CN108981627A - 车辆轮廓测量装置及测量方法 - Google Patents

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曾亚光
刘志东
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Abstract

本发明涉及一种车辆轮廓测量装置及测量方法，其中，该车辆轮廓测量装置包括：架体，包括竖直延伸的立柱，及自所述立柱的顶部沿水平方向延伸的横梁；顶部检测器，设于所述横梁上并可沿所述横梁做往复运动；侧部检测器，设于所述立柱上、并可沿所述立柱做往复运动；后置检测器，位于所述架体的后方；以及控制中心，用于接收所述顶部检测器、所述侧部检测器及所述后置检测器反馈的测量数据，并根据所述测量数据进行分析计算以得到车辆的轮廓信息。本发明的车辆轮廓测量装置能够方便快捷的测出车辆的大概轮廓，并且整体结构简单，占地面积小，能够有效降低生产成本。

Description

车辆轮廓测量装置及测量方法
技术领域
本发明涉及车辆检测领域，特别是涉及一种车辆轮廓测量装置及测量方法。
背景技术
传统的车辆轮廓测量装置通常采用龙门架作为主体框架，通过在龙门架的左右两个侧臂及顶部横梁上均设置传感器，以对车辆的外部轮廓进行测量。由于需要采用龙门架结构，使得车辆轮廓测量装置的整体体积较大、占地面积多，从而导致生产成本较高。
发明内容
基于此，有必要针对传统的车辆轮廓测量装置体积较大，生产成本较高的问题，提供一种车辆轮廓测量装置及测量方法。
一种车辆轮廓测量装置，包括：
架体，包括竖直延伸的立柱，及自所述立柱的顶部沿水平方向延伸的横梁；
顶部检测器，设于所述横梁上并可沿所述横梁做往复运动；
侧部检测器，设于所述立柱上、并可沿所述立柱做往复运动；
后置检测器，位于所述架体的后方；以及
控制中心，用于接收所述顶部检测器、所述侧部检测器及所述后置检测器反馈的测量数据，并根据所述测量数据进行分析计算以得到车辆的轮廓信息。
上述的车辆轮廓测量装置通过顶部检测器、侧部检测器及后置检测器的相互配合以实现车辆外部轮廓的测量。具体地，车辆在缓慢通过架体所形成的检测面的过程中，顶部检测器沿横梁的方向左右运动用于检测到车顶的竖直距离，侧部检测器沿立柱的方向上下运动用于检测到车身侧面的水平距离，后置检测器用于检测到车辆尾部的水平距离。当车辆完全穿过架体后，控制中心根据顶部检测器、侧部检测器及后置检测器在每一时刻所反馈的测量数据进行汇总分析，便可得到车辆大概的轮廓，整个测量过程方便快捷。并且，架体大体呈倒“L”型设置，相较于传统的龙门架结构，本实施例中的架体的结构更为简单，同时占地面积更小，能够有效降低生产成本。
在其中一个实施例中，所述顶部检测器包括第一驱动件、横向杆及沿所述横向杆的长度方向设置的多个顶部测距传感器，所述第一驱动件固定于所述横梁上、并与所述横向杆连接，用于驱动所述横向杆沿水平方向做往复运动。
在其中一个实施例中，所述侧部检测器包括第二驱动件、竖向杆及沿所述竖向杆的长度方向布置的多个侧部测距传感器，所述第二驱动件固定于所述立柱上、并与所述竖向杆连接，用于驱动所述竖向杆沿上下方向做往复运动。
在其中一个实施例中，所述顶部检测器、所述侧部检测器和所述后置检测器中至少一个采用超声波传感器进行测距。
一种车辆轮廓测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：车辆朝向后置检测器所在的一侧缓慢行驶并穿过架体；
S2：在所述车辆穿过所述架体的过程中，顶部检测器沿水平方向往复运动以检测自身到所述车辆上表面的竖直距离并将测量数据反馈至控制中心，侧部检测器沿上下方向往复运动以检测自身到所述车辆侧面的水平距离并将测量数据反馈至所述控制中心，后置检测器检测自身到所述车辆的水平距离并将测量数据反馈至所述控制中心；
