雙重功能，被設(shè)置于道路的正上方，超聲波探頭以每秒10到50次的頻率連續(xù)監(jiān)測(cè)路面高度，并接收來自車輛的反射波。當(dāng)車輛從探頭下方經(jīng)過時(shí)，檢測(cè)到的反射波的返回時(shí)間會(huì)有明顯的不同，即可感知車輛的存在，當(dāng)車輛離開后，探頭收到的超聲波的返回時(shí)間又會(huì)恢復(fù)從路面返回的時(shí)間。超聲波探頭共有三個(gè)，分別布置在內(nèi)車道和外車道中央以及車道分界線上正上方。
[0142]輪胎識(shí)別器型號(hào)為L(zhǎng)Z-A，由一定數(shù)量、一定間隔距離并按順序排列于垂直于車輛行進(jìn)方向的模塊化的車輛輪胎檢測(cè)傳感器組成，輪胎識(shí)別器使用的核心部件是由正茂科技有限公司研發(fā)的“車輛輪胎檢測(cè)傳感器”，以耐磨橡膠為主要材料，由“殼體”、“導(dǎo)電層”、“隔離層”、印有兩個(gè)柵狀電極的“電路板”、“襯芯”和輸出電纜等組成，輸出信號(hào)內(nèi)阻低:不大于4Ω (含信號(hào)線電阻)，抗干擾能力很強(qiáng)。每只車輛輪胎檢測(cè)傳感器相互獨(dú)立，稱重控制器根據(jù)車輛通過輪胎識(shí)別器時(shí)檢測(cè)到的信號(hào)數(shù)量來判別被檢測(cè)車輛輪胎寬度，從而運(yùn)算出通過車輛的輪胎的數(shù)量。同時(shí)，由于車輛輪胎檢測(cè)傳感器是按照順序并排安裝在一條線上的，因此，根據(jù)檢測(cè)到的輪軸傳感器的信號(hào)可以判斷出行駛車輛行車的位置，是否在相應(yīng)的車道上，是否有變道行車或者跨車道行車的行為，并且根據(jù)檢測(cè)到的信號(hào)點(diǎn)，可以確定相應(yīng)車輪的輪距。并且安裝輪胎識(shí)別器的時(shí)候與動(dòng)態(tài)汽車衡形成標(biāo)準(zhǔn)距離，設(shè)置成0.2米，通過檢測(cè)車輛第一車軸連續(xù)經(jīng)過輪胎識(shí)別器和動(dòng)態(tài)汽車衡的時(shí)間差來計(jì)算行駛車速，或者將每根軸的車速綜合計(jì)算車輛的平均車速。
[0143]輪胎識(shí)別控制器連接所有輪胎識(shí)別器中的車輛輪胎檢測(cè)傳感器，將檢測(cè)到的高電平信號(hào)位置以及數(shù)量還有檢測(cè)的時(shí)間點(diǎn)整合成字符串發(fā)送給稱重控制器。
[0144]動(dòng)態(tài)汽車衡采用瑞士 KISTLER石英晶體傳感器，以第二代動(dòng)態(tài)稱重技術(shù)(W頂II)為內(nèi)核。以石英晶體為核心部件的石英晶體傳感器有較好的線性輸出，因此可以很好的反應(yīng)受力與電荷線性關(guān)系，重復(fù)性稱量輸出信號(hào)一直，確保了精準(zhǔn)的稱重穩(wěn)定性，無信號(hào)漂移，易于校準(zhǔn)。采用的石英晶體傳感器對(duì)橫向側(cè)力(垂直向下以外的力)不敏感。石英晶體傳感器，外觀為70_寬的長(zhǎng)條，長(zhǎng)度可以自定，因此安裝面積較小。相比彎板式傳感器和壓電薄膜傳感器來說有效承載寬度也變窄，但是安裝工作量也小，同時(shí)石英晶體傳感器可以完整的檢測(cè)到單個(gè)車軸經(jīng)過時(shí)對(duì)石英晶體施加的載荷，因此可以有效的檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)車輛單軸的重量。動(dòng)態(tài)汽車衡一共有四個(gè)，其中兩個(gè)占滿分別占滿兩個(gè)車道，另外兩個(gè)各50厘米長(zhǎng)，在分車道的虛線上相接，四個(gè)汽車衡的布置方向都為垂直于行車方向，兩個(gè)長(zhǎng)的和兩個(gè)短的都在分車道的虛線處相接，并排安裝。
