专利名称：车辆通行计时系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种采集路况信息的装置与方法，更具体地，是关于对车辆通过采集点超声波辐射区所用时间的计时和汇总处理的车辆通行计时系统。
背景技术：
目前交管部门了解城市交通状况的方式主要是根据经验、有限的人工布点观察、出勤民警的报告和热心司机提供的信息。
近年来，一些单位开展了自动监测研究。一种思路是将橡胶踏板式接触传感器埋于路面，磨损快，更换费时；更多的是把多组光电管垂直布于道路两侧，车辆通过时获得遮光信号，来测试车流量。在国外，至今已有多种公路交通流量监测装置。但均无理想的用于反映城市道路整体状况的有效监测装置或系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种采集路况信息的装置与方法，从而建立一个实时全面的城市道路状况信息采集系统，最大限度地利用城市现有交通网络，有效地缓解城市交通拥堵等问题。
本发明含有超声波探头1、通行计时器2和数据处理器5。超声波探头1输出端与通行计时器2连接；数据集中器5输入端与两个或两个以上的通行计时器的输出端连接。
超声波探头1，用于测算超声波从发射至接收到回波的时间，并将此时间值传向通行计时器2；其外壳前端有一条细缝作为超声波辐射的修正口12，用于形成扇形辐射面；使用时将修正口垂直于车道方向正对路面安装于道路上方的高架物上。
通行计时器2，包括处理器20、寄存器21，用于存放逻辑判断及计算用的数据、只读存储器25，用于存放固化的逻辑判断及计算程序、数据存储器22，用于存储对比参数和识别参数的初始值、时钟电路26，用于计录车辆通过超声波辐射区的时间、数字设置装置23，用于设置对比参数的初始值；数字设置装置23的输出端及超声波探头1的输出端分别与处理器20相连，处理器20分别与数据存储器22、只读存储器25、寄存器21相连，处理器[20]的控制输出端与时钟电路[26]的输入端相连；处理器20接收到来自数字设置装置23设置的数据后，到只读存储器25中读取相应程序，计算对比参数，并存入数据存储器22中；处理器[20]接收到来自超声波探头1的时间数值后，到只读存储器[25]中读取相应程序，按程序指令到数据存储器25、寄存器21中读取对比参数及识别参数作逐级比较和判断，然后根据其结果重置对比参数和识别参数到寄存器21中、控制时钟计时开关及时钟所计时间值的发送开关，判断是否有车辆通过超声波辐射区及通过所用的时间，并将此时间值输出；数据集中器5，用于将两个或两个以上通行计时器输出的时间数据集中起来，进行处理。
本发明的超声波探头1超声波探头的发射频率为(30～36次/s)。
本发明的数据处理器5可采用下述设计方案。它包括接口电路56、时间累加器52、流量计数器53和时钟开关20；接口电路56与两个或两个以上通行计时器2输出端连接，将各时间数据送往时间累加器52作累加运算，同时触发流量计数器53作加1运算；所述的时钟开关50，每间隔一定时间段(2至30分钟)将时间累加器52、流量计数器53的计算结果传往路况信息中心6一次，并将时间累加器52、流量计数器53中的数值清零。
本发明可主要以小轿车为样本进行采集计时。
本发明的有益效果是使建立一个城市道路况状的全面实时采集系统成为可能，为交通管理部门及时准确地了解道路状况，合理安排警力，及时赶到拥堵路段及交叉口现场，有效疏导交通提供了切实可靠的依据；也为相关单位或个人实时查询、预告和发送各路段相关信息提供了具体数据；为城市交通扩改建规划提供第一手资料。
图1为超声波探头修正口示意2为车辆通行计时系统实施例工作示意3为车辆通行计时系统方框4为车辆通行计时器的主要工作流程5为数据集中器的工作原理6为路况信息中心的工作原理图具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例，对本发明作进一步描述超声波探头1主要包括壳体、超声波元件、隔离层，用于消音减振、传感信号传输线、电源电路，用于控制发射超声波、逻辑电路，用于处理接收信号，所不同的是，在壳体前端有一条细缝作为超声波辐射的波形修正口12，用于形成扇形辐射面，如图1所示；控制发射超声波的频率为30～36次/秒。
