CN107843693A - 一种基于激光扫描定位的机动车尾气遥测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于激光扫描定位的机动车尾气遥测系统及方法，所述系统包括：激光扫描测距传感单元、尾气遥感检测单元、车牌检测单元和数据采集处理控制单元；所述激光扫描测距传感单元在垂直于车辆行驶的方向上形成扫描面；所述车牌检测单元用于获取所述车辆的车牌信息；所述尾气遥感检测单元用于对车辆尾气进行检测；所述数据采集处理控制单元用于接收汇总采集数据信息。本发明提供的基于激光扫描定位的机动车尾气遥测系统，通过激光扫描测距传感单元实现车辆的定位、车型的判别以及输出触发其他单元进行工作的信息，并通过车辆唯一ID信息增加车牌信息、车型信息以及尾气检测结果信息匹配的成功率，从而可以有效完成机动车尾气的遥感检测。

Description

一种基于激光扫描定位的机动车尾气遥测系统及方法

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，具体涉及一种基于激光扫描定位的机动车尾气遥测系统及方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展与人民生活水平的提高，机动车的数量逐年增加，机动车尾气对城市大气环境的负面影响也越来越大。因此，对机动车尾气污染物浓度进行检测的重要性日趋显现。

远距离遥感检测方法对于快速筛选城市高污染排放车辆效果显著。但现有的尾气检测装置在实施过程中存在如下缺陷：

一方面是无法精准定位车辆的轮廓位置，也不能识别经过车辆的类型信息，从而不能有效的指导尾气检测装置进行针对性检测。另一方面，系统中包含的车牌抓拍装置检测到车辆车牌信息与尾气检测装置获取的尾气信息是分开独立的，当车流量较大的情况下，将两个信息匹配成同一辆车具有一定难度，具有无法精准匹配的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于激光扫描定位的机动车尾气遥测系统及方法，本发明通过激光扫描测距传感单元实现车辆的定位、车型的判别以及输出触发其他单元进行工作的信息，并通过车辆唯一ID信息增加车牌信息、车型信息以及尾气检测结果信息匹配的成功率，从而可以有效完成机动车尾气的遥感检测。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种基于激光扫描定位的机动车尾气遥测系统，包括：激光扫描测距传感单元、位于各车道上的尾气遥感检测单元、车牌检测单元和数据采集处理控制单元；所述激光扫描测距传感单元、尾气遥感检测单元和车牌检测单元均与所述数据采集处理控制单元连接，并将采集到的信息发送给所述数据采集处理控制单元；所述激光扫描测距传感单元还分别与所述尾气遥感检测单元以及所述车牌检测单元连接；

所述激光扫描测距传感单元在垂直于车辆行驶的方向上形成扫描面用以检测道路上的车辆信息，并在检测到有车辆进入所述扫描面时生成与所述车辆对应的ID信息，同时向所述车牌检测单元发送第一触发信号以使所述车牌检测单元获取所述车辆的车牌信息，其中，所述第一触发信号中包含有所述车辆的ID信息；相应地，所述车牌检测单元在接收到所述第一触发信号后获取所述车辆的车牌信息并将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的车牌信息中后将带有车辆ID信息的车牌信息发送给所述数据采集处理控制单元；

所述激光扫描测距传感单元还用于在所述车辆经过所述扫描面的过程中获取所述车辆的轮廓信息，并在所述车辆通过所述扫描面之后，根据所述车辆的轮廓信息获取所述车辆的车型信息以及所述车辆所在车道的位置信息；所述激光扫描测距传感单元还用于将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的车型信息后将带有车辆ID信息的车型信息发送给所述数据采集处理控制单元；

所述激光扫描测距传感单元还用于在获取所述车辆的车型信息以及所述车辆所在车道的位置信息后向对应车道上的尾气遥感检测单元发送第二触发信号，以使所述尾气遥感检测单元对所述车辆进行尾气检测；其中，所述第二触发信号中包含有所述车辆的ID信息、所述车辆的车型信息和所述车辆所在车道的位置信息；相应地，所述尾气遥感检测单元在接收到所述第二触发信号后根据所述车辆的车型信息和所述车辆所在车道的位置信息对车辆尾气进行检测生成所述车辆的尾气成分浓度检测信息，并将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的尾气成分浓度检测信息中后将带有车辆ID信息的尾气成分浓度检测信息发送给所述数据采集处理控制单元；

