CN111964608A - 汽车外形尺寸的检测方法和车辆外形尺寸检测装置 - Google Patents

汽车外形尺寸的检测方法和车辆外形尺寸检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种汽车外形尺寸的检测方法和车辆外形尺寸检测装置，包括以下步骤：对车辆的外部轮廓进行扫描，得到车辆的外部轮廓尺寸数据；对车辆的速度进行检测，得到车辆的速度数据；根据车辆的速度和对车辆的速度进行检测的时间，得到车辆的长度数据；根据车辆的长度数据和车辆的外部轮廓尺寸数据，得到车俩的体积尺寸数据。本方案中的车辆体积尺寸数据通过外部轮廓数据以及速度数据经过特定的逻辑运算得到，因此精度高于现有通过目视观察等方式，避免了由于目视观察等方式造成的误判情况。

Description

汽车外形尺寸的检测方法和车辆外形尺寸检测装置
技术领域
本发明涉及测量设备技术领域，尤其是涉及一种汽车外形尺寸的检测方法和车辆外形尺寸检测装置。
背景技术
目前在洗煤厂的汽车装车站，来装车的车辆种类比较多，同时还有部分车辆有所改装，因此车辆的尺寸类型很多。
针对不同尺寸的车，装车的目标重量不同，为了确保不撒煤，不同的车装的高度及形状也不同。当前对不同尺寸装车的控制完全依靠人工观察和经验判断。
随之智能化技术的普通推广及应用，装车也在逐渐实现智能化和无人化，其中车辆尺寸的种类繁多及不易测量，成为限制装车站智能化和无人化推广的重要因素。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种汽车外形尺寸的检测方法，能够测得车辆的体积尺寸数据。
本发明的目的之二在于提供一种应用该检测方法的车辆外形尺寸检测装置。
一方面，本发明提供的一种汽车外形尺寸的检测方法，包括以下步骤：
对车辆的外部轮廓进行扫描，得到车辆的外部轮廓尺寸数据，所述外部轮廓尺寸数据包括车辆的宽度数据和高度数据；
对车辆的速度进行检测，得到车辆的速度数据；
根据车辆的速度数据和车辆经过检测点的时间，得到车辆的长度数据；
根据车辆的长度数据和车辆的外部轮廓尺寸数据，得到车辆的体积尺寸数据。
进一步的，对车辆的外部轮廓进行若干次扫描，相邻两次扫描之间的间隔时长为单位扫描时间段，得到在所述单位扫描时间段内车辆的单元外部轮廓尺寸数据；
在对车辆的外部轮廓进行扫描时，同步检测此段所述单位扫描时间段内的车辆的速度，得到此段所述单元外部轮廓尺寸数据所对应的单元速度数据；
根据所述单位扫描时间段所对应的所述单元速度数据和单位扫描时间段的时长，得到所述单位扫描时间段所对应的车辆的单元长度数据；
根据所述单位扫描时间段所对应的所述单元外部轮廓尺寸数据和所述单元长度数据，得到车辆的单元体积尺寸数据；
根据若干次的所述单元体积尺寸数据，得到所述体积尺寸数据。
进一步的，所述单位扫描时间段为t，所述单位扫描时间段的起始时刻或终点时刻对应的所述单元速度数据为v，所述单位扫描时间段对应的所述单元长度数据为e，根据e=v·t，得到所述单元长度数据。
进一步的，所述单位扫描时间段的起始时刻或终点时刻对应的所述单元外部轮廓尺寸数据为s，所述单位扫描时间段对应的所述单元体积尺寸数据为c，根据c=s·e，得到所述单元体积尺寸数据。
进一步的，所述单位扫描时间段的时长为2ms。
另一方面，一种车辆外形尺寸检测装置，包括若干检测设备和控制器，所述检测设备包括用于检测外部轮廓尺寸数据的轮廓扫描设备和用于检测速度数据的速度检测设备，所述轮廓扫描设备和所述速度检测设备分别与所述控制器电连接，所述控制器用于得到所述体积尺寸数据。
