一种脉冲式机动车速度与加速度检测装置，包括支架、高分辨率线阵CCD模块及防护筒，所述支架顶部设有高分辨率CCD模块，所述高分辨率线阵CCD模块包括微处理器，模数转换器，线阵CCD芯片，镜头；所述线阵CCD芯片内部设有传感单元；所述防护筒包括防护镜、摆动电机、清洗刷、干燥盒、清洗剂盒、太阳能电池板和中央处理器，所述防护镜设于防护筒一端面，所述防护筒另一端面设有与高分辨率CCD模块轮廓相适配的橡胶圈，所述干燥盒设于防护筒内壁，所述太阳能电池板固定于防护筒外壁中部，所述清洗剂盒和摆动电机均设于防护筒靠近防护镜边缘处，所述清洗刷根部设于摆动电机输出轴，所述清洗刷与防护镜无缝隙贴合。
A Pulse Vehicle Speed and Acceleration Detection Device
【技术实现步骤摘要】
一种脉冲式机动车速度与加速度检测装置
本技术涉及机动车速度与加速度检测领域，特别涉及一种脉冲式机动车速度与加速度检测装置。
技术介绍
检测在道路上行驶的机动车速度和加速度具有广泛的应用需求，特别是在道路限速管控、机动车尾气遥测等领域。目前应用较多的以雷达测速装置为主，还有一些以激光、地感线圈等为技术原理的测速装置及方法，其中雷达测速和地感线圈的方法存在检测速度慢，无法在短距离内测量车辆行驶加速度的不足；激光的方法存在路面震动、激光光斑大小不同等影响测量精度的问题。特别是在机动车尾气遥测应用上，机动车的加速度值直接影响到尾气检测的有效性，所以研究更快速可靠的机动车速度与加速度检测装置非常有必要，而大部分检测装置都是长期置于室外，没有有效的防护措施保护镜头，使用时间较长会导致镜头表面脏乱不堪，影响其正常监测和使用寿命。
技术实现思路
本技术提供一种脉冲式机动车速度与加速度检测装置，已解决上述
技术介绍
中提出的现有检测装置问题。为解决上述技术问题，本技术采用了以下方案：一种脉冲式机动车速度与加速度检测装置，包括支架、线阵CCD模块及防护筒，所述支架设于道路一侧，所述支架顶部设有线阵CCD模块，所述线阵CCD模块包括微处理器，模数转换器，线阵CCD芯片，镜头；所述线阵CCD芯片内部设有传感单元；所述防护筒包括防护镜、摆动电机、清洗刷、干燥盒、清洗剂盒、太阳能电池板和中央处理器，所述防护镜设于防护筒一端面，所述防护筒另一端面设有与线阵CCD模块轮廓相适配的橡胶圈，所述干燥盒设于防护筒内壁，所述太阳能电池板固定于防护筒外壁中部，所述清洗剂盒和摆动电机均设于防护筒靠近防护镜边缘处，所述清洗刷根部设于摆动电机输出轴，所述清洗刷与防护镜无缝隙贴合，所述摆动电机、清洗剂盒和太阳能电池板均与中央处理器电连接，所述中央处理器控制清洗盒的出剂量、摆动电机的摆动频率和摆动时间。本技术的工作原理是：将支架设于道路一侧，然后把高分辨率线阵CCD模块安装在支架上，根据安装高度调节镜头使线阵CCD芯片的像元1到像元n正好可以采集到路面测量区域范围内的信号，路面测量区域一般是1米到5米之间，此时路面测量区域可以看做被等分成n个小区域，每个小区域沿车行方向的长度为测量区域范围除以n的值，并且每个小区域被映射到线阵CCD芯片对应的像元上，微处理器按照一定的周期T控制线阵CCD芯片对路面测量区域进行光电信号转换，再由模数转换器将线阵CCD芯片输出的模拟信号转换成数字信号发送给微处理器，微处理器将实时采集到的一组信号与之前采集到的信号进行对比，若信号无明显变化则取代前一组信号作为背景保存，当有车辆驶入路面测量区域S时，所到位置的路面会被遮挡，从而引起线阵CCD芯片中对应像元所采集信号的突变，微处理器通过对采集到的当前信号与前一组信号进行对比，可以确定此次发生信号突变的像元序号，从而可以确定车辆当前所在的