车辆流量探测系统的探测头技术方案

本发明专利技术公开了一种用于车辆流量探测系统的探测头。它包括有发射系统、晶体振荡器、分频器、触发器、与非门、接收系统、脉冲积累器、继电器和电源。它克服了采用超声波多普勒效应原理的技术方案不能探测停止在探测头下和缓慢经过的车辆。本发明专利技术的特点：测量效果好；抗干扰能力强；结构简单；成本低。因此，本发明专利技术可广泛用于交通管制系统。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

Probe for vehicle flow detection system

The invention discloses a probe for a vehicle flow detection system. It includes a transmitting system, crystal oscillator, frequency divider, flip-flop, NAND gate, receiving system, pulse accumulator, relays and power supply. The utility model overcomes the technical proposal that the principle of the ultrasonic Doppler effect can not be used to detect vehicles which are stopped under the probe head and are slowly passing through. The invention has the advantages of good measurement effect, strong anti-interference ability, simple structure and low cost. Therefore, the invention can be widely used in traffic control system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种探测装置，特别是一种车辆流量探测系统的探测头。通过国际联机检索，查阅了中国专利、美国专利、日本专利、世界专利，其中与本专利技术比较接近的是日本专利，该专利号为昭63-13240，名称是“交通流量自动观察设备”。该观察设备的技术方案包括有地面传感器系列、声纳探测头、地面传感器信号检测、超声波信号检测器、逻辑控制器、单片微机、ROM存储器、RAM存储器、串行接口电路、光纤传输电路和供电电源。其原理是在路面上辅设一系列传感器，来实现对过往车辆的大小、长短、重量的测量，并且在车道上安装了超声波传感器，利用超声波多普勒效应检测是否有车及车辆的行驶速度。该技术方案的不足是当地面传器失效或不用时，就不能探测到缓慢行驶的车辆和停止在探测点处的车辆。同时，由于在地面辅设传感器，传感器容易损坏，且不便于路面维护，安装工程也复杂。本专利技术的目的在于，提供一种不用地面传感器，且能探测缓慢行驶或停止在探测点的车辆的车辆流量探测系统的探测头。本专利技术是由下列措施实现的它包括有能发射超声波的发射系统、能产生稳定频率信号的晶体振荡器、具有分频功能的分频器、能控制发射系统、触发器(5)和触发器(6)的触发器(4)、控制与非门(9)的触发器(5)、控制与非门(12)的触发器(6)、控制脉冲累积器的触发器(7)、与非门(8)、与非门(9)、与非门(11)、与非门(12)、接收来自目标的反射波并检出负脉冲的接收系统、具有抗干扰能力的脉冲累积器、继电器、为整体电路供电的电源，其特征在于它们之间的连接关系是晶体振荡器的输出给分频器，分频器的输出给触发器(4)，触发器(4)输出两路，第一路输出给发射系统，第二路同时输出给触发器(5)和触发器(6)，触发器(5)输出给与非门(9)，接收系统输出给与非门(8)，与非门(8)输出给与非门(9)，与非门(9)输出给与非门(11)，与非门(11)输出给与非门(12)，触发器(6)输出给与非门(12)，与非门(12)输出给触发器(7)，触发器(7)输出给脉冲积累器，脉冲积累器输出给继电器，电源给所有电路供电。为实现同一目的且具有相同效果的另一种技术方案是它包括发射超声波的发射系统、能产生稳定频率信号的晶体振荡器、具有分频功能的分频器、能控制发射系统、触发器(5)和触发器(6)的触发器(4)、控制与非门(9)的触发器(5)、控制与非门(12)的触发器(6)、控制脉冲累积器的触发器(7)、与非门(8)、与非门(9)、与非门(11)、与非门(12)、接收来自目标的反射波并检出负脉冲的接收系统、具有抗干扰能力的脉冲累积器、继电器、为整体电路供电的电源，其特征在于它们之间的连接关系是晶体振荡器的输出给分频器，分频器输出一路，同时输出给触发器(4)、触发器(5)和触发器(6)，触发器(4)输出给发射系统，触发器(5)输出给与非门(9)，接收系统输出给与非门(8)，与非门(8)输出给与非门(9)，与非门(9)输出给与非门(11)，与非门(11)输出给与非门(12)，触发器(6)输出给与非门(12)，与非门(12)输出给触发器(7)，触发器(7)输出给脉冲积累器，脉冲积累器输出给继电器，电源给所有电路供电。本技术方案的原理是振荡器输出信号经分频得到低频信号，用它来使触发器(4)产生发射控制脉冲，从而控制发射系统产生窄脉冲超声波信号，并经声纳发射，接收系统接收来自目标的反射波，并检出负脉冲，即目标信号，利用触发器(5)与触发器(6)产生的两个时间门信号，并用与非门(8)、(9)、(11)、(12)判断发射控制脉冲与目标信号的时间间隔是否处在有效时间门内，进而判断有无车辆。本专利技术与