S3：当所述车辆完全穿过所述架体后停止测量，所述控制中心根据所述顶部检测器、所述侧部检测器及所述后置检测器反馈的测量数据进行分析计算，得到所述车辆的轮廓信息。
上述的车辆轮廓测量方法通过顶部检测器、侧部检测器及后置检测器的相互配合以实现车辆外部轮廓的测量，整个测量过程简单方便，同时通过控制中心的整合计算能够快速得出车辆的轮廓信息。此外通过采用上述方法进行测量，无需采用复杂的龙门架结构，从而可有效简化生产工艺，降低生产成本。
在其中一个实施例中，在上述步骤S3中，所述车辆的车身长度根据以下方法计算得出：
当所述车辆刚好处于所述架体所构成的检测平面内时，所述后置检测器检测出自身到所述车辆之间的水平距离L1，当所述车辆刚好穿过所述架体所构成的检测平面时，所述后置检测器检测出自身到所述车辆之间的水平距离L2，所述控制中心根据公式L＝L1-L2计算得到所述车辆的车身长度L。
在其中一个实施例中，在上述步骤S3中，所述车辆的顶部轮廓根据以下方法测量得出：
将所述车辆位于所述架体内时对应的车身截面记为待检测截面，所述顶部检测器以恒定速度沿所述车辆的宽度方向往复运动、并实时检测与所述待检测截面的顶边之间的竖直距离，所述控制中心根据所述顶部检测器反馈的测量数据、所述顶部检测器的运动速度及运动时间分析计算得出所述待检测截面的顶边长度及弧度；
将所述车辆沿车身长度方向分割成若干个所述待检测截面，在所述车辆通过所述架体的过程中，分别测量得出每一所述待检测截面的顶边长度及弧度数据，再将每一所述待检测截面的顶边长度及弧度数据进行汇总整合以得到所述车辆的顶部轮廓。
在其中一个实施例中，在上述步骤S3中，所述车辆的侧部轮廓根据以下方法计算得出：
所述侧部检测器以恒定速度沿所述车辆的高度方向往复运动、并实时检测与所述待检测截面的侧边之间的水平距离，所述控制中心根据所述侧部检测器反馈的测量数据分析计算得出所述待检测截面的侧边弧度；
在所述车辆通过所述架体的过程中，分别测量得出每一所述待检测截面的侧边弧度数据，再将每一所述待检测截面的侧边弧度数据进行汇总整合以得到所述车辆的侧部轮廓。
在其中一个实施例中，所述控制中心对任一所述待测截面的顶边轮廓数据及侧边轮廓数据进行收集汇总，并结合所述车辆的车身长度信息进行整合，得到所述车辆的整体轮廓信息。
附图说明
图1为本发明一实施例所述的车辆轮廓测量装置的结构示意图；
图2为图1中车辆轮廓测量装置的正面示意图；
图3为图1中车辆轮廓测量装置的侧面示意图；
图4为本发明一实施例所述的车辆轮廓测量方法的流程示意图。
100、架体，110、立柱，120、横梁，200、顶部检测器，210、第一驱动件，220、横向杆，230、顶部测距传感器，300、侧部检测器，310、第二驱动件，320、竖向杆，330、侧部测距传感器，400、后置检测器，500、车辆。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
请参照图1至图3，一种车辆轮廓测量装置，包括：
架体100，包括竖直延伸的立柱110，及自所述立柱110的顶部沿水平方向延伸的横梁120；
顶部检测器200，设于所述横梁120上并可沿所述横梁120做往复运动；
侧部检测器300，设于所述立柱110上、并可沿所述立柱110做往复运动；
后置检测器400，位于所述架体100的后方；以及
控制中心，用于接收所述顶部检测器200、所述侧部检测器300及所述后置检测器400反馈的测量数据，并根据所述测量数据进行分析计算以得到车辆500的轮廓信息。