进一步的，所述车辆的顶端包括沿所述车辆的中轴线对称的第一顶部和第二顶部，所述轮廓扫描设备的数量为两个，其中一个所述轮廓扫描设备用于对所述第一顶部和所述车辆靠近所述第一顶部的一侧端面进行扫描，另一个所述轮廓扫描设备用于对所述第二顶部和所述车辆靠近所述第二顶部的另一侧端面扫描。
进一步的，所述轮廓扫描设备和所述速度检测设备设置在用于通过车辆的龙门架上。
进一步的，所述龙门架包括两个立柱和一个横梁，两个所述立柱分别位于所述横梁的两端处，所述立柱的上端与所述横梁配合连接，所述轮廓扫描设备位于所述横梁与所述立柱配合连接处，所述速度检测设备位于所述横梁的中部。
进一步的，所述轮廓扫描设备和所述速度检测设备分别为激光雷达。
有益效果：
本发明提供的汽车外形尺寸的检测方法，通过检测车辆的外部轮廓数据和速度数据，最终得到车辆的体积尺寸数据。由于本方案中的车辆体积尺寸数据通过外部轮廓数据以及速度数据经过特定的逻辑运算得到，因此精度高于现有通过目视观察等方式，避免了由于目视观察等方式造成的误判情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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方式，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为本发明实施例提供的车辆外形尺寸检测装置的一种结构示意图。
图标：1-立柱；2-第一顶部；3-轮廓扫描设备；4-速度检测设备；5-横梁；6-第二顶部；7-车辆。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，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做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。
实施例
根据图1所示的一种汽车外形尺寸的检测方法，包括以下步骤：
对车辆7的外部轮廓进行扫描，得到车辆7的外部轮廓尺寸数据，外部轮廓尺寸数据包括车辆7的宽度数据和高度数据；
对车辆7的速度进行检测，得到车辆7的速度数据；
根据车辆7的速度数据和车辆7经过检测点的时间，得到车辆7的长度数据；
根据车辆7的长度数据和车辆7的外部轮廓尺寸数据，得到车辆7的体积尺寸数据。
外部轮廓数据能够得到车辆7的截面面积，速度数据配合时间，得到车辆7的长度数据，根据截面面积和长度数据，可以将车辆7等效为柱体，按照柱体的体积公式，将截面面积乘以长度数据，得到车辆7的体积尺寸数据。在本方案中，车辆7的体积尺寸数据作为匹配项，需要与数据库中的车辆7特征进行匹配，以确定当前车辆7的规格尺寸，并根据车辆7的规格尺寸进行货物的装载，因此本方案中的车辆7的体积尺寸数据与真实的车辆7尺寸数据之间具有一定的偏差值，其体积尺寸数据与数据库内的对应车型的模型数据一致。
在一种可选的实施方案中，对车辆7的外部轮廓进行若干次扫描，相邻两次扫描之间的间隔时长为单位扫描时间段，得到在单位扫描时间段内车辆7的单元外部轮廓尺寸数据；
在对车辆7的外部轮廓进行扫描时，同步检测此段单位扫描时间段内的车辆7的速度，得到此段单元外部轮廓尺寸数据所对应的单元速度数据；
根据单位扫描时间段所对应的单元速度数据和单位扫描时间段的时长，得到单位扫描时间段所对应的车辆7的单元长度数据；
根据单位扫描时间段所对应的单元外部轮廓尺寸数据和单元长度数据，得到车辆7的单元体积尺寸数据；
根据若干次的单元体积尺寸数据，得到体积尺寸数据。
在一种可选的实施方案中，单位扫描时间段为t，单位扫描时间段的起始时刻或终点时刻对应的单元速度数据为v，单位扫描时间段对应的单元长度数据为e，根据e=v·t，得到单元长度数据。
