一种红外车辆分离信号检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种公路自动收费系统检测用的红外车辆分离信号检测装置。由发射控制模块和至少１个红外发射模块组成的装置发射端，其红外发射模块，线性排列，在检测区域对遮挡物进行检测，通过发射控制模块的循环调制，将检测信号送至红外接收模块；还包括由接收控制模块和至少１个红外接收模块组成装置接收端，其红外接收模块，线性排列，在检测区域对遮挡物进行检测，接收红外光信号，将其转换为电信号将信号送至接收控制模块；接收控制模块输出通过测量分离程序对车辆的分离检测。本实用新型专利技术检测精度更高，具有自适应性强；用于公路收费系统，本实用新型专利技术能将所通过的半挂车、全挂车、单车可靠地检测分离出来。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种红外车辆分离信号检测装置技术领城本技术涉及公路自动化收费技术，具体地说是 一 种公路自动收费 系统检测用的红外车辆分离信号检测装置。技术背景红外车辆分离器是专为公路自动化收费系统的车辆分离检测而设计 的，应用于系统中能够完全消除跟车现象，并将半挂车、全桂车、单车可 靠分离。保证了系统收费数据与车辆的一一对应关系，不会出现由于误判 而出现的多车或少车的现象。传统的红外车辆分离器多数釆用一发一收的循环方式所形成的光幕对 车辆进行检测。即一束光对应一个红外线接收头，由多组平行的红外线光 形成光幕。这样不紧增加成本，而且当一个红外线接收头或发射头出现故 障将会出现丢失空间一个平面的检测光线，大大降低了系统的检测精度。 对于传统红外分离器接收端一般釆用一体化接收头接收红外线信号，一体 化接收头接收频率的带宽比较窄，当系统长期运行于恶劣现场环境中，表 面积累的灰尘遮挡住接收头,一体化接收头无法实现自身放大倍数的调节， 系统在恶劣的天气与环境下的适应性、鲁棒性差。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种检测精度更高、低成本、并具有自适应 性的自动调节接收增益功能的红外车辆分离信号检测装置。为了实现上述目的，本技术的技术方案包括一装置发射端，由发射控制模块和至少l个红外发射模块组成，其中红外发射模块，线性排列，在检测区域对遮挡物(车辆)进行检测，通过发射控制模块的循环调制，将检测信号送至红外接收模块；发射控制模块，控制红外发射模块的扫描时序与红外信号编码调制； 一装置接收端，由接收控制模块和至少1个红外接收模块组成，其中 红外接收模块，线性排列，在检测区域对遮挡物(车辆)进行检测，接收红外光信号，将其转换为电信号将信号送至接收控制模块；分离程序对车辆的分离检测；装置发射端和装置接收端通过屏蔽同步电缆相连，以提高系统的可靠性；所述红外发射模块由红外线发光管组成，10对红外线发光管为一组， 与红外发射控制模块电连接；所述红外线发光管IO对为一组；所述发射控 制模块由分频器、第l-2计数器、多谐振荡器组成，其中，多谐振荡器的时 钟信号至分频器，分频器输出送至相互串联的第l-2计数器，进行红外线载 波频率调制和红外线光東的循环扫描，输出红外信号送至红外接收模块， 第2计数器的同步信号通过屏蔽同步电缆接至装置接收端的接收控制模块； 所述红外线接收模块包括第4-7运算放大器、译码器、数字电位器，其中第 4运算放大器的两级放大的红外信号接至第5运算放大器，其限幅滤波后的 信号通过第6运算放大器检波，检波后的信号经过第7运算放大器积分、 整形输出至接收控制模块；所述译码器接收控制模块的输出信号，输出端与数字电位器相连；所述接收控制模块包括微处理器，微处理器内部存储有控制程序，控制锁存器的读写，通过 串口与主机通讯；通过光电隔离器触发继电器输出检测信号；第l-3锁存器，分别与微处理器通信，第1锁存器接收反相器的红外接 收信号；第2锁存器输出控制红外接收模块译码器选通信号，控制相应红 外接收模块的数字电位器片选，并调其增益；第3锁存器输出至液晶显示 器，显示系统工作状态；译码器，地址译码选择输出信号至第2-3锁存器；所述控制程序具体流程为首先对各寄存器进行初始化，然后对装置 发射端和装置接收端进行通讯测试；如果红外发射模块和红外接收模块全 部正常通讯，进入处理车辆通过子程序；当系统通信不正常时，直接进入 故障处理；在故障处理中，判断系统是否可以进行降级处理，如果至少有 两个红外接收模块出现故障，系统不进入降级处理模式，触发报警控制输 出；否则，系统进入降级处理子程序；所述处理车辆通过子程序具体流程为车辆通过的检测过程中，判断 红外接收模块遮挡数量是否可以激发个光电隔离器，如果有至少连续半数 以上红外接收模块信号被遮挡，光电隔离器输出被激发；否则，调节相应 红外接收模块增益，其中，判断红外接收模块增益调节是否为最大值，如 果是最大值，系统进入故障处理子程序，否则，退出处理车辆通过子程序。 