專利名稱：多功能紅外反射式車輛檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種用于道路交通檢測，對機(jī)動車流量統(tǒng)計，類型識別，車速監(jiān)測的專用檢測裝置。
中國專利(90110210.5)中描述了一種采用在道路下埋設(shè)環(huán)形線圈，利用車輛通過時切割磁力線產(chǎn)生信號來檢測機(jī)動車的車輛檢測器。由于環(huán)形線圈埋設(shè)于道路下，車輛長年滾壓路面，對線圈作用一個切向力，故線圈壽命一般不長(大約1～2年)。因而要經(jīng)常挖開路面更換線圈，造成施工中斷交通等麻煩。
中國專利(87205945)中描述了一種在道路兩邊設(shè)若干對紅外光電開關(guān)傳感器的公路交通流量監(jiān)測裝置。這種裝置的信號接、發(fā)射頭需分別安裝于道路兩邊，且安裝位置要求精確，信號線還需穿過道路，特別是對于多車道的車輛檢測，對不同類型車輛檢測，需設(shè)置很多探頭，并采取多種安裝方式，因而給實際使用造成了許多麻煩和局限。
另外，這種裝置是利用物體遮光獲取信號的透射式檢測裝置，有可能產(chǎn)生由于非機(jī)動車遮光而產(chǎn)生的誤計數(shù)，影響檢測精度。
本實用新型的目的就是為了克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種檢測精度高，安裝使用極為方便，適用于各種車道的車輛檢測器。
本實用新型的目的還在于設(shè)計一種可靠性高，使用壽命長，能長期工作于露天的車輛檢測器。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
多功能紅外反射式車輛檢測器，用紅外傳感器探測車輛訊號，經(jīng)檢測組件將信號處理后送至微型計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，作出車類、車速、車型識別和流量統(tǒng)計。利用車輛對紅外光的反射，通過接收該反射的光信號檢測車輛的原理，采用的紅外傳感器是包含設(shè)在同一方向的紅外發(fā)射頭和紅外接收管。
本實用新型的紅外傳感器是將紅外發(fā)射頭和紅外接收管裝配為一體的組合式探頭，它由裝有紅外發(fā)射頭和紅外接收管的底板、聯(lián)接在底板上的后蓋及聚光罩組成。這種組合式探頭只需安裝在道路的一個方位，因而很便于安裝使用。
本實用新型的紅外發(fā)射頭是具有一定光面積的紅外傳感器，它由10～20個紅外光管組成陣列。其優(yōu)點(diǎn)是1.紅外光管陣列產(chǎn)生的紅外光束有一定的面積和能量，提高了探測效率；2.當(dāng)陣列中有個別光管損壞時，紅外發(fā)射頭仍能正常工作，使工作穩(wěn)定可靠；3.如果電壓產(chǎn)生波動，紅外發(fā)射頭產(chǎn)生的紅外光能量也不會變化很大，因而對電源要求不高。
本實用新型的紅外傳感器由于采用組合式探頭，考慮到紅外接收管是高靈敏度的接收器件，極易受到來自紅外光管及外界的紅外光和電磁干擾，影響其探測精度，因此對組合式探頭采用了屏蔽措施，在紅外發(fā)射管和紅外接收管之間設(shè)有雙屏蔽體形成雙屏蔽腔。
以下結(jié)合附圖
和實施例對本實用新型作詳細(xì)描述。
圖一是紅外發(fā)射頭的脈沖調(diào)制器電路框圖。
圖二是檢測組件電路框圖。
圖三是組合式探頭結(jié)構(gòu)圖。
圖四是固定式車輛檢測器安裝布置示意圖。
圖五是移動式車輛檢測器示意圖。
本實用新型的紅外發(fā)射頭發(fā)出經(jīng)過脈沖調(diào)制的紅外光束，其頻率為30～40KHz。脈沖調(diào)制器的工作原理如圖一所示。經(jīng)過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓得到高質(zhì)量的10～16V可調(diào)直流的電源(1)，給多諧振蕩器(2)，載波發(fā)生器(3)，驅(qū)動電路(4)供電。多諧振蕩器(2)產(chǎn)生3～10KHz的調(diào)制頻率，其輸出占空比為15，這列脈沖用來控制載波發(fā)生器(3)，并調(diào)定輸出頻率為30～40KHz。載波發(fā)生器(3)產(chǎn)生的信號控制紅外管驅(qū)動電路(4)產(chǎn)生一系列大電流脈沖串使紅外發(fā)光管(5)工作。
紅外發(fā)射頭發(fā)出的紅外光被車輛反射，由檢測組件將信號進(jìn)行處理，其工作原理如圖二所示。紅外接收管(6)將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，送入前置放大器(7)將信號放大，再將該信號送入譯碼器(8)對信號和干擾進(jìn)行識別，然后經(jīng)延時器(9)，觸發(fā)器(10)，產(chǎn)生同車輛相對應(yīng)的數(shù)字信號，再進(jìn)入可編程計數(shù)器(11)，然后由顯示器(12)顯示結(jié)果。觸發(fā)器(10)的信號也可送到微型計算機(jī)(13)進(jìn)行統(tǒng)計、比較、識別等。并由打印機(jī)(14)打出結(jié)果。檢測組件的電源(1)與脈沖調(diào)制器共用電源。
