CN109440612B - 道路平整度检测设备 - Google Patents
道路平整度检测设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109440612B CN109440612B CN201811621357.6A CN201811621357A CN109440612B CN 109440612 B CN109440612 B CN 109440612B CN 201811621357 A CN201811621357 A CN 201811621357A CN 109440612 B CN109440612 B CN 109440612B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- road
- elevation
- vehicle
- measurement module
- laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
- E01C23/01—Devices or auxiliary means for setting-out or checking the configuration of new surfacing, e.g. templates, screed or reference line supports; Applications of apparatus for measuring, indicating, or recording the surface configuration of existing surfacing, e.g. profilographs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种道路平整度检测设备，包括：距离测量模块，距离测量模块设置于车辆后方的左轮和/或右轮的轮轴同心处，用于检测车辆的当前行驶距离；高程测量模块，高程测量模块设置于车辆前方的左轮和/或右轮的轮迹带处，高程测量模块包括：线激光器，用于将激光线垂直射向道路表面；三维相机，用于捕获经散射后的激光线，并高程提取捕获的激光线得到道路断面高程数据；检测模块，用于根据道路断面高程数据获取道路平整度检测结果。该设备通过线激光器和三维相机相结合从而可以准确测量得到道路平整度检测结果，且适用于多种速度下的测量，满足城市道路平整度检测的需求，从而有效提高道路平整度检测的准确性、适用性和可靠性，简单易实现。
Description
技术领域
本发明涉及道路检测技术领域，特别涉及一种道路平整度检测设备。
背景技术
道路平整度是道路性能评价的主要指标，反映路面行驶的舒适度以及行驶质量，在道路服务性能评价中具有重要的意义。现有平整度评价的主要指标是IRI(International Roughness Index，国际平整度指数)，IRI是基于1/4车辆模型的统计指标，其定义是1/4车辆模型以80km/h行驶时，车身悬架系统的累计竖向位移与车辆行驶距离之比。实际求解中，常通过数值方法计算。当前平整度检测主要采用断面类检测方法，通过获取道路纵断面相对高程进而计算IRI。其中激光断面平整度仪作为一种快速检测方法已得到广泛应用。
激光断面平整度仪由竖向加速度计、高程测量模块和距离测量模块三部分组成。其中，加速度计用于剔除车辆振动误差，高程测量模块测量道路断面的相对高程，距离测量模块提供线性位置信息。然而，由于加速度计的限制，激光断面平整度仪通常需在高速且匀速状态下进行测量，在低速、变速状态下的测试结果不可靠。因此，一款不受行驶速度限制的道路平整度检测设备成为迫切需求。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的目的在于提出一种道路平整度检测设备，该设备可以有效提高道路平整度检测的准确性、适用性和可靠性，简单易实现。
为达到上述目的，本发明实施例提出了一种道路平整度检测设备，包括：距离测量模块，所述距离测量模块设置于车辆后方的左轮和/或右轮的轮轴同心处，用于检测车辆的当前行驶距离；高程测量模块，所述高程测量模块设置于所述车辆前方的左轮和/或右轮的轮迹带处，所述高程测量模块包括：线激光器，用于将激光线垂直射向道路表面；三维相机，用于捕获经散射后的所述激光线，并高程提取捕获的所述激光线得到道路断面高程数据；检测模块，用于根据所述道路断面高程数据获取道路平整度检测结果。
本发明实施例的道路平整度检测设备，通过线激光器和三维相机相结合从而可以准确测量得到道路平整度检测结果，且适用于多种速度下的测量，满足城市道路平整度检测的需求，从而有效提高道路平整度检测的准确性、适用性和可靠性，简单易实现。
另外，根据本发明上述实施例的道路平整度检测设备还可以具有以下附加的技术特征：
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述高程测量模块还用于在所述当前行驶距离满足采样条件时，采集所述道路断面高程数据。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述采样条件为相邻两次的采样距离小于激光线长度，以保证两次采样存在重叠区域。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述线激光器发出的激光线与所述车辆行驶方向一致。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述距离测量模块包括轴编码器。
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：轴编码器外壳，所述轴编码器外壳固定于所述车辆的车身上。
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：高程测量模块的保护外壳。
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：数据传输线，所述数据传输线与所述距离测量模块相连。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明一个实施例的道路平整度检测设备的结构示意图；
图2为根据本发明一个具体实施例的道路平整度检测设备的安装位置示意图；
图3为根据本发明一个实施例的高程测量模块的组成示意图；
图4为根据本发明一个实施例的高程测量模块的采样数据特征示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的道路平整度检测设备。
图1是本发明一个实施例的道路平整度检测设备的结构示意图。
如图1所示，该道路平整度检测设备10包括：距离测量模块100、高程测量模块200和检测模块300。
