半掛車外輪廓尺寸的自動(dòng)檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及測(cè)量技術(shù)，特別是一種半掛車外輪廓尺寸的自動(dòng)檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)每年新增半掛車數(shù)量驚人，為防止部分半掛車私自改 裝車輛尺寸，公安部交通管理局車輛管理處每年都必須對(duì)半掛車進(jìn)行外輪廓尺寸檢測(cè)。當(dāng) 前采用的傳統(tǒng)人工測(cè)量方法效率較低，人工成本較高，而且受被測(cè)半掛車的復(fù)雜結(jié)構(gòu)影響 和受測(cè)量工具的制約，測(cè)量精度具有較大誤差。運(yùn)就迫切要求采用自動(dòng)方法和自動(dòng)裝置對(duì) 半掛車外輪廓尺寸進(jìn)行檢測(cè)，既保證測(cè)量精度，又提高測(cè)量效率。
[0003] 為實(shí)現(xiàn)測(cè)量車輛尺寸的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，近年來(lái)也有一些針對(duì)客貨車的自動(dòng)測(cè)量方法 和裝置，但是還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)對(duì)半掛車尺寸的自動(dòng)化測(cè)量方法和裝置。目前從已有的車輛檢測(cè) 方法和裝置相關(guān)的資料W及相關(guān)專利資料查明，當(dāng)前對(duì)車輛尺寸進(jìn)行檢測(cè)的測(cè)量系統(tǒng)主要 包括激光掃描儀、可見光成像裝置、光幕傳感器陣列等。
[0004] 申請(qǐng)?zhí)枮?01210119598. 7的中國(guó)專利公開了一種基于光幕的車輛尺寸自動(dòng)測(cè)量 系統(tǒng)及其測(cè)量方法，該系統(tǒng)需要多個(gè)光幕傳感器陣列，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功耗較大，此外一旦傳感 器陣列中有傳感器損壞，不易檢測(cè)和后期維修。申請(qǐng)?zhí)枮?01020645084. 1的中國(guó)專利公 布了一種利用激光掃描儀和成像裝置的車輛尺寸自動(dòng)檢驗(yàn)測(cè)量裝置，該裝置W成像裝置為 主，激光掃描儀為輔，成本較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且圖像易受到復(fù)雜背景、光線和陰影的影響， 工作不穩(wěn)定。申請(qǐng)?zhí)枮?01210175516. 0的中國(guó)專利公開了一種利用激光雷達(dá)掃描進(jìn)行車 輛尺寸的測(cè)量方法和裝置，該方法存在W下缺點(diǎn)：（1)不能檢測(cè)車輛的軸距；(2)由于雷達(dá) 安裝位置的限制，在車輛寬度的掃描中存在死角，所測(cè)車輛寬度只是車輛上表面寬度，不一 定是車輛的最大寬度。（3)不能對(duì)半掛車進(jìn)行測(cè)量；(4)該方法無(wú)法達(dá)到本申請(qǐng)查新項(xiàng)目的 精度要求?？傊?，現(xiàn)有的車輛尺寸自動(dòng)測(cè)量方法和裝置成本較高，性能不全，可用性不高。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)0化]本發(fā)明的目的在于提供一種半掛車外輪廓尺寸的自動(dòng)檢測(cè)方法，車輛低速通過(guò)檢 測(cè)裝置后能夠自動(dòng)測(cè)量出半掛車的長(zhǎng)度、寬度、高度和軸距，測(cè)量誤差精度在1 %W內(nèi)。
[0006] 一種半掛車外輪廓尺寸的自動(dòng)檢測(cè)方法，包括半掛車車長(zhǎng)的測(cè)量、半掛車車寬的 測(cè)量、半掛車車高的測(cè)量、半掛車軸距的測(cè)量。在測(cè)量之前，先于車前進(jìn)方向設(shè)置第一測(cè)量 器和第一觸發(fā)器，于車前進(jìn)方向兩側(cè)設(shè)置第二測(cè)量器和第Ξ測(cè)量器，于車前進(jìn)方向設(shè)置第 二觸發(fā)器；所述第二測(cè)量器和第Ξ測(cè)量器位于垂直于車行進(jìn)路線的同一直線上，且高度不 同；所述第二觸發(fā)器與第二測(cè)量器和第Ξ測(cè)量器位于同一垂直于地面的平面上；
[0007] 所述半掛車車長(zhǎng)測(cè)量方法為：分別獲取半掛車最前部與車尾觸發(fā)第一觸發(fā)器時(shí)第 一測(cè)量器和車頭在地面上投影的最短距離，二者之差為半掛車車長(zhǎng)；
[0008] 所述半掛車車寬測(cè)量方法為：獲取半掛車最前部與車尾觸發(fā)第一觸發(fā)器間第二測(cè) 量器和第Ξ測(cè)量器與車體在地面上投影的最短距離，第二測(cè)量器和第Ξ測(cè)量器投影距離與 兩個(gè)最短距離之差為半掛車車寬；
[0009] 所述半掛車車高測(cè)量方法為：獲取半掛車最前部與車尾觸發(fā)第一觸發(fā)器間第二測(cè) 量器或第Ξ測(cè)量器在豎直平面上投影至車體的最高點(diǎn)的距離，該距離與第二測(cè)量器或第Ξ 測(cè)量器距地面高度之和為半掛車車高；
[0010] 所述半掛車軸距的測(cè)量方法為：分別獲取半掛車最前部和掛鉤觸發(fā)第一觸發(fā)器時(shí) 第一測(cè)量器和車頭在地面上投影的最短距離Lf、Lb，獲取最后一組輪胎觸發(fā)第二觸發(fā)器時(shí)第 一測(cè)量器和車頭在地面上投影的最短距離Lm，半掛車軸距
[0011] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下優(yōu)點(diǎn)：（1)被測(cè)半掛車只需低速通過(guò)檢測(cè)通道 即可，無(wú)需停留，車輛完全通過(guò)檢測(cè)通道后即可得出測(cè)量結(jié)果，整個(gè)檢測(cè)時(shí)間不會(huì)超過(guò)30 秒，和人工測(cè)量相比，大大節(jié)約了人力成本和提高了時(shí)間效率；（2)利用安裝在不同高度的 2個(gè)測(cè)量器實(shí)現(xiàn)對(duì)不同高度半掛車的高和寬的無(wú)死角準(zhǔn)確測(cè)量；（3)利用安裝在車頭行進(jìn) 正前方的測(cè)量器精確測(cè)量運(yùn)動(dòng)中的半掛車的長(zhǎng)度和所有的輪系軸距；（4)測(cè)量精度通過(guò)誤 差分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試，在保證安裝精度符合要求的情況下，各個(gè)值的測(cè)量誤差能夠控制在1 % W內(nèi)。
[0012] 下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖2是本發(fā)明系統(tǒng)總體框架示意圖。
[0015] 圖3車長(zhǎng)測(cè)量原理圖。
[0016] 圖4車寬車高測(cè)量原理圖。
[0017] 圖5軸距測(cè)量原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 結(jié)合圖1，本發(fā)明將第一測(cè)量傳感器、第二測(cè)量傳感器、第Ξ測(cè)量傳感器和第一觸 發(fā)器分別設(shè)置于兩個(gè)平行的拱口架上，拱口內(nèi)形成半掛車前進(jìn)路線。具體地，測(cè)量器為激光 單線雷達(dá)，觸發(fā)器為光電管，包括接收管和發(fā)送管。將3個(gè)激光單線雷達(dá)分別安裝在兩個(gè)拱 口架上，其中第一激光雷達(dá)A1為測(cè)量半掛車車長(zhǎng)和軸距的距離傳感器，安裝在第一個(gè)拱口 架上端的正中央位置，第一激光雷達(dá)A1的掃描面垂直于第二個(gè)拱口架的橫梁。第二、第Ξ 激光雷達(dá)A2、A3為測(cè)量車寬和車高的距離傳感器，分別安裝在第二個(gè)拱口的兩個(gè)立柱上， 安裝高度不同，安裝兩側(cè)激光雷達(dá)時(shí)，掃描面和立柱平行且兩個(gè)雷達(dá)的掃描面相對(duì)，但掃描 面之間應(yīng)存在一個(gè)較小的夾角，避免兩個(gè)雷達(dá)之間的回波產(chǎn)生干擾。第一組光電管C作為 車長(zhǎng)、寬、高測(cè)量傳感器，接收管和發(fā)送管分別安裝在第二個(gè)拱口兩側(cè)立柱上激光雷達(dá)的下 方合適位置，用W給激光雷達(dá)觸發(fā)信號(hào)，用W檢測(cè)半掛車車長(zhǎng)。第Ξ組光電管D1和第二組 光電管D2,作為軸距測(cè)量傳感器，其中第Ξ組光電管D1的接收管和發(fā)送管分別安裝在第二 個(gè)拱口兩側(cè)立柱上車長(zhǎng)測(cè)量傳感器的下方合適位置，第二組光電管D2安裝在第二個(gè)拱口 與第一個(gè)拱口之間，靠近第二個(gè)拱口的位置，發(fā)送管放于拱口立柱旁，接收管位于對(duì)應(yīng)檢測(cè) 通道中間，當(dāng)檢測(cè)半掛車的車輪通過(guò)光電管觸發(fā)信號(hào)給第一激光雷達(dá)A1，用W計(jì)算軸距。
[0019] 在激光雷達(dá)位置附近設(shè)置與其匹配的控制單元61、82、83，控制單元包括命令指揮 模塊、前端處理器，數(shù)據(jù)傳輸模塊。其中命令指揮模塊與觸發(fā)器電連接，接收觸發(fā)信號(hào)后驅(qū) 動(dòng)激光雷達(dá)進(jìn)行測(cè)距工作；所述前端處理器將激光雷達(dá)所獲數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，完成模數(shù)轉(zhuǎn) 換等工作；所述數(shù)據(jù)傳輸模塊將數(shù)據(jù)傳送至具有運(yùn)算能力的終端機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算。
[0020] 結(jié)合圖2,本發(fā)明系統(tǒng)中各數(shù)據(jù)的傳輸既可W通過(guò)有線傳輸、也可W無(wú)線傳輸。
[0021] 如圖3所示，測(cè)量半掛車車長(zhǎng)時(shí)，被測(cè)車輛半掛車部分通過(guò)車長(zhǎng)測(cè)量傳感器時(shí)，觸 發(fā)信號(hào)給激光雷達(dá)A1，激光雷達(dá)A1掃描車輛，通過(guò)計(jì)算雷達(dá)與車頭之間的距離和地面法向 量的夾角之間的乘積，找到最小值
車尾通過(guò)測(cè)量傳感器時(shí)，觸發(fā)信號(hào) 給車頭激光雷達(dá)，激光雷達(dá)A1掃描車輛，通過(guò)計(jì)算雷達(dá)與車頭之間的距離和地面法向