專利名稱：一種輪胎識別系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及識別設備領域，尤其涉及一種輪胎識別系統(tǒng)。
背景技術：
為了遏制超限超載運輸，近年來許多收費通道上都開始采用記重收費系統(tǒng)或超限檢測系統(tǒng)，輪胎識別器作為上述系統(tǒng)的一個組成部分，用來檢測車輛的輪胎類型，現(xiàn)有技術中輪胎識別器識別輪胎單雙輪通常采用導電橡膠觸點來進行識別，導電橡膠觸點在受到車輪碾壓時導通，在車輪離開觸點時斷開。由于導電橡膠只能通斷弱電流，因此觸點工作比較容易受到接觸電阻的影響，其理論使用壽命一般不超過IO6次，另外由于輪胎識別裝置安裝在公路路面上，長期暴露在外，受氣候、粉塵及車輛頻繁碾壓的影響，使用壽命極短，一般 2^3個月就會出現(xiàn)故障，使得輪胎類型識別失效。由于現(xiàn)有技術中輪胎識別器由于是采用機械觸點結構，易產(chǎn)生磨損，使用壽命短， 可靠性低，車輛收費系統(tǒng)常常誤將輕型卡車雙輪判定成為普通貨車單輪，給管理帶來混亂。 輪胎識別成為計重收費系統(tǒng)中長期不能解決的問題，使交通部9號令要求成為空話。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種輪胎識別系統(tǒng)，可解決傳統(tǒng)輪胎識別依靠機械觸電而易磨損，壽命不長的問題，可有效提高輪胎識別的可靠性。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種輪胎識別系統(tǒng)，用于識別車輛輪胎的單雙輪類型，所述系統(tǒng)包括傳感器模塊和辨識模塊，所述傳感器模塊由至少十二個矩形石英傳感器沿一直線以等間距方式設置在一個矩形底座上組成，具體數(shù)量根據(jù)車道寬度設定，所述傳感器模塊橫向安裝在車道的左半車道或右半車道上；
所述傳感器模塊中的各矩形石英傳感器在車輛碾壓過其上時，分別輸出電荷信號至所述辨識模塊；
所述辨識模塊根據(jù)從所述傳感器模塊傳來的電荷信號，判斷車輛輪胎的單雙輪類型。其中，所述傳感器模塊中的矩形石英傳感器的長度值范圍為30毫米至100毫米， 設置在矩形底座上的兩相鄰石英傳感器之間的間距范圍為10毫米至80毫米。其中，所述傳感器模塊中的矩形底座的長度值等于車道寬度值的一半。優(yōu)選的，所述辨識模塊包括接口電路、模數(shù)轉換電路和判斷單元，所述接口電路用于將所述傳感器模塊傳來的電荷信號轉換為模擬電壓信號；所述整形電路用于將所述接口電路轉換后的模擬電壓信號轉換為數(shù)字信號；所述判斷單元根據(jù)所述整形電路輸出的數(shù)字信號辨識車輛輪胎的單雙輪類型。優(yōu)選的，所述判斷單元根據(jù)所述整形電路輸出的數(shù)字信號辨識車輛輪胎的單雙輪類型包括判斷整形電路輸出的數(shù)字信號中連續(xù)非0信號的個數(shù)；
當連續(xù)非0信號的個數(shù)大于閾值時，判斷出車輛輪胎類型為雙輪；
當兩段連續(xù)非0信號的個數(shù)大于閾值，并且間隔非0信號小于閾值時，判斷出車輛輪胎類型為雙輪；
當連續(xù)非0信號的個數(shù)小于閾值時，判斷出車輛輪胎類型為單輪。本發(fā)明通過多個矩形石英傳感器沿一直線以等間距方式設置在一個矩形底座上組成傳感器模塊，且橫向安裝在車道的左半車道或右半車道上，傳感器模塊中的各矩形石英傳感器在車輛碾壓過其上時，分別輸出電荷信號至所述辨識模塊，以使辨識模塊根據(jù)從所述傳感器模塊傳來的電荷信號，判斷出車輛輪胎的單雙輪類型，由于本發(fā)明輪胎識別系統(tǒng)使用的是石英晶體壓電傳感器，摒棄了傳統(tǒng)有機械觸點的結構，沒有機械運動對傳感器模塊不易磨損，可大大提高輪胎識別系統(tǒng)的使用壽命，提高可靠性，且石英晶體傳感器不怕水浸泡(達到IP68防護等級)，能在-40°c到80°C的溫度下正常工作，因此本發(fā)明實施例中的輪胎識別系統(tǒng)中傳感器模塊即使安裝在公路路面上，長期暴露在外，受氣候、粉塵及車輛頻繁碾壓也可讓使用壽命高達8年以上。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖
圖1為本發(fā)明實施例中輪胎識別系統(tǒng)的結構示意圖； 圖2為本發(fā)明實施例中傳感器模塊的結構示意圖一； 圖3為圖2中傳感器模塊安裝在車道上的位置示意圖； 圖4為本發(fā)明實施例中傳感器模塊結構示意圖二 ；
圖中標注1一傳感器模塊，2—辨識模塊，11一矩形石英傳感器，12—矩形底座，21—接口電路，22—整形電路，23—判斷單元。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。參見圖1，為本發(fā)明實施例中輪胎識別系統(tǒng)的結構示意圖，所述系統(tǒng)包括傳感器模塊1和辨識模塊2，用于識別車輛輪胎的單雙輪類型，參見圖2為本發(fā)明實施例中感器模塊的一結構示意圖，所述傳感器模塊1由至少十二個矩形石英傳感器11沿一直線以等間距方式設置在一個矩形底座12上組成，矩形石英傳感器具體數(shù)量根據(jù)車道寬度設定，所述傳感器模塊1中的矩形石英傳感器11的長度值范圍為30毫米至100毫米，設置在矩形底座12 上的兩相鄰石英傳感器11之間的間距范圍為10毫米至80毫米。所述傳感器模塊1中的矩形底座的長度值等于車道寬度值的一半，可根據(jù)車道寬度進行定制。所述傳感器模塊橫向安裝在車道的左半車道或右半車道上，具體可參見圖3。所述傳感器模塊1中的各矩形石英傳感器11在車輛碾壓過其上時，分別輸出電荷信號至所述辨識模塊2 ；所述辨識模塊2根據(jù)從所述傳感器模塊1傳來的電荷信號，判斷車輛輪胎的單雙輪類型。所述辨識模塊2包括接口電路21、模數(shù)轉換電路22和判斷單元23，所述接口電路 21用于將所述傳感器模塊1傳來的電荷信號轉換為模擬電壓信號；所述整形電路22用于將所述接口電路轉換后的模擬電壓信號轉換為數(shù)字信號；所述判斷單元23根據(jù)所述整形電路輸出的數(shù)字信號辨識車輛輪胎的單雙輪類型。當整形電路22中將有產(chǎn)生電壓信號的矩形石英傳感器的模擬信號轉換為數(shù)字信號后以“ 1”表示，沒有產(chǎn)生電壓信號的矩形石英傳感器的信號以數(shù)字信號“0”表示，在判斷輪胎類型時，可以判斷整形電路22輸出的數(shù)字信號中連續(xù)非0信號的個數(shù)，當連續(xù)非0信號的個數(shù)大于閾值時或當兩段連續(xù)非0信號的個數(shù)大于閾值，并且間隔非0信號小于閾值時，判斷出車輛輪胎類型為雙輪；當連續(xù)非0信號的個數(shù)小于閾值時，判斷出車輛輪胎類型為單輪，所述閾值可以根據(jù)矩形石英傳感器的寬度值及相鄰矩形石英傳感器間的間距進行設定。下面，結合圖4傳感器模塊的結構來說明本發(fā)明實施例，圖4中數(shù)字的單位均為毫米，假設車道寬度值為3000毫米，則半車道寬度值為1500毫米，那么傳感器模塊中的矩形底座的長度值就可以定制為1500毫米，為了準確測量出輪胎車輪的單雙，在矩形底座上等間接設置14個石英傳感器，每個石英傳感器自身寬度值為70毫米，兩相鄰矩形石英傳感器直接的間距為35毫米，常規(guī)貨車輪胎單輪輪胎截面寬度小于210毫米，當單輪胎通過鋪設有本實施例中的傳感器模塊時，最多可碾壓3個矩形石英傳感器，而當雙輪胎通過時，則最少可碾壓4矩形石英傳感器，在通過本發(fā)明系統(tǒng)來進行輪胎類型判斷時，僅需將閾值設置為3，即若車輪碾壓的矩形石英傳感器連續(xù)個數(shù)大于3，或者碾壓的矩形石英傳感器非連續(xù)個數(shù)大于3，間隔小于等于3，則判斷通過車輛為雙輪貨車，若小于等于3，則判斷通過車輛為單輪貨車。在本發(fā)明實施例中，還可以通過識別相鄰一定距離的兩個矩形石英傳感器同時產(chǎn)生電信號來判斷傳感器模塊中的某個矩形石英傳感器出現(xiàn)故障，比如圖4中，傳感器1和傳感器14同時產(chǎn)生了電壓信號，從常理推論無論單輪還是雙輪均不可能同時碾壓此兩個矩形石英傳感器，因此必有一個出現(xiàn)了故障。