图2为车辆通行计时系统安装于道路上方高架物的实施例。在道路上方高架物(如人行过街天桥、立交桥、铁路架桥等)上底部正对每个车道的正上方安装一个超声波探头1和通行计时器2，使所有超声波修正口12均垂直于车辆行驶方向。
超声波探头1发射的超声波，经过波形修正口形成一个垂直于路面并垂直于车道行驶方向的扇形辐射面向路面辐射，测算超声波从发射至接收到其回波的时间，并将所测时间值t传往通行计时器2。
通行计时器2，包括处理器20、寄存器21、数据存储器22、只读存储器25、时钟电路26及数字设置装置23，被制作在超声波探测器芯片中，用来计录小轿车通过超声波辐射面时所用的时间。数字设置装置23的输出端及超声波探头1的输出端与处理器20相连，处理器20分别与数据存储器22、只读存储器25、寄存器21相连，如图3所示。
通行计时器2的工作流程如图4所示。图中D为车辆标识开关D＝0表示超声波辐射面内无车，D＝1表示有车；H为超声波探头与地面的高度值，安装时根据实际测量设定；h1为修正值，为常数，5～15cm；h2为小轿车的最大高度值，常数；v为超声波传播速度；t0为自超声波发射后打在车辆已经通过超声波辐射面部分中最高点处反射到超声波探头所需的时间值；通行计时器工作流程原理如下1.设置对比参数和识别参数初始值安装时将实测的超声波探头与地面高度通过数字设置装置23输入处理器20中，之后处理器20到只读存储器25中读取参数设置程序作如下运算t1＝2(H-h1)/v，t2＝2(H-h2)/v，再把t1、t2值存入数据存储器22中。识别参数D、t0的默认初始值为0。
2.超声波探头测得的时间信号t经处理器时间信号接口输入处理器20后，到只读存储器25中读取比较判断程序，并按程序指令到数据存储器25中读取对比参数t1、t2和识别参数t0、D，放入寄存器21中，作如下逐级比较和判断，并根据其结果，重置识别参数、控制时钟计时开关及时钟所计时间值的发送开关①当t小于t1同时D＝0时，表示无车通过超声波辐射面，返回；②当t不小于t1同时D＝0时，表示车辆第一次进入超声波辐射面，这时令时钟开始计时，并置D＝1、t0＝t，然后返回；③当t不小于t1同时D＝0时，表示超声波还辐射在车身上，这时再与t0比较；如果t小于t0，则表示现在进入超声波辐射面的车身截面最高位置比前面的高，便置t0＝t，然后返回；如果t小于t0，则表示现在进入超声波辐射面的车身截面最高位置不比前面的高，t0不变，然后返回；④当t小于t1同时D＝1时，表示车刚离开超声波辐射面，于是令时钟结束计时并置D＝0，这时再与t2比较；如果t不小于t2，则表示刚刚通过超声波辐射面的不是一辆小轿车，不发出任何信息，然后返回；如果t小于t2，则表示刚刚通过超声波辐射面的是一辆小轿车，便打开时钟开关，将该车通过超声波辐射面的时间值T传出；图2中的数据处理器5与同一桥上相同朝向的两组或两组以上的超声波探头及通行计时器相连，也安装于桥上底部，用于计算一定时间段内通过同一位置同一朝向各车道采集点的车流量及其通过的时间之和。它由接口电路56、时间累加器52、流量计数器53、编码存储器51和时钟开关50组成；接口电路57可以与两个或两个以上通行计时器2输出端连接，将各时间数据送往时间累加器52作累加运算，同时触发流量计数器53作加1运算；时钟开关50，每间隔一定时间段(2至30分钟)将时间累加器52、流量计数器53的计算结果连同存放在编码存储器51中的采集位置及朝向的编码组成一个通行数组，向路况信息中心6传送一次，然后将时间累加器52、流量计数器53中的数值清零，数据处理器5的工作原理如图5所示。数据处理器5的输出端通过路况信息网线与城市路况信息中心6相连。
路况信息中心6的工作原理如图6所示。图中L为小轿车的标准车身长度、V为一定时间段内通过某一采集点的小轿车的平均速度、N为一定时间段内通过某一采集点的小轿车流量、A为路况等级。
路况信息中心6接收到某一特定时间段内来自各数据处理器的通行数组后组成通行阵列，然后对通行阵列中的所有T作如下运算V＝NL/T，从而得到这一特定时间段内各采集点小轿车通过的平均速度V1～Vn；再根据这些平均速度、流量及公路等级作相应比较判断后确认各采集点该时间段的路况等级Al～An；最后由位置朝向编码、平均速度、流量及路况等级组成新的路况阵列，并按时间顺序存入路况信息数据库中，以备随时查询或进一步处理。
权利要求
1.一种车辆通行计时系统，包括超声波探头[1]，用于测算超声波从发射至接收到回波的时间，其特征在于其外壳前端有一条细缝作为超声波辐射的修正口[12]，用于形成扇形辐射面、使用时将修正口垂直于车道方向正对路面安装于道路上方的高架物上；所述的车辆通行计时装置，其特征在于还包括通行计时器[2]，包括处理器[20]、寄存器[21]，用于存放逻辑判断及计算用的中间数据、只读存储器[25]，用于存放固化的逻辑判断及计算程序、数据存储器[22]，用于存储对比参数及识别参数的初始值、时钟电路[26]，用于计录车辆通过超声波辐射区的时间、数字设置装置[23]，用于设置对比参数的初始值；所述的超声波探头[1]的输出端、数字设置装置[23]的输出端分别与处理器[20]相连，处理器[20]分别与数据存储器[22]、只读存储器[25]、寄存器[21]相连，处理器[20]的控制输出端与时钟电路[26]的输入端相连；所述的处理器[20]接收到来自数字设置装置[23]设置的数据后，到只读存储器[25]中读取相应程序，计算对比参数，并存入数据存储器[22]中；处理器[20]接收到来自超声波探头[1]的时间数值后，到只读存储器[25]中读取相应程序，按程序指令到数据存储器[25]、寄存器[21]中读取对比参数及识别参数作逐级比较和判断，然后根据其结果重置对比参数和识别参数到寄存器[21]中、控制时钟计时开关及时钟所计时间值的发送开关，判断是否有车辆通过超声波辐射区及其通过所用的时间，并将此时间值输出；数据处理器[5]，用于将两个或两个以上通行计时器输出的时间数据集中起来，进行处理；其中，超声波探头[1]的输出端与通行计时器[2]连接，数据集中器[5]的输入端与两个或两个以上的通行计时器的输出端连接；
2.根据权利要求1的车辆通行计时系统，其特征是，所述的超声波探头[1]的发射频率为(30～36次/秒)。
3.根据权利要求1的车辆通行计时系统，其特征是，所述的车辆为小轿车。
4.根据权利要求1的车辆通行计时系统，其特征是，所述的数据处理器[5]，包括接口电路[56]、时间累加器[52]、流量计数器[53]和时钟开关[50]；接口电路[56]与两个或两个以上通行计时器[2]输出端连接，将各时间数据送往时间累加器[52]作累加运算，同时触发流量计数器[53]作加1运算；所述的时钟开关[50]，每间隔一定时间段将时间累加器[52]、流量计数器[53]的计算结果传往路况信息中心[6]一次，之后将时间累加器[52]、流量计数器[53]中的数值清零；所述的数据处理器[5]用于计算一定时间段内通过同一位置各车道采集点的车辆流量及通过的时间之和。
5.根据权利要求4的车辆通行计时系统，其特征是，所述的一定时间段为1至30分钟。
全文摘要
本发明的超声波探头前端有一波形修正口，被安装于车道上方高架物上，以一定的频率发射超声波并测算超声波从发射至接收到回波的时间；通行计时器接收到该时间值后，经一定的计算和逻辑判断确认是否有车辆通过超声波辐射面及通过所用的时间，再将该通行时间值传至数据集中器作进一步处理。该系统采集的车辆通行时间值可转换成速度、流量等路况信息，可为建立一个实时全面的城市道路状况信息采集系统提供有效的手段和实时准确的数据。
文档编号G08G1/00GK1479260SQ0212897
公开日2004年3月3日 申请日期2002年8月26日 优先权日2002年8月26日
发明者王明星 申请人:王明星