激光车型识别系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及公路运输车辆电子监控技术。用于识别运行道路上的单车、拖挂车和车型。由超声探测器、激光发射装置、激光接收装置和计算机终端处理器组成。超声探测器接收车辆回波信号，区分单车、拖挂车。激光发射装置、激光接收装置测量车轮边缘经过光束时刻，计算机终端处理器计算出车型底盘相关参数，选出与该组参数对应的车型参数，达到识别车型目的。可实现无接触全天候识别，无漏检，识别率达９７％。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

Laser vehicle type recognition system and method thereof

The invention relates to an electronic monitoring technology for road transport vehicles. Used to identify bicycles, trailers and vehicles on the road. The utility model is composed of an ultrasonic detector, a laser transmitting device, a laser receiving device and a computer terminal processor. The ultrasonic detector receives the echo signal of the vehicle. A laser emitting device, laser receiving device for measuring wheel edge after beam moment, computer processor calculates the vehicle chassis parameters, vehicle parameters corresponding to the selected set of parameters, achieve the recognition of objective models. Can be achieved without contact all-weather identification, no missing detection, recognition rate of 97%.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种公路运输车辆电子监控技术，包括由超声探测器、激光发射装置、激光接收装置和计算机终端处理器组成的识别系统，以及由单车、拖挂车识别方法和车型识别方法组成的车型识别系统的识别方法。现在车型识别系统及其方法，为录像识别。一类采用电视摄像的方法，对被拍摄的车辆录像进行处理，并与存储在微机中的标准录像进行比较，从而判别车型；另一类采用垂直排列的红外发光管对车辆轮廓进行测量，配合测速红外装置，测出车辆外形，从而判定车型。该两种录像处理方法，当车辆装载情况变化时，实际车型与标准车型往往有较大差异，改装车型更不规范。因而，利用标准录像进行判别的准确度较低，同时，这两种方法组成的系统较为复杂，造价昂贵，难以广泛推广。本专利技术的目的在于避免上述现有技术的不足之处，而提出一种。它能较准确的识别运行于道路上的车辆车型。本专利技术的目的可以通过以下措施来达到。车型识别系统由超声波探测器，激光发射装置、激光接收装置和计算机终端处理器组成。超声探测器为反射接收式，发射探测超声波经被测车辆反射回来后，接收超声回波，其探测距离为1.3米至3米。激光发射装置、激光接收装置位于超声探测器前后或后面，为双光束发射、接收单元。发射、接收单元分别于车辆行进道路左右两侧，每组发射、接收相对应，两组的光束在同一平面上，并与路面平行，发射和接收单元间距为5米至10米，其光束与行进车辆道路方向α为30度至60度夹角，两组测量光束之间距离L0为0.3米至1米，两组光束距地面高度为0.05米至0.3米。每组激光光束发射功率为3毫瓦至10毫瓦，激光波长0.6微米至1.1微米。计算机终端处理器由计算器、选址器、存储器和控制器构成。该车型识别系统的识别方法包括单车、拖挂车和车型识别方法。超声探测器为反射接收式，输出连续信号，运行于道路上的车辆反射接收到回波信号，对单车、拖挂车接收到连续电压信号，对于两辆分离的单车接收到非连续信号，则区分单车、拖挂车。对于机动车辆而言，车型、载重量和载客量等主要取决于车辆底盘的相关特性参数，如车轮测量投影、前后轴距、左右轮距。激光发射装置、激光接收装置由两组光束组成，每组光束与行进车辆的道路夹角为α，两组光束间距L0。相邻四轮的前后边缘经过两束激光的时刻分别为T11、T12……T44。车型相关特性参数如下计算车轮速率Vi＝{/}/2车轮投影TYi＝(Ti2-Ti1)Vi×tgα前后轴距ZJ＝/16左右轮距LJ1＝/8LJ2＝/8i＝1，2，3，4对应前左、前右、后左、后右四个车轮预先把车型相关特性参数对应的有关车型参数、载重量、载客量存储在计算机终端处理器的存储器中，在计算机终端处理器的控制器控制下，在计算器完成车型相关特性参数计算，通过选址器从存储器选出与该组车型相关特性参数对应的车型参数、载重量和载客量信号。