所述数据采集处理控制单元用于分别接收所述车牌检测单元发送的车牌信息、所述激光扫描测距传感单元发送的车型信息，以及所述尾气遥感检测单元发送的尾气成分浓度检测信息，并分别存入对应的车牌信息队列、车型信息队列以及尾气成分浓度检测信息队列中，所述数据采集处理控制单元根据车辆ID信息从三个队列中选取相互匹配的车牌信息、车型信息以及尾气成分浓度检测信息，进而将所述相互匹配的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果。

优选地，所述数据采集处理控制单元根据车辆ID信息从三个队列中选取相互匹配的车牌信息、车型信息以及尾气成分浓度检测信息，进而将所述相互匹配的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果，具体包括：

所述数据采集处理控制单元在接收到所述尾气遥感检测单元发送的尾气成分浓度检测信息时，从所述尾气成分浓度检测信息中提取车辆ID信息；相应地，所述数据采集处理控制单元从车牌信息队列以及车型信息队列中选取时间最近的车牌信息以及车型信息，并从选取的车牌信息以及车型信息中提取车辆ID信息，所述数据采集处理控制单元将提取的三组车辆ID信息进行对比匹配，若匹配成功，则将匹配成功的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果；若匹配不成功，则从车牌信息队列以及车型信息队列中依次选取时间次之接近的车牌信息以及车型信息进行三组车辆ID信息的匹配直至三组车辆ID信息匹配成功后将匹配成功的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果。

优选地，所述尾气遥感检测单元在接收到所述第二触发信号后根据所述车辆的车型信息和所述车辆所在车道的位置信息对车辆尾气进行检测生成所述车辆的尾气成分浓度检测信息，具体包括：

所述尾气遥感检测单元在接收到所述第二触发信号后根据所述车辆的车型信息，从预先存储在所述尾气遥感检测单元中的车型与尾气排放位置的对应关系，定位出车辆的尾气排放位置，并结合所述车辆所在车道的位置信息，进行车辆尾气的针对性检测；

以及，

根据所述车辆的车型信息，从预先存储在所述尾气遥感检测单元中的车型与尾气标准排放量对应关系，根据当前车型的标准排放量，调整尾气检测策略。

优选地，所述系统还包括：在沿车辆行驶方向上相对设置的第一支撑支架和第二支撑支架，所述第一支撑支架与所述第二支撑支架相距15～40米，所述激光扫描测距传感单元和所述尾气遥感检测单元安装在所述第一支撑支架上，所述车牌检测单元安装在所述第二支撑支架上。

优选地，所述激光扫描测距传感单元为单线激光扫描雷达或多线激光扫描雷达。

优选地，当所述激光扫描测距传感单元为多线激光扫描雷达时，所述激光扫描测距传感单元还用于检测所述车辆的速度以及加速度信息。

优选地，所述尾气遥感检测单元包括：

成组设置于道路上方的红外发光器和红外接收器，以及与所述红外接收器连接的红外信号处理单元；

和/或，

成组设置于道路上方的紫外发光器和紫外接收器，以及与所述紫外接收器连接的紫外信号处理单元。

优选地，所述车辆的ID信息由系统当前时间、车辆所在车道号以及车辆自增序列编号生成。

第二方面，本发明还提供了一种应用如上面任一项所述的基于激光扫描定位的机动车尾气遥测系统的尾气遥测方法，该方法包括：

S1、所述激光扫描测距传感单元实时检测道路上的车辆信息，并在检测到有车辆进入所述扫描面时生成与所述车辆对应的ID信息，同时向所述车牌检测单元发送第一触发信号以使所述车牌检测单元获取所述车辆的车牌信息，其中，所述第一触发信号中包含有所述车辆的ID信息；

S2、所述车牌检测单元在接收到所述第一触发信号后获取所述车辆的车牌信息并将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的车牌信息中后将带有车辆ID信息的车牌信息发送给所述数据采集处理控制单元；

S3、所述激光扫描测距传感单元在所述车辆经过所述扫描面的过程中获取所述车辆的轮廓信息，并在所述车辆通过所述扫描面之后，根据所述车辆的轮廓信息获取所述车辆的车型信息以及所述车辆所在车道的位置信息；所述激光扫描测距传感单元还将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的车型信息后将带有车辆ID信息的车型信息发送给所述数据采集处理控制单元；