在一种可选的实施方案中，单位扫描时间段的起始时刻或终点时刻对应的单元外部轮廓尺寸数据为s，单位扫描时间段对应的单元体积尺寸数据为c，根据c=s·e，得到单元体积尺寸数据。
在理想情况下，车辆7匀速行驶，且车辆7垂直于速度方向各部分的截面尺寸一致，此时可将车辆7模型等效为柱体模型，由于在实际应用场景中，车辆7变速行驶，且车辆7垂直于速度方向的各部分的截面尺寸不一致，因此需要使用积分的方式对车辆7进行若干次检测，再将各次检测所得到的体积尺寸数据进行加合，得到车辆7的总体积尺寸。
由于每次对车辆7进行速度检测得到的数据为车辆7在检测时刻的瞬时速度，因此在车辆7长度一定的前提下，速度检测的次数越多，则该瞬时速度与每两次速度检测之间的单位扫描时间段内车辆7的位移，即车辆7的单元长度数据越匹配，由于单位扫描时间段的时长越短，车辆7在该时长内的位移越小，即车辆7在该时长内的速度越接近瞬时速度，由于本方案允许一定的体积尺寸数据偏差，在误差范围内，当单位扫描时间段的时长处于某一范围内时，可将该单位扫描时间段初始或终点时刻的瞬时速度视为车辆7在该单位扫描时间段内的有效速度，即通过该瞬时速度乘以单位扫描时间段的时长，得到车辆7在该时长内经过的位移，此位移为车辆7的单元长度数据，再将此单元长度数据乘以此单元长度数据所对应的部分轮廓数据，最终得到此段单位扫描时间段内的车辆7单元体积尺寸数据，将若干次检测所得到的若干个单元体积尺寸数据进行加合，最终得到车辆7的体积尺寸数据。
与单元速度数据的采样逻辑相似，将单位扫描时间段初始或终点时刻的瞬时单元外部轮廓尺寸数据视为车辆7在该单位扫描时间段内的有效外部轮廓尺寸数据。
在一种可选的实施方案中，单位扫描时间段的时长为2ms。
本方案中的检测频率为50Hz，相邻两次的单元速度数据检测之间的间隔时长为2ms，由于在2ms内车辆7的位移极小，因此每次单元速度数据时所得到的瞬时速度可视为车辆7在2ms时间段内的有效速度。
另一方面，一种车辆7外形尺寸检测装置，包括若干检测设备和控制器，检测设备包括用于检测外部轮廓尺寸数据的轮廓扫描设备3和用于检测速度数据的速度检测设备4，轮廓扫描设备3和速度检测设备4分别与控制器电连接，控制器用于得到体积尺寸数据。轮廓扫描设备3和速度检测设备4分别为激光雷达。
激光雷达包括发射元件与接收元件，通过发射单元发出一串重复周期一定的激光窄脉冲，在车辆7的外部端面上反射进入接收元件内，以得到车辆7的外部轮廓数据，控制器将外部轮廓的位置以及各个端面尺寸数据进行处理，通过预设的逻辑运算得到车辆7的截面尺寸数据，同时激光雷达利用多普勒频移原理，对车辆7进行测速，得到车辆7的速度数据，并将速度数据传入控制器内，由于激光雷达相对于车辆7处于静止状态，因此可建立激光雷达为原点的坐标，车辆7的位移即为车辆7的长度，因此可得到车辆7的长度尺寸数据，按照预设逻辑运算配合车辆7的截面尺寸数据得到车辆7的体积尺寸数据。
在一种可选的实施方案中，车辆7的顶端包括沿车辆7的中轴线对称的第一顶部2和第二顶部6，轮廓扫描设备的数量为两个，其中一个轮廓扫描设备用于对第一顶部2和车辆7靠近第一顶部2的一侧端面进行扫描，另一个轮廓扫描设备用于对第二顶部6和车辆7靠近第二顶部6的另一侧端面扫描。
在一种可选的实施方案中，轮廓扫描设备3和速度检测设备4设置在用于通过车辆7的龙门架上。
在一种可选的实施方案中，龙门架包括两个立柱1和一个横梁5，两个立柱1分别位于横梁5的两端处，立柱1的上端与横梁5配合连接，轮廓扫描设备3位于横梁5与立柱1配合连接处，速度检测设备4位于横梁5的中部。
两个立柱1与横梁5之间通过螺栓进行固定，两个立柱1之间可通过车辆7，当车辆7经过龙门架时，从横梁5的下方经过，触发激光雷达，从而实现对车辆7的扫描。