上述的车辆轮廓测量装置通过顶部检测器200、侧部检测器300及后置检测器400的相互配合以实现车辆500外部轮廓的测量。具体地，车辆500在缓慢通过架体100所形成的检测面的过程中，顶部检测器200沿横梁120的方向左右运动用于检测到车顶的竖直距离，侧部检测器300沿立柱110的方向上下运动用于检测到车身侧面的水平距离，后置检测器400用于检测到车辆500尾部的水平距离。当车辆500完全穿过架体100后，控制中心根据顶部检测器200、侧部检测器300及后置检测器400在每一时刻所反馈的测量数据进行汇总分析，便可得到车辆500大概的轮廓，整个测量过程方便快捷。并且，架体100大体呈倒“L”型设置，相较于传统的龙门架结构，本实施例中的架体100的结构更为简单，同时占地面积更小，能够有效降低生产成本。
请参照图2，在其中一个实施例中，所述顶部检测器200包括第一驱动件210、横向杆220及沿所述横向杆220的长度方向设置的多个顶部测距传感器230，所述第一驱动件210固定于所述横梁120上、并与所述横向杆220连接，用于驱动所述横向杆220沿水平方向做往复运动。通过在横向杆220上设置多个顶部测距传感器230，且横向杆220在第一驱动件210的带动下可沿横梁120(也即车身宽度方向)往复运动，如此，使得多个顶部测距传感器230在车身宽度方向上以恒定的速度对车辆500顶部进行来回扫描，以得到尽可能多的测量数据，从而可保证测量数据的准确性。其中，顶部测距传感器230可为超声波传感器、激光测距传感器或雷达测距传感器等。
在其中一个实施例中，所述侧部检测器300包括第二驱动件310、竖向杆320及沿所述竖向杆320的长度方向布置的多个侧部测距传感器330，所述第二驱动件310固定于所述立柱110上、并与所述竖向杆320连接，用于驱动所述竖向杆320沿上下方向做往复运动。通过在竖向杆320上设置多个侧部测距传感器330，且竖向杆320在第二驱动件310的带动下可沿立柱110(也即车身高度方向)往复运动，如此，使得多个侧部测距传感器330在车身高度方向上以恒定的速度对车辆500侧面进行来回扫描，以得到尽可能多的测量数据，从而可保证测量数据的准确性。其中，侧部测距传感器330可为超声波传感器、激光测距传感器或雷达测距传感器等。
在其中一个实施例中，所述顶部检测器200、所述侧部检测器300和所述后置检测器400中至少一个采用超声波传感器进行测距。优选地，顶部检测器200、侧部检测器300及后置检测器400均采用超声波传感器进行测距，能够有效降低生产成本。
请参照图1至图4，一种车辆轮廓测量方法，包括以下步骤：
S1：车辆500朝向后置检测器400所在的一侧缓慢行驶并穿过架体100；
S2：在所述车辆500穿过所述架体100的过程中，顶部检测器200沿水平方向往复运动以检测自身到所述车辆500上表面的竖直距离并将测量数据反馈至控制中心，侧部检测器300沿上下方向往复运动以检测自身到所述车辆500侧面的水平距离并将测量数据反馈至所述控制中心，后置检测器400检测自身到所述车辆500尾部的水平距离并将测量数据反馈至所述控制中心；
S3：当所述车辆500完全穿过所述架体100后停止测量，所述控制中心根据所述顶部检测器200、所述侧部检测器300及所述后置检测器400反馈的测量数据进行分析计算，得到所述车辆500的轮廓信息。
上述的车辆500轮廓测量方法通过顶部检测器200、侧部检测器300及后置检测器400的相互配合以实现车辆500外部轮廓的测量，整个测量过程简单方便，同时通过控制中心的整合计算能够快速得出车辆500的轮廓信息。此外通过采用上述方法进行测量，无需采用复杂的龙门架结构，从而可有效简化生产工艺，降低生产成本。
具体地，在需要对车辆500轮廓进行测量时，将车辆500朝向后置检测器400的一侧缓慢行驶，其中，车辆500既可以朝向后置检测器400的一侧正向行驶，也可以通过倒车的形式向后置检测器400的一侧靠近，当车辆500到达架体100位置时，位于架体100上的顶部检测器200及侧部检测器300检测到车辆500开入而开始不断往复运动测量，后置检测器400检测到车辆500头部(或尾部)的水平距离；随着车辆500的不断行驶，顶部检测器200沿车身宽度方向来回运动以检测到车辆500顶部的竖直距离，侧部检测器300沿车身高度方向来回运动以检测到车辆500侧部的水平距离；当车辆500完全穿过架体100后，顶部检测器200及侧部检测器300完成测量。在整个测量过程中，测量数据会上传至控制中心(例如上位机)，待测量完成后，控制中心对收集的数据进行分析处理，从而可得到车辆500的大概轮廓。