S4、所述激光扫描测距传感单元还用于在获取所述车辆的车型信息以及所述车辆所在车道的位置信息后向对应车道上的尾气遥感检测单元发送第二触发信号，以使所述尾气遥感检测单元对所述车辆进行尾气检测；其中，所述第二触发信号中包含有所述车辆的ID信息、所述车辆的车型信息和所述车辆所在车道的位置信息；

S5、所述尾气遥感检测单元在接收到所述第二触发信号后根据所述车辆的车型信息和所述车辆所在车道的位置信息对车辆尾气进行检测生成所述车辆的尾气成分浓度检测信息，并将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的尾气成分浓度检测信息中后将带有车辆ID信息的尾气成分浓度检测信息发送给所述数据采集处理控制单元；

S6、所述数据采集处理控制单元用于分别接收所述车牌检测单元发送的车牌信息、所述激光扫描测距传感单元发送的车型信息，以及所述尾气遥感检测单元发送的尾气成分浓度检测信息，并分别存入对应的车牌信息队列、车型信息队列以及尾气成分浓度检测信息队列中，所述数据采集处理控制单元根据车辆ID信息从三个队列中选取相互匹配的车牌信息、车型信息以及尾气成分浓度检测信息，进而将所述相互匹配的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果。

优选地，所述步骤S6中所述数据采集处理控制单元根据车辆ID信息从三个队列中选取相互匹配的车牌信息、车型信息以及尾气成分浓度检测信息，进而将所述相互匹配的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果具体包括：

所述数据采集处理控制单元在接收到所述尾气遥感检测单元发送的尾气成分浓度检测信息时，从所述尾气成分浓度检测信息中提取车辆ID信息；相应地，所述数据采集处理控制单元从车牌信息队列以及车型信息队列中选取时间最近的车牌信息以及车型信息，并从选取的车牌信息以及车型信息中提取车辆ID信息，所述数据采集处理控制单元将提取的三组车辆ID信息进行对比匹配，若匹配成功，则将匹配成功的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果；若匹配不成功，则从车牌信息队列以及车型信息队列中依次选取时间次之接近的车牌信息以及车型信息进行三组车辆ID信息的匹配直至三组车辆ID信息匹配成功后将匹配成功的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果。

由上述技术方案可知，本发明提供的基于激光扫描定位的机动车尾气遥测系统，通过激光扫描测距传感单元实现车辆的定位、车型的判别以及输出触发其他单元进行工作的信息，并通过车辆唯一ID信息增加车牌信息、车型信息以及尾气检测结果信息匹配的成功率，从而可以有效完成机动车尾气的遥感检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的基于激光扫描定位的机动车尾气遥测系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的基于激光扫描定位的机动车尾气遥测系统的各结构单元在行驶道路上的实际布置方式示意图；

图3是利用多线激光扫描雷达获取车辆加速度的工作原理示意图；

图4是本发明另一实施例提供的基于激光扫描定位的机动车尾气遥测方法的流程图；

图5是步骤106的具体处理过程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一实施例提供了一种基于激光扫描定位的机动车尾气遥测系统，参见图1，该系统包括：激光扫描测距传感单元100、位于各车道上的尾气遥感检测单元200、车牌检测单元300和数据采集处理控制单元400；

所述激光扫描测距传感单元100、尾气遥感检测单元200和车牌检测单元300均与所述数据采集处理控制单元400连接，并将采集到的信息发送给所述数据采集处理控制单元400；

所述激光扫描测距传感单元100还分别与所述尾气遥感检测单元200以及所述车牌检测单元300连接；

所述激光扫描测距传感单元100在垂直于车辆行驶的方向上形成扫描面用以检测道路上的车辆信息，并在检测到有车辆进入所述扫描面时生成与所述车辆对应的ID信息，同时向所述车牌检测单元300发送第一触发信号以使所述车牌检测单元300获取所述车辆的车牌信息，其中，所述第一触发信号中包含有所述车辆的ID信息；相应地，所述车牌检测单元300在接收到所述第一触发信号后获取所述车辆的车牌信息并将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的车牌信息中后将带有车辆ID信息的车牌信息发送给所述数据采集处理控制单元400；

