[發(fā)明專利]一種車輛行駛動態(tài)測量系統(tǒng)及其測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710557249.6
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107228628A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設計）人: 王文逾;呂俊哲;張國華;程保喜;高晶;劉濤;王遠明;楊常華;張建清;趙向南;尉東曉;劉衛(wèi)軍
• 申請（專利權）人: 山西省自動化研究所
• 主分類號: G01B11/04
• 分類號: G01B11/04;G01G19/03;G01G19/52
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙)11435
• 代理人: 申紹中

技術領域

本發(fā)明涉及公路交通運輸超限檢測領域，尤其涉及一種車輛行駛動態(tài)測量系統(tǒng)及其測量方法。

背景技術

近年來，隨著公路交通運輸?shù)目焖侔l(fā)展，運輸車輛中大型貨運車輛、帶掛汽車和集裝箱運輸車的數(shù)量和比重不斷增加。受經(jīng)濟結構和利益驅動的雙重影響，部分運輸車輛為了片面追求利潤，私自對車輛的車廂尺寸進行過度改裝，導致出現(xiàn)了普遍的超限運輸現(xiàn)象。超限運輸危害巨大，嚴重破壞了公路和橋梁基礎設施，縮短了公路和橋梁的使用壽命，同時給交通安全帶來極大的事故隱患。目前，我國對車輛超限檢測做了大量的研究，檢測方法由人工化轉向自動化，隨著各種新檢測技術的出現(xiàn)，以及對檢測技術要求的提高，傳統(tǒng)的人工測量效率低、測量誤差大、不能滿足現(xiàn)代自動化檢測的需求。新檢測技術中微波測量、紅外測量、超聲波測量，技術先進，但測量方法的使用均受環(huán)境限制，測量結果波動較大，激光測量憑借其具有良好的分辨率與靈敏度探測，系統(tǒng)的程序簡單，處理速度快，受到了廣泛應用。但現(xiàn)有激光測量車輛長寬高及傳統(tǒng)稱重的方案還存在著較大缺陷：首先是在同一車道車輛的長寬高不能同時測量，需要測量完寬高后再測量長度，檢測時間長；其次是測量車輛的長寬高，需要安裝多個激光掃描傳感器，安裝復雜，成本較高；三是車輛外輪廓與重量不能同時測量，需要測量寬高后駛入測重裝置，限制車輛通行速度，降低了檢測效率；同時，使用傳統(tǒng)的稱重裝置，車輛容易出現(xiàn)作弊行駛，導致測量數(shù)據(jù)不準確。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的是克服上述已有技術的不足，提供一種測量精度高、性能穩(wěn)定、安裝方便、利用二維激光掃描傳感器與分體錯位式稱重衡有機結合的方式動態(tài)快速測量車輛的外形尺寸以及重量的車輛行駛動態(tài)測量系統(tǒng)及其測量方法，并能夠將檢測結果輸出到的LED顯示器上進行判斷車輛是否超限。

本發(fā)明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

本發(fā)明車輛行駛動態(tài)測量系統(tǒng)，包括第一激光掃描傳感器、第二激光掃描傳感器、L型立桿、主控制器、分體錯位式稱重衡和LED顯示器；L型立桿包括橫梁和豎桿；豎桿裝在路邊，橫梁裝在豎桿頂部并與地面相互平行；橫梁與地面之間的距離設在6m-7m；在橫梁上裝有第一激光掃描傳感器，第一激光掃描傳感器的安裝位置在每條車道中心線正上方，在豎桿上裝有第二激光掃描傳感器,第二激光掃描傳感器距地面3m-3.5m；第一激光掃描傳感器的掃描平面垂直于地面及車輛行駛方向；第二激光掃描傳感器的掃描平面與豎桿的夾角為28°-32°且與車道中心線相交；LED顯示器、L型立桿、主控制器位于一條直線上，且該直線與車道行駛方向平行；LED顯示器放置在待測車輛駛出端的一側且與L型立桿相距30m-35m；主控制器放置在LED顯示器與L型立桿之間；分體錯位式稱重衡安裝在車道中間地面上且垂直于車輛行駛方向，分體錯位式稱重衡位于L型立桿與主控制器之間，分體錯位式稱重衡的稱臺板邊緣與第一激光掃描傳感器的掃描平面相交；主控制器通過網(wǎng)線與第一激光掃描傳感器以及第二激光掃描傳感器相連，主控制器通過RS232/RS485串口線與分體錯位式稱重衡以及LED顯示器相連。

所述激光掃描傳感器的型號為 LMS 型雙脈沖激光測距傳感器。該設備是一種非接觸型測距儀器，利用時間飛行時間原理來獲取被測目標到測距儀之間的距離；主控制器為嵌入式工控機，選用FUSHENGTEK的工業(yè)BOX，該設備是一種加固的增強型工業(yè)計算機，具有控制、通訊和數(shù)據(jù)處理功能；分體錯位式稱重衡將一塊常用稱臺板分成尺寸為1.75m*0.7m的兩塊稱臺板, 兩個稱臺板前后錯位0.2m-0.22m設置，每塊稱臺板安裝四個稱重傳感器，每一個稱重傳感器支撐在基座上且均勻分布在稱臺板下面的直角處。

利用上述車輛行駛動態(tài)測量系統(tǒng)進行車輛行駛動態(tài)測量方法：包括車輛長、寬、高的測量與車輛重量的測量；采用第一激光掃描傳感器測量車輛寬高信息，采用第二激光掃描傳感器測量車輛長度信息，采用分體錯位式稱重衡測量車輛的重量信息。具體測量方法如下：

(1)車輛的長度測量

第一步：安裝調試

由于國家道路規(guī)范規(guī)定：每一條機動車道的寬度定為3.5m-3.75m，第二激光掃描傳感器的掃描平面與L型立桿豎桿的夾角根據(jù)不同的車道寬度進行調整，調整至第二激光掃描傳感器的掃描平面與車道中心線相交。