完成车型识别。由于上述解决方案采用超声探测器区别单车、拖挂车，激光发射装置、激光接收装置探测车型，对运行于道路上的车辆识别实现非接触测量，准确度高，设备简单，不需在被测车辆上设置合作标志，不受人为因素影响，全天候测量，便于实现自动征收费用和管理。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明附图说明图1车型识别系统道路布置2超声探测器回波信号3激光发射、接收信号4计算机终端处理器方框5计算机终端处理器信号流程1所示车型识别系统道路布置图中，超声探测器为反射接收式，于道路行进的车辆垂直放置，其探测超声频率为40千赫，探测距离为2.5米。双光束激光发射装置、激光接收装置位于被测车辆行进道路的左右两侧斜对应排放，两束光束在同一平面上，同路面平行。两光束间距L0＝0.5米，光束与车辆行进方向为α＝45度夹角，与地面高度为0.2米，激光波长为1.06微米，每组激光发射功率为5毫瓦。激光发射装置为处于大气窗口的半导体激光器，调制发射和接收信号解调的方式，提高抗干扰能力。激光接收装置为高灵敏度的光电探测和小孔径光缆，以提高检测精度。图2所示超声探测器回波信号图，从图中可明确看出运行于道路上的车辆反射接收到的回波信号，单车、拖挂车接收到连续电压信号，两辆分离的单车接收到非连续信号，其拖挂车接收到的回波信号持续时间大于单车接收到的回波信号1.5倍以上，以区分单车、拖挂车。图3所示为激光发射接收装置信号图，根据行车方向，T11为前左轮前沿经光束1T12为前左轮后沿经光束1T13为前左轮前沿经光束2T14为前左轮后沿经光束2T21为前右轮前沿经光束1T22为前右轮后沿经光束1T23为前右轮前沿经光束2T24为前右轮后沿经光束2T31为后左轮前沿经光束1T32为后左轮后沿经光束1T33为后左轮前沿经光束2T34为后左轮后沿经光束2T41为后右轮前沿经光束1T42为后右轮后沿经光束1T43为后右轮前沿经光束2T44为后右轮后沿经光束2为简化设计，一般设光束与车辆行进道路成45度夹角，则tgα＝1，则以上计算车轮投影公式可简化。图4所示计算机终端处理器方框图，图5计算机终端处理器信号流程图，激光发射接收装置检测相邻四轮的前后边缘经过两束激光的时刻T11、T12……T44与原始初设值L0、α，输入计算机终端处理器的计算器中，在控制器控制下算出车型相关特性参数TY、ZJ、LJ1、LJ2，经选址器在存储器中选出该组车型相关特性参数对应的车型参数、载重量和载客量信号。图5计算机终端处理器信号流程图用图表达出其信号流程。该车型识别系统及其方法经实地检测，在日车流量6000～8000辆条件下，可全天候工作，无一漏检，实现动态条件下的车辆识别。当把被检测车型分为以下五类的条件下1.2吨以下货车或1 6座以下客车；2.2吨至7吨货车或1 6座至40座客车；3.7吨至12吨货车或40座以上客车；4.12吨至20吨货车；5.20吨以上货车；其识别率达97％。权利要求1.一种车型识别系统，由超声探测器、激光发射装置、激光接收装置和计算机终端处理器构成。2.根据权利要求1所述的车型识别系统，其超声探测器为对射接收式，置于道路一侧，探测距离为1.3米至3米。3.根据权利要求1所述的车型识别系统，其激光发射装置、激光接收装置位于超声探测器前面或后面，为双光束发射和接收单元，分别位于车辆行进道路左右两侧，每组发射，接收相对应，两组的光束在同一平面，并与路面平行，发射和接收单元间距为5米至10米，其光束与行进车辆道路方向成α为30度至60度夹角，两束测量光束之间距离L0为0.3米至1米，两组光束距离地面高度为0.05米至0.3米，每组光束发射功率3毫瓦至10毫瓦，激光波长0.6微米至1.1微米。4.根据权利要求1所述的车型识别系统，其计算机终端处理器，由计算器、选址器、存储器和控制器构成。5.一种车型识别系统的识别方法，包括单车、拖挂车识别方法和车型识别方法。6.根据权利要求5所述的车型识别系统的识别方法，其单车、拖挂车识别方法如下超声探测器为反射接收式，对单车、拖挂车接收到连续电压信号，对于两辆分离的单车接收到非连续信号。7.根据权利要求5所述的车型识别系统的识别方法，其车型识别方法如下激光发射装置和激光接收装置由两组光束组成，每组光束与行进车辆的道路夹角为α，两组光束间距L0，相邻四轮的前后边缘经过两束激光的时刻分别为T11、T12……T44，车型相关特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车型识别系统，由超声探测器［１］、激光发射装置［２］、激光接收装置［３］和计算机终端处理器［４］构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈为民，樊青海，李合林，曹金海，宋青存，陈根座，陈乃平，林昕，薛宝庆，黄海霞，杨青海，职连杰，吴翔，尼玉东，
申请(专利权)人：中原光电测控技术公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]