本發(fā)明實施例，通過多個矩形石英傳感器沿一直線以等間距方式設置在一個矩形底座上組成傳感器模塊，且橫向安裝在車道的左半車道或右半車道上，傳感器模塊中的各矩形石英傳感器在車輛碾壓過其上時，分別輸出電荷信號至所述辨識模塊，以使辨識模塊根據(jù)從所述傳感器模塊傳來的電荷信號，判斷出車輛輪胎的單雙輪類型，由于本發(fā)明輪胎識別系統(tǒng)使用的是石英晶體壓電傳感器，摒棄了傳統(tǒng)有機械觸點的結構，沒有機械運動對傳感器模塊不易磨損，可大大提高輪胎識別系統(tǒng)的使用壽命，提高可靠性。且石英晶體傳感器不怕水浸泡(達到IP68防護等級)，能在-40°C到80°C的溫度下正常工作，因此本發(fā)明實施例中的輪胎識別系統(tǒng)中傳感器模塊即使安裝在公路路面上，長期暴露在外，受氣候、粉塵及車輛頻繁碾壓也可讓使用壽命高達8年以上。本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。 本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式
。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權利要求
1.一種輪胎識別系統(tǒng)，用于識別車輛輪胎的單雙輪類型，其特征在于，所述系統(tǒng)包括傳感器模塊和辨識模塊，所述傳感器模塊由至少十二個矩形石英傳感器沿一直線以等間距方式設置在一個矩形底座上組成，所述傳感器模塊橫向安裝在車道的左半車道或右半車道上；所述傳感器模塊中的各矩形石英傳感器在車輛碾壓過其上時，分別輸出電荷信號至所述辨識模塊；所述辨識模塊根據(jù)從所述傳感器模塊傳來的電荷信號，判斷車輛輪胎的單雙輪類型。
2.如權利要求1所述的輪胎識別系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器模塊中的矩形石英傳感器的長度值范圍為30毫米至100毫米；設置在矩形底座上的兩相鄰石英傳感器之間的間距范圍為10毫米至80毫米。
3.如權利要求1或2所述的輪胎識別系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器模塊中的矩形底座的長度值等于車道寬度值的一半。
4.如權利要求1所述的輪胎識別系統(tǒng)，其特征在于，所述辨識模塊包括接口電路、模數(shù)轉換電路和判斷單元，其中所述接口電路用于將所述傳感器模塊傳來的電荷信號轉換為模擬電壓信號；所述整形電路用于將所述接口電路轉換后的模擬電壓信號轉換為數(shù)字信號；所述判斷單元根據(jù)所述整形電路輸出的數(shù)字信號辨識車輛輪胎的單雙輪類型。
5.如權利要求4所述的輪胎識別系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷單元根據(jù)所述整形電路輸出的數(shù)字信號辨識車輛輪胎的單雙輪類型包括判斷整形電路輸出的數(shù)字信號中連續(xù)非0信號的個數(shù)；當連續(xù)非0信號的個數(shù)大于閾值時，判斷出車輛輪胎類型為雙輪；當兩段連續(xù)非0信號的個數(shù)大于閾值，并且間隔非0信號小于閾值時，判斷出車輛輪胎類型為雙輪；當連續(xù)非0信號的個數(shù)小于閾值時，判斷出車輛輪胎類型為單輪。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輪胎識別系統(tǒng)，用于識別車輛輪胎的單雙輪類型，包括傳感器模塊和辨識模塊，所述傳感器模塊由多個矩形石英傳感器沿一直線以等間距方式設置在一個矩形底座上組成，且橫向安裝在車道的左半車道或右半車道上，傳感器模塊中的各矩形石英傳感器在車輛碾壓過其上時，分別輸出電荷信號至所述辨識模塊，以使辨識模塊根據(jù)從所述傳感器模塊傳來的電荷信號，判斷出車輛輪胎的單雙輪類型，由于本發(fā)明輪胎識別系統(tǒng)使用的是石英晶體壓電傳感器，摒棄了傳統(tǒng)有機械觸點的結構，沒有機械運動對傳感器模塊不易磨損，可大大提高輪胎識別系統(tǒng)的使用壽命，提高可靠性。
文檔編號G01M17/02GK102519735SQ20111043009
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權日2011年12月20日
發(fā)明者唐冬生, 李正, 王萍, 胡平, 黃曉 申請人:四川興達明科機電工程有限公司