其中，距离测量模块100设置于车辆后方的左轮和/或右轮的轮轴同心处，用于检测车辆的当前行驶距离。高程测量模块200设置于车辆前方的左轮和/或右轮的轮迹带处，高程测量模块200包括：线激光器210和三维相机220。线激光器210用于将激光线垂直射向道路表面；三维相机220用于捕获经散射后的激光线，并高程提取捕获的激光线得到道路断面高程数据。检测模块300用于根据道路断面高程数据获取道路平整度检测结果。本发明实施例的设备10通过线激光器和三维相机相结合从而可以准确测量得到道路平整度检测结果，且适用于多种速度下的测量，满足城市道路平整度检测的需求，从而有效提高道路平整度检测的准确性、适用性和可靠性，简单易实现。
可以理解的是，本发明实施例的设备10利用线激光器210和三维相机220组合的高程测量模块200，通过移动参考算法进行道路纵断面高程数据的测量，进而计算道路平整度。与传统平整度检测设备相比，本发明实施例的设备10通过算法处理消除车辆振动误差，由于不安装竖向加速度计，克服了传统设备在低速和变速状态下测量结果不准的问题，从而有效满足城市道路平整度检测的需求。
具体而言，为了解决传统激光断面平整度检测设备存在的速度敏感性问题，本发明实施例从源头出发，提供一种原理简单、设计合理、不安装竖向加速度计的新型平整度检测设备。如图2所示，本发明实施例的设备10包括高程测量模块200和距离测量模块100，其中高程测量模块200安装在车辆前部左右轮迹带上，距离测量模块100与轮轴同心安装。
进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的设备10还包括：高程测量模块的保护外壳。
具体而言，如图3所示，高程测量模块200由线激光器210和三维相机220构成，230为模块外壳。线激光器210将激光线垂直射向道路240表面，经散射后的激光被三维相机220捕获，三维相机220通过硬件集成的高程提取算法可直接导出道路断面高程数据。
进一步地，在本发明的一个实施例中，线激光器210发出的激光线与车辆行驶方向一致。
可以理解的是，如图2所示，高程测量模块200的安装方向需使投射的激光线与车辆行驶方向保持一致，三维相机220可直接导出采集的断面高程数据。
进一步地，在本发明的一个实施例中，高程测量模块200还用于在当前行驶距离满足采样条件时，采集道路断面高程数据。
其中，在本发明的一个实施例中，采样条件为相邻两次的采样距离小于激光线长度，以保证两次采样存在重叠区域。
可以理解的是，本发明实施例通过距离触发模式发出采样信号，相邻两次数据采样间隔需小于激光线长度，从而保证两次采样存在重叠区域。具体地，本发明实施例的设备10采用距离触发模式采样，每隔一段距离系统发出数据采集信号采数，并且距离触发模式的采样间隔需小于激光线的长度，保证相邻两次采样的数据存在重叠区段，然后利用重叠区段的数据结合数据处理算法可剔除车辆振动误差。
举例而言，如图4所示，车辆从左往右行驶，其中1、2分别为相邻两次数据采集时高程测量模块200的具体位置。由于车辆振动的原因，高程测量模块200的空间位置存在水平和竖直方向上的平动，由于采用线激光210结合三维相机220的检测方案，每次采集可获取道路3一定长度范围内的高程点数据。通过设置较小的距离触发间隔，可使得相邻两次采样的范围存在重叠区域，利用重叠区域的数据特征可消除车辆振动。
进一步地，在本发明的一个实施例中，距离测量模块100包括轴编码器。
进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的设备10还包括：轴编码器外壳。其中，轴编码器外壳固定于车辆的车身上。
可以理解的是，距离测量模块100的安装需让编码器与车辆后轮轮轴同心安装，且编码器外壳需与车身固定，保证车辆运动过程中仅编码器轴芯转动。
进一步地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，本发明实施例的设备10还包括：数据传输线400。数据传输线400与距离测量模块100相连。
根据本发明实施例提出的道路平整度检测设备，通过线激光器和三维相机相结合从而可以准确测量得到道路平整度检测结果，且适用于多种速度下的测量，满足城市道路平整度检测的需求，从而有效提高道路平整度检测的准确性、适用性和可靠性，简单易实现。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (1)
1.一种道路平整度检测设备，其特征在于，包括：
距离测量模块，所述距离测量模块设置于车辆后方的左轮和/或右轮的轮轴同心处，用于检测车辆的当前行驶距离，其中，所述距离测量模块包括轴编码器；
轴编码器外壳，所述轴编码器外壳固定于所述车辆的车身上；
高程测量模块，所述高程测量模块设置于所述车辆前方的左轮和/或右轮的轮迹带处，通过移动参考算法进行道路纵断面高程数据的测量，所述高程测量模块还用于在所述当前行驶距离满足采样条件时，采集所述道路断面高程数据，其中，所述采样条件为相邻两次的采样距离小于激光线长度，以保证两次采样存在重叠区域，并利用重叠区段的数据结合数据处理算法剔除车辆振动误差；所述高程测量模块包括：线激光器、三维相机，所述线激光器用于将激光线垂直射向道路表面，其中，所述线激光器发出的激光线与所述车辆行驶方向一致；所述三维相机用于捕获经散射后的所述激光线，并通过高程提取算法提取所述激光线得到道路断面高程数据，并直接导出采集的断面高程数据；以及
高程测量模块的保护外壳；
检测模块，用于根据所述道路断面高程数据获取道路平整度检测结果；
数据传输线，所述数据传输线与所述距离测量模块相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811621357.6A CN109440612B (zh) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 道路平整度检测设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811621357.6A CN109440612B (zh) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 道路平整度检测设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109440612A CN109440612A (zh) | 2019-03-08 |
| CN109440612B true CN109440612B (zh) | 2020-11-03 |
Family
