱組成，光柱上安裝有三對光電開關(guān)；控制器106通過每組傳感器節(jié)點(diǎn)中光電開關(guān)的通斷來獲得電平信號或者電平跳變信號，再進(jìn)行邏輯推斷和相關(guān)計算，進(jìn)而得出車輛出入檢測區(qū)域的位置以及狀態(tài)，只有當(dāng)貨車駕駛室完全通過射線發(fā)生器104發(fā)射口，且貨廂到達(dá)射線發(fā)生器104發(fā)射口時才啟動射線發(fā)生器104，當(dāng)貨車貨廂完全駛過射線發(fā)生器104發(fā)射口時關(guān)閉射線發(fā)生器104。所述避讓系統(tǒng)中三組傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)是相同的，傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，其中，每組傳感器節(jié)點(diǎn)都由一對光柱構(gòu)成，分別為發(fā)送端光柱201和反射端光柱202，光柱上都安裝有三對光電開關(guān)，由上到下依次為光電開關(guān)一 203、光電開關(guān)二 204和光電開關(guān)三205。光電開關(guān)的安裝需要保持適當(dāng)?shù)母叨龋鳛橐环N優(yōu)選的高度，設(shè)置光電開關(guān)一 203距地面的高度為1.9米，光電開關(guān)三204距地面的高度為1.6米，光電開關(guān)三205距地面的高度為1.3米。所述避讓系統(tǒng)中三組傳感器節(jié)點(diǎn)和射線發(fā)生器104之間的間距需要設(shè)置合適的間距，通過對大量綠色通道車輛尺寸的實(shí)際測量測量，第一組傳感器節(jié)點(diǎn)與第二組傳感器節(jié)點(diǎn)之間的距離為2.5-3米，第二組傳感器節(jié)點(diǎn)與第三組傳感器節(jié)點(diǎn)之間的間距為2.5-3米，第二組傳感器節(jié)點(diǎn)與射線發(fā)生器的間距為0.4-0.8米。作為一種優(yōu)選，最終間距設(shè)置為:第一組傳感器節(jié)點(diǎn)101與第二組傳感器節(jié)點(diǎn)102之間的距離為2.8米，第二組傳感器節(jié)點(diǎn)102與第三組傳感器節(jié)點(diǎn)103之間的間距為2.7米，第二組傳感器節(jié)點(diǎn)102與射線發(fā)生器104的間距為0.5米，射線發(fā)生器104設(shè)置在第二組傳感器節(jié)點(diǎn)102與第三組傳感器節(jié)點(diǎn)103之間。一種高速公路綠色檢測通道駕駛室避讓系統(tǒng)和方法的貨車檢測裝置示意圖如圖3所示。首先貨車需要按照速度要求行駛，以每小時5-10公里的車速通過綠色通道車輛檢測區(qū)域。當(dāng)貨車未到達(dá)檢測區(qū)域時，光柱上的所有電開關(guān)都處于接通狀態(tài)，傳感器節(jié)點(diǎn)輸出高電平；當(dāng)貨車行駛過某一個光柱時，光柱上的所有光電開關(guān)都處于斷開狀態(tài)，傳感器節(jié)點(diǎn)輸出低電平；當(dāng)光柱由接通狀態(tài)到斷開狀態(tài)或由斷開狀態(tài)到接通狀態(tài)，傳感器節(jié)點(diǎn)輸出電平將會產(chǎn)生跳變。貨車在檢測區(qū)域行駛的過程中，三組光柱產(chǎn)生的電平信號及跳變信號為避讓系統(tǒng)提供了信號源?？刂破?06通過光柱產(chǎn)生的信號源，對貨車信息進(jìn)行預(yù)處理，并判斷出貨車在檢測區(qū)域中的相對位置。對通過高速公路綠色檢測通道的貨車進(jìn)行分析統(tǒng)計，高速公路綠色檢測通道駕駛室避讓系統(tǒng)將貨車分為“拖掛車輛”和“非拖掛車輛”兩種類型。這兩種類型的車輛最大的區(qū)別就是掛接的貨箱與駕駛室之間的間距不同，“拖掛車輛”所掛接的貨箱與駕駛室具有70——200cm的間距，而“非拖掛車輛”貨箱與駕駛室之間的間距則很小，不會超過30cm，因此這就決定了在這兩種類型被檢車輛通過檢測區(qū)域的過程中，射線發(fā)生器104開啟的邏輯不同。確定貨車的類型是準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)駕駛室避讓的前提。通過第一組傳感器節(jié)點(diǎn)101和第二組傳感器節(jié)點(diǎn)102可以對貨車進(jìn)行貨車信息預(yù)處理，將貨車分為“拖掛車輛”與“非拖掛車輛”。