基于激光测距技术的车辆长宽高测量装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型专利公开了一种基于激光测距技术的车辆长宽高测量装置，能够快递准确地获取车辆的长宽高信息。该装置包括：第一激光测距传感器以及支架、第二激光测距传感器以及支架、第三激光测距传感器以及支架、控制柜。所述第一激光测距传感器、第二激光测距传感器安装于门架横梁上，以获取车辆的宽高信息；所述第三激光测距传感器安装于L型立杆上，以获取车辆的长度信息；所述的支架用于调节激光测距传感器的安装角度；所述的控制柜包含电源、工业级交换机以及控制器，用于接收并处理激光测距传感器的数据。该装置能够实现对车辆长宽高的动态测量，测量精度高，不受天气影响，十分适用于超限工作站等对检测精度要求严格的场所。
【专利说明】
基于激光测距技术的车辆长宽高测量装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及智能交通领域，具体涉及一种基于激光测距技术的车辆长宽高测量装置。
【背景技术】
[0002]近年来，国民经济高速发展，公路运输业在国民经济发展过程中所起的作用也愈加重要。然而，某些单位及个人为攫取更大的利益，往往采取超限运输的方式，车辆超限可能会发生车辆重心偏移，在高速行驶下，极易造成交通事故，对交通的通畅运行和车辆的安全行驶存在着极大的威胁，对公路桥梁等基础设施也有着较大危害。
[0003]国家对治超工作也越来越重视，目前针对车辆几何尺寸的检测主要包括人工测量、微波测量、红外测量、超声波测量等。人工测量的方法劳动强度大、准确率以及工作效率低、且结果常常不被司机等人员接受，容易产生纠纷;微波测量检测精度低，易受天气影响；红外测量以及超声波测量对环境的要求较高，当温度变化或者天气变化时，测量结果波动较大，甚至检测不到结果。国内对激光测距技术的应用也逐渐增加，但是大多数激光测量车辆长宽高的方案还存在着较大缺陷。在对车辆的宽高测量中，当两激光测距传感器扫描平面在同一平面或者相隔较近时，激光测距传感器会接收对方的信号导致测距异常，进而对车辆的宽高测量产生较大偏离;且三个激光测距传感器安装角度的偏差也会对车辆测量结果产生较大影响！
[0004]针对上述检测装置中存在的缺点和不足，本实用新型提出了一种基于激光测距技术的车辆长宽高测量装置，该装置采用激光测距传感器，增加了支架，实现了对车辆长宽高的实时检测，无需停车或者减速即可准确地测量车辆的外形尺寸，极大地提高了工作效率，且激光的方向性好，穿透能力强，能适应各种极端天气，在雨雪雾天气下，依然能较为准确的测距。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供的一种基于激光测距技术的车辆长宽高测量装置，其特征在于:它包括第一激光测距传感器及支架、第二激光测距传感器及支架、第三激光测距传感器及支架、控制柜;第一激光测距传感器、第二激光测距传感器分别通过支架固定于门架横梁两侧，并通过网线与电源线连接至控制柜;控制柜安装于门架立柱上;第三激光测距传感器通过支架固定于L型立杆上，并通过网线与电源线连接至控制柜;L型立杆与门架相隔设定的距离；
[0006]优选的，所述的第一激光测距传感器、第二激光测距传感器安装于门架横梁两侧，两激光测距传感器扫描平面于路面的投影线垂直于行车方向，且相隔设定的距离；
[0007]所述的第三激光测距传感器固定于L型立杆上，第三激光测距传感器扫描平面于路面的投影位于设定的位置，且平行于行车方向。
[0008]优选的，所述第一激光测距传感器和第二激光测距传感器于路面的投影线间距在20cm以上;所述的第三激光测距传感器与门架所属平面之间的垂直距离在20米以上;所述的激光测距传感器的扫描平面与路面的夹角在80-100°之间。
[0009]优选的，所述的基于激光测距技术的车辆长宽高测量装置，其特征在于，所述控制柜包含电源、控制器、工业级交换机，用于为设备供电以及接收激光传感器数据并进行数据处理，并将最终测得的车辆长宽高信息输出至数据中心。
[0010]本实用新型有益效果如下:
[0011]I)宽高测量时，采用两激光测距传感器的安装，有效地避免了设备间的干扰，加大了扫描密度，提高了宽高的测量精度，同时增加了一个扫描平面，在一定程序上提高了车长的测量精度；
[0012]2)采用支架固定激光测距传感器，便于激光测距传感器的角度校准，降低了系统误差，提高测量的准确性。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型一实施例提供的一种车辆长宽高测量装置的安装示意图；
[0014]图2为本实用新型一实施例提供的激光传感器错误安装示意图，其中SI为第一激光测距传感器I垂直于行车方向扫描平面与路面的交线，S2为第二激光测距传感器2垂直于行车方向扫描平面与路面的交线，S3为第一激光测距传感器I安装位置倾斜时扫描平面与路面的交线，S4为第三激光测距传感器3平行于行车方向扫描平面与路面的交线，S5为第三激光测距传感器3安装倾斜时扫描平面与路面的交线。