[0145]電荷放大器可以將精確的石英傳感器產(chǎn)生的壓電電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)比例的電壓信號(hào)，并將電壓信號(hào)輸出傳遞給稱重控制器。
[0146]稱重控制器將稱重系統(tǒng)采集的信息融合發(fā)送給圖像處理模塊，并且決定是否進(jìn)行圖像識(shí)別。通過地感線圈檢測(cè)器，獲知車輛經(jīng)過的信息，來建立數(shù)據(jù)打包起止的標(biāo)記信息，同時(shí)作為啟動(dòng)其他設(shè)備的啟動(dòng)信號(hào)；通過超聲波檢測(cè)器確定完整車輛經(jīng)過的信息，建立每輛車稱重信息的標(biāo)頭并發(fā)送給圖像處理模塊；通過輪胎識(shí)別器傳輸?shù)男盘?hào)直接確定車輛是否有跨車道行駛的行為、車輛輪距、軸數(shù)以及每次車輪經(jīng)過的時(shí)刻，通過電荷放大器傳輸?shù)碾妷盒盘?hào)經(jīng)過比例公式算出對(duì)應(yīng)車軸重量信息以及經(jīng)過時(shí)刻，通過綜合輪胎識(shí)別控制器和由電荷放大器電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成的車軸重量信息以及經(jīng)過時(shí)刻，再由設(shè)定的動(dòng)態(tài)汽車衡和輪胎識(shí)別器之間的距離可以算出車輛的平均行駛速度，同時(shí)算出車輛軸距，并且得出整車的重量。經(jīng)過對(duì)比車型數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)限定的車軸和車重值，確定車輛是否超載，然后形成是否超載的字符信息。
[0147]攝像頭，采用ccd攝像頭，在收到拍照觸發(fā)信號(hào)的的時(shí)候，連續(xù)拍攝兩張照片，形成的照片格式為BMP。
[0148]圖像處理模塊采用以嵌入式處理器ARM加數(shù)字信號(hào)處理器DSP的方案，嵌入式處理器是基于ARM920T內(nèi)核的S3C2410嵌入式微處理器，ARM作為主控制器，控制攝像頭的拍照以及圖像傳感器的圖像采集、通訊接口，同時(shí)完成對(duì)稱重信息的融合以及數(shù)據(jù)的打包發(fā)送；由DSP完成數(shù)字圖像處理算法，對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行算法級(jí)處理。
[0149]網(wǎng)絡(luò)模塊采用外置式3G網(wǎng)絡(luò)模塊，內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧，通過標(biāo)準(zhǔn)AT命令集，在與特定IP的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器連通后發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0150]如圖5所示，在行車方向上設(shè)置檢測(cè)區(qū)域，檢測(cè)區(qū)域覆蓋覆蓋兩個(gè)車道，在檢測(cè)區(qū)開始處設(shè)置地感線圈，地感線圈內(nèi)外側(cè)車道的中央，地感線圈的施工按照常規(guī)施工要求施工；在內(nèi)外側(cè)車道中央位置以及車道分界線位置并且在地感線圈的下游并且靠近地感線圈的地面位置正上方安裝三個(gè)超聲波探頭，在超聲波探頭的下方，沿垂直于行車方向的整條公路上鋪設(shè)由一排車輛輪胎檢測(cè)傳感器組成的輪胎識(shí)別器，在相距0.2米處設(shè)置平行于輪胎識(shí)別器并且覆蓋整個(gè)內(nèi)側(cè)車道和外側(cè)車道的兩個(gè)動(dòng)態(tài)汽車衡，同時(shí)在緊靠這兩個(gè)動(dòng)態(tài)汽車衡的下游設(shè)置兩個(gè)長(zhǎng)度為0.5米長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)汽車衡，拼接在車道分界線上，四個(gè)動(dòng)態(tài)汽車衡會(huì)輸出四組電荷信息到電荷放大器；在第二組短動(dòng)態(tài)汽車后方布置出區(qū)域地感線圈，用于判定車輛已經(jīng)出去檢測(cè)區(qū)域，在內(nèi)外側(cè)道路中央的上方安裝攝像頭，攝像頭的位置正好可以在車輛被超聲波探頭檢測(cè)到的時(shí)候進(jìn)行連續(xù)兩次的抓拍。
