專利名稱：一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于高速公路綠色通道檢測領域的一種控制系統(tǒng)，特別是涉及一種高速公路綠色檢測通道駕駛室避讓系統(tǒng)。
背景技術：
國家為建立順暢、便捷的鮮活農(nóng)產(chǎn)品流通網(wǎng)絡，開展了高速公路綠色通道的建設工作，對于滿足綠色通道要求的車輛將享受免收通行費。然而部分車輛卻鉆營國家政策，利用混裝、偽裝等手段，逃繳高速公路通行費。對于綠通車輛的檢查，傳統(tǒng)上是通過人工的方式進行檢查，這種檢查方法工作效率低，也達不到很好地檢查效果。目前高速公路綠色通道檢測的主要方法有感官法、噸位法、內窺鏡檢測法以及無損檢測法。感官法主要依靠于檢查人員通過觸覺、視覺和嗅覺進行檢測；噸位法通過測量出車輛的重量和尺寸計算出等效密度，從而推斷出車輛裝載的大概物品。此兩種方法存在檢查速度慢、人員工作強度大、準確性低的缺點，且無法提供直接違規(guī)證據(jù)。內窺鏡檢測法可以把人們的視距延長，并且能任意改變視線方向，準確地觀察物體內表面的真實狀況，查看車廂內裝載的物品，但是內窺鏡檢測法還是會增加稽查人員的工作量，且檢測還是比較片面，只是對局部位置進行檢測，不能對整個車廂進行檢測。無損檢測法則主要采用雷達檢測技術、射線透視技術。雷達檢測技術由于不能夠穿透金屬，因此在應用中具有一定的局限性。而射線的穿透力很強，因此利用射線透視技術來對綠色車輛進行檢查成為了熱點研究的課題，并且陸續(xù)有專家將X射線、Co-60等技術應用于綠色通道車輛自動檢查系統(tǒng)。專利CN101532968A公布了一種綠色通道車輛檢查系統(tǒng)。該專利將射線源和射線探測器固定在一定的位置，利用射線探測器接收到的射線強度對車內貨物進行自動檢測。該專利所使用的射線源為Co-60或X射。專利CN101943761A公布了一種X射線檢測方法。該專利能夠實現(xiàn)透射圖和背散射圖融合，進一步豐富安檢圖像信息，提高安檢員的觀察和識別效率，該專利能夠所采用的輻射射線源為X射線。專利CN202110299U公布了綠色通道車輛貨物檢查系統(tǒng)。另外，專利CN102508313A也公布了一種“檢測運輸工具的方法和系統(tǒng)”，該專利利用輻射源對車輛進行掃描，然后根據(jù)射線探測器接收到的穿透射線的強度建立灰度曲線，最后根據(jù)不同灰度閾值來判斷車輛所載貨物的類型。雖然射線透視技術是一種快速、高效的無損檢測手段，能很好地解決現(xiàn)有綠色通道檢測困難的問題，但是對于X射線、Y射線和Co-60，無論使用哪一種射線都會對人體造成傷害。當射線直接照射到人體時，盡管一次射線照射的輻射量很小，但是隨著射線照射次數(shù)的增加和積累必然會對人體造成傷害。因此在將射線透視技術應用于綠色通道檢測時，必須保證駕駛室內司乘人員的人身安全。鑒于以上原因，在使用射線透視法對綠通貨車進行檢測時必須避開駕駛室，只對貨廂進行檢測。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種準確、高效、實時的高速公路綠色檢測通道駕駛室避讓系統(tǒng)，減少或者避免射線對人員的損傷。一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)，駕駛室避讓系統(tǒng)包括:第一組傳感器節(jié)點、第二組傳感器節(jié)點和第三組傳感器節(jié)點，每組傳感器節(jié)點都是由一對光柱組成，每對光柱上安裝有三對光電開關；射線發(fā)生器和射線探測器，射線探測器用來接收射線發(fā)生器發(fā)出的射線；控制器，接收每組傳感器節(jié)點中光電開關的電平跳變信號，得出車輛在檢測區(qū)域的位置及速度，判斷駕駛室、貨箱與射線發(fā)生器之間的位置關系，控制射線發(fā)生器的開啟和關閉；第一組傳感器節(jié)點、第二組傳感器節(jié)點和第三組傳感器節(jié)點沿著車輛的進入通道的方向依次排列，射線發(fā)生器和射線探測器設置在第二組傳感器節(jié)點和第三組傳感器節(jié)點之間，并且靠近第二組傳感器節(jié)點。作為一種優(yōu)選，每對光柱上都安裝有三對光電開關，由上到下依次為光電開關一、光電開關二和光電開關三；光電開關之間的間隔為0.3米，光電開關一距地面的高度為