當(dāng)被檢貨車駕駛室107前部到達(dá)第二組傳感器節(jié)點(diǎn)102時，若第一組傳感器節(jié)點(diǎn)101處于接通狀態(tài)，則判定被檢測車輛為“拖掛車輛”;若第一組傳感器節(jié)點(diǎn)101處于未接通狀態(tài)，則判定被檢貨車為“非拖掛車輛”。在將貨車劃分為“拖掛車輛”和“非拖掛車輛”的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步確定貨車駕駛室和貨車貨廂與射線發(fā)生器104的相對位置?？刂破?06根據(jù)三組傳感器節(jié)點(diǎn)提供的信號進(jìn)行邏輯推斷和計算，得到貨車駕駛室和貨車貨廂與射線發(fā)生器104發(fā)射口的相對位置和貨車在檢測區(qū)域的行駛的速度。若貨車為“拖掛車輛”，則需要判斷出貨車貨廂前端與第二組傳感器節(jié)點(diǎn)102的相對位置和貨車貨廂108尾部與第二組傳感器節(jié)點(diǎn)102的相對位置；若被檢測車輛為“非拖掛車輛”，則需要判斷出貨車貨廂前端與第三組傳感器節(jié)點(diǎn)103的相對位置和貨車貨廂尾部與第二組傳感器節(jié)點(diǎn)102的相對位置。貨車駕駛室前端從第一組傳感器節(jié)點(diǎn)101行駛到第二組傳感器節(jié)點(diǎn)102的時間和平均速度分別為Tl和Vl ;從第二組傳感器節(jié)點(diǎn)102行駛到第三組傳感器節(jié)點(diǎn)103的時間和平均速度分別為T2和V2 ;貨車貨廂尾部從第一組傳感器節(jié)點(diǎn)101行駛到第二組傳感器節(jié)點(diǎn)102的時間和平均速度分別為T3和V3等。在確定好貨車在檢測區(qū)域的相對位置的基礎(chǔ)上，才能夠更好地控制射線發(fā)生器104的開啟和關(guān)閉。若貨車為“拖掛車輛”，當(dāng)駕駛室前部到達(dá)第三組傳感器節(jié)點(diǎn)103后，并且繼續(xù)等到貨車貨廂前端到達(dá)第二組光柱時，延時0.5/V2秒后，開啟射線發(fā)生器104 ;若被檢測車輛為“非拖掛車輛”，貨車駕駛室前部到達(dá)第三組傳感器節(jié)點(diǎn)103后，直接開啟射線發(fā)生器104 ;無論是“拖掛車輛”還是“非拖掛車輛”，貨車貨廂尾部到達(dá)第二組傳感器節(jié)點(diǎn)102后，延時0.5/V3秒后，關(guān)閉射線發(fā)生器。在射線發(fā)生器104開啟和關(guān)閉的時刻增加不同的延時是因?yàn)榈诙M傳感器節(jié)點(diǎn)和射線發(fā)生器104之間存在間隙，這樣處理是為了保證在車速不均勻的情況下，不論是“拖掛車輛”還是“非拖掛車輛”都既能準(zhǔn)確避開駕駛室后開啟射線發(fā)生器104，又能在車尾完全駛離射線發(fā)生器104后關(guān)閉射線發(fā)生器104。為了安全的使用射線檢測技術(shù)，必須對射線發(fā)生器104開啟直至關(guān)閉的時間間隔進(jìn)行限制，設(shè)定射線發(fā)生器104開啟時間間隔的上限Tlim。若射線發(fā)生器104已經(jīng)開啟，當(dāng)被檢貨車貨廂已經(jīng)完全通過檢測區(qū)域后，控制器106沒能接收到正常的結(jié)束信號，此時需要強(qiáng)制關(guān)閉射線發(fā)生器104 ;當(dāng)被檢貨車貨廂通過檢測區(qū)域的時，車輛停在檢測區(qū)域，此時也需要考慮強(qiáng)制關(guān)閉射線發(fā)生器104，也可通過人工手動完成；由此可知，設(shè)置射線發(fā)生器104開啟至關(guān)閉時間間隔的上限Tlim是十分必要的。經(jīng)過測試大量數(shù)據(jù)后，被檢測車輛正常駛過檢測區(qū)域的時間大都在20s以內(nèi)，因此強(qiáng)制設(shè)置時間間隔上限Tlim為25s。本實(shí)用新型所提供的高速公路綠色通道檢測的車頭避讓控制系統(tǒng)，對于綠色通道檢測系統(tǒng)，利用射線輻射成像技術(shù)對封閉車輛進(jìn)行無損害快速檢查的問題，設(shè)計了一個車頭避讓控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)采用完全自動控制的工作模式，對駛?cè)胲囕v的位置進(jìn)行合理的判斷，得出車輛進(jìn)出入檢測區(qū)域的狀態(tài)，當(dāng)車廂通過主射線時才啟動射線，當(dāng)車廂完全駛過主射線時關(guān)閉射線，確保只對車廂部位進(jìn)行檢測。射線開啟后，若是車輛行駛速度非常慢或者停在檢測區(qū)域時，控制器會在射線開啟一定時間后強(qiáng)制關(guān)閉射線，保證安全性。