[發明專利]用于檢測車輪的方法和設備

無效

• 申請號: 201210192512.3
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN102841339A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: O·納格
• 申請（專利權）人: 卡波施交通公司
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S13/58
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 侯海燕

技術領域

本發明涉及用于檢測沿行進方向在道路上行進并且其車輪從車身向下突出并在車身的水平處至少部分地橫向露出的車輛的車輪的方法。

背景技術

大量的應用關心車輛車輪的檢測。因此，為了例如監視邊界或者啟動諸如觸發報警、打開燈、打開路障、出于監視目的拍攝照片等的某些動作，可以從車輪的識別確定地推斷正在給定的交通區域上行駛。當代的交通收費系統也經常使收費計算基于車軸的數量，使得車輪（輪軸）的檢測也可以成為養路費或停車收費系統的重要基礎。

從DE?102008037233A1已知，運動車輛的車輪的基于它們的切向速度的水平分量的檢測，這與車輛的其余部分的檢測不同，并帶來雷達測量束的相應的多普勒頻移。出于該目的，使用利用雷達束波瓣照射通過車輛的下部區域并且從返回的頻率混合確定在車輪的位置處具有信號最大值的單個速度測量信號的雷達速度測量單元。信號曲線中的這種最大值的自動檢測需要極值的信號分析搜索，并相應地較為復雜。另外，牽引車輛及其拖車之間的間隙會錯誤地表明信號最大值和中間“錯誤”最大值，這導致錯誤的車輪檢測。

發明內容

本發明的目的為創建可比已知的方案更簡單地實現的用于車輪檢測的方法和設備。

利用由以下步驟表征區別的方法，在本發明的第一方面中實現該目的：

從道路的路邊并且相對于行進方向傾斜地將具有頻率的已知時間演進（progression）（隨時間的演進）的集中電磁測量束發射到高于道路預定的距離的區域上，

接收被通過車輛反射的測量束并且記錄其頻率相對于已知的演進的時間演進，和

將在車輛通過的時間段內記錄的演進中出現的矩形脈沖檢測為車輪。

本發明基于這樣一種認識，即，旋轉車輪在定義的預定的高度處（即如果車輪在該高度上“被切割”）的切向速度的水平分量在車輪的整個通過期間是恒定的，并且，除非車輪精確地在其軸的水平處被入射，該水平分量與車輪速度不同，使得簡單的矩形脈沖檢測足以確定地檢測旋轉車輪。出于這種目的，為了在車身或旋轉車輪上產生盡可能小的入射點或測量點，使用集中的測量束。如果使用最小的可能的入射點或測量點，那么可以忽略諸如當測量車輛運動矢量的橫向投影分量時出現的那些對于測量的其它影響。過大的入射點或測量點會由于不同的投影角度導致接收信號的頻率范圍加寬。可例如通過使用激光束作為測量束或通過極高頻率雷達束實現該集中，極高頻率雷達束優選處于高于70GHz的范圍中，諸如用作防碰撞系統或車道交叉報警系統的車輛領域中的長程雷達傳感器的那些。這種高頻率雷達束可通過適當的定向天線、天線陣列或雷達透鏡被強烈地集中，使得它們在車身或車輪上的入射區域具有幾厘米的直徑。

術語“集中”測量束在本說明書中被理解為具有幾度、優選小于1°（與小于0.00024sr對應）的束擴展（孔徑角）的測量束，使得，在激光雷達或雷達裝置與掃描的車輛之間的距離上，實現車輛上最大直徑在厘米范圍內的入射點，最大直徑優選小于5cm、特別優選小于2cm。

可通過檢測其間主要是基本上恒定的頻率的兩個連續的交變頻率臺階以特別簡單的方式實現記錄的接收頻率演進中的矩形脈沖的檢測。

在第二方面中，本發明創建一種用于檢測沿行進方向在道路上行進并且其車輪從車身向下突出并至少部分地橫向露出的車輛的車輪的設備，其特征在于：

將具有頻率的已知的時間演進的集中電磁測量束發射到目標上并且記錄從目標反射的測量束的頻率的時間演進的多普勒激光雷達或雷達，

其中，測量束從道路的路邊取向到高于道路預定的距離的區域上并且相對于行進方向傾斜，和

將在車身通過的時間段內記錄的演進中出現的矩形脈沖檢測為車輪的下游估計單元。

關于根據本發明的設備的優點，讀者參照根據本發明的方法的以上的討論。

附圖說明

參照附圖，方法和設備的進一步特征和優點從優選的示例性實施例的以下的描述將變得十分明顯，其中：

圖1以示意性立體圖示出本發明的設備；

圖2示出通過車輛上的集中的測量束的幾個示例性掃描演進；

圖3示出圖2的掃描演進的接收頻率或速度的確定的演進的定時圖；和

圖4詳細示出旋轉車輪上的速度演進。

具體實施方式

在圖1中，車輛1沿行進方向3在道路2上運動。車輛1具有從車輛2的車身5向下突出并且同時至少部分地在車身的開口中在車身側面露出（即可從側面看到）的車輪4。