一種基于多個震動檢測傳感器的車輛檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于多個震動檢測傳感器的車輛檢測裝置，包括震動檢測單元、震動信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集單元、微處理器、存儲單元和無線發(fā)射模塊，震動檢測單元、震動信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集單元和微處理器依次連接，存儲單元、無線發(fā)射模塊分別與微處理器連接，車輛行駛過程中，車軸通過車輪對路面產(chǎn)生連續(xù)激勵，造成的路面震動由多個震動傳感器檢測到，并將檢測信號通過信號調(diào)理電路后輸入微控制器，由微控制器處理震動數(shù)據(jù)獲得震源定位，進(jìn)而獲得車軸定位數(shù)據(jù)，從而獲得軸數(shù)、軸距、車速、車型分類等車輛信息。本發(fā)明具有不受雨、雪、霧等天氣因素和車輛的外形尺寸等因素的影響，安裝維護(hù)簡單，運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種基于多個震動檢測傳感器的車輛檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)用于智能交通領(lǐng)域的車輛檢測器，具體涉及一種基于多個震動傳感器的車輛檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛在道路中行駛時，會釋放出熱、聲、磁等信號。交通檢測器通過檢測其中的一種或幾種信號，用以檢測行駛中的車輛。按照交通檢測器所使用的檢測傳感器的種類分，可以將其分為壓力、加速度、磁場、電感、超聲波、頻率、光電、圖像傳感等。它們通過感知、轉(zhuǎn)換和傳輸相關(guān)物理量檢測出某一界面車輛通過的時間、外形尺寸或者圖像，并將其傳輸給處理單元。處理單元將這些傳輸過來的物理量轉(zhuǎn)換為車輛要素值，如軸數(shù)、軸距、車輛尺寸等。目前應(yīng)用較廣泛的檢測器有環(huán)形線圈檢測器、地磁檢測器、超聲波檢測器和視頻檢測器。但是，這些交通檢測器從檢測原理和安裝使用等方面仍存在問題和不足，制約著交通管理與控制水平的提高和發(fā)展。
[0003]交通檢測技術(shù)從安裝方式上分，可分為路面埋入式和懸掛式。采用路面埋入式的檢測器，如環(huán)形線圈，安裝時需要破壞路面，造成路面的損壞。而這種安裝方式也給道路養(yǎng)護(hù)帶來難題。檢測器自身性能也容易受路面變形等因素的影響，而車輛在傳感器上的反復(fù)碾壓也加速檢測器的老化和損壞。采用懸掛式的檢測器，如視頻檢測器，需要架設(shè)梁架設(shè)施固定檢測器，同時由于架設(shè)位置的不同，檢測效果會受到檢測角度、車輛外形等因素的影響。
[0004]同時，傳統(tǒng)車輛檢測技術(shù)信號來源較為單一，檢測結(jié)果受檢測器與車輛的距離，角度以及相對位置等因素的影響，檢測器在不同道路環(huán)境下工作的環(huán)境適應(yīng)性不強(qiáng)。
[0005]同時，在這些交通數(shù)據(jù)采集和分類系統(tǒng)中，還存在車型分類不夠精細(xì)，參數(shù)測量不夠準(zhǔn)確等不足。如利用雙激光獲取密度圖像進(jìn)行車型識別，僅能區(qū)分4種車型；運(yùn)用視頻技術(shù)測量車輛參數(shù)，僅將車輛分為小汽車與非小汽車2類；利用紅外檢測技術(shù)對車型進(jìn)行分類，可實(shí)現(xiàn)5種車型分類；用激光測量車輪車軸僅將車輛分為2類；采用空間投影方法測量車輛的參數(shù)，僅將車輛分為3類。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種基于多個震動傳感器的車輛檢測裝置。能夠利用行駛中的車輛通過輪胎對路面產(chǎn)生連續(xù)激勵的客觀事實(shí)，采用安裝于道路表面上的多個震動傳感器，檢測車輛激勵所產(chǎn)生的震動波，通過對震源的定位和跟蹤，得到車軸數(shù)據(jù)，從而進(jìn)一步獲得其它交通參數(shù)數(shù)據(jù)，如:車輛速度、軸數(shù)和軸距，以及車輛分類等。