位置，微处理器将当前一组信号进行保存，随着车辆继续行驶，会引起路面测量区域S中更多位置信号的突变，微处理器继续按照周期T启动一次采集，把采集到的信号再与上一次保存的信号进行对比，确定此次发生信号突变的像元序号，可以确定车辆当前所在的位置，微处理器将当前一组信号进行保存，如此循环，高分辨率线阵CCD模块通过连续采集路面测量区域的变化信息，不断记录更新车辆所处的位置，直到车辆驶离路面测量区域，根据连续记录下来的车辆行驶的不同位置，以及信号采集周期T，即可计算出车辆通过路面测量区域时的速度和加速度；所述太阳能电池板在阳光的照射下发电驱动通过中央处理器驱动摆动电机带动清洗刷，达到清洗防护镜的目的，从而保证高分辨率线阵CCD模块内镜头的正常检测来往车辆，中央处理器还可以控制清洗剂盒的清洗液，使得清洗效果更好。进一步地，作为优选技术方案，所述支架包括立杆和横杆，所述立杆底端固定在道路一侧，立杆顶端连接有横杆，所述横杆向着道路另一侧延伸。进一步地，作为优选技术方案，所述横杆的长度不小于道路宽度的0.5倍，提高检测镜头的覆盖范围，面对多车道时，可以有效的增大检测范围，如横杆长度小于道路的0.5倍，本技术只能检测到靠近立杆道路上的车辆，而其他车道上的机动车无法检测。进一步地，作为优选技术方案，所述横杆与地面的垂直高度在4.5米至8米，提高检测镜头的覆盖范围，可以同时检测更多的车辆。进一步地，作为优选技术方案，所述高分辨率CCD模块设于横杆上，所述微处理器控制线阵CCD芯片的工作，模数转换器将线阵CCD芯片输出的模拟信号转换成数字信号发送给微处理器，镜头用于调节路面测量区域的范围。进一步地，作为优选技术方案，所述线阵CCD芯片的传感单元由一组n个像元组成，n的值由采用的CCD具体型号确定，n值越大分辨率越高，效果越好，测量精度越高。进一步地，作为优选技术方案，所述清洗刷长度与防护镜直径相同，可以最大范围的清洗防护镜，为防护筒内部的镜头提供广阔的监测视野。进一步地，作为优选技术方案，所述干燥盒内设有硅胶颗粒或其他干燥剂，保持整个防护罩内的干燥性，保证电机及中央处理器的正常工作。进一步地，作为优选技术方案，所述中央处理器集成了定时器、PLC控制器、继电器及微型蓄电池，实现防护筒能够长时间脱离人工的养护，节省成本。本技术相比于现有技术，具有以下有益效果是：(1)、高分辨率CCD模块内模数信号的快速转换，有效的提高了整个装置检测速度；(2)、本技术的检测区域只要1米到5米之间，可以实现短距离内测量车辆行驶速度和加速度；(3)、本技术采用镜头成像，直接将图像信号转换为数字信号，完全数模转换，不会受地面道路震动及其他外力的影响，极大的提高了测量精度；(4)、外部防护筒的设置，有效的保护镜头表面的清洁度，从而保证本技术能长时间的工作、脱离人工养护，进而节约成本。附图说明图1机动车速度与加速度检测装置结构示意图；图2高分辨率线阵CCD模块构成示意图；图3机动车速度与加速度检测过程示意图；图4防护罩结构图。附图中标记及相应的零部件名称：1-防护筒、2-高分辨率CCD模块、3-干燥盒、4-摆动电机、5-清洗刷、6-防护镜、7-清洗剂盒、8-中央处理器、9-太阳能电池板、10-横杆、11-支架、12-立杆具体实施方式下面结合实施例及附图，对本技术作进一步的详细说明，但本技术的实施方式不限于此。