专利名称：道路机动车辆测速装置及方法
技术领域：
本发明涉及交通技术检测领域，具体说是一种道路机动车辆测速装置及方法。
背景技术：
车辆速度检测是指通过某种检测设备可满足对行驶在道路上的车辆速度进行检测并做数据记录，并判断其车速是否在规定时速内，用以监控车辆是否有超速行驶行为。目前交通系统中普遍存在汽车行驶违规问题，如车辆超速现象，这种行为危险性非常大，不但加大了交通监管部门的工作难度，而且更容易酿成交通事故，造成财产损失、人员伤亡等。为此，需要对车辆行驶速度进行检测，完成车辆管理的自动化、智能化，确保道路交通系统的安全与畅通。传统的车辆速度检测方法主要是地感线圈测速，但是这种方式的精确度不高，易受设定阀值的影响。另外还有采用视频测速、雷达测速和激光测速的，其中视频测速存在的 问题遇强风导致摄像机晃动、昼夜光线变化，阴雨天气风沙、树叶、飞鸟等因素都会造成识别及测速不准确。雷达测速存在的问题目前的技术雷达波扇角大，检测区域大，并且大于现有高速公路车道宽度，分辨不清是当前车道的车辆还是邻近车道的车辆，很容易造成抓拍错误，测速时间一般在几百毫秒左右，如果有快速车辆经过，可能会因为雷达反应慢车辆已经驶出摄像机的抓拍区域，导致漏拍现象。激光测速存在的问题投入成本过高，而且激光所发出的光波会对驾驶员的眼睛造成伤害。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种道路机动车辆测速装置及方法，它的测速精度高，且不易受外界环境干扰。为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案本发明提供的道路机动车辆测速装置，包括色块、检测单元和信号处理系统，所述的色块分为两组，每组色块均包含红、兰、绿三个色块；所述的两组色块设置在车道中央，两组色块之间按行车方向布置排列；每组色块中的三个色块之间按与行车方向垂直的方向布置排列；所述两组色块分别对应设置一检测单元；所述的检测单元设置在车道两旁的竖杆顶端，每个检测单元包括一个长焦距凸透镜、一个棱镜和九只光敏管，一组色块中，三个色块反射的光线经过所述长焦距凸透镜折射后投射在所述棱镜上，经棱镜折射后每个色块对应分出红、兰、绿三个光分量，每只所述的光敏管接收一个所述的光分量，所述的光敏管根据接收到的光分量产生相应的感应信号并传递给所述的信号处理系统。优选的，所述的每个色块的尺寸为宽30cm、长10cm，色块的长度方向与车道行车方向相同；一组色块中，每个色块之间相距Icm ;两组色块沿所述车道的行车方向相距4米。本发明提供的道路机动车辆测速方法，包括步骤a)、在车道中央设置两组色块，每组色块包含三个色块，三个色块的颜色分别为红、兰、绿；两组色块之间按行车方向布置排列，两组色块之间的间距记为L ;每组色块中的三个色块之间按与行车方向垂直的方向布置排列；所述两组色块分别对应设置一检测单元；所述的检测单元设置在车道两旁的竖杆顶端，每个检测单元包括一个长焦距凸透镜、一个棱镜和九只光敏管，b)、一组色块中，三个色块反射的光线经过所述长焦距凸透镜折射后投射在所述棱镜上，经棱镜折射后每个色块对应分出红、兰、绿三个光分量，每只所述的光敏管接收一个所述光分量；根据光分量的大小得出“O”或“I”的逻辑值；九个光敏管各产生一个逻辑值即构成一逻辑组合，该逻辑组合为三个色块均可见时的逻辑组合；车道上无车辆通过时，所述逻辑组合不会变化；c)、车道上有车辆通过时，车身会遮挡色块，即被遮挡的一组色块都不可见；该车 辆的车身颜色反射再经长焦距凸透镜、棱镜折射后投射在该组色块对应的9只光敏管上，光敏管产生的逻辑值构成的逻辑组合发生变化；记录该时刻的时间值tl ；d)、车辆经过下一组色块时，下一组色块对应的9只光敏管产生的逻辑值构成的逻辑组合也发生变化；记录该时刻的时间值t2 ；e)、根据tl、t2得出两组色块被遮挡的时间差Λ t;f)、根据L/ Λ t得出车辆行驶速度S。