当光电隔离器输出被激发后，判断是否有车辆已经通过，只要有一个红外 接收模块被遮挡，系统循环等待，直到最后一个红外接收模块解除遮挡， 则检测出行走的两个车辆间的分离信号，系统退出处理车辆通过子程序；所述降级处理子程序指记录有故障的红外接收模块的地址，屏蔽此 地址红外接收模块信号不作为遮挡判断依据，判断红外接收模块遮挡数量遮挡，光电隔离器输出被激发；否则，调节相应红外接收模块增益，其中， 判断红外接收模块增益调节是否为最大值，如果是最大值，系统进入故障 处理子程序，否则，退出处理车辆通过子程序。当光电隔离器输出被激发 后，判断是否有车辆已经通过，只要有一个红外接收模块被遮挡，系统循 环等待，直到最后一个红外接收模块解除遮挡，则检测出行走的两个车辆 间的分离信号，系统退出处理车辆通过子程序。 本技术原理如下装置发射控制模块对红外信号进行编码调制，经过屏蔽同步电缆与装 置接收控制模块相连。装置发射端与接收端采用一发多收循环扫描方式形 成检测区域。如果有车辆进入检测区域，它将遮挡一个或多个光接收器， 按所述红外车辆分离信号检测方法，对检测区域内的两个车辆间的分离信 号进行检测、报警以及状态显示。当一个红外接收模块的灰度自动增加到 一个门限值时(LED有灰尘积累的情况下)，接收控制模块的MCU通过锁 存器Ull输出控制红外接收模块译码器选通信号，控制相应红外接收模块 的数字电位器片选，并调其增益，使红外线光电隔离器恢复到正常工作状 态。本技术优点如下1. 检测精度高。本技术红外车辆分离信号检测装置的光幕采用一 发多收循环扫描方式，即当一组红外发射模块工作时，全部红外接收模块 同时接收，从而增加检测范围，提高检测精度，降低成本。2. 本技术采用的红外接收模块通过接收控制模块的反馈功能，自 动定期调节接收增益，增大红外信号接收频率带宽，增强了红外车辆分离 器工作环境的适应性、稳定性、鲁棒性。3. 本技术可用于公路收费系统，操作人员可以通过本技术所 提供的检测分离信号，进行安全操作，进而完全消除跟车现象；本实用新 型能将所通过的半挂车、全挂车、单车可靠地检测分离出来。附困说明附图说明图1为本技术总体结构原理图。图2为本技术发射控制模块基本原理图。图3为本技术红外接收模块基本原理图。图4为本技术接收控制模块基本原理图。图5为本技术软件基本流程图。图6为本技术处理车辆通过子程序。图7为本技术降级处理子程序。具体实施方式以下结合附图和实施例作进 一 步详细说明。如图i所示，本技术包括装置发射端，由发射控制模块和至少1个红外发射模块组成，其中 红外发射模块，线性排列，在检测区对车辆进行检测，通过发射控制 模块的循环调制，将检测信号送至红外接收模块；发射控制模块，控制红外发射M&的扫描时序与红外信号编码调制；装置接收端，由接收控制模块和至少1个红外接收模块组成，其中 红外接收模块，线性排列，在检测区对车辆进行检测，接收红外接收模块光信号，将其转换为电信号将信号送至接收控制模块；接收控制模块，输入信号为红外接收模块的检测信号，输出通过测量分离程序对车辆的分离检测；所述装置发射端和装置接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外车辆分离信号检测装置，其特征在于包括：一装置发射端，由发射控制模块和至少１个红外发射模块组成，其中：红外发射模块，线性排列，在检测区域对遮挡物进行检测，通过发射控制模块的循环调制，将检测信号送至红外接收模块；发射控制模块，控制红外发射模块的扫描时序与红外信号编码调制；一装置接收端，由接收控制模块和至少１个红外接收模块组成，其中：红外接收模块，线性排列，在检测区域对遮挡物进行检测，接收红外光信号，将其转换为电信号将信号送至接收控制模块；接收控制模块，输入信号为红外接收模块的检测信号，输出通过测量分离程序对车辆的分离检测；装置发射端和装置接收端通过屏蔽同步电缆相连，以提高系统的可靠性。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毕欣，曹云侠，马钺，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]