在其中一个实施例中，在上述步骤S3中，所述车辆500的车身长度根据以下方法计算得出：
当所述车辆500的尾部刚好处于所述架体100所构成的检测平面内时，所述后置检测器400检测出自身到所述车辆500头部(或尾部)之间的水平距离L1，当所述车辆500的头部刚好穿过所述架体100所构成的检测平面时，所述后置检测器400检测出自身到所述车辆500头部(或尾部)之间的水平距离L2，所述控制中心根据公式L＝L1-L2计算得到所述车辆500的车身长度L。
在其中一个实施例中，在上述步骤S3中，所述车辆500的顶部轮廓根据以下方法测量得出：
将所述车辆500位于所述架体100内时对应的车身截面记为待检测截面，所述顶部检测器200以恒定速度沿所述车辆500的宽度方向往复运动、并实时检测与所述待检测截面的顶边之间的竖直距离，所述控制中心根据所述顶部检测器200反馈的测量数据、所述顶部检测器200的运动速度及运动时间分析计算得出所述待检测截面的顶边长度及弧度；
将所述车辆500沿车身长度方向分割成若干个所述待检测截面，在所述车辆500通过所述架体100的过程中，分别测量得出每一所述待检测截面的顶边长度及弧度数据，再将每一所述待检测截面的顶边长度及弧度数据进行汇总整合以得到所述车辆500的顶部轮廓。
具体地，任一待检测截面所对应的车身的宽度的计算过程如下：在车辆500的待检测截面上标记A点和B点，其中A点为车顶左侧边缘上的点，B点为车顶右侧边缘上的点。顶部检测器200包括若干个测距传感器，若干个测距传感器在横向杆的带动下以速度V做水平往复运动。在开始检测时，其中一测距传感器C位于A点的上方，另一测距传感器D位于车辆500顶部的上方，经过时间T后，测距传感器D到达B点上方，那么该待检测截面所对应的车辆500顶部宽度为：L＝LCD+V*T，其中，LCD为测距传感器C与测距传感器D之间的水平距离。
通过顶部检测器200沿车身宽度方向不断扫描测量，即可得到任一待检测截面的顶边任一点与对应的顶部检测器200之间的竖直距离，再将上述测量数据结合待检测截面的顶边长度(也即对应的车顶宽度)进行汇总整合，便可得到待检测截面的顶边弧度信息。最后结合车身长度数据，便可得出车辆500顶部的整体轮廓信息。
在其中一个实施例中，在上述步骤S3中，所述车辆500的侧部轮廓根据以下方法计算得出：
所述侧部检测器300以恒定速度沿所述车辆500的高度方向往复运动、并实时检测与所述待检测截面的侧边之间的水平距离，所述控制中心根据所述侧部检测器300反馈的测量数据分析计算得出所述待检测截面的侧边弧度；
在所述车辆500通过所述架体100的过程中，分别测量得出每一所述待检测截面的侧边弧度数据，再将每一所述待检测截面的侧边弧度数据进行汇总整合以得到所述车辆500的侧部轮廓。
具体地，当车辆500的侧面到达侧部检测器300的时候，侧部检测器300就可以测量出在不同的高度下，车辆500侧面到侧部检测器300的水平距离，然后通过换算得出车辆500侧面的大致的弧度。
在其中一个实施例中，所述控制中心对任一所述待测截面的顶边轮廓数据及侧边轮廓数据进行收集汇总，并结合所述车辆500的车身长度信息进行整合，得到所述车辆500的整体轮廓信息。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种车辆轮廓测量装置，其特征在于，包括：
架体，包括竖直延伸的立柱，及自所述立柱的顶部沿水平方向延伸的横梁；
顶部检测器，设于所述横梁上并可沿所述横梁做往复运动；