可以理解的是，所述车牌检测单元300支持协议触发功能，同所述激光扫描测距传感单元100通过485串口通信，接收带有车辆ID信息的第一触发信号后进行图像抓拍，并具有车牌自动识别功能，以获取车辆的车牌信息。所述车牌信息可以包括车牌小图、车辆正面大图、车牌字符数据等信息。

所述激光扫描测距传感单元100还用于在所述车辆经过所述扫描面的过程中获取所述车辆的轮廓信息，并在所述车辆通过所述扫描面之后，根据所述车辆的轮廓信息获取所述车辆的车型信息以及所述车辆所在车道的位置信息；所述激光扫描测距传感单元100还用于将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的车型信息后将带有车辆ID信息的车型信息发送给所述数据采集处理控制单元400；

所述激光扫描测距传感单元100还用于在获取所述车辆的车型信息以及所述车辆所在车道的位置信息后向对应车道上的尾气遥感检测单元200发送第二触发信号，以使所述尾气遥感检测单元200对所述车辆进行尾气检测；其中，所述第二触发信号中包含有所述车辆的ID信息、所述车辆的车型信息和所述车辆所在车道的位置信息；

相应地，所述尾气遥感检测单元200在接收到所述第二触发信号后根据所述车辆的车型信息和所述车辆所在车道的位置信息对车辆尾气进行检测生成所述车辆的尾气成分浓度检测信息，并将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的尾气成分浓度检测信息中后将带有车辆ID信息的尾气成分浓度检测信息发送给所述数据采集处理控制单元400；

所述数据采集处理控制单元400用于分别接收所述车牌检测单元300发送的车牌信息、所述激光扫描测距传感单元100发送的车型信息，以及所述尾气遥感检测单元200发送的尾气成分浓度检测信息，并分别存入对应的车牌信息队列、车型信息队列以及尾气成分浓度检测信息队列中，所述数据采集处理控制单元400根据车辆ID信息从三个队列中选取相互匹配的车牌信息、车型信息以及尾气成分浓度检测信息，进而将所述相互匹配的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果。

可以理解的是，所述激光扫描测距传感单元100根据已获取的车辆轮廓信息，通过计算处理，可以得到车辆车型信息以及车辆驶出扫描面所在车道的位置信息。由于该部分属于现有技术，故本实施例对此不再详述。

在本实施例中，所述车辆的ID信息优选由系统当前时间、车辆所在车道号以及车辆自增序列编号生成。当然，所述车辆的ID信息还可以通过其他方式生成，只要保证所述车辆ID信息的唯一性即可，对于车辆ID信息的具体生成方式，本发明不作限定。

在本实施例中，所述激光扫描测距传感单元100优选采用二维激光扫描测距传感器，扫描角度为180度，扫描分辨率为0.25度或0.5度，在垂直于车辆行驶方向形成扫描面。

在本实施例中，所述激光扫描测距传感单元100、尾气遥感检测单元200、车牌检测单元300与所述数据采集处理控制单元400之间优选采用以太网TCP连接。

在本实施例中，激光扫描测距传感单元100与尾气遥感检测单元200之间优选采用以太网TCP连接，激光扫描测距传感单元100与车牌检测单元300之间优选采用485串口连接。

由上面记载的内容可知，本发明实施例提供的基于激光扫描定位的机动车尾气遥测系统，通过激光扫描测距传感单元实现车辆的定位、车型的判别以及输出触发其他单元进行工作的信息，并通过车辆唯一ID信息增加车牌信息、车型信息以及尾气检测结果信息匹配的成功率，从而可以有效完成机动车尾气的遥感检测。

在一种优选实施方式中，所述数据采集处理控制单元400根据车辆ID信息从三个队列中选取相互匹配的车牌信息、车型信息以及尾气成分浓度检测信息，进而将所述相互匹配的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果，具体包括：

所述数据采集处理控制单元400在接收到所述尾气遥感检测单元发送的尾气成分浓度检测信息时，从所述尾气成分浓度检测信息中提取车辆ID信息；相应地，所述数据采集处理控制单元400从车牌信息队列以及车型信息队列中选取时间最近的车牌信息以及车型信息，并从选取的车牌信息以及车型信息中提取车辆ID信息，所述数据采集处理控制单元400将提取的三组车辆ID信息进行对比匹配，若匹配成功，则将匹配成功的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果；若匹配不成功，则从车牌信息队列以及车型信息队列中依次选取时间次之接近的车牌信息以及车型信息进行三组车辆ID信息的匹配直至三组车辆ID信息匹配成功后将匹配成功的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果。