組合式探頭(24)是由裝有紅外發(fā)光管(5)和紅外接收管(6)的底板(15)，與底板聯(lián)接在一起的后蓋(16)和聚光罩(17)組成。底板(15)可做成圓形或方形。后蓋(16)采用球冠狀，也可以采用平頂狀。后蓋(16)與底板(15)可用螺栓聯(lián)接，它們之間有密封墊圈(18)以利于防塵、防潮。能長期在露天使用。紅外接收管(6)一般設(shè)在底板(15)的中心。紅外接收管(6)的前面可裝上紅外透鏡(19)及紅外窗片(20)，起聚焦和防塵作用。
在底板(15)與后蓋(16)之間的空腔內(nèi)設(shè)有冂形屏蔽體(21)和平板屏蔽體(22)。屏蔽體(21)固定在底板(15)上，以屏蔽紅外發(fā)光管(5)；屏蔽體(22)固定在后蓋(16)上以屏蔽紅外接收管(6)。
為解決探頭工作時發(fā)熱的問題，延長紅外光管的壽命，在后蓋(16)上可設(shè)散熱器(23)，可采用在后蓋(16)上開槽的方式，也可以將散熱片裝在后蓋(16)上。
本實用新型可將組合式探頭(24)作成固定式，懸掛在固定架(25)上位于車道上方3～10米高處對車輛(27)檢測(如圖四所示)，電氣元件箱(26)裝在固定架(25)下，便于檢修。組合式探頭離地5米高時，有效檢測面積為0.5M2。這種形式特別適用于多車道情況。除了采用懸掛方式，可將組合式探頭(24)固定豎立在道路一側(cè)。
本實用新型還可以作成移動式檢測車(28)(如圖五所示)，即將紅外傳感器、脈沖調(diào)制器及檢測組件等部件設(shè)在車輛上，或?qū)⒏鞑考惭b在機(jī)箱內(nèi)作成手持式檢測器，很利于交通部門流動檢測時使用。
探測到的信號經(jīng)微型計算機(jī)作出車輛類型鑒別，車速和流量統(tǒng)計，用顯示器顯示并定時打印檢測結(jié)果。并能將檢測信號送至路口機(jī)，在350米范圍內(nèi)能高質(zhì)量傳送信號。本實用新型對具有一定面積的物體才能產(chǎn)生反射信號，因而非機(jī)動車、行人等均不會使之產(chǎn)生誤計數(shù)，提高了檢測精度，對各類機(jī)動車的檢測精度大于97％。
如將紅外光接收面積作適當(dāng)調(diào)整，本實用新型也能對非機(jī)動車(如自行車)進(jìn)行檢測。
權(quán)利要求1.多功能紅外反射式車輛檢測器，用紅外傳感器探測車輛訊號，經(jīng)檢測組件將信號處理后送至微型計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，作出車類、車速、車型識別和流量統(tǒng)計，其特征是紅外傳感器是包含設(shè)在同一方向的紅外發(fā)射頭和接收車輛反射的光信號的紅外接收管。
2.如權(quán)利要求1的車輛檢測器，其特征是紅外傳感器是紅外發(fā)射頭關(guān)和紅外接收管裝配為一體的組合式探頭，由裝有紅外發(fā)射頭和紅外接收管的底板，聯(lián)接在底板上的后蓋及聚光罩組成。
3.如權(quán)利要求1，2的車輛檢測器，其特征是紅外發(fā)射頭由10～20個紅外光管組成陣列。
4.如權(quán)利要求2的車輛檢測器，其特征是組合式探頭在紅外光管和紅外接收管之間設(shè)有雙屏蔽體。
5.如權(quán)利要求2的車輛檢測器，其特征是組合式探頭懸掛在道路上方或立在道路一側(cè)。
6.如權(quán)利要求1，2的車輛檢測器，其特征是將紅外傳感器、脈沖調(diào)制器及檢測組件設(shè)在車輛上作成移動式檢測車，或?qū)⒏鞑考b在機(jī)箱內(nèi)作成手持式檢測器。
專利摘要多功能紅外反射式車輛檢測器，是對機(jī)動車流量，類型，車速進(jìn)行識別和統(tǒng)計的道路交通檢測裝置。它以紅外光管陣列產(chǎn)生的調(diào)制紅外光束為面積傳感器，探測車輛訊號，由檢測組件將信號處理后送至微機(jī)，顯示或打印檢測結(jié)果。并能將檢測信號送至350米以內(nèi)的路口機(jī)。檢測精度大于97％。本裝置的紅外組合式探頭，可懸掛于道路上方或豎立于路邊。也可載于車上或手持，適用于流動監(jiān)測時使用。本裝置經(jīng)適當(dāng)調(diào)整后也能用于非機(jī)動車檢測。
文檔編號G08G1/04GK2128401SQ9221468
公開日1993年3月17日 申請日期1992年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月30日
發(fā)明者潘大任, 謝輝 申請人:四川大學(xué)