本发明涉及一种车辆测量装置，特别是一种车辆轮廓测量装置。
背景技术：
在车辆监测站、查超检查站等处需要对车辆的轮廓进行检测（车辆的长、宽、高）。目前的检测方式大致有三种，一种是人工采用尺子测量，由于货车较高，测量的难度大，准确率也较低，第二种是采用激光对射电子屏测量，需要在两侧设置密集的激光对射管，测量结果较为准确，但耗电量大，造价高。第三种是采用雷达测量，需要设置多个雷达，也存在耗电量大，造价高，测量的结果也不够准确的问题。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种结构简单，造价低，测量准确的车辆轮廓测量装置及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种车辆轮廓测量装置，包括水平排列的对射型的长度光栅l，在距离所述长度光栅l前端r的位置设置有竖向排列的对射型的高度光栅h，在所述高度光栅h的下端与长度光栅l的交点之间设置有水平排列的对射型的宽度光栅w；所述长度光栅l、高度光栅h和宽度光栅w在三维空间相互垂直；在距离所述长度光栅l前端n的位置设置有竖向排列的定位光栅f，所述n大于r。
所述长度光栅l距离地面的高度小于2cm。
所述宽度光栅w的一侧嵌入地面下。
所述高度光栅h的高度为100cm。
所述r大于被测车辆的车头和前轮轴的间距。
所述长度光栅l、高度光栅h和宽度光栅w中，对射管之间的距离为1cm。
一种上述车辆轮廓测量装置的测量方法，在车辆的车轮遮挡住长度光栅l的第一个对射点时才开启高度光栅h和宽度光栅w。
一种上述车辆轮廓测量装置的测量方法，车辆的总长度lc计算方法如下：
a、当第二个车轮遮挡住长度光栅l的第一个对射点时，读取第一个车轮遮挡住的最远的对射点，计算出两个车轮的轴间距l1。
b、当定位光栅f被遮挡时，第一个车轮遮挡长度光栅l最远的对射点计数为lt1，则由n-lt1得到车头和前轮轴之间长度l0。
c、当定位光栅f由遮挡变为导通时，最后一个车轮遮挡长度光栅l的对射点计数为lt2，则由lt2-n得到后轮轴心和车尾的长度l2。
d、车辆的总长度lc=l0+l1+l2。
本发明的有益效果是：本发明采用对射型的光栅尺三维测量车辆的尺寸，能够在车辆运行中测出车辆轮廓，具有结构简单，速度快，精度高，安装方便，造价低等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，一种车辆轮廓测量装置，包括水平排列的对射型的长度光栅l，在距离所述长度光栅l前端r（单位：厘米）的位置设置有竖向排列的对射型的高度光栅h，在所述高度光栅h的下端与长度光栅l的交点之间设置有水平排列的对射型的宽度光栅w；所述长度光栅l、高度光栅h和宽度光栅w在三维空间相互垂直（高度光栅h和宽度光栅w构成“口”字形龙门，长度光栅l、高度光栅h、宽度光栅w均为红外对射型）；在距离所述长度光栅l前端n的位置设置有竖向排列的定位光栅f，所述n大于r。
所述宽度光栅w的一侧嵌入地面下，防止车辆通过时碾压和积尘、积水。所述长度光栅l距离地面的高度小于2cm，所述r大于被测车辆的车头和前轮轴的间距，自然，n也更大于被测车辆的车头和前轮轴的间距。
一般地，长度光栅l为960cm，高度光栅h为380cm，宽度光栅w为380cm，定位光栅f为100cm，即可满足大部分车辆的测量要求。光栅尺测量分辨率为1cm，单点扫描频率为1khz，当车辆以时速小于15km/每小时经过该区域时，可测量出该车轮廓数据，测量计算方法如下：
（1）长度
a、当第二个车轮遮挡住长度光栅l的第一个对射点时，读取第一个车轮遮挡住的最远的对射点（第一个车轮每遮挡住长度光栅l的一个对射点就发送一次长宽高数据，对射点之间的距离为1cm，对射点的计数位置就为刻度位置），计算出两个车轮的轴间距l1（即从前端向后端，最远的第l1个对射点被遮挡住的位置长度就为l1cm）。
b、当定位光栅f被遮挡时，第一个车轮遮挡长度光栅l最远的对射点计数为lt1，则由n-lt1得到车头和前轮轴之间长度l0（n为定位光栅f距离长度光栅l前端的尺寸）。
c、当定位光栅f由遮挡变为导通时，最后一个车轮遮挡长度光栅l的对射点计数为lt2，则由lt2-n得到后轮轴心和车尾的长度l2。
d、车辆的总长度lc=l0+l1+l2。
（2）宽度：
当长度光栅l第一个点被遮挡时（即第一个车轮进入测试区）开始测量宽度，当车尾通过定位光栅f后停止测量，为提高测量时扫描速度，采取从宽度两端依次向中间逐次逼近扫描方式。宽度光栅w两端未被遮挡的光栅点分别为w1，w2，光栅总宽度为w0，则实时测量的车辆宽度为wc=w0-w1-w2。
（3）高度：
当长度光栅第一个点被遮挡时（即第一个车轮进入测试区），开始测量高度，当车尾通过定位光栅f后停止测量。为提高测量时扫描速度，采取从顶端依次向下逐次逼近扫描方式。低端未被遮挡的光栅点为h1，光栅总高度为h0，则实时测量的车辆高度为hc=h0-h1。
以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。