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種基于多個震動檢測傳感器的車輛檢測裝置，包括震動檢測單元、震動信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集單元、微處理器、存儲單元和無線發(fā)射模塊，震動檢測單元、震動信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集單元和微處理器依次連接，存儲單元、無線發(fā)射模塊分別與微處理器連接，車輛行駛過程中，車軸通過車輪對路面產(chǎn)生連續(xù)激勵，造成的路面震動，由安裝于道路表面或內(nèi)部的震動檢測單元檢測到，并將路面震動強(qiáng)度信息轉(zhuǎn)換成加速度強(qiáng)度信號發(fā)送給震動信號調(diào)理電路，震動信號調(diào)理電路整理震動檢測單元發(fā)送的加速度強(qiáng)度信號，并傳輸此信號給數(shù)據(jù)采集單元；數(shù)據(jù)采集單元將接收到的加速度強(qiáng)度信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并發(fā)送給微處理器；微處理器對接收到的數(shù)字加速度信號進(jìn)行處理分析和計算，獲得車輛參數(shù)信息，并將車輛參數(shù)信息通過存儲單元和無線發(fā)射模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)存和發(fā)送；所述的震動檢測單元包括三個或三個以上震動或加速度傳感器，以空間陣列的形式布設(shè)道路表面或埋設(shè)于道路內(nèi)部，通過多個震動傳感器的同時工作獲得震源定位；
[0008]微處理器分析路面加速度數(shù)據(jù)獲得車輛參數(shù)信息的具體步驟:
[0009]I)以某一已知位置為原點(diǎn)在道路平面上建立平面坐標(biāo)系，三個加速度傳感器所在位置坐標(biāo)為已知量，通過計算震動信號到達(dá)三個加速度傳感器的時間間隔，結(jié)合已知的傳感器位置坐標(biāo)，能夠計算出震源位置，即車軸位置；計算公式為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于多個震動檢測傳感器的車輛檢測裝置，包括震動檢測單元、震動信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集單元、微處理器、存儲單元和無線發(fā)射模塊，其特征在于:震動檢測單元、震動信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集單元和微處理器依次連接，存儲單元、無線發(fā)射模塊分別與微處理器連接，車輛行駛過程中，車軸通過車輪對路面產(chǎn)生連續(xù)激勵，造成的路面震動，由安裝于道路表面或內(nèi)部的震動檢測單元檢測到，并將路面震動強(qiáng)度信息轉(zhuǎn)換成加速度強(qiáng)度信號發(fā)送給震動信號調(diào)理電路，震動信號調(diào)理電路整理震動檢測單元發(fā)送的加速度強(qiáng)度信號，并傳輸此信號給數(shù)據(jù)采集單元；數(shù)據(jù)采集單元將接收到的加速度強(qiáng)度信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并發(fā)送給微處理器；微處理器對接收到的數(shù)字加速度信號進(jìn)行處理分析和計算，獲得車輛參數(shù)信息，并將車輛參數(shù)信息通過存儲單元和無線發(fā)射模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)存和發(fā)送；所述的震動檢測單元包括三個或三個以上加速度或震動傳感器，以空間陣列的形式布設(shè)道路表面或埋設(shè)于道路內(nèi)部，通過多個震動傳感器的同時工作獲得震源定位； 微處理器分析路面加速度數(shù)據(jù)獲得車輛參數(shù)信息的具體步驟: 1)以某一已知位置為原點(diǎn)在道路平面上建立平面坐標(biāo)系，三個加速度傳感器所在位置坐標(biāo)為已知量，通過計算震動信號到達(dá)三個加速度傳感器的時間間隔，結(jié)合已知的傳感器位置坐標(biāo)，能夠計算出震源位置，即車軸位置；計算公式為:
【文檔編號】G08G1/01GK103927870SQ201410173172
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】王 華, 全威, 李祥云, 王印海 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)