[發(fā)明專利]基于光幕的車輛尺寸自動測量系統(tǒng)及其測量方法

有效

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• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN102620662A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設計）人: 劉征
• 申請（專利權）人: 無錫普智聯(lián)科高新技術有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

1.一種基于光幕的車輛尺寸自動測量系統(tǒng)，其特征在于：由測量主機、信號采集裝置和光幕傳感器陣列連接構成，所述的光幕傳感器陣列是由測高光幕傳感器、測寬光幕傳感器、測長光幕傳感器構成的立體結構，測高光幕傳感器、測寬光幕傳感器、測長光幕傳感器的輸出端與信號采集裝置相連接，測量主機接收光幕傳感器陣列傳送的檢測信號后計算待測車輛高度、車輛寬度、長度。

2.根據權利要求1所述的基于光幕的車輛尺寸自動測量系統(tǒng)，其特征在于：所述的測高光幕傳感器包括一個發(fā)光器L1和與其對應的收光器S1，該測高光幕傳感器相對安裝在垂直于地面的Z軸平面內；所述的測長光幕傳感器包括二個發(fā)光器L2、L3和與其對應的二個收光器S2、S3，二個發(fā)光器L2、L3和二個收光器S2、S3分別相對安裝在平行于地面的X軸平面內；所述的測寬光幕傳感器包括二個發(fā)光器L4、L5和二個收光器S4、S5，二個發(fā)光器L4、L5和二個收光器S4、S5分別相對安裝在垂直于Z軸并且由X軸、Y軸組成的上、下二個平面之間。

3.根據權利要求1或2所述的基于光幕的車輛尺寸自動測量系統(tǒng)，其特征在于：所述的光幕傳感器陣列還包括一個測位姿光幕傳感器，該測位姿光幕傳感器包括兩排相互平行的測寬光幕傳感器，每排測寬光幕傳感器的安裝位置為：在由Y軸、X軸組成的平面上沿X軸方向畫一條中心線，沿中心線兩側前后錯落各排放各一組光幕傳感器，兩組光幕傳感器之間沿X軸方向平行；沿Y軸方向、以中心線為界相互之間隔開一段距離，形成一個長條形狀的沿X軸方向的無光幕區(qū)域。

4.根據權利要求3所述的基于光幕的車輛尺寸自動測量系統(tǒng)，其特征在于：所述的信號采集裝置用內置方法插裝于測量主機內并通過串口與測高光幕傳感器、測寬光幕傳感器、測長光幕傳感器及測位姿光幕傳感器相連接。

5.根據權利要求3所述的基于光幕的車輛尺寸自動測量系統(tǒng)，其特征在于：所述的信號采集裝置用外置方法通過串口或網絡接口與測量主機相連接并通過串口與測高光幕傳感器、測寬光幕傳感器、測長光幕傳感器及測位姿光幕傳感器相連接。

6.根據權利要求1或2所述的基于光幕的車輛尺寸自動測量系統(tǒng)，其特征在于：所述的測量主機還與一車位檢測傳感器相連接用于檢測是否有待測車輛以控制信號采集器的工作。

7.根據權利要求1至6任一項所述系統(tǒng)的測量方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：通過預先埋設的車位檢測傳感器，檢測是否有待測車輛；

步驟2：如果檢測到待測車輛，信號采集器將觸發(fā)光幕傳感器陣列開始工作；

步驟3：當待測車輛進入光幕傳感器陣列時，在一個采集周期內通過測高光幕傳感器、測位姿光幕傳感器和測寬光幕傳感器采集相應的信號并傳送給測量主機，由測量主機測量車輛高度、車輛位姿和車輛寬度；

步驟4：當待測車輛處于靜止狀態(tài)且落入測量車輛長度的光幕區(qū)域時，測長光幕傳感器采集信號并傳送給測量主機，由測量主機進行測量車輛長度。

8.根據權利要求7所述的基于光幕的車輛尺寸自動測量方法，其特征在于：所述步驟3中測量車輛高度的方法是：當待測車輛進入測高光幕傳感器范圍時，沿Z軸方向被遮擋光軸的最高位置；

所述步驟3中測量車輛位姿通過以下數(shù)學模型計算得到：

tagθ＝(H2-H1)/LT1

式中：θ為車輛位姿，H1為中心線到a點的距離，a點為一個測位姿光幕傳感器光幕沿Y軸方向上最大值；H2為中心線到b點的距離，b點為另一測位姿光幕傳感器沿Y軸方向上最大值；LT1為兩個測位姿光幕傳感器的距離；

所述步驟3中測量車輛寬度W通過以下計算模型得到：

W＝cosθ*LT4

其中，θ為車輛位姿，LT4的長度值等于a、d之間的距離，a、d為沿Y軸方向光幕被遮擋光軸的最小值和光幕被遮擋光軸的最大值。

9.根據權利要求7所述的基于光幕的車輛尺寸自動測量方法，其特征在于：所述步驟4中測量車輛長度LT采用以下數(shù)學模型計算得到：

LT＝ST2/cosθ

式中，ST2＝ST-ST1，ST值等于沿X軸方向a、b之間的距離，a為沿X軸方向光幕的最小值，b為沿X軸方向光幕的最大值；

ST1＝sinθ*W，W為車輛寬度。