CN108133598A - 道路车辆的车体高度检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路车辆的车体高度检测系统。该车体高度检测系统包括激光测距模块、支撑架、下位机控制模块、上位机值守模块。激光测距模块用于形成道路车辆的激光检测网并获取检测数据；支撑架用于承载所述激光测距模块；下位机控制模块用于分析所述检测数据从而获取道路车辆的实际车体高度数据，如果车辆的实际车体高度数据超过规定值，则认为该车辆属于改装车辆，且该下位机控制模块提取所述改装车辆的检测数据；上位机值守模块用于分析和保存所述改装车辆的检测数据。所述道路车辆的车体高度检测系统可对车速50km/h以内的行驶车辆动态检测，车辆处于被动检测，检测方法便利，实时性高。

Description

道路车辆的车体高度检测系统

技术领域

本发明涉及车辆自动检测领域，特别涉及一种道路车辆的车体高度检测系统。

背景技术

随着经济发展我国道路货运车辆数量大大增加，一些货运车辆为了经济利益会非法改装，极大的影响交通安全。交通部门也加大了检查力度，但目前对道路货运车辆改装的检测，仍以人工检查为主。人工检查方式人工成本较高，效率较低。

2017年3月深圳首先实行自动检测，但部分检测误差情况仍需要由人工方式补充。目前的自动检测方法是通过在龙门框上安装红外线/激光传感设备，车辆从中缓速通过，系统通过传感器接收检测数据，进行数据分析检测。目前自动检测方法包括距离检测和光栅检测。

距离检测方式一般是在龙门框顶边上向下安装传感器，可以是中间一点，也可以是两角各一点，传感器通过固定频率的摆动，将光束成扇形照射到通过其下的车辆上，进而通过检测照射点到传感器的距离，配合传感器安装位置计算车辆高度和宽度。

光栅检测方式一般是通过在龙门框立边和顶边上并排安装多个传感器，形成横向/纵向的光栅，当车辆从光栅中通过时，根据传感器的通断状态(光束是否被遮挡)检测车辆高度和宽度。

这两种方式铺设成本较高，而且车辆需处于静止或缓速的状态下检测。车辆检测多为在检修站点进行，需要车辆主动送检，检测范围局限，效率很低。

人工检测和目前自动检测方式的低效导致违法改装车辆有机可乘。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种道路车辆的车体高度检测系统，从而实时高效地实现时速50km/h内的车辆车体高度的自动化检测。

为实现上述目的，本发明提供了一种道路车辆的车体高度检测系统。该车体高度检测系统包括激光测距模块、支撑架、下位机控制模块、上位机值守模块。激光测距模块包括多个激光头，用于形成道路车辆的激光检测网并获取检测数据，所述检测数据包括检测地点、检测时间以及被测车辆上的激光照射点与相应激光头之间的距离值。支撑架包括横向支撑部分和纵向支撑部分，所述横向支撑部分和纵向支撑部分用于承载所述激光测距模块。下位机控制模块与所述激光测距模块之间建立通讯，用于分析所述检测数据从而获取道路车辆的实际车体高度数据，如果车辆的实际车体高度数据超过规定值，则认为该车辆属于改装车辆，且该下位机控制模块提取所述改装车辆的检测数据。上位机值守模块与所述下位机控制模块之间建立通讯，用于分析和保存所述改装车辆的检测数据。

优选地，上述技术方案中，所述道路车辆的车体高度检测系统还包括第一视频监控设备，所述第一视频监控设备与所述上位机值守系统之间建立通讯，用于对道路车辆进行录像从而提供第一视频监控数据。

优选地，上述技术方案中，所述道路车辆的车体高度检测系统还包括第二视频监控设备，与所述上位机值守系统和下位机控制系统之间均建立通讯，用于对道路车辆进行录像并对改装车辆进行抓拍从而提供第二视频监控数据。

优选地，上述技术方案中，所述多个激光头包括一个基准检测激光头和多个高度检测激光头。所述基准检测激光头发射与道路平行的光束。所述多个高度检测激光头同时发射与道路有一夹角的相互平行的固定光束。

优选地，上述技术方案中，所述上位机值守系统还用于调取所述视频监控数据并结合改装车辆的检测数据得出该改装车辆的非法改装证据。

优选地，上述技术方案中，所述激光测距模块还包括半开放保护外壳，所述半开放保护外壳以激光照射方向为开口进行半包围，用于保护各个激光头。

优选地，上述技术方案中，所述激光测距模块还包括可旋转基座和基板，各个激光头通过所述可旋转基座连接在所述基板上。

优选地，上述技术方案中，所述激光测距模块还包括激光头散热模块，用于各个激光头的散热。

优选地，上述技术方案中，所述激光头散热模块包括半导体制冷片、内部散热片、U型导热管、外部散热片。半导体制冷片覆盖在激光头上，用于控制温度保证激光头正常工作。内部散热片覆盖在所述半导体制冷片的散热面，用于所述半导体制冷片的散热。U型导热管与所述内部散热片相连，用于热量的传导。外部散热片与所述U型导热管和风机相连，用于特殊情况下的辅助散热。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明可对车速50km/h行驶车辆动态检测，车辆处于被动检测，检测方法便利，实时性高，可为执法取证或辅助执法取证。