本发明的有益效果是它的测速精度高，且不易受外界环境干扰。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明图I是本发明中道路机动车辆测速装置的结构原理图；图2是本发明中两组色块在车道上的设置位置示意图；图中1、信号处理系统,2、光敏管,3、棱镜,4、长焦距凸透镜,5、色块,6车道。
具体实施例方式如附图I所示，该道路机动车辆测速装置主要包括色块5、检测单元和信号处理系统I。其中，色块5设有两组，每组色块均包含红、兰、绿三个色块；所述的两组色块设置在车道6中央，两组色块之间按行车方向布置排列；每组色块中的三个色块之间按与行车方向垂直的方向布置排列，如图2所示。两组色块分别对应设置一检测单元。检测单元设置在车道6两旁的竖杆顶端，每个检测单元包括一个长焦距凸透镜4、一个棱镜3和9只光敏管2。一组色块中，三个色块反射的光线经过长焦距凸透镜4折射后投射在棱镜3上，经棱镜3折射后每个色块对应分出红、兰、绿三个光分量。每只光敏管2接收一个所述的光分量，光敏管2根据接收到的光分量产生相应的感应信号并传递给所述的信号处理系统I。优选的，所述的每个色块的尺寸为宽30cm、长10cm，色块的长度方向与车道行车方向相同；一组色块中，每个色块之间相距Icm ;两组色块沿所述车道的行车方向相距4米。本发明提供的道路机动车辆测速方法，包括步骤a)、在车道6中央设置两组色块5,每组色块包含三个色块,三个色块的颜色分别为红、兰、绿；两组色块之间按行车方向布置排列，两组色块之间的间距记为L ;每组色块中的三个色块之间按与行车方向垂直的方向布置排列；所述两组色块分别对应设置一检测单元；所述的检测单元设置在车道两旁的竖杆顶端，每个检测单元包括一个长焦距凸透镜4、一个棱镜3和9只光敏管2 ；b)、一组色块中，三个色块反射的光线经过所述长焦距凸透镜4折射后投射在棱镜3上，经棱镜3折射后每个色块对应分出红、兰、绿三个光分量，每只所述的光敏管2接收一个所述光分量；根据光分量的大小得出“O”或“I”的逻辑值；九个光敏管各产生一个逻辑值即构成一逻辑组合，该逻辑组合为三个色块均可见时的逻辑组合；例如红色块产生的三个光分量分别为Rr、Rb、Rg ;绿色块产生的三个光分量分别为Gr、Gb、Gg ;兰色块产生的三个光分量分别为Br、Bb、Bg。光分量小时，光敏管产生的VRr为高电压，为逻辑“I” ；
光分量大时，光敏管产生的VRr为低电压,为逻辑“O”。红色块的三个光分量中，红光分量强，兰光分量弱、绿光分量弱，所以VRr= “O”、VRb= “I”、VRg= “I”。同理；兰色块的三个光分量中VBr= “ I ”、VBb= “O”、VBg= “ I ” ；绿色块的三个光分量中 VGr= “I”、VGb= “I”、VGg= “O”。车道上无车辆通过时，上述逻辑组合不会变化；c)、车道上有车辆通过时，车身会遮挡色块5，即被遮挡的一组色块都不可见；该车辆的车身颜色反射再经长焦距凸透镜、棱镜折射后投射在该组色块对应的9只光敏管2上，光敏管2产生的逻辑值构成的逻辑组合发生变化；记录该时刻的时间值tl ；d)、车辆经过下一组色块5时，下一组色块5对应的9只光敏管产生的逻辑值构成的逻辑组合也发生变化；记录该时刻的时间值t2 ；e)、根据tl、t2得出两组色块被遮挡的时间差Λ t; f)、根据L/ Λ t得出车辆行驶速度S。