整個系統(tǒng)能夠很好判斷檢測車輛在檢測區(qū)域的狀態(tài)，檢測時能避開車頭，僅對車廂部位進(jìn)行掃描，能夠減少或者避免對駕駛員造成不必要的傷害。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，這里描述的只是本實(shí)用新型的示范性的優(yōu)選實(shí)施例，并且使用了具體的術(shù)語描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，但是這種描述僅用于示例目的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注意到本實(shí)用新型公開的僅僅是示例，并且應(yīng)當(dāng)理解，可以作出各種改變和變化，而不脫離本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)，其特征在于:所述駕駛室避讓系統(tǒng)包括: 第一組傳感器節(jié)點(diǎn)、第二組傳感器節(jié)點(diǎn)和第三組傳感器節(jié)點(diǎn)，每組傳感器節(jié)點(diǎn)都是由一對光柱組成，每對光柱上安裝有三對光電開關(guān)； 射線發(fā)生器和射線探測器，射線探測器用來接收射線發(fā)生器發(fā)出的射線； 控制器，接收每組傳感器節(jié)點(diǎn)中光電開關(guān)的電平跳變信號，得出車輛在檢測區(qū)域的位置及速度，判斷駕駛室、貨箱與射線發(fā)生器之間的位置關(guān)系，控制射線發(fā)生器的開啟和關(guān)閉； 第一組傳感器節(jié)點(diǎn)、第二組傳感器節(jié)點(diǎn)和第三組傳感器節(jié)點(diǎn)沿著車輛的進(jìn)入通道的方向依次排列，射線發(fā)生器和射線探測器設(shè)置在第二組傳感器節(jié)點(diǎn)和第三組傳感器節(jié)點(diǎn)之間，并且靠近第二組傳感器節(jié)點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)，其特征在于:每對光柱上都安裝有三對光電開關(guān)，由上到下依次為光電開關(guān)一、光電開關(guān)二和光電開關(guān)三；光電開關(guān)之間的間隔為0.3米，光電開關(guān)一距地面的高度為1.7-2米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)，其特征在于:第一組傳感器節(jié)點(diǎn)與第二組傳感器節(jié)點(diǎn)之間的距離為2.5-3米，第二組傳感器節(jié)點(diǎn)與第三組傳感器節(jié)點(diǎn)之間的間距為2.5-3米，第二組傳感器節(jié)點(diǎn)與射線發(fā)生器的間距為0.4-0.8 米。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)，其特征在于:光電開關(guān)一距地面的高度為1.9米。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)，其特征在于:第一組傳感器節(jié)點(diǎn)與第二組傳感器節(jié)點(diǎn)之間的距離為2.8米，第二組傳感器節(jié)點(diǎn)與第三組傳感器節(jié)點(diǎn)之間的間距為2.7米，第二組傳感器節(jié)點(diǎn)與射線發(fā)生器的間距為0.5米。
專利摘要一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)，包括第一組傳感器節(jié)點(diǎn)、第二組傳感器節(jié)點(diǎn)和第三組傳感器節(jié)點(diǎn)，每組傳感器節(jié)點(diǎn)都是由一對光柱組成，每對光柱上安裝有三對光電開關(guān)；射線發(fā)生器和射線探測器，控制器；解決高速公路綠色檢測通道被檢車輛的駕駛室避讓問題，能夠保證駕駛?cè)藛T的安全，且效率高、成本低、實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號G01N23/02GK203069804SQ201320104508
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月7日
發(fā)明者張清田, 張 浩, 李壽濤, 張哲 , 李志 , 張宇奇, 馬用學(xué), 孫毅, 田野 申請人:吉林省高速公路管理局