1.7-2 米。作為一種優(yōu)選，第一組傳感器節(jié)點與第二組傳感器節(jié)點之間的距離為2.5-3米，第二組傳感器節(jié)點與第三組傳感器節(jié)點之間的間距為2.5-3米，第二組傳感器節(jié)點與射線發(fā)生器的間距為0.4-0.8米。作為一種優(yōu)選，光電開關一距地面的高度為1.9米。作為一種優(yōu)選，第一組傳感器節(jié)點與第二組傳感器節(jié)點之間的距離為2.8米，第二組傳感器節(jié)點與第三組傳感器節(jié)點之間的間距為2.7米，第二組傳感器節(jié)點與射線發(fā)生器的間距為0.5米。有益的技術效果:能夠知道檢測車輛在檢測區(qū)域的位置，可以更加準確、高效的把握射線發(fā)生器開啟和關閉的時機，即:當駕駛室已經(jīng)通過射線發(fā)生器的發(fā)射口，車廂到達射線發(fā)生器的發(fā)射口時開啟射線機，當車尾駛離射線發(fā)生器發(fā)射口時關閉射線發(fā)生器。將該避讓系統(tǒng)與方法應用于高速公路綠色通道檢測系統(tǒng)中能夠很好地處理駕駛室避讓問題，保證整個檢測過程只對貨車貨廂部分進行掃描，避免射線對駕駛員造成傷害。

圖1是本實用新型實施例的高速公路綠色檢測通道駕駛室避讓系統(tǒng)；圖2是本實用新型實施例的傳感器節(jié)點的結構圖；圖3是本實用新型實施例的貨車檢測裝置示意具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下描述僅用于說明本實用新型，但不是用來限制本實用新型的范圍。一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)與方法如圖1所示，具體包括6個部分:第一組傳感器節(jié)點101，第二組傳感器節(jié)點102，第三組傳感器節(jié)點103，射線發(fā)生器104，射線探測器105和控制器106。每組傳感器節(jié)點都是由一對光柱組成，光柱上安裝有三對光電開關；控制器106通過每組傳感器節(jié)點中光電開關的通斷來獲得電平信號或者電平跳變信號，再進行邏輯推斷和相關計算，進而得出車輛出入檢測區(qū)域的位置以及狀態(tài)，只有當貨車駕駛室完全通過射線發(fā)生器104發(fā)射口，且貨廂到達射線發(fā)生器104發(fā)射口時才啟動射線發(fā)生器104，當貨車貨廂完全駛過射線發(fā)生器104發(fā)射口時關閉射線發(fā)生器104。所述避讓系統(tǒng)中三組傳感器節(jié)點的結構是相同的，傳感器節(jié)點的結構圖如圖2所示，其中，每組傳感器節(jié)點都由一對光柱構成，分別為發(fā)送端光柱201和反射端光柱202，光柱上都安裝有三對光電開關，由上到下依次為光電開關一 203、光電開關二 204和光電開關三205。光電開關的安裝需要保持適當?shù)母叨龋鳛橐环N優(yōu)選的高度，設置光電開關一 203距地面的高度為1.9米，光電開關三204距地面的高度為1.6米，光電開關三205距地面的高度為1.3米。所述避讓系統(tǒng)中三組傳感器節(jié)點和射線發(fā)生器104之間的間距需要設置合適的間距，通過對大量綠色通道車輛尺寸的實際測量測量，第一組傳感器節(jié)點與第二組傳感器節(jié)點之間的距離為2.5-3米，第二組傳感器節(jié)點與第三組傳感器節(jié)點之間的間距為2.5-3米，第二組傳感器節(jié)點與射線發(fā)生器的間距為0.4-0.8米。作為一種優(yōu)選，最終間距設置為:第一組傳感器節(jié)點101與第二組傳感器節(jié)點102之間的距離為2.8米，第二組傳感器節(jié)點102與第三組傳感器節(jié)點103之間的間距為2.7米，第二組傳感器節(jié)點102與射線發(fā)生器104的間距為0.5米，射線發(fā)生器104設置在第二組傳感器節(jié)點102與第三組傳感器節(jié)點103之間。一種高速公路綠色檢測通道駕駛室避讓系統(tǒng)和方法的貨車檢測裝置示意圖如圖3所示。首先貨車需要按照速度要求行駛，以每小時5-10公里的車速通過綠色通道車輛檢測區(qū)域。當貨車未到達檢測區(qū)域時，光柱上的所有電開關都處于接通狀態(tài)，傳感器節(jié)點輸出高電平；當貨車行駛過某一個光柱時，光柱上的所有光電開關都處于斷開狀態(tài)，傳感器節(jié)點輸出低電平；當光柱由接通狀態(tài)到斷開狀態(tài)或由斷開狀態(tài)到接通狀態(tài)，傳感器節(jié)點輸出電平將會產(chǎn)生跳變。