【具体实施方式】
[0015]如下图1所示，本实用新型专利涉及的一种基于激光测距技术的车辆长宽高测量装置，主要由第一激光测距传感器I及支架5、第二激光测距传感器2及支架6、第三激光测距传感器3及支架4、控制柜7、门架8、L型立杆9组成。
[0016]所述激光测距传感器发射激光脉冲，当光脉冲遇到被测物体时产生反射，进而被接收通道的光电探测器接收，通过出射光与接收光之间的时间差即可计算被测物体距离激光测距传感器之间的距离。所述扫描式激光测距传感器在电机的带动下高速扫描，在一个扫描周期内即可测得扫描方向上所有光斑与扫描式激光测距传感器的距离。
[0017]所述车辆宽高的检测原理为:通过所述第一激光测距传感器I和第二激光测距传感器2沿垂直于车辆行驶方向扫描，分别获取车辆的左右边界位置和顶部边界位置，根据左右边界位置计算车辆宽度，根据顶部边界位置计算车辆高度。车辆宽度的测量误差受左右边界位置的影响，如下图2所示:当所述第一激光测距传感器I的扫描平面与路面的交线为S3时，所带来的测量误差会使车辆宽度的测量值偏小，所述S3与SI存在较小的夹角，所述SI与车辆行驶方向垂直;所述第二激光测距传感器2对车辆宽度的测量会产生同样的影响；本实施例通过两个具有三个旋转自由度的支架56对所述激光测距传感器的扫描平面进行调节，使激光测距传感器的扫描平面与车辆行驶方向垂直。
[0018]所述车辆长度的检测原理为:当所述第一激光测距传感器I或第二激光测距传感器2检测到车辆尾部驶离扫描平面时，通过第三激光测距传感器3检测车头的位置，并结合第三激光测距传感器3与第一激光测距传感器1、第二激光测距传感器2之间的距离计算车长。
[0019]车辆长度的测量精度受车尾离开所述第一激光测距传感器I或第二激光测距传感器2扫描平面的时刻的判断精度，以及此时所述第三激光测距传感器3对车头的位置的计算精度的影响。由于受限于所述激光测距传感器的扫描频率的影响，扫描到车尾离开第一激光测距传感器I和第二激光测距传感器2扫描平面的时间滞后于车辆离开所述扫描平面的真实时间，本实施例中结合车辆尾部离开第一激光测距传感器I和第二激光测距传感器2的扫描平面时测量的车辆长度值计算出最终车辆长度的测量值。
[0020]当所述第一激光测距传感器I和第二激光测距传感器2的扫描平面和预设角度偏离较大时，则装置所测得车尾离开所述扫描平面的时刻与车辆真实离开所述激光测距传感器扫描平面的时刻存在误差，本实施例通过两个具有三个旋转自由度的支架56调整所述第一激光测距传感器I和第二激光测距传感器2的扫描平面使其处于预设角度范围内。
[0021]另一方面，当判断车尾离开所述第一激光测距传感器I或第二激光测距传感器2的扫描平面时，通过第三激光测距传感器3确定车头位置，当所述第三激光测距传感器3的扫描平面与车辆行驶方向与预设角度偏离较大时，会导致车头位置的计算存在误差，本实施例通过一个具有三个旋转自由度的支架4调整所述第三激光测距传感器3的扫描平面，确保所述第三激光测距传感器3的扫描平面与车辆行驶方向平行。
[0022]以上所述仅是本实用新型优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.基于激光测距技术的车辆长宽高测量装置，其特征在于:它包括第一激光测距传感器及支架、第二激光测距传感器及支架、第三激光测距传感器及支架、控制柜；第一激光测距传感器、第二激光测距传感器分别通过支架固定于门架横梁两侧，并通过网线与电源线连接至控制柜；控制柜安装于门架立柱上；第三激光测距传感器通过支架固定于L型立杆上，并通过网线与电源线连接至控制柜;L型立杆与门架相隔设定的距离； 所述的第一激光测距传感器、第二激光测距传感器安装于门架横梁两侧，两激光测距传感器扫描平面于路面的投影线垂直于行车方向，且相隔设定的距离； 所述的第三激光测距传感器固定于L型立杆上，第三激光测距传感器扫描平面于路面的投影位于设定的位置，且平行于行车方向。2.根据权利要求1所述的基于激光测距技术的车辆长宽高测量装置，其特征在于，所述第一激光测距传感器和第二激光测距传感器于路面的投影线间距在20cm以上;所述的第三激光测距传感器与门架所属平面之间的垂直距离在20米以上;所述的激光测距传感器的扫描平面与路面的夹角在80-100°之间。3.根据权利要求1所述的基于激光测距技术的车辆长宽高测量装置，其特征在于，所述控制柜包含电源、控制器、工业级交换机，用于为设备供电以及接收激光传感器数据并进行数据处理，并将最终测得的车辆长宽高信息输出至数据中心。
【文档编号】G01B11/06GK205619890SQ201620122554
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年2月16日
【发明人】曹俭, 张英杰, 毛巨洪, 武宏伟
【申请人】武汉万集信息技术有限公司