该装置与传统的视觉检测相比较，精度更高，长度方向精度高于30cm，宽度和高度方向精度高于10cm，适应速度高达30km/h。同时视觉检测受车型的干扰有时拍摄不太完整，该装置能够全方位无死角扫描。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种汽车外形尺寸的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
对车辆（7）的外部轮廓进行扫描，得到车辆（7）的外部轮廓尺寸数据，所述外部轮廓尺寸数据包括车辆（7）的宽度数据和高度数据；
对车辆（7）的速度进行检测，得到车辆（7）的速度数据；
根据车辆（7）的速度数据和车辆（7）经过检测点的时间，得到车辆（7）的长度数据；
根据车辆（7）的长度数据和车辆（7）的外部轮廓尺寸数据，得到车辆（7）的体积尺寸数据;
对车辆（7）的外部轮廓进行若干次扫描，相邻两次扫描之间的间隔时长为单位扫描时间段，得到在所述单位扫描时间段内车辆（7）的单元外部轮廓尺寸数据；
在对车辆（7）的外部轮廓进行扫描时，同步检测此段所述单位扫描时间段内的车辆（7）的速度，得到此段所述单元外部轮廓尺寸数据所对应的单元速度数据；
根据所述单位扫描时间段所对应的所述单元速度数据和单位扫描时间段的时长，得到所述单位扫描时间段所对应的车辆（7）的单元长度数据；
根据所述单位扫描时间段所对应的所述单元外部轮廓尺寸数据和所述单元长度数据，得到车辆（7）的单元体积尺寸数据；
根据若干次的所述单元体积尺寸数据，得到所述体积尺寸数据。
2.根据权利要求1所述的汽车外形尺寸的检测方法，其特征在于，所述单位扫描时间段为t，所述单位扫描时间段的起始时刻或终点时刻对应的所述单元速度数据为v，所述单位扫描时间段对应的所述单元长度数据为e，根据e=v·t，得到所述单元长度数据。
3.根据权利要求2所述的汽车外形尺寸的检测方法，其特征在于，所述单位扫描时间段的起始时刻或终点时刻对应的所述单元外部轮廓尺寸数据为s，所述单位扫描时间段对应的所述单元体积尺寸数据为c，根据c=s·e，得到所述单元体积尺寸数据。
4.根据权利要求1所述的汽车外形尺寸的检测方法，其特征在于，所述单位扫描时间段的时长为2ms。
5.一种车辆外形尺寸检测装置，其特征在于，包括若干检测设备和控制器，所述检测设备包括用于检测外部轮廓尺寸数据的轮廓扫描设备和用于检测速度数据的速度检测设备（4），所述轮廓扫描设备（3）和所述速度检测设备（4）分别与所述控制器电连接，所述控制器用于得到体积尺寸数据。
6.根据权利要求5所述的车辆外形尺寸检测装置，其特征在于，所述车辆（7）的顶端包括沿所述车辆（7）的中轴线对称的第一顶部（2）和第二顶部（6），所述轮廓扫描设备的数量为两个，其中一个所述轮廓扫描设备用于对所述第一顶部（2）和所述车辆（7）靠近所述第一顶部（2）的一侧端面进行扫描，另一个所述轮廓扫描设备用于对所述第二顶部（6）和所述车辆（7）靠近所述第二顶部（6）的另一侧端面扫描。
7.根据权利要求5所述的车辆外形尺寸检测装置，其特征在于，所述轮廓扫描设备（3）和所述速度检测设备（4）设置在用于通过车辆（7）的龙门架上。
8.根据权利要求7所述的车辆外形尺寸检测装置，其特征在于，所述龙门架包括两个立柱（1）和一个横梁（5），两个所述立柱（1）分别位于所述横梁（5）的两端处，所述立柱（1）的上端与所述横梁（5）配合连接，所述轮廓扫描设备（3）位于所述横梁（5）与所述立柱（1）配合连接处，所述速度检测设备（4）位于所述横梁（5）的中部。
9.根据权利要求5-8任一项所述的车辆外形尺寸检测装置，其特征在于，所述轮廓扫描设备（3）和所述速度检测设备（4）分别为激光雷达。
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