附图说明

图1是根据本发明的一实施方式的道路车辆的车体高度检测系统的基本框架图。

图2是根据本发明的一实施方式的激光测距模块位于支撑架的示意图。

图3是根据本发明的一实施方式的激光测距模块的散热模块示意图。

图4是根据本发明的一实施方式的激光测距模块中的激光头部署算法的示意图。

图5是根据本发明的一优选实施方式的激光头部署示意图。

图6是根据本发明的一实施方式的下位机控制模块分排除货物高度的算法示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

本发明提供了一种道路车辆的车体高度检测系统，可安置在道路两侧，对行驶中的车辆进行高度检测和预警，基础原理是依据激光测距方法，通过多个高频率高精度激光头同时发射固定方向且同角度的激光形成一个激光检测网，当车辆通过激光检测网时，由传感器获取到激光照射点到光头的距离数据，通过计算模拟出车辆半侧轮廓画像，再通过数据分析算法分辨出车厢和货物从而得到车厢高度，通过网络将检测数据传送到后台中心系统，根据车型信息、视频监控等协作平台进行监测报警等功能。

图1是根据本发明的一实施方式的道路车辆的车体高度检测系统的基本框架图。

图1所示，道路车辆的车体高度检测系统包括激光测距模块10、倒L型支撑架11、下位机控制模块12、视频监控模块13、上位机值守模块14。激光测距模块10用于形成道路车辆的激光检测网并获取检测数据，所述检测数据包括检测地点，检测时间，被测车辆上的激光照射点与相应激光头之间的距离值。倒L型支撑架11安装在道路旁，包括横向支撑部分和纵向支撑部分，所述横向支撑部分和纵向支撑部分用于承载所述激光测距模块10。下位机控制模块12与所述激光测距模块10之间建立通讯，用于分析所述检测数据从而获取道路车辆的实际车体高度数据，并提取出改装车辆的检测数据。上位机值守模块14与下位机控制模块12之间建立通讯，用于分析和保存所述改装车辆的检测数据。在一优选的实施方式中，视频监控模块13与所述上位机值守模块14之间建立通讯，用于对道路车辆进行录像从而给上位机值守模块14提供视频监控数据，为改装车辆提供执法依据。在另一优选的实施方式中，视频监控模块13与所述上位机值守系统14和下位机控制模块12之间均建立通讯，当下位机控制模块12判断有改装车辆，则联动视频监控设备13同步拍照，相关数据传至上位机值守模块14。

图2是根据本发明的一实施方式的激光测距模块位于支撑架的示意图。图2所示，激光测距模块包括多个激光头21、激光头散热模块22、半包围外壳23、基板24。多个激光头21其中有一个为基准检测激光头21a，为倒L型支撑架20的纵向支撑部分的激光头矩阵的最下方的那个。该激光头发射水平的光束。其他激光头同时发射同角度固定方向的光束形成道路车辆的激光检测网。

图3是根据本发明的一实施方式的激光测距模块的散热模块示意图。

激光头散热模块包括半导体制冷片31、内部散热片32、U型导热管33、外部散热片34、风机。半导体制冷片31覆盖在激光头30上，用于控制温度保证激光头正常工作。为避免半导体制冷片31冷凝结露对电子设备影响，在制冷片下方还设置了避水沿31a，如果出现结露则水滴将沿避水沿31a滴落，不会影响到下方安装的电子设备。内部散热片32覆盖在所述半导体制冷片31的散热面，用于所述半导体制冷片31的散热。U型导热管33与所述内部散热片32相连，用于热量的传导。外部散热片34与所述U型导热管33和风机相连，用于极端特殊情况下的辅助散热。

图2和图3所示，激光头30通过可旋转基座35安装在半包围外壳23上，半包围外壳23以激光头30照射方向为开口进行半包围，同时在内部形成风道辅助散热片散热以适应复杂的室外环境。

图4是根据本发明的一实施方式的激光测距模块中的激光头部署算法的示意图。

设H为车体高度的规定值上限，激光检测范围设置为[H-h,H+h]。

AC表示水平道路的宽度，BC的长度为法律规定的一个车的宽度上限，OP为倒L型支撑架的纵向支撑部分，PR为倒L型支撑架的横向支撑部分。O点为倒L型支撑架的在道路旁的安装位置。M点为横向支撑部分的最右侧激光头安装位置。N点为纵向支撑部分的次下方激光头安装位置，S点为纵向支撑部分的最下方激光头安装的位置。S点为激光头基准测量点，发出水平方向的光束。除了S点的激光头，其他激光头都发出与水平方向夹角为α的相互平行的光束。G1和G2是极限检测点。