[0151]每個(gè)動(dòng)態(tài)汽車衡都與電荷放大器進(jìn)行連接，電荷放大器與稱重控制器相連，動(dòng)態(tài)汽車衡的電荷信息被電荷放大器檢測(cè)后轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號(hào)，然后傳遞給稱重控制器，稱重控制器根據(jù)電壓信號(hào)與內(nèi)部設(shè)定的比例，形成單軸載荷信息字符串進(jìn)行存儲(chǔ)；地感線圈與地感線圈檢測(cè)器相連，地感線圈檢測(cè)器與稱重控制器相連；
[0152]地感線圈檢測(cè)器向地感線圈發(fā)送電脈沖，地感線圈與地感線圈檢測(cè)器內(nèi)的電容形成“共振頻率”，當(dāng)有大量金屬經(jīng)過的時(shí)候，共振頻率發(fā)生改變并且被地感線圈檢測(cè)到，地感線圈檢測(cè)器與稱重控制器連接，地感線圈檢測(cè)器將一個(gè)開關(guān)量發(fā)送給稱重控制器作為檢測(cè)到有車輛進(jìn)入檢測(cè)區(qū)或者離開檢測(cè)區(qū)的判定標(biāo)準(zhǔn)，稱重控制器根據(jù)判定建立數(shù)據(jù)打包的起始和結(jié)束標(biāo)頭；
[0153]輪胎識(shí)別器與輪胎識(shí)別控制器相連，輪胎識(shí)別控制器與稱重控制器相連，輪胎識(shí)別控制器根據(jù)輪胎識(shí)別器發(fā)來的開關(guān)量判斷出輪胎的數(shù)量以及輪胎之間的距離還有輪胎是否有壓線或者跨車道行車的情況，同時(shí)記錄觸發(fā)的時(shí)間，并將信息傳給稱重控制器；
[0154]超聲波探頭與超聲檢測(cè)主機(jī)相連，超聲波檢測(cè)主機(jī)與稱重控制器相連，超聲波檢測(cè)主機(jī)根據(jù)超聲波探頭收發(fā)超聲波的時(shí)間判斷是否有車輛經(jīng)過，并將車輛經(jīng)過的信息發(fā)送給稱重控制器，稱重控制器根據(jù)超聲波的檢測(cè)結(jié)果決定是否建立每輛車匹配信息的數(shù)據(jù)包的標(biāo)頭，建立標(biāo)頭的時(shí)候?qū)?biāo)頭發(fā)送給圖像處理模塊，同時(shí)啟動(dòng)攝像頭拍照；
[0155]攝像頭與圖像處理處理模塊相連，圖像處理模塊還與稱重控制器和網(wǎng)絡(luò)模塊相連；
[0156]稱重控制器與電荷放大器、超聲波檢測(cè)主機(jī)、地磁線圈檢測(cè)器、輪胎識(shí)別控制器、圖像處理器相連，稱重控制器根據(jù)各個(gè)模塊傳來的信息，在相應(yīng)車輛匹配信息的數(shù)據(jù)包的標(biāo)頭下將此車輛的車重信息整合，然后將帶有車輛信息標(biāo)頭的車重信息發(fā)送給圖像處理模塊，攝像頭根據(jù)圖像處理模塊命令連續(xù)兩側(cè)拍照后將照片信息傳回圖像處理模塊，圖像處理模塊對(duì)圖片信息進(jìn)行識(shí)別，將識(shí)別出的車牌信息(包括車牌號(hào)和車牌顏色)與相應(yīng)的照片和標(biāo)頭信息整合；