权利要求
1.道路机动车辆测速装置，其特征是，包括色块、检测单元和信号处理系统； 所述的色块分为两组，每组色块均包含红、兰、绿三个色块；所述的两组色块设置在车道中央，两组色块之间按行车方向布置排列；每组色块中的三个色块之间按与行车方向垂直的方向布置排列； 所述两组色块分别对应设置一检测单元；所述的检测单元设置在车道两旁的竖杆顶端，每个检测单元包括一个长焦距凸透镜、一个棱镜和九只光敏管，一组色块中，三个色块反射的光线经过所述长焦距凸透镜折射后投射在所述棱镜上，经棱镜折射后每个色块对应分出红、兰、绿三个光分量，每只所述的光敏管接收一个所述的光分量，所述的光敏管根据接收到的光分量产生相应的感应信号并传递给所述的信号处理系统。
2.根据权利要求I所述的道路机动车辆测速装置，其特征是，所述的每个色块的尺寸为宽30cm、长10cm，色块的长度方向与车道行车方向相同；一组色块中，每个色块之间相距Icm ;两组色块沿所述车道的行车方向相距4米。
3.道路机动车辆测速方法，其特征是，包括步骤 a)、在车道中央设置两组色块，每组色块包含三个色块，三个色块的颜色分别为红、兰、绿；两组色块之间按行车方向布置排列，两组色块之间的间距记为L ;每组色块中的三个色块之间按与行车方向垂直的方向布置排列； 所述两组色块分别对应设置一检测单元；所述的检测单元设置在车道两旁的竖杆顶端，每个检测单元包括一个长焦距凸透镜、一个棱镜和九只光敏管， b)、一组色块中，三个色块反射的光线经过所述长焦距凸透镜折射后投射在所述棱镜上，经棱镜折射后每个色块对应分出红、兰、绿三个光分量，每只所述的光敏管接收一个所述光分量；根据光分量的大小得出“O”或“I”的逻辑值；九个光敏管各产生一个逻辑值即构成一逻辑组合，该逻辑组合为三个色块均可见时的逻辑组合； 车道上无车辆通过时，所述逻辑组合不会变化； C)、车道上有车辆通过时，车身会遮挡色块，即被遮挡的一组色块都不可见；该车辆的车身颜色反射再经长焦距凸透镜、棱镜折射后投射在该组色块对应的九只光敏管上，光敏管产生的逻辑值构成的逻辑组合发生变化；记录该时刻的时间值tl ； d)、车辆经过下一组色块时，下一组色块对应的九只光敏管产生的逻辑值构成的逻辑组合也发生变化；记录该时刻的时间值t2 ； e)、根据tl、t2得出两组色块被遮挡的时间差Λt; f)、根据L/Δ t得出车辆行驶速度S。
全文摘要
道路机动车辆测速装置及方法，包括色块、检测单元和信号处理系统，色块分为两组，每组包含红、兰、绿三个色块；两组色块设在车道中央，两组之间按行车方向布置排列；每组的三个色块之间按与行车方向垂直的方向布置排列；两组色块分别对应设置一检测单元；检测单元设置在车道两旁的竖杆顶端，每个检测单元包括一个长焦距凸透镜、一个棱镜和九只光敏管，一组色块中，三个色块反射的光线经过所述长焦距凸透镜折射后投射在所述棱镜上，经棱镜折射后每个色块对应分出红、兰、绿三个光分量，每只所述的光敏管接收一个所述的光分量，光敏管根据接收到的光分量产生相应的感应信号并传递给所述的信号处理系统。它的测速精度高，且不易受外界环境干扰。
文档编号G08G1/052GK102881172SQ20121034793
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者刘来锐, 王登海, 李光, 王新, 张腾海, 王明合 申请人:聊城市正大网络科技有限公司