技术介绍
相比，具有以下有益效果①测量效果好。对以不同速度行驶的车辆都可以测量，不论是快速、慢速或者速度为零的行驶车辆均可测量;对不同类型的车辆，如卡车、公共汽车、小汽车、机动三轮车、客货两用车、手扶拖拉机等各种运输车，都能测量;测量准确，即对每一辆车而言，继电器吸合一次，也就表示通过一辆车。②抗干扰能力强。这是由于该探测头采用了脉冲积累器之故。③经济效益好。该探测头设计结构简单，制造成本低。本专利技术可以用于交通管制系统中，在使用时，对每一个车道，只需将一个这样的探测头安放在车道中央上方一定高度处，头朝下。每一个探测头只探测对应车道上的车辆，对相邻车道上的车辆无反应，相邻两车道上的探测头互相无影响。 附图说明附图1是车辆流量探测系统的探测头技术方案1的结构示意方框图。附图2是车辆流量探测系统的探测头技术方案2的结构示意方框图。现结合附图对本专利技术作进一步描述本专利技术包括有能发射超声波的发射系统(1)，是用普通三极管、二极管、电阻、电容、40KHz的声纳器做成的;能产生稳定频率信号的晶体振荡器(2)，是采用74LS04集成电路与电阻、电容、固有频率为3MHz的晶体做成的;它产生3MHz的方波信号;具有分频功能的分频器(3)，是采用74LS390集成电路做成的，分频200000倍，输出15Hz的方波信号;能控制发射系统(1)、触发器(5)和触发器(6)的触发器(4)，是采用74ls123集成电路及电阻、电容做成的，在分频器输出方波的上升沿处产生一个4mS的脉宽的正脉冲和一个4mS的负脉冲;控制与非门(9)的触发器(5)，是采用74ls123集成电路做成的，在触发器(4)输出的负脉冲的下降沿处产生一个10mS的脉宽的负脉冲;控制与非门(12)的触发器(6)，是采用74LS123集成电路做成的，在触发器(4)输出的负脉冲的下降沿处产生一个25-27.5mS脉宽的正脉冲;控制脉冲累积器(13)的触发器(7)，是采用74LS123集成电路做成的，在与非门(12)输出的负脉冲的下降沿处产生一个25mS的正脉冲;用来将接收系统(10)输出的脉冲信号反相的与非门(8)、利用触发器(5)输出的负脉冲信号来消除接收系统(10)输出的非目标信号的与非门(9)、用来使与非门(9)的输出信号反相的与非门(11)、利用触发器(6)输出的正脉冲判断目标信号是否处在规定的时间门限内的与非门(12)，采用的是74ls00集成电路;利用触发器(5)输出的负脉冲信号来消除接收系统(10)输出的非目标信号;利用触发器(6)输出的正脉冲判断目标信号是否处在规定的时间门限内;接收来自目标的反射波并检出负脉冲的接收系统(10)是用普通三极管、二极管、电阻、电容做成的，它接收来自目标的反射波，并检波出负脉冲信号;具有抗干扰能力的脉冲累积器(13)，是采用普通二极管、电容、电阻、三极管做成的，它能在触发器(7)连续输出两个以上脉冲时，输出正电平信号，在触发器(7)连续输出两个以上O电平信号时变成O电平信号;继电器(13)采用的是普通继电器，它在脉冲累积器(13)输出变成高电平时吸合，在脉冲累积器(13)输出变成O电平时开启;为整体电路供电的电源(15)，采用的是通用变压、整流、稳压电路，在220V交流电源供电的情况下输出+9V和5V两种直流电压。本专利技术技术方案的特征在于它们之间的连接关系是晶体振荡器(2)的输出给分频器(3)，分频器(3)的输出给触发器(4)，触发器(4)输出两路，第一路输出给发射系统(1)，第二路同时输出给触发器(5)和触发器(6)，触发器(5)输出给与非门(9)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆流量探测系统的探测头，它包括有能发射超声波的发射系统（１）、能产生稳定频率信号的晶体振荡器（２）、具有分频功能的分频器（３）、能控制发射系统（１）、触发器（５）和触发器（６）的触发器（４）、控制与非门（９）的触发器（５）、控制与非门（１２）的触发器（６）、控制脉冲累积器（１３）的触发器（７）、与非门（８）、与非门（９）、与非门（１１）、与非门（１２）、接收来自目标的反射波并检出负脉冲的接收系统（１０）、具有抗干扰能力的脉冲累积器（１３）、继电器（１４）、为整体电路供电的电源（１５），其特征在于它们之间的连接关系是：晶体振荡器（２）的输出给分频器（３），分频器（３）的输出给触发器（４），触发器（４）输出两路，第一路输出给发射系统（１），第二路同时输出给触发器（５）和触发器（６），触发器（５）输出给与非门（９），接收系统（１０）输出给与非门（８），与非门（８）输出给与非门（９），与非门（９）输出给与非门（１１），与非门（１１）输出给与非门（１２），触发器（６）输出给与非门（１２），与非门（１２）输出给触发器（７），触发器（７）输出给脉冲积累器（１３），脉冲积累器（１３）输出给继电器（１４），电源（１５）给所有电路供电。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亦春，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]