[0157]網(wǎng)絡(luò)通信模塊直接與圖像處理模塊連接，并通過圖像處理模塊的指令與相應(yīng)的服務(wù)器進(jìn)行連接，將圖像處理模塊處理得到的結(jié)果發(fā)送到服務(wù)器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種不停車車輛車重信息采集與匹配的系統(tǒng)，其特征在于:包括車道車重信息監(jiān)測(cè)模塊(1000)、輪胎識(shí)別模塊(2000)、超聲波監(jiān)測(cè)模塊(3000)、信息處理模塊(4000)； 車道車重信息監(jiān)測(cè)模塊(1000)分別與超聲波監(jiān)測(cè)模塊(3000)、信息處理模塊(4000)相連接；輪胎識(shí)別模塊(2000)、超聲波監(jiān)測(cè)模塊(3000)分別與信息處理模塊(4000)相連接; 所述車道車重信息監(jiān)測(cè)模塊(1000)負(fù)責(zé)通過單元內(nèi)的設(shè)備采集車輛經(jīng)過時(shí)的信號(hào)，并向后級(jí)模塊反饋車道車重信息數(shù)據(jù)包；所述車道車重信息數(shù)據(jù)包內(nèi)含車輛進(jìn)入的時(shí)刻信息、車輛車輪經(jīng)過時(shí)刻信息、各個(gè)車軸重量信息、車輛照片數(shù)據(jù)、車輛的離開信號(hào)；所述車道車重信息監(jiān)測(cè)模塊(1000)包含2個(gè)以上的車道信息監(jiān)測(cè)單元； 輪胎識(shí)別模塊(2000)負(fù)責(zé)采集車輪經(jīng)過時(shí)刻以及車輪位置信息； 超聲波監(jiān)測(cè)模塊(3000)負(fù)責(zé)確定單個(gè)車輛進(jìn)入的起止時(shí)刻、以及該車輛是否有跨車道行駛行為； 信息處理模塊(4000)負(fù)責(zé)處理車道車重信息監(jiān)測(cè)模塊(1000)、輪胎識(shí)別模塊(2000)、超聲波監(jiān)測(cè)模塊(3000)的數(shù)據(jù)，確定出相應(yīng)位置的單個(gè)車輛的準(zhǔn)確的車重信息，并將該車重信息轉(zhuǎn)發(fā)到服務(wù)器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不停車車輛車重信息采集與匹配的系統(tǒng)，其特征在于: 車道車重信息監(jiān)測(cè)模塊(1000)包含一個(gè)以上的車道信息監(jiān)測(cè)單元；每個(gè)車道信息監(jiān)測(cè)單元均包含車道中央超聲波探頭、第一地感線圈、第一地感線圈檢測(cè)器、第一動(dòng)態(tài)汽車衡、第二地感線圈、第二地感線圈檢測(cè)器、第二動(dòng)態(tài)汽車衡、攝像頭；其中， 第一地感線圈的輸出端與第一地感線圈檢測(cè)器的輸入端相連；第二地感線圈的輸出端與第二地感線圈檢測(cè)器的輸入端相連；第一地感線圈檢測(cè)器的輸出端、第一動(dòng)態(tài)汽車衡的輸出端、第二地感線圈檢測(cè)器的輸出端、第二動(dòng)態(tài)汽車衡的輸出端、攝像頭分別與信息處理模塊(4000)的輸入端相連；車道中央超聲波探頭的輸出端與超聲波監(jiān)測(cè)模塊(3000)的輸入端相連； 所述中央超聲波探頭負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)其所在車道上有無車輛跨道行車； 第一地感線圈接收第一地感線圈檢測(cè)器發(fā)送的固定頻率電信號(hào)，且當(dāng)有車輛駛?cè)氲谝坏馗芯€圈時(shí)，回饋相應(yīng)變化的電信號(hào)； 第一地感線圈檢測(cè)器負(fù)責(zé)給第一地感線圈發(fā)送固定頻率電信號(hào)，并接收第一地感線圈回饋的電信號(hào)，判斷出是否有車輛進(jìn)入，并形成開關(guān)量信號(hào)； 第一動(dòng)態(tài)汽車衡負(fù)責(zé)采集車輛經(jīng)過第一動(dòng)態(tài)汽車衡時(shí)得到的電荷信號(hào)，并將該電荷信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換成電壓值； 第二地感線圈負(fù)責(zé)接收第二地感線圈檢測(cè)器發(fā)送的固定頻