侧部检测器，设于所述立柱上、并可沿所述立柱做往复运动；
后置检测器，位于所述架体的后方；以及
控制中心，用于接收所述顶部检测器、所述侧部检测器及所述后置检测器反馈的测量数据，并根据所述测量数据进行分析计算以得到车辆的轮廓信息。
2.根据权利要求1所述的车辆轮廓测量装置，其特征在于，所述顶部检测器包括第一驱动件、横向杆及沿所述横向杆的长度方向设置的多个顶部测距传感器，所述第一驱动件固定于所述横梁上、并与所述横向杆连接，用于驱动所述横向杆沿水平方向做往复运动。
3.根据权利要求1所述的车辆轮廓测量装置，其特征在于，所述侧部检测器包括第二驱动件、竖向杆及沿所述竖向杆的长度方向布置的多个侧部测距传感器，所述第二驱动件固定于所述立柱上、并与所述竖向杆连接，用于驱动所述竖向杆沿上下方向做往复运动。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的车辆轮廓测量装置，其特征在于，所述顶部检测器、所述侧部检测器和所述后置检测器中至少一个采用超声波传感器进行测距。
5.一种车辆轮廓测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：车辆朝向后置检测器所在的一侧缓慢行驶并穿过架体；
S2：在所述车辆穿过所述架体的过程中，顶部检测器沿水平方向往复运动以检测自身到所述车辆上表面的竖直距离并将测量数据反馈至控制中心，侧部检测器沿上下方向往复运动以检测自身到所述车辆侧面的水平距离并将测量数据反馈至所述控制中心，后置检测器检测自身到所述车辆的水平距离并将测量数据反馈至所述控制中心；
S3：当所述车辆完全穿过所述架体后停止测量，所述控制中心根据所述顶部检测器、所述侧部检测器及所述后置检测器反馈的测量数据进行分析计算，得到所述车辆的轮廓信息。
6.根据权利要求5所述的车辆轮廓测量方法，其特征在于，在上述步骤S3中，所述车辆的车身长度根据以下方法计算得出：
当所述车辆刚好处于所述架体所构成的检测平面内时，所述后置检测器检测出自身到所述车辆之间的水平距离L1，当所述车辆刚好穿过所述架体所构成的检测平面时，所述后置检测器检测出自身到所述车辆之间的水平距离L2，所述控制中心根据公式L＝L1-L2计算得到所述车辆的车身长度L。
7.根据权利要求6所述的车辆轮廓测量方法，其特征在于，在上述步骤S3中，所述车辆的顶部轮廓根据以下方法测量得出：
将所述车辆位于所述架体内时对应的车身截面记为待检测截面，所述顶部检测器以恒定速度沿所述车辆的宽度方向往复运动、并实时检测与所述待检测截面的顶边之间的竖直距离，所述控制中心根据所述顶部检测器反馈的测量数据、所述顶部检测器的运动速度及运动时间分析计算得出所述待检测截面的顶边长度及弧度；
将所述车辆沿车身长度方向分割成若干个所述待检测截面，在所述车辆通过所述架体的过程中，分别测量得出每一所述待检测截面的顶边长度及弧度数据，再将每一所述待检测截面的顶边长度及弧度数据进行汇总整合以得到所述车辆的顶部轮廓。
8.根据权利要求7所述的车辆轮廓测量方法，其特征在于，在上述步骤S3中，所述车辆的侧部轮廓根据以下方法计算得出：
所述侧部检测器以恒定速度沿所述车辆的高度方向往复运动、并实时检测与所述待检测截面的侧边之间的水平距离，所述控制中心根据所述侧部检测器反馈的测量数据分析计算得出所述待检测截面的侧边弧度；
在所述车辆通过所述架体的过程中，分别测量得出每一所述待检测截面的侧边弧度数据，再将每一所述待检测截面的侧边弧度数据进行汇总整合以得到所述车辆的侧部轮廓。
9.根据权利要求8所述的车辆轮廓测量方法，其特征在于，所述控制中心对任一所述待测截面的顶边轮廓数据及侧边轮廓数据进行收集汇总，并结合所述车辆的车身长度信息进行整合，得到所述车辆的整体轮廓信息。
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