一种基于激光测距仪的两点式车辆参数测量装置的制作方法

[0001]
本发明涉及一种测量装置，特别是涉及一种用于测量车辆高度、车长、车辆行驶速度和加速度的装置。


背景技术：

[0002]
机动车整车技术参数是车辆研发、试制和试验，车辆公告申报的重要参数指标，对整车技术参数的精准测量在缩短试验与调试周期，降低试验成本，提高控制精度等方面具有重要意义。
[0003]
目前整车技术参数的测量方法有卷尺测量、车辆外廓尺寸检测系统，其中卷尺测量操作简单，效率低，尺寸越大参数误差大，仅在对精度要求不高的情况下使用；车辆外廓尺寸检测系统测量精度高，但其采用的设备体积大，结构复杂，需要建设专业的场地安装使用，设备和安装调试费用昂贵且可测量的参数项目较少，而激光定位测距技术则是现在越来越多被使用的测量技术。现有的激光测距设备受限于安装方式，多采用固定垂直式安装，无法满足于实际情况中的多种运用，如配合车载便携式遥感监测设备使用。


技术实现要素：

[0004]
本发明要解决的技术问题是提供一种便于安装使用、功能多、结构简单的基于激光测距仪的两点式车辆参数测量装置。
[0005]
本发明一种基于激光测距仪的两点式车辆参数测量装置，包括主机和反射板，所述主机上安装有第一激光发射模块和第二激光发射模块，所述反射板上设置有两个板面，所述板面用于接收激光束信号，且板面与第一激光发射模块和第二激光发射模块位置相对。
[0006]
本发明一种基于激光测距仪的两点式车辆参数测量装置，其中所述主机和反射板分别通过底座安装在同一平面上。
[0007]
本发明一种基于激光测距仪的两点式车辆参数测量装置，其中所述第一激光发射模块和第二激光发射模块用于向外发射激光束。
[0008]
本发明一种基于激光测距仪的两点式车辆参数测量装置，其中所述第一激光发射模块和第二激光发射模块分别位于主机左右两侧。
[0009]
本发明一种基于激光测距仪的两点式车辆参数测量装置，其中所述反射板的板面垂直于各激光发射模块发射激光束的方向设置，两个板面中心点的间距与两条激光束之间的距离相同。
[0010]
本发明一种基于激光测距仪的两点式车辆参数测量装置，其中所述反射板的板面上设置有多个可以接收激光束的区域。
[0011]
本发明一种基于激光测距仪的两点式车辆参数测量装置与现有技术不同之处在于本发明一种基于激光测距仪的两点式车辆参数测量装置采用两点式设计，测速装置可以以水平方式安装在车道两侧，通过准直激光来判断激光发射模块发出的激光束是否打到反
射板上。
[0012]
本发明的测量装置除了水平方式安装外，还可以通过垂直安装来获得车辆高度的测量参数。根据水平和垂直两种安装方式获得测量参数，本发明的基于激光测距仪的两点式车辆参数测量装置便可以通过计算准确地得到机动车的速度、加速度、车长和车高等数据，功能多样且安装方便。两点测速的测量方式也会使测量数据更接近实际数据。
[0013]
本发明主机上安装的第一激光发射模块和第二激光发射模块可以在主机上调整固定位置，同样的，反射板上用于接收的板面也可以对应调整，这样可以便于不同情况下的测量，以达到最大捕捉率以及检测最优的效果。
[0014]
下面结合附图对本发明的一种基于激光测距仪的两点式车辆参数测量装置作进一步说明。
附图说明
[0015]
图1为本发明一种基于激光测距仪的两点式车辆参数测量装置的结构示意图；
[0016]
图2为本发明一种基于激光测距仪的两点式车辆参数测量装置中主机的侧视图；
[0017]
图3为本发明一种基于激光测距仪的两点式车辆参数测量装置中反射板的侧视图。
具体实施方式
[0018]
如图1-图3所示，本发明一种基于激光测距仪的两点式车辆参数测量装置包括主机1和反射板2，主机1和反射板2分别通过底座4(4`)安装在同一平面上。主机1上安装有第一激光发射模块3和第二激光发射模块5，两个激光发射模块分别位于主机1左右两侧，激光发射模块可以向外发射激光束。反射板2上设置有左右两个板面6，反射板2的板面6垂直于各激光发射模块发射激光束的方向设置，两个板面6中心点的间距与两条激光束之间的距离相同，保证当两条激光束水平射出时，两个板面6均可以接收到激光束信号。反射板2的板面6上设置有多个可以接收激光束的区域，方便实际使用时调整主机1和反射板2的相对位置。
[0019]
本发明采用两点式设计，测速装置可以以水平方式安装在车道两侧，通过准直激光来判断激光发射模块发出的激光束是否打到反射板2上。其具体工作原理如下：
[0020]
首先设定参数，当车辆经过第一激光发射模块3时，触发计时t1，经过第二激光发射模块5时，触发计时t2，当车辆离开第一激光发射模块3时，计时t
1-1
，离开第二激光发射模块5时，计时t
2-2
，同理有四个速度参数v1、v2、v
1-1
和v
2-2
，车身长度为1，车辆平均加速度为a；
[0021]
已知第一激光发射模块3与第二激光发射模块5之间的距离为l，以及速度公式：
[0022]
v
t
＝v0+at
[0023][0024]
令t1＝t
1-1-t1，t2＝t
2-t1，t3＝t
2-2-t
1-1
，t4＝t
2-2-t2，其中t1为车辆经过第一激光发射模块3的时间间隔，t2为车辆车头经过第一激光发射模块3和第二激光发射模块5之间的时间间隔，t3为车辆车尾经过第一激光发射模块3和第二激光发射模块5之间的时间间隔，t4为车辆经过第二激光发射模块5的时间间隔；
[0025]
则有：
[0026]
v
1-1
＝v1+at1(1)，
[0027][0028][0029]
由方程(2)和方程(3)可得：
[0030][0031][0032]
将方程(4)和方程(5)代入(1)中可得到：
[0033][0034]
化简方程(6)最终可以得到：
[0035][0036]
将方程(7)代入方程(4)和方程(5)中可得到：
[0037][0038][0039]
同理也可得到：
[0040][0041][0042]
则由方程(8)-(11)可得车的平均速度：
[0043][0044][0045]
即
[0046]
而
[0047][0048]
即
[0049]
综上所述，由方程(7)、方程(14)和方程(17)可得到机动车经过测速装置时的加速度a、速度v
车总平均
以及车长l
平均车长
。
[0050]
本发明的另一种安装方式是采用垂直固定式安装，当无车辆经过时，激光发射模
块自动获取背景距离值h，当车辆经过时，激光发射模块获取现有距离值，取最小值为h1，故可得车高为，
[0051]
h
车高
＝h-h1(18)，
[0052]
由方程(18)可得到机动车的车高h
车高
。
[0053]
根据上述水平和垂直两种安装方式获得测量参数，本发明的基于激光测距仪的两点式车辆参数测量装置便可以通过计算准确地得到机动车的速度、加速度、车长和车高等数据，功能多样且安装方便。两点测速的测量方式也会使测量数据更接近实际数据。
[0054]
本发明主机1上安装的第一激光发射模块3和第二激光发射模块5可以在主机1上调整固定位置，同样的，反射板2上用于接收的板面6也可以对应调整，这样可以便于不同情况下的测量，以达到最大捕捉率以及检测最优的效果。
[0055]
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。