实施例1如图1-4所示所述一种脉冲式机动车速度与加速度检测装置，包括支架11、高分辨率线阵CCD模块2及防护筒1，所述支架11设于道路一侧，所述支架11顶部设有高分辨率CCD模块2，所述高分辨率线阵CCD模块2包括微处理器201，模数转换器202，线阵CCD芯片203，镜头204；所述线阵CCD芯片203内部设有传感单元；所述支架11设于道路一侧，然后把高分辨率线阵CCD模块2安装在支架11顶部，根据安装高度调节镜头204使线阵CCD芯片203的像元1到像元n正好可以采集到路面测量区域S范围内的信号，此时路面测量区域S可以看做被等分成n个小区域，每个小区域沿车行方向的长度为并且每个小区域被映射到线阵CCD芯片203对应的像元上；微处理器201按照一定的周期T控制线阵CCD芯片203对路面测量区域S进行光电信号转换，再由模数转换器202将线阵CCD本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种脉冲式机动车速度与加速度检测装置，包括支架(11)、高分辨率线阵CCD模块(2)及防护筒(1)，其特征在于：所述支架(11)设于道路一侧，所述支架(11)顶部设有高分辨率线阵CCD模块(2)，所述高分辨率线阵CCD模块(2)包括微处理器(201)，模数转换器(202)，线阵CCD芯片(203)，镜头(204)；所述线阵CCD芯片(203)内部设有传感单元；所述防护筒(1)包括防护镜(6)、摆动电机(4)、清洗刷(5)、干燥盒(3)、清洗剂盒(7)、太阳能电池板(9)和中央处理器(8)，所述防护镜(6)设于防护筒(1)一端面，所述防护筒(1)另一端面设有与高分辨率线阵CCD模块(2)轮廓相适配的橡胶圈，所述干燥盒(3)设于防护筒(1)内壁，所述太阳能电池板(9)固定于防护筒(1)外壁中部，所述清洗剂盒(7)和摆动电机(4)均设于防护筒(1)靠近防护镜(6)边缘处，所述清洗刷(5)根部设于摆动电机(4)输出轴，所述清洗刷(5)与防护镜(6)无缝隙贴合，所述摆动电机(4)、清洗剂盒(7)和太阳能电池板(9)均与中央处理器(8)电连接，所述中央处理器(8)控制清洗剂盒(7)的出剂量、摆动电机(4)的摆动频率和摆动时间。...
【技术特征摘要】
1.一种脉冲式机动车速度与加速度检测装置，包括支架(11)、高分辨率线阵CCD模块(2)及防护筒(1)，其特征在于：所述支架(11)设于道路一侧，所述支架(11)顶部设有高分辨率线阵CCD模块(2)，所述高分辨率线阵CCD模块(2)包括微处理器(201)，模数转换器(202)，线阵CCD芯片(203)，镜头(204)；所述线阵CCD芯片(203)内部设有传感单元；所述防护筒(1)包括防护镜(6)、摆动电机(4)、清洗刷(5)、干燥盒(3)、清洗剂盒(7)、太阳能电池板(9)和中央处理器(8)，所述防护镜(6)设于防护筒(1)一端面，所述防护筒(1)另一端面设有与高分辨率线阵CCD模块(2)轮廓相适配的橡胶圈，所述干燥盒(3)设于防护筒(1)内壁，所述太阳能电池板(9)固定于防护筒(1)外壁中部，所述清洗剂盒(7)和摆动电机(4)均设于防护筒(1)靠近防护镜(6)边缘处，所述清洗刷(5)根部设于摆动电机(4)输出轴，所述清洗刷(5)与防护镜(6)无缝隙贴合，所述摆动电机(4)、清洗剂盒(7)和太阳能电池板(9)均与中央处理器(8)电连接，所述中央处理器(8)控制清洗剂盒(7)的出剂量、摆动电机(4)的摆动频率和摆动时间。2.根据权利要求1所述的一种脉冲式机动车速度与加速度检测装置，其特征在于：所述支架(11)包括立杆(12)和横杆(10)，所述立杆(12)底端固定在道路一侧，立杆(12)顶端...
【专利技术属性】
技术研发人员：王振生，
申请(专利权)人：北京中环高科环境治理有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11
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