摘要：介绍了专门用于ETC(不停车收费系统)中一种车辆检测器的软硬件设计方法.根据车辆检测器应用环境的特点给出了基准频率校正算法,可以对基准频率进行实时校正.并采用模糊模式识别算法进行车型识别.
0引言
随着经济的发展，不停车收费系统（ETC）已在我国悄然兴起。不停车收费系统主要是由通讯、监控、收费三大系统组成。整个系统可靠运行的一个重要环节就是车辆检测器。在不停车收费系统中它是检测驶向通讯区域的车辆并命令天线进行通信的传感器，具有进入检测、车速检测、车型判别等功能；它是检测出离开通信区域的车辆、根据ETC车道控制器的判断控制栏杆、路侧显示器的传感器，具有进入检测功能；它具有检测车辆通过，控制清除针对该车辆的路侧显示器的显示内容以及控制针对后续车辆的显示的功能，并命令栏杆关闭的功能。
考虑到性能、价格、技术复杂性、可靠性、维护要求、适用范围等因素，我们这种车辆检测器是基于地感线圈原理研制的。
1动态车辆检测器设计
1.1系统组成
图1动态车辆检测器系统框图
地感线圈通过馈线与谐振电路相连，当铁磁性的车体通过地感线圈时，通过谐振电路将电感量的变化转换成频率的变化。单片机是整个系统的核心，通过单片机计数器进行计数，不断读出数据即出当前频率，获得频率变化趋势，并根据当前的各种参数要求与基准频率比较从而判断是否有车到来，最后输出不同的状态信号供外部设备使用。同时上位机通过串口RS232采集到频率变化值形成感应频率曲线用于车型判别。
为了确保设备在公路现场恶劣的噪声干扰环境下，能够长期正常可靠地工作，专门设计了硬件看门狗电路，使其保证设备在死机后迅速自启动恢复工作。同时在检测器长期运行过程中，如果工作频率超出了一定的范围则通过复位电路进行复位，以重新进行频率调整。状态指示电路用于指示车辆检测信息，装置运行与网络通讯信息，检测器工作状态信息等。
1.2动态车辆检测电路
图2动态车辆检测电路原理图
图2给出了动态车辆检测电路原理图。整个电路是由谐振电路、由用带通和相加器组成的带阻滤波器、同相直流放大器、迟滞比较电路和波形整形电路组成。基准频率的获取直接影响测量精度，如果谐振电路的振荡频率较低，当有不同类型车辆经过地感线圈时，谐振电路输出信号的波形形状变化不大，只存在由于车辆底盘离地面高低不同而引起的微弱变化。这样则大大减小了测量精度，使得判断车辆通过的结果误差很大。本图2动态车辆检测电路原理图设计采用电容反馈三点式振荡电路，将电路的起始基准频率设计在100KHz左右，工作频率在100KHz—160KHz之间都很稳定，完全可以满足交通部规定线圈的适用范围（10Uh—2200Uh）。