貨車在檢測區(qū)域行駛的過程中，三組光柱產(chǎn)生的電平信號及跳變信號為避讓系統(tǒng)提供了信號源?？刂破?06通過光柱產(chǎn)生的信號源，對貨車信息進行預處理，并判斷出貨車在檢測區(qū)域中的相對位置。對通過高速公路綠色檢測通道的貨車進行分析統(tǒng)計，高速公路綠色檢測通道駕駛室避讓系統(tǒng)將貨車分為“拖掛車輛”和“非拖掛車輛”兩種類型。這兩種類型的車輛最大的區(qū)別就是掛接的貨箱與駕駛室之間的間距不同，“拖掛車輛”所掛接的貨箱與駕駛室具有70——200cm的間距，而“非拖掛車輛”貨箱與駕駛室之間的間距則很小，不會超過30cm，因此這就決定了在這兩種類型被檢車輛通過檢測區(qū)域的過程中，射線發(fā)生器104開啟的邏輯不同。確定貨車的類型是準確實現(xiàn)駕駛室避讓的前提。通過第一組傳感器節(jié)點101和第二組傳感器節(jié)點102可以對貨車進行貨車信息預處理，將貨車分為“拖掛車輛”與“非拖掛車輛”。當被檢貨車駕駛室107前部到達第二組傳感器節(jié)點102時，若第一組傳感器節(jié)點101處于接通狀態(tài)，則判定被檢測車輛為“拖掛車輛”;若第一組傳感器節(jié)點101處于未接通狀態(tài)，則判定被檢貨車為“非拖掛車輛”。在將貨車劃分為“拖掛車輛”和“非拖掛車輛”的基礎上，需要進一步確定貨車駕駛室和貨車貨廂與射線發(fā)生器104的相對位置。控制器106根據(jù)三組傳感器節(jié)點提供的信號進行邏輯推斷和計算，得到貨車駕駛室和貨車貨廂與射線發(fā)生器104發(fā)射口的相對位置和貨車在檢測區(qū)域的行駛的速度。若貨車為“拖掛車輛”，則需要判斷出貨車貨廂前端與第二組傳感器節(jié)點102的相對位置和貨車貨廂108尾部與第二組傳感器節(jié)點102的相對位置；若被檢測車輛為“非拖掛車輛”，則需要判斷出貨車貨廂前端與第三組傳感器節(jié)點103的相對位置和貨車貨廂尾部與第二組傳感器節(jié)點102的相對位置。貨車駕駛室前端從第一組傳感器節(jié)點101行駛到第二組傳感器節(jié)點102的時間和平均速度分別為Tl和Vl ;從第二組傳感器節(jié)點102行駛到第三組傳感器節(jié)點103的時間和平均速度分別為T2和V2 ;貨車貨廂尾部從第一組傳感器節(jié)點101行駛到第二組傳感器節(jié)點102的時間和平均速度分別為T3和V3等。在確定好貨車在檢測區(qū)域的相對位置的基礎上，才能夠更好地控制射線發(fā)生器104的開啟和關閉。若貨車為“拖掛車輛”，當駕駛室前部到達第三組傳感器節(jié)點103后，并且繼續(xù)等到貨車貨廂前端到達第二組光柱時，延時0.5/V2秒后，開啟射線發(fā)生器104 ;若被檢測車輛為“非拖掛車輛”，貨車駕駛室前部到達第三組傳感器節(jié)點103后，直接開啟射線發(fā)生器104 ;無論是“拖掛車輛”還是“非拖掛車輛”，貨車貨廂尾部到達第二組傳感器節(jié)點102后，延時0.5/V3秒后，關閉射線發(fā)生器。在射線發(fā)生器104開啟和關閉的時刻增加不同的延時是因為第二組傳感器節(jié)點和射線發(fā)生器104之間存在間隙，這樣處理是為了保證在車速不均勻的情況下，不論是“拖掛車輛”還是“非拖掛車輛”都既能準確避開駕駛室后開啟射線發(fā)生器104，又能在車尾完全駛離射線發(fā)生器104后關閉射線發(fā)生器104。為了安全的使用射線檢測技術，必須對射線發(fā)生器104開啟直至關閉的時間間隔進行限制，設定射線發(fā)生器104開啟時間間隔的上限Tlim。若射線發(fā)生器104已經(jīng)開啟，當被檢貨車貨廂已經(jīng)完全通過檢測區(qū)域后，控制器106沒能接收到正常的結束信號，此時需要強制關閉射線發(fā)生器104 ;當被檢貨車貨廂通過檢測區(qū)域的時，車輛停在檢測區(qū)域，此時也需要考慮強制關閉射線發(fā)生器104，也可通過人工手動完成；由此可知，設置射線發(fā)生器104開啟至關閉時間間隔的上限Tlim是十分必要的。經(jīng)過測試大量數(shù)據(jù)后，被檢測車輛正常駛過檢測區(qū)域的時間大都在20s以內，因此強制設置時間間隔上限Tlim為25s。