一种拖挂车轮廓及轴距自动测量系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种拖挂车轮廓及轴距自动测量系统，包括：拱门架，检测通道；距离测量单元，包括分别置于远端拱门架上端和近端拱门架两个立柱不同高度处的测距雷达；车长测量单元和车高测量单元，公用一第一触发器，在车头和车尾经过该触发器时分别产生一触发信号给距离测量单元；轴距测量单元，包括轴距触发器，该触发器每当车轮压过时分别产生一触发信号给置于远端拱门架上的激光测距雷达；车宽测量单元包括分别置于近端拱门架两个立柱上的第一测宽模块和置于待测车辆两侧且与第一测宽模块匹配的第二测宽模块，所述第一测宽模块和第二测宽模块之间通过信号的反射测量车宽。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种测量技术，特别时一种拖挂车轮廓及轴距自动测量系统。
技术介绍
随着经济的快速发展，我国每年新增拖挂车数量惊人，为防止部分拖挂车私自改装车辆尺寸，公安部交通管理局车辆管理处每年都必须对拖挂车进行外轮廓尺寸检测。当前采用的传统人工测量方法效率较低，人工成本较高，而且受被测拖挂车的复杂结构影响和受测量工具的制约，测量精度具有较大误差。这就迫切要求采用自动方法和自动装置对拖挂车外轮廓尺寸进行检测，既保证测量精度，又提高测量效率。为实现测量车辆尺寸的自动化监测，近年来也有一些针对客货车的自动测量方法和装置，但是还没有发现对拖挂车尺寸的自动化测量方法和装置。目前从已有的车辆检测方法和装置相关的资料以及相关专利资料查明，当前对车辆尺寸进行检测的测量系统主要包括激光扫描仪、可见光成像装置、光幕传感器阵列等。申请号为201210119598.7的中国专利公开了一种基于光幕的车辆尺寸自动测量系统及其测量方法，该系统需要多个光幕传感器阵列，结构复杂，功耗较大，此外一旦传感器阵列中有传感器损坏，不易检测和后期维修。申请号为201020645084.1的中国专利公布了一种利用激光扫描仪和成像装置的车辆尺寸自动检验测量装置，该装置以成像装置为主，激光扫描仪为辅，成本较高，结构复杂，而且图像易受到复杂背景、光线和阴影的影响，工作不稳定。申请号为201210175516.0的中国专利公开了一种利用激光雷达扫描进行车辆尺寸的测量方法和装置，该方法存在以下缺点：(1)不能检测车辆的轴距；(2)由于雷达安装位置的限制，在车辆宽度的扫描中存在死角，所测车辆宽度只是车辆上表面宽度，不一定是车辆的最大宽度。(3)不能对拖挂车进行测量；(4)该方法无法达到本申请查新项目的精度要求。总之，现有的车辆尺寸自动测量方法和装置成本较高，性能不全，可用性不高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种拖挂车轮廓尺寸的自动检测系统，对在室内或室外环境下，车辆低速通过检测装置后能够自动测量出拖挂车的长度、宽度、高度和轴距，测量误差精度在1％以内。一种拖挂车轮廓及轴距自动测量系统，包括检测通道、近端拱门架、远端拱门架、距离测量单元、车长测量单元、车高测量单元、轴距测量单元、车宽测量单元、处理单元。所述拱门架垂直于检测通道设置，检测通道穿过拱门架；所述距离测量单元包括包括三个激光测距雷达，分别置于远端拱门架上端中间位置和近端拱门架两个立柱的不同高度处；所述车长测量单元包括置于近端拱门架上端中间处的触发器，该触发器在车头和车位经过该触发器时分别产生一触发信号给置于远端拱门架上的激光测距雷达；所述车高测量单元与车长测量单元公用同一触发器，该触发器在车头经过该触发器时产生一触发信号给置于近端拱门架两个立柱的不同高度处的激光测距雷达；所述轴距测量单元包括置于检测通道上且靠近近端拱门架的轴距触发器，该触发器每当车轮压过时分别产生一触发信号给置于远端拱门架上的激光测距雷达；所述车宽测量单元包括分别置于近端拱门架两个立柱上的第一测宽模块和置于待测车辆两侧且与第一测宽模块匹配的第二测宽模块，所述第一测宽模块和第二测宽模块之间通过信号的反射测量车宽；所述处理单元用于根据激光测距雷达和测宽模块获取的数据获取车辆轮廓参数。所述第一测宽模块为对射型光电管的发射端，第二测宽模块为对射型光电管的接受端。所述第一测宽模块为反射型光电管的发射端，第二测宽模块为反射型光电管的接受端。所述第一测宽模块为反射型光电管的接收端，第二测宽模块为反射型光电管的发射端。该系统还包括置于远端拱门架上端的取证单元，用于录制测量车辆轮廓时车辆行进状态。所述第一触发器包括一组对射型光电管，分别安装在近端拱门架横梁中央和其在水平面上的投影位置。所述轴距触发器包括一组对射型光电管，发射光电管安装于拱门架立柱一侧，接收光电管安装于检测通道中间且靠近近端拱门架的位置。本技术明与现有技术相比，具有以下优点：(1)本技术方案结构简单，由距离传感器(激光雷达)和测量传感器(光电管)构成，安装位置方便，易于维护；(2)被测拖挂车只需低速通过检测通道即可，无需停留，车辆完全通过检测通道后即可得出测量结果，整个检测时间不会超过30秒，和人工测量相比，大大节约了人力成本和提高了时间效率；(3)利用安装在不同高度的2个激光雷达实现对不同高度拖挂车的高和宽的无死角准确测量；(4)利用安装在车头行进正前方的激光雷达精确测量运动中的拖挂车的长度和所有的轮系轴距；(5)测量精度通过误差分析和实验测试，在保证安装精度符合要求的情况下，各个值的测量误差能够控制在1％以内。下面结合说明书附图对本技术做进一步描述。附图说明图1是本技术第一种示例结构示意图。图2是本技术第二种示例结构示意图。图3是本技术第三种示例结构示意图。图4是本技术系统总体框架示意图。图5是车长测量原理图，其中(a)为车头通过入口时车长测量原理图，(b)为车尾通过入口时车长测量原理图。图6是车宽车高测量原理图。图7是轴距测量原理图，其中(a)为车头通过入口时车长测量原理图，(b)为车尾通过入口时车长测量原理图。具体实施方式如图1、2、3、4所示，该装置三个实例都由三个距离测量单元、两个车长测量控制单元、两个轴距测量控制单元、取证单元和综合数据处理单元组成，检测通道由两个平行且垂直于水平面的两个拱门架构成。一个激光雷达安装在远端拱门架横梁中央，两个雷达以不同高度安装在近端拱门架的两个立柱上。本专利技术方案将3个激光单线雷达分别安装在两个拱门架上，其中车头激光雷达为测量拖挂车车长和轴距的距离传感器，安装在远端拱门架的正中央位置，雷达的扫描面垂直于近端拱门架的横梁。两侧激光雷达为测量车宽和车高的距离传感器，分别安装在拱门的两个立柱上，安装高度不同。安装两侧激光雷达时，扫描面和立柱平行且两个雷达的扫描面相对，但扫描面之间应存在一个较小的夹角，避免两个雷达之间的回波产生干扰。一组对射型光电管安装在近端拱门架横梁中央和其在水平面上的投影位置。另一组对射型光电管安装在两个拱门架之间，靠近近端拱门架的位置，发射光电管安装于拱门架立柱一侧，接收光电管安装于检测通道中间，该接收光电管和远端拱门架上的激光雷达，以及近端拱门架横梁上光电管组成一个平面，该平面垂直于水平面。另外，图1示例1中近端拱门架一侧立柱上安装有两组对射型光电管的发射端，对应的接收光电管在车辆检测前安置在被检拖挂车车厢开始处和挂钩处的合适高度。图2示例2中近端拱门架一侧立柱上安装有两组反射型光电管的发射端，对应的反射端在车辆检测前安置在被测拖挂车车厢开始处和挂钩处。图3示例3中近端拱门架一侧立柱上安装一个范围较大的反射型光电管的反射端，车辆检测前将两个发射端分别安置在被检拖挂车车厢开始处和挂钩处。测量过程：被测拖挂车通过测量通道入口进入测量通道，当拖挂车车厢通过立柱上车长触发单元时，给车头距离测量单元一个触发信号，获得当前测量值L1，当拖挂车车厢尾通过横梁上车长触发单元时，车头距离测量单元获得一个测量值L2，软件通过这两个测量值可自动计算出拖挂车车长。当拖挂车挂钩触发立柱上轴距测量触发单元时，给车头距离测量单元第一个触发信号，获得当前测量距离Lz，当拖挂车每一组轮子压过地面轴距测量触发单元时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拖挂车轮廓及轴距自动测量系统，其特征在于，包括检测通道、近端拱门架、远端拱门架、距离测量单元、车长测量单元、车高测量单元、轴距测量单元、车宽测量单元、处理单元；所述拱门架垂直于检测通道设置，检测通道穿过拱门架；所述距离测量单元包括三个激光测距雷达，分别置于远端拱门架上端中间位置和近端拱门架两个立柱的不同高度处；所述车长测量单元包括第一触发器，该触发器在车头和车尾经过该触发器时分别产生一触发信号给置于远端拱门架上的激光测距雷达；所述车高测量单元与车长测量单元公用同一触发器，该触发器在车头经过该触发器时产生一触发信号给置于近端拱门架两个立柱的不同高度处的激光测距雷达；所述轴距测量单元包括轴距触发器，该触发器每当车轮压过时分别产生一触发信号给置于远端拱门架上的激光测距雷达；所述车宽测量单元包括分别置于近端拱门架两个立柱上的第一测宽模块和置于待测车辆两侧且与第一测宽模块匹配的第二测宽模块，所述第一测宽模块和第二测宽模块之间通过信号的反射测量车宽；所述处理单元用于根据激光测距雷达和测宽模块获取的数据获取车辆轮廓参数。

【技术特征摘要】
1.一种拖挂车轮廓及轴距自动测量系统，其特征在于，包括检测通道、近端拱门架、远端拱门架、距离测量单元、车长测量单元、车高测量单元、轴距测量单元、车宽测量单元、处理单元；所述拱门架垂直于检测通道设置，检测通道穿过拱门架；所述距离测量单元包括三个激光测距雷达，分别置于远端拱门架上端中间位置和近端拱门架两个立柱的不同高度处；所述车长测量单元包括第一触发器，该触发器在车头和车尾经过该触发器时分别产生一触发信号给置于远端拱门架上的激光测距雷达；所述车高测量单元与车长测量单元公用同一触发器，该触发器在车头经过该触发器时产生一触发信号给置于近端拱门架两个立柱的不同高度处的激光测距雷达；所述轴距测量单元包括轴距触发器，该触发器每当车轮压过时分别产生一触发信号给置于远端拱门架上的激光测距雷达；所述车宽测量单元包括分别置于近端拱门架两个立柱上的第一测宽模块和置于待测车辆两侧且与第一测宽模块匹配的第二测宽模块，所述第一测宽模块和第二测宽模块之间通过信号的反射测量车宽；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡云飞，唐振民，李纯圣，肖伟刚，
申请(专利权)人：南京理工大学，江苏清大维森科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32