[发明专利]一种红外车辆分离信号检测方法及其装置

说明书

技术领域

本发明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方法及其装置。

背景技术

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、全挂车、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采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采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。

发明内容

本发明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方法及其装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

红外车辆分离信号检测方法：采用一发多收循环扫描方式，通过红外线载波频率调制和红外线光束的循环扫描实现对接收到的检测区域的红外线信号进行解码、放大并自动调节接收增益；控制程序进行区域检测，判断检测区域遮挡物的尺寸，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；

其中检测区域遮挡物尺寸的判断分两种情况：第一种情况：当光电隔离器输出未曾被激发过时，检测区域如果有至少连续半数以上红外接收模块被遮挡，遮挡区域中遮挡时间至少为600u，激发光电隔离器，输出检测区域被遮挡信号；第二种情况：当光电隔离器输出已被激发时，只要有一个红外接收模块信号被遮挡，保持光电隔离器输出的激发状态，直到最后一个红外接收模块解除遮挡至少为10ms，光电隔离器转为不激发状态，两个车辆间的分离信号被检测。

红外车辆分离信号检测装置包括：

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(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；

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；

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10对为一组；所述发射控制模块由分频器、第1-2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1-2计数器，进行红外线载波频率调制和红外线光束的循环扫描，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1-3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；