ID=65541971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811621357.6A Active CN109440612B (zh) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 道路平整度检测设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109440612B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110715643A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-01-21 | 上海宝冶市政工程有限公司 | 一种道路纵断面高程连续测量装置 |
| RU2732728C1 (ru) * | 2020-05-19 | 2020-09-22 | Александр Алексеевич Семенов | Устройство для оценки состояния дорожного покрытия |
| CN111664830A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-15 | 中公诚科(吉林)工程检测有限公司 | 一种基于三维激光扫描的道路纵断面高程和平整度测量方法 |
| CN113026495A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-25 | 九峰海洋生态建设集团有限公司 | 一种道路养护方法、系统、存储介质及智能终端 |
| CN113551636B (zh) * | 2021-07-02 | 2023-06-06 | 武汉光谷卓越科技股份有限公司 | 基于异常数据矫正的平整度检测方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60259904A (ja) * | 1984-06-05 | 1985-12-23 | Kokusai Kogyo Kk | 路面横断プロフイル測定方法 |
| CN104005325B (zh) * | 2014-06-17 | 2016-01-20 | 武汉武大卓越科技有限责任公司 | 基于深度和灰度图像的路面裂缝检测装置和方法 |
| CN104048603B (zh) * | 2014-06-20 | 2017-05-17 | 南京理工技术转移中心有限公司 | 一种列阵激光标线‑面阵ccd高分辨大视场测量系统与方法 |
| CN105113376B (zh) * | 2015-09-21 | 2017-08-04 | 重庆交通大学 | 基于光学检测技术的路面平整度检测仪及检测方法 |
-
2018
- 2018-12-28 CN CN201811621357.6A patent/CN109440612B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109440612A (zh) | 2019-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109440612B (zh) | 道路平整度检测设备 | |
| CN102277823B (zh) | 一种基于惯性测量单元和激光测距仪的车载路面检测系统 | |
| CN104050811B (zh) | 激光机动车分型系统及方法 | |
| US10000223B2 (en) | Rail track geometry measurement | |
| CN103048697A (zh) | 可测量车辆的行进方向、轴数和车辆二维形状的光幕装置 | |
| CN102069824A (zh) | 轨道交通车辆的定位装置和方法 | |
| CN111998828B (zh) | 一种基于便携式gps的道路坡度估算方法 | |
| CN201339159Y (zh) | 激光路面平整度检测仪 | |
| CN103913600A (zh) | 一种机动车测速仪测速误差检测装置及检测方法 | |
| CN104005324B (zh) | 一种路面构造信息的检测系统 | |
| CN102004246A (zh) | 列车车载雷达速度传感器天线夹角偏差故障诊断及速度读数校正方法 | |
| CN208665210U (zh) | 一种基于机器视觉的自动行走轨道检测仪 | |
| JP2018016098A (ja) | 鉄道車両位置測定システム | |
| CN205839560U (zh) | 激光平整度构造深度车辙检测系统 | |
| CN101470080A (zh) | 基于结构光投射的表面形状图象检测系统 | |
| CN112030683A (zh) | 一种路面平整度检测方法 | |
| CN103507832B (zh) | 一种轨道几何尺寸检测装置 | |
| CN105000034A (zh) | 一种基于轨旁检测的机车测速装置 | |
| CN117346723B (zh) | 一种车载式轨道曲率数据全线检测装置 | |
| CN1020774C (zh) | 高速路平仪 | |
| CN111174785A (zh) | 一种索道穿梭机定位系统及定位方法 | |
| CN2800407Y (zh) | 激光交通信息采集装置 | |
| AU2021104862A4 (en) | Road Roughness Detector | |
| WO2014081331A1 (ru) | Способ мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе и устройство для его осуществления | |
| CN211697544U (zh) | 一种综合平台定位系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100084 Beijing City, Haidian District Tsinghua Yuan Applicant after: TSINGHUA University Applicant after: Beijing Xiangyun Tongda Civil Engineering Co., Ltd Address before: 100084 Beijing City, Haidian District Tsinghua Yuan Applicant before: TSINGHUA University Applicant before: BEIJING RUNTIAN SHIJI CIVIL ENGINEERING Co.,Ltd. |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Yun Runhua Inventor before: Yun Runhua Inventor before: Tian Tao |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |