一种集成汽车轮轴识别功能的激光扫描分车器及实现方法技术

本发明专利技术公开了一种集成汽车轮轴识别功能的激光扫描分车器及实现方法。分车器包括安装支架及安装在壳体内的旋转反射模块、测距模块、图像处理分析模块、主控模块和电源模块；通过电脉冲信号诱发激光发射器发出测距用的脉冲激光束，经由旋转反射机构转化成激光光束阵列实现对经过光束阵列的物体进行三维图像还原，再经对图像进行分析处理，从而实现分车，并得到车轴信息。本发明专利技术相对于传统的车辆分离器和轮轴识别装置，可以同时实现分车和轮轴识别两种功能，减少装置数量，易于现场安装施工，既降低了成本，也增加了灵活性；另外使用实时的图像扫描，也大大提高了检测和测量的精度。非接触式测量提高使用寿命且施工简易，拆装方便不受现场环境限制。

【技术实现步骤摘要】
一种集成汽车轮轴识别功能的激光扫描分车器及实现方法
本专利技术涉及智能交通领域，具体涉及到一种集成汽车轮轴识别功能的激光扫描分车器及实现方法。
技术介绍
近年来我国经济飞速发展，交通行业作为经济交流的纽带也随之显现出愈加重要的影响。与此同时各类相关问题也屡出不穷，尤其是超载问题，不仅对道路、桥梁造成损毁而且影响交通安全。为治理超载问题，高速称重变得尤为重要，而分车，测车轴类型，是称重系统的重要依托。目前高速称重系统中使用的车辆分离器主要为光栅式分离器，采用对射式原理，需要发射端和接收端分别安装在道路两侧对准后形成闭合光路。由于现场环境复杂，对准困难，体积较大容易倾倒倾斜，或有其他非影响性障碍物都会使设备造成误判；且线路较多，对施工和维护造成诸多不便。目前高速称重系统中使用轮轴检测设备多采用轮轴识别器。此类产品均属于接触式检测，导致设备容易损坏，使用年限低，而且安装时需破开路面或秤体，施工和安装过程复杂，后期维护成本高，费时费力。目前的分车、测车轴的相关设备多为单功能设备，使用过程中需要两种设备配合使用，增加设备数量的同时提高了设备故障率，且增加了成本投入。专利技术内容为了解决上述现有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成汽车轮轴识别功能的激光扫描分车器，其特征在于：包括安装壳体（2）的支架（1）及安装在壳体（2）内的旋转反射模块、测距模块、图像处理分析模块、主控模块和电源模块；所述旋转反射模块包括第一驱动电路和旋转反射机构；测距模块包括激光脉冲产生电路、激光发射单元、激光接收单元、放大整形电路、距离计算单元和第二驱动电路；所述图像处理分析模块包括三维图像存储单元、三维图像分析单元和串行通信接口；三维图像存储单元采用FLASH芯片，三维图像分析单元采用第一单片机，所述主控模块包括第二单片机、开关量输出单元和以太网通信接口；所述电源模块为主控模块、旋转发射模块、测距模块、图像处理分析模块提供工作电压；其中...

【技术特征摘要】
1.一种集成汽车轮轴识别功能的激光扫描分车器，其特征在于：包括安装壳体（2）的支架（1）及安装在壳体（2）内的旋转反射模块、测距模块、图像处理分析模块、主控模块和电源模块；所述旋转反射模块包括第一驱动电路和旋转反射机构；测距模块包括激光脉冲产生电路、激光发射单元、激光接收单元、放大整形电路、距离计算单元和第二驱动电路；所述图像处理分析模块包括三维图像存储单元、三维图像分析单元和串行通信接口；三维图像存储单元采用FLASH芯片，三维图像分析单元采用第一单片机，所述主控模块包括第二单片机、开关量输出单元和以太网通信接口；所述电源模块为主控模块、旋转发射模块、测距模块、图像处理分析模块提供工作电压；其中：主控模块的第二单片机分别与开关量输出单元和以太网通信接口连接；主控模块的第二单片机连接旋转反射模块的第一驱动电路，第一驱动电路连接旋转反射机构，旋转反射机构连接到主控模块的第二单片机；主控模块的第二单片机连接测距模块的第二驱动电路，第二驱动电路分别连接激光发射单元、距离计算单元，激光接收单元连接放大整形电路，放大整形电路连接距离计算单元，距离计算单元连接到主控模块的第二单片机；主控模块的第二单片机分别连接图像处理分析模块的FLASH芯片、第一单片机和串行通信接口，FLASH芯片与第一单片机连接，第一单片机连接串行通信接口；所述激光发射单元包括激光发射二极管（13）、发射透镜（14）、激光准直机构（15）；发射透镜（14）放置在激光发射二极管（13）的前面，激光准直机构（15）放置在发射透镜（14）前方；所述激光接收单元包括激光接收二极管(16)、接收滤光片（17）、接收透镜（18）、激光接收反射镜（19）；接收滤光片（17）和接收透镜(18)放置在激光接收二极管(16)前面，激光接收反射镜(19)放在接收透镜(18)后面，并且均和激光接收二极管（16）垂直，激光发射二极管（13）和激光接收二极管（16）并排放置。2.根据权利要求1所述的一种集成汽车轮轴识别功能的激光扫描分车器，其特征在于：所述旋转反射机构包括上旋转架（3）、镜片固定架（4）、大反射镜(6)、码盘(8)、盘齿轮(9)、直齿轮(10)、直流电机(11)、下定位座(12)；其中：上旋转架（3）上端与壳体（2）骨架通过轴承连接，下端与镜片固定架（4）进行固定连接；大反射镜（6）粘接在镜片固定架（4）的镜片安装面上；码盘（8）、盘齿轮（9）按照排列顺序依次通过螺丝固定在镜片固定架（4）的底部；下定位座（12）上端固定镜片固定架（4），下端固定在壳体（2）上，上旋转架（3）、镜片固定架（4）、大反射镜(6)、码盘(8)、盘齿轮(9)、下定位座(12)纵向同轴安装；直齿轮（10）与盘齿轮（9）进行啮合，二者旋转轴互相垂直；直流电机（11）转子与直齿轮（10）同轴连接，直流电机（11）底部固定在壳体（2）上；码盘（8）用于为主控模块提供旋转角度位置信息。3.根据权利要求1所述的一种集成汽车轮轴识别功能的激光扫描分车器，其特征在于：所述旋转反射机构包括上旋转架（3）、棱镜固定架（5）、多边形棱镜（7）、码盘(8)、盘齿轮(9)、直齿轮(10)、直流电机(11)、下定位座(12)；其中：上旋转架（3）上端与壳体（2）骨架通过轴承连接，下端与棱镜固定架（5）进行固定连接；多边形棱镜（7）粘接在棱镜固定架（5）的镜片安装面上；码盘（8）、盘齿轮（9）按照排列顺序依次通过螺丝固定在棱镜固定架（5）的底部；下定位座（12）上端固定棱镜固定架（5），下端固定在壳体（2）上，所述上旋转架（3）、棱镜固定架（5）、多边形棱镜（7）、码盘(8)、盘齿轮(9)、下定位座(12)纵向同轴安装；直齿轮（10）与盘齿轮（9）进行啮合，二者旋转轴互相垂直；直流电机（11）转子与直齿轮（10）同轴连接，直流电机（11）底部固定在壳体（2）上；码盘（8）用于为主控模块提供旋转角度位置信息。4.一种如权利要求1、权利要求2或权利要求3所述的集成汽车轮轴识别功能的激光扫描分车器的实现方法，其特征在于，有如下步骤：第一步：通电后，主控模块提供脉宽可调制的脉冲信号给旋转反射模块的第一驱动电路，第一驱动电路将脉宽可调制的脉冲信号进行放大后驱动旋转反射机构以一恒定转速旋转；同时主控模块采集旋转反射机构的角度位置信息，并以此角度位置信息为基准产生50KHz的电脉冲信号控制激光测距模块的激光发射单元发射出50KHz的激光光束；主控模块的第二单片机产生的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪奇，徐卫，黄彦奇，
申请(专利权)人：天津杰泰高科传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12