本實用新型所提供的高速公路綠色通道檢測的車頭避讓控制系統(tǒng)，對于綠色通道檢測系統(tǒng)，利用射線輻射成像技術對封閉車輛進行無損害快速檢查的問題，設計了一個車頭避讓控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)采用完全自動控制的工作模式，對駛入車輛的位置進行合理的判斷，得出車輛進出入檢測區(qū)域的狀態(tài)，當車廂通過主射線時才啟動射線，當車廂完全駛過主射線時關閉射線，確保只對車廂部位進行檢測。射線開啟后，若是車輛行駛速度非常慢或者停在檢測區(qū)域時，控制器會在射線開啟一定時間后強制關閉射線，保證安全性。整個系統(tǒng)能夠很好判斷檢測車輛在檢測區(qū)域的狀態(tài)，檢測時能避開車頭，僅對車廂部位進行掃描，能夠減少或者避免對駕駛員造成不必要的傷害。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，這里描述的只是本實用新型的示范性的優(yōu)選實施例，并且使用了具體的術語描述了本實用新型的優(yōu)選實施例，但是這種描述僅用于示例目的，本領域技術人員應當注意到本實用新型公開的僅僅是示例，并且應當理解，可以作出各種改變和變化，而不脫離本實用新型權利要求的保護范圍。
權利要求1.一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)，其特征在于:所述駕駛室避讓系統(tǒng)包括: 第一組傳感器節(jié)點、第二組傳感器節(jié)點和第三組傳感器節(jié)點，每組傳感器節(jié)點都是由一對光柱組成，每對光柱上安裝有三對光電開關； 射線發(fā)生器和射線探測器，射線探測器用來接收射線發(fā)生器發(fā)出的射線； 控制器，接收每組傳感器節(jié)點中光電開關的電平跳變信號，得出車輛在檢測區(qū)域的位置及速度，判斷駕駛室、貨箱與射線發(fā)生器之間的位置關系，控制射線發(fā)生器的開啟和關閉； 第一組傳感器節(jié)點、第二組傳感器節(jié)點和第三組傳感器節(jié)點沿著車輛的進入通道的方向依次排列，射線發(fā)生器和射線探測器設置在第二組傳感器節(jié)點和第三組傳感器節(jié)點之間，并且靠近第二組傳感器節(jié)點。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)，其特征在于:每對光柱上都安裝有三對光電開關，由上到下依次為光電開關一、光電開關二和光電開關三；光電開關之間的間隔為0.3米，光電開關一距地面的高度為1.7-2米。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)，其特征在于:第一組傳感器節(jié)點與第二組傳感器節(jié)點之間的距離為2.5-3米，第二組傳感器節(jié)點與第三組傳感器節(jié)點之間的間距為2.5-3米，第二組傳感器節(jié)點與射線發(fā)生器的間距為0.4-0.8 米。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)，其特征在于:光電開關一距地面的高度為1.9米。
5.根據(jù)權利要求3所述的一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)，其特征在于:第一組傳感器節(jié)點與第二組傳感器節(jié)點之間的距離為2.8米，第二組傳感器節(jié)點與第三組傳感器節(jié)點之間的間距為2.7米，第二組傳感器節(jié)點與射線發(fā)生器的間距為0.5米。
專利摘要一種高速公路綠色檢測通道車輛駕駛室避讓系統(tǒng)，包括第一組傳感器節(jié)點、第二組傳感器節(jié)點和第三組傳感器節(jié)點，每組傳感器節(jié)點都是由一對光柱組成，每對光柱上安裝有三對光電開關；射線發(fā)生器和射線探測器，控制器；解決高速公路綠色檢測通道被檢車輛的駕駛室避讓問題，能夠保證駕駛人員的安全，且效率高、成本低、實用性強。
文檔編號G01N23/02GK203069804SQ201320104508
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月7日 優(yōu)先權日2013年3月7日
發(fā)明者張清田, 張 浩, 李壽濤, 張哲 , 李志 , 張宇奇, 馬用學, 孫毅, 田野 申請人:吉林省高速公路管理局