在一种优选实施方式中，所述尾气遥感检测单元200在接收到所述第二触发信号后根据所述车辆的车型信息和所述车辆所在车道的位置信息对车辆尾气进行检测生成所述车辆的尾气成分浓度检测信息，具体包括：

所述尾气遥感检测单元200在接收到所述第二触发信号后根据所述车辆的车型信息，从预先存储在所述尾气遥感检测单元200中的车型与尾气排放位置的对应关系，定位出车辆的尾气排放位置，并结合所述车辆所在车道的位置信息，进行车辆尾气的针对性检测；

以及，

根据所述车辆的车型信息，从预先存储在所述尾气遥感检测单元200中的车型与尾气标准排放量对应关系，根据当前车型的标准排放量，调整尾气检测策略。在实际应用中，例如调整尾气检测光源功率，和/或，调整尾气检测光源发光时间，从而减少功耗以及延长光源寿命。

可见，本发明实施例中的尾气遥感检测单元200可以根据车型信息，较为准确地定位出车辆的尾气排放位置，如大卡车、大客车、小汽车的尾气排放位置就各自不同，从而可以实现对车辆尾气的针对性检测。此外，每种车型的尾气排放量也不同，例如小汽车的尾气排放量相对于大客车来说就要少很多，因此可以根据当前车型的标准排放量，调整尾气检测策略，例如调整尾气检测光源功率，和/或，调整尾气检测光源发光时间等，从而减少功耗以及延长光源寿命。

在一种优选实施方式中，参见图2，所述系统还包括：在沿车辆行驶方向上相对设置的第一支撑支架A和第二支撑支架B，所述第一支撑支架A与所述第二支撑支架B相距15～40米，所述激光扫描测距传感单元100和所述尾气遥感检测单元200安装在所述第一支撑支架A上，所述车牌检测单元300安装在所述第二支撑支架B上。

优选地，所述第一支撑支架A和所述第二支撑支架B为立杆结构或门架结构。

在一种优选实施方式中，所述激光扫描测距传感单元100为单线激光扫描雷达或多线激光扫描雷达。当所述激光扫描测距传感单元100采用多线激光扫描雷达时，激光扫描面的数量由激光扫描雷达线数决定。在采用多线激光扫描雷达时，可以选取其中一个垂直于路面的扫描面用于作为车辆驶入、驶出的参考面。

在一种优选实施方式中，当所述激光扫描测距传感单元100为多线激光扫描雷达时，所述激光扫描测距传感单元100还用于检测所述车辆的速度以及加速度信息。图3所示为多线激光扫描雷达形成的扫描面。参见图3，当车辆驶入扫描面101时，记录时间T1，当车辆驶入扫描面102时，记录时间T2，当车辆驶入扫描面103时，记录时间T3，当车辆驶入扫描面104时，记录时间T4，当车辆驶入扫描面105时，记录时间T5，然后根据现场安装门架或立杆的高度以及激光每个扫描面的角度，计算出相连两个扫描面的距离为L。进而计算车辆在每个扫描区间的速度：v1＝L/(T2-T1)、v2＝L/(T3-T2)、v3＝L/(T4-T3)、v4＝L/(T5-T4)，最后得到加速度a＝2(v4-v3+v2-v1)/(T5-T1)。

可以理解的是，利用计算得到的车辆速度与加速度信息，可作为尾气遥感检测单元200以及车牌检测单元300进行检测的参考修正信息。

在一种优选实施方式中，所述尾气遥感检测单元200包括：

成组设置于道路上方的红外发光器和红外接收器，以及与所述红外接收器连接的红外信号处理单元，用于动态检测车辆尾气中的CO、CO2成分浓度；

和/或，

成组设置于道路上方的紫外发光器和紫外接收器，以及与所述紫外接收器连接的紫外信号处理单元，用于动态检测车辆尾气中的HC、NO成分浓度。

可以理解的是，所述尾气遥感检测单元200的具体实现方式可以多种多样，并不限于上述实施方式中给出的红外发光器、红外接收器、紫外发光器和紫外接收器，只要能实现对车辆的尾气检测即可，由于该部分内容属于现有技术，故本实施例对此不再详述或举例。

