[实用新型]一种非接触式轮轴识别器

说明书

技术领域

本实用新型属于交通电子领域，具体涉及主要用于检测车辆轴数、轴距的非接触式轮轴识别器。

背景技术

在智能交通领域，经常需要对车辆的特征进行检测，轴数、轮数是其中的重要特征。现有的轮轴识别器主要有三种：

第一种是胶条式轮轴识别器，采用导电橡胶制作成1米至3米长度的胶条，横向或斜向铺设在车道上。有车辆经过时胶条受压，产生开关闭合信号；斜向铺设的两条平行胶条，可以根据两胶条的信号变化情况，判断车辆是单轮还是双轮(即判断单双轮)。这种识别器的优点是成本较低，缺点是单双轮识别率不高，易磨损，且易受温度影响。

第二种是触点式轮轴识别器，例如计重系统压力感应式轮轴识别器。这类识别器主要应用于公路动态计重收费及超限管理系统中对车轮宽度、车轮数的检测，同时可配合其它设备完成车辆速度、轮轴类型的识别。压力感应式轮轴识别器主要由压力传感器单元和轮轴识器处理单元两部分构成；压力传感器单元铺设在收费车道内，且由数十个压力传感器组成，压力传感器之间的间距为10cm；轮轴识器处理单元用于采集处理压力传感器中各个压力传感数据，通过串行通信方式传送给主控设备。这种识别器的优点是压力传感器可以检测重量，缺点是成本高，是胶条式识别器的10倍以上，难以大范围推广。

第三种是压电式轮轴识别器，采用压电薄膜交通传感器进行识别，压电薄膜交通传感器由金属编织芯线、压电材料和金属外壳制成同轴结构。而压电材料是一种经特殊加工后能将动能转化成电能的材料；一些聚合体材料，例如共聚物P(VDF-TrFE)使压电材料的这一特性有了很大提高。在压电薄膜交通传感器的制造过程中，将压电材料置于一个强电场中极化，数量级为每一毫米厚的压电材料大约100000V。极化场使非结晶聚合体变成半晶体的形式，同时又保留了许多聚合体的柔韧特性。这种识别器缺点是成本较高，无法检测长期压在上面的车轮，且不能检测静止在传感器上的车辆，只能检测动态信号，且内阻很高，在低频时信号衰减很大，低速时应考虑采用较高的电路输入阻抗，速度范围取决于电路设计，一般为5公里/小时到200公里/小时，较成功的系统达到10米/分钟(0.6公里/小时)；优点是经久耐用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷与不足，提出非接触式轮轴识别器，该设计易安装，耐低温，搞干扰强，降低了成本。

本实用新型采用以下技术方案来实现上述目的：本非接触式轮轴识别器，包括安装于车道两旁的光束发射端和光束接收端，所述光束发射端包括光发射单元，以及分别与光发射单元连接的发射光束微控制器MCU、频率调节单元；所述光束接收端包括依次连接的光接收单元、光信号滤波电路和光信号处理微控制器MCU，以及与光信号滤波电路连接的频率调节单元；光信号处理微控制器MCU对接收到的光信号进行处理和计算，将接收到的光信号强度与预设的门限强度值相比，若接收到的光信号强度大于预设的门限强度值则判为轮轴信号。

所述光发射单元的频率在频率调节单元的控制下在1KHz-150KHz范围内可调节。

所述滤波电路频率在频率调节单元的控制下在1KHz-150KHz范围内可调节。

所述光发射单元为红外线光发射单元或激光发射单元，所述光接收单元为红外线光接收单元或激光接收单元。

所述光束发射端和光束接收端安装高度H设在5CM-30CM之间。

所述光发射单元包括若干组光发射器，所述光接收单元包括若干组光敏接收器，光发射器与光敏接收器一一对应。

所述光发射器为红外发光管，光敏接收器为硅光电池。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点及有益效果：一、采用红外线或激光非接触式安装避免了机械式的磨损破坏，提高寿命；二、能适应高、低温环境工作，避免了因温度过高或过低导致硬化、开裂等的损坏；三、避免了路面杂物干扰；四、频率可调，以适应不同的工作环境；五、能准确识别车辆的轮轴数量或车辆的轴距；六、安装简单，只需安装于车道两旁的收费岛侧面。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是光束发射端和光束接收端的安装示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例