纵向支撑部分的次下方激光头安装的位置需满足如下关系：ON≤OA×tanα+H-h。

纵向支撑部分的最下方激光头安装的位置需满足如下关系：J(经验值)≤OS≤H-h。

横向支撑部分的最右侧激光头安装位置需满足如下关系：PM≥OB-(OP-H-h)/tanα。

若测量高度精度为t，则横向支撑部分的激光头之间部署的间距d1满足如下关系：d1≤t×tanα；纵向支撑部分的激光头之间部署的间距d2满足如下关系：d2≤t。

图5是根据本发明的一优选实施方式的激光头部署示意图。图5所示，以具有单向双机动车道和单非机动车道且无非机动车道隔离带的道路为例，其中机动车道为国家标准3m宽、非机动车道为2.5m宽。且针对货运车辆进行检测，检测范围为高度3.5m～4.5m区间。那么建议倒L型支撑架的横向支撑部分长度为4m，纵向支撑部分长度为6.5m，(考虑到激光传感器的盲区，横向支撑部分与检测范围最高线的垂直距离不能小于1.5m)除了基准测量点外，其他激光头的照射角度为水平向下29度。若测量精度要求为10cm，则横向支撑部分的激光头之间部署的间距为18cm，纵向支撑部分的激光头之间部署的间距10cm，从而保证激光照射到车体时，照射点纵向高度间隔为10cm。

图6是根据本发明的一实施方式的下位机控制模块分排除货物高度的算法示意图。下位机控制模块分析所述检测数据从而获取道路车辆的实际车体高度数据的步骤为：

1，下位机控制模块分析激光测距模块所检测的数据从而选出测量高度超标的车。

2，排除货物的干扰。由于测量高度数据可能包含了一部分货物的高度。因此车体的实际高度需要排除货物的高度的影响。方法是基准检测激光头发射水平光束，当一车辆经过，记录检测结果，获取一基准距离值，同时获取高度检测激光头检测的距离，将该车辆的高度检测激光头检测的距离与基准距离值进行比较，计算偏移量，分析比较各个偏移量从而排除有货物的情况。

上述道路车辆的车体高度检测系统结构简单，无需在公路上方架设龙门架。安装便利，可以利用现有交通设施，比如电子测速监控架杆进行铺设。配合测量算法，激光照射角度可调，应对实际道路情况简单实用。采用高频率高精度激光头，为后期分析测算提供了准确的测量数据，并且适用于车速在50km/h内的路段。应用范围广。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种道路车辆的车体高度检测系统，其特征在于，包括：

激光测距模块，包括多个激光头，用于形成道路车辆的激光检测网并获取检测数据，所述检测数据包括检测地点、检测时间以及被测车辆上的激光照射点与相应激光头之间的距离值；

支撑架，包括横向支撑部分和纵向支撑部分，所述横向支撑部分和纵向支撑部分用于承载所述激光测距模块；

下位机控制模块，与所述激光测距模块之间建立通讯，用于分析所述检测数据从而获取道路车辆的实际车体高度数据，如果车辆的实际车体高度数据超过规定值，则认为该车辆属于改装车辆，且该下位机控制模块提取所述改装车辆的检测数据；以及

上位机值守模块，与所述下位机控制模块之间建立通讯，用于分析和保存所述改装车辆的检测数据。

2.根据权利要求1所述的所述道路车辆的车体高度检测系统，其特征在于，还包括：

第一视频监控设备，与所述上位机值守系统之间建立通讯，用于对道路车辆进行录像从而提供第一视频监控数据。

3.根据权利要求1所述的所述道路车辆的车体高度检测系统，其特征在于，该系统还包括：

第二视频监控设备，与所述上位机值守系统和下位机控制系统之间均建立通讯，用于对道路车辆进行录像并对改装车辆进行抓拍从而提供第二视频监控数据。

4.根据权利要求1所述的所述道路车辆的车体高度检测系统，其特征在于，所述多个激光头包括：

一个基准检测激光头，发射与道路平行的光束；以及

多个高度检测激光头，同时发射与道路有一夹角的相互平行的固定光束。

5.根据权利要求2所述的道路车辆的车体高度检测系统，其特征在于，所述上位机值守系统还用于调取所述视频监控数据并结合改装车辆的检测数据得出该改装车辆的非法改装证据。

6.根据权利要求1所述的道路车辆的车体高度检测系统，其特征在于，所述激光测距模块还包括半开放保护外壳，所述半开放保护外壳以激光照射方向为开口进行半包围，用于保护各个激光头。

7.根据权利要求1所述的道路车辆的车体高度检测系统，其特征在于，所述激光测距模块还包括可旋转基座和基板，各个激光头通过所述可旋转基座连接在所述基板上。

8.根据权利要求1所述的道路车辆的车体高度检测系统，其特征在于，所述激光测距模块还包括激光头散热模块，用于各个激光头的散热。

9.根据权利要求7所述的道路车辆的车体高度检测系统，其特征在于，所述激光头散热模块包括：

半导体制冷片，覆盖在激光头上，用于控制温度保证激光头正常工作；

内部散热片，覆盖在所述半导体制冷片的散热面，用于所述半导体制冷片的散热；

U型导热管，与所述内部散热片相连，用于热量的传导；以及

外部散热片，与所述U型导热管和风机相连，用于特殊情况下的辅助散热。