可见，本发明实施例通过激光扫描测距传感单元对驶入车辆的检测，触发车牌检测单元，尾气遥测检测单元工作，实现车辆的定位、车型的判别以及输出触发其他单元工作的信息，并通过车辆唯一ID信息增加车牌信息、车型信息以及尾气检测结果信息匹配的成功率，从而可以有效完成机动车尾气的遥感检测。

基于相同的发明构思，本发明另一实施例提供了一种应用上面实施例所述的基于激光扫描定位的机动车尾气遥测系统的尾气遥测方法，参见图4，该方法包括如下步骤：

步骤101：所述激光扫描测距传感单元实时检测道路上的车辆信息，并在检测到有车辆进入所述扫描面时生成与所述车辆对应的ID信息，同时向所述车牌检测单元发送第一触发信号以使所述车牌检测单元获取所述车辆的车牌信息，其中，所述第一触发信号中包含有所述车辆的ID信息。

步骤102：所述车牌检测单元在接收到所述第一触发信号后获取所述车辆的车牌信息并将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的车牌信息中后将带有车辆ID信息的车牌信息发送给所述数据采集处理控制单元。

步骤103：所述激光扫描测距传感单元在所述车辆经过所述扫描面的过程中获取所述车辆的轮廓信息，并在所述车辆通过所述扫描面之后，根据所述车辆的轮廓信息获取所述车辆的车型信息以及所述车辆所在车道的位置信息；所述激光扫描测距传感单元还将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的车型信息后将带有车辆ID信息的车型信息发送给所述数据采集处理控制单元。

步骤104：所述激光扫描测距传感单元还用于在获取所述车辆的车型信息以及所述车辆所在车道的位置信息后向对应车道上的尾气遥感检测单元发送第二触发信号，以使所述尾气遥感检测单元对所述车辆进行尾气检测；其中，所述第二触发信号中包含有所述车辆的ID信息、所述车辆的车型信息和所述车辆所在车道的位置信息。

步骤105：所述尾气遥感检测单元在接收到所述第二触发信号后根据所述车辆的车型信息和所述车辆所在车道的位置信息对车辆尾气进行检测生成所述车辆的尾气成分浓度检测信息，并将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的尾气成分浓度检测信息中后将带有车辆ID信息的尾气成分浓度检测信息发送给所述数据采集处理控制单元。

步骤106：所述数据采集处理控制单元用于分别接收所述车牌检测单元发送的车牌信息、所述激光扫描测距传感单元发送的车型信息，以及所述尾气遥感检测单元发送的尾气成分浓度检测信息，并分别存入对应的车牌信息队列、车型信息队列以及尾气成分浓度检测信息队列中，所述数据采集处理控制单元根据车辆ID信息从三个队列中选取相互匹配的车牌信息、车型信息以及尾气成分浓度检测信息，进而将所述相互匹配的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果。

在一种优选实施方式中，参见图5，上述步骤106中所述数据采集处理控制单元根据车辆ID信息从三个队列中选取相互匹配的车牌信息、车型信息以及尾气成分浓度检测信息，进而将所述相互匹配的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果具体包括：

所述数据采集处理控制单元在接收到所述尾气遥感检测单元发送的尾气成分浓度检测信息时，从所述尾气成分浓度检测信息中提取车辆ID信息；相应地，所述数据采集处理控制单元从车牌信息队列以及车型信息队列中选取时间最近的车牌信息以及车型信息，并从选取的车牌信息以及车型信息中提取车辆ID信息，所述数据采集处理控制单元将提取的三组车辆ID信息进行对比匹配，若匹配成功，则将匹配成功的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果；若匹配不成功，则从车牌信息队列以及车型信息队列中依次选取时间次之接近的车牌信息以及车型信息进行三组车辆ID信息的匹配直至三组车辆ID信息匹配成功后将匹配成功的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果。

本实施例提供的基于激光扫描定位的机动车尾气遥测方法，由于采用上面实施例所述的基于激光扫描定位的机动车尾气遥测系统实现，故其原理和技术效果类似，此处不再赘述。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于激光扫描定位的机动车尾气遥测系统，其特征在于，包括：激光扫描测距传感单元、位于各车道上的尾气遥感检测单元、车牌检测单元和数据采集处理控制单元；所述激光扫描测距传感单元、尾气遥感检测单元和车牌检测单元均与所述数据采集处理控制单元连接，并将采集到的信息发送给所述数据采集处理控制单元；所述激光扫描测距传感单元还分别与所述尾气遥感检测单元以及所述车牌检测单元连接；

所述激光扫描测距传感单元在垂直于车辆行驶的方向上形成扫描面用以检测道路上的车辆信息，并在检测到有车辆进入所述扫描面时生成与所述车辆对应的ID信息，同时向所述车牌检测单元发送第一触发信号以使所述车牌检测单元获取所述车辆的车牌信息，其中，所述第一触发信号中包含有所述车辆的ID信息；相应地，所述车牌检测单元在接收到所述第一触发信号后获取所述车辆的车牌信息并将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的车牌信息中后将带有车辆ID信息的车牌信息发送给所述数据采集处理控制单元；

所述激光扫描测距传感单元还用于在所述车辆经过所述扫描面的过程中获取所述车辆的轮廓信息，并在所述车辆通过所述扫描面之后，根据所述车辆的轮廓信息获取所述车辆的车型信息以及所述车辆所在车道的位置信息；所述激光扫描测距传感单元还用于将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的车型信息后将带有车辆ID信息的车型信息发送给所述数据采集处理控制单元；

所述激光扫描测距传感单元还用于在获取所述车辆的车型信息以及所述车辆所在车道的位置信息后向对应车道上的尾气遥感检测单元发送第二触发信号，以使所述尾气遥感检测单元对所述车辆进行尾气检测；其中，所述第二触发信号中包含有所述车辆的ID信息、所述车辆的车型信息和所述车辆所在车道的位置信息；相应地，所述尾气遥感检测单元在接收到所述第二触发信号后根据所述车辆的车型信息和所述车辆所在车道的位置信息对车辆尾气进行检测生成所述车辆的尾气成分浓度检测信息，并将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的尾气成分浓度检测信息中后将带有车辆ID信息的尾气成分浓度检测信息发送给所述数据采集处理控制单元；

所述数据采集处理控制单元用于分别接收所述车牌检测单元发送的车牌信息、所述激光扫描测距传感单元发送的车型信息，以及所述尾气遥感检测单元发送的尾气成分浓度检测信息，并分别存入对应的车牌信息队列、车型信息队列以及尾气成分浓度检测信息队列中，所述数据采集处理控制单元根据车辆ID信息从三个队列中选取相互匹配的车牌信息、车型信息以及尾气成分浓度检测信息，进而将所述相互匹配的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据采集处理控制单元根据车辆ID信息从三个队列中选取相互匹配的车牌信息、车型信息以及尾气成分浓度检测信息，进而将所述相互匹配的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果，具体包括：

所述数据采集处理控制单元在接收到所述尾气遥感检测单元发送的尾气成分浓度检测信息时，从所述尾气成分浓度检测信息中提取车辆ID信息；相应地，所述数据采集处理控制单元从车牌信息队列以及车型信息队列中选取时间最近的车牌信息以及车型信息，并从选取的车牌信息以及车型信息中提取车辆ID信息，所述数据采集处理控制单元将提取的三组车辆ID信息进行对比匹配，若匹配成功，则将匹配成功的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果；若匹配不成功，则从车牌信息队列以及车型信息队列中依次选取时间次之接近的车牌信息以及车型信息进行三组车辆ID信息的匹配直至三组车辆ID信息匹配成功后将匹配成功的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述尾气遥感检测单元在接收到所述第二触发信号后根据所述车辆的车型信息和所述车辆所在车道的位置信息对车辆尾气进行检测生成所述车辆的尾气成分浓度检测信息，具体包括：

所述尾气遥感检测单元在接收到所述第二触发信号后根据所述车辆的车型信息，从预先存储在所述尾气遥感检测单元中的车型与尾气排放位置的对应关系，定位出车辆的尾气排放位置，并结合所述车辆所在车道的位置信息，进行车辆尾气的针对性检测；

以及，

根据所述车辆的车型信息，从预先存储在所述尾气遥感检测单元中的车型与尾气标准排放量对应关系，根据当前车型的标准排放量，调整尾气检测策略。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：在沿车辆行驶方向上相对设置的第一支撑支架和第二支撑支架，所述第一支撑支架与所述第二支撑支架相距15～40米，所述激光扫描测距传感单元和所述尾气遥感检测单元安装在所述第一支撑支架上，所述车牌检测单元安装在所述第二支撑支架上。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述激光扫描测距传感单元为单线激光扫描雷达或多线激光扫描雷达。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述激光扫描测距传感单元为多线激光扫描雷达时，所述激光扫描测距传感单元还用于检测所述车辆的速度以及加速度信息。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述尾气遥感检测单元包括：

成组设置于道路上方的红外发光器和红外接收器，以及与所述红外接收器连接的红外信号处理单元；

和/或，

成组设置于道路上方的紫外发光器和紫外接收器，以及与所述紫外接收器连接的紫外信号处理单元。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车辆的ID信息由系统当前时间、车辆所在车道号以及车辆自增序列编号生成。

9.一种应用如权利要求1～8任一项所述的基于激光扫描定位的机动车尾气遥测系统的尾气遥测方法，其特征在于，包括：

S1、所述激光扫描测距传感单元实时检测道路上的车辆信息，并在检测到有车辆进入所述扫描面时生成与所述车辆对应的ID信息，同时向所述车牌检测单元发送第一触发信号以使所述车牌检测单元获取所述车辆的车牌信息，其中，所述第一触发信号中包含有所述车辆的ID信息；

S2、所述车牌检测单元在接收到所述第一触发信号后获取所述车辆的车牌信息并将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的车牌信息中后将带有车辆ID信息的车牌信息发送给所述数据采集处理控制单元；

S3、所述激光扫描测距传感单元在所述车辆经过所述扫描面的过程中获取所述车辆的轮廓信息，并在所述车辆通过所述扫描面之后，根据所述车辆的轮廓信息获取所述车辆的车型信息以及所述车辆所在车道的位置信息；所述激光扫描测距传感单元还将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的车型信息后将带有车辆ID信息的车型信息发送给所述数据采集处理控制单元；

S4、所述激光扫描测距传感单元还用于在获取所述车辆的车型信息以及所述车辆所在车道的位置信息后向对应车道上的尾气遥感检测单元发送第二触发信号，以使所述尾气遥感检测单元对所述车辆进行尾气检测；其中，所述第二触发信号中包含有所述车辆的ID信息、所述车辆的车型信息和所述车辆所在车道的位置信息；

S5、所述尾气遥感检测单元在接收到所述第二触发信号后根据所述车辆的车型信息和所述车辆所在车道的位置信息对车辆尾气进行检测生成所述车辆的尾气成分浓度检测信息，并将所述车辆的ID信息添加到所述车辆的尾气成分浓度检测信息中后将带有车辆ID信息的尾气成分浓度检测信息发送给所述数据采集处理控制单元；

S6、所述数据采集处理控制单元用于分别接收所述车牌检测单元发送的车牌信息、所述激光扫描测距传感单元发送的车型信息，以及所述尾气遥感检测单元发送的尾气成分浓度检测信息，并分别存入对应的车牌信息队列、车型信息队列以及尾气成分浓度检测信息队列中，所述数据采集处理控制单元根据车辆ID信息从三个队列中选取相互匹配的车牌信息、车型信息以及尾气成分浓度检测信息，进而将所述相互匹配的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤S6中所述数据采集处理控制单元根据车辆ID信息从三个队列中选取相互匹配的车牌信息、车型信息以及尾气成分浓度检测信息，进而将所述相互匹配的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果具体包括：

所述数据采集处理控制单元在接收到所述尾气遥感检测单元发送的尾气成分浓度检测信息时，从所述尾气成分浓度检测信息中提取车辆ID信息；相应地，所述数据采集处理控制单元从车牌信息队列以及车型信息队列中选取时间最近的车牌信息以及车型信息，并从选取的车牌信息以及车型信息中提取车辆ID信息，所述数据采集处理控制单元将提取的三组车辆ID信息进行对比匹配，若匹配成功，则将匹配成功的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果；若匹配不成功，则从车牌信息队列以及车型信息队列中依次选取时间次之接近的车牌信息以及车型信息进行三组车辆ID信息的匹配直至三组车辆ID信息匹配成功后将匹配成功的车牌信息、所述车型信息以及所述尾气成分浓度检测信息合并成最终的检测结果。