CN113605276A - 一种公路用雷视一体机的辅助安装装置和角度校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种公路用雷视一体机的辅助安装装置，包括：插件、安装角调节装置、激光发射装置，与现有技术相比，其优点在于：1）通过将插件的底部插设在雷视一体机的散热孔中，可以利用雷视一体机本身的结构，对辅助安装装置进行位置固定，而不需要额外单独设置固定装置；2）插件为高分子材料热熔注塑成型，可实现快速插拔和循环利用；3）采用安装台车对公路用雷视一体机进行安装，由安装员和指挥员协同操作，安装员在安装台车机械臂的一端调整雷视一体机和辅助安装装置，指挥员在道路中心线上进行投影点标记，并根据激光点射在地面上的位置，指挥安装员进行角度校准，进而可以提高公路用雷视一体机的安装效率和安装精度。

Description

一种公路用雷视一体机的辅助安装装置和角度校准方法

技术领域

本发明属于雷视一体机安装技术领域，具体涉及一种公路用雷视一体机的辅助安装装置和角度校准方法。

背景技术

高速公路的上部（如交通监控器安装立杆）或者隧道顶部通常安装有雷视一体机，对高速公路交通运行状态进行全天候24小时检测，例如车流量、行车速度等参数。为了获取车辆连续运行状态，在高速公路沿线将布设一定数量的检测器，如果布设位置或者安装角度不合适，则可能会出现检测盲区，导致检测数据不连续。现有技术中，对公路用雷视一体机进行安装时，借助施工举车，安装员根据经验预先设置一个初始安装角度，然后根据雷视一体机的上位机画面进行相应的调整，需要反复调节多次，才能避免出现检测盲区。最后由相关技术人员判断安装是否满足要求，在满足安装角度，进行雷视一体机的安装固定，之后雷视一体机的位置将不再改变。上述过程调试周期长，安装过程麻烦，对安装工人和技术员配合默契度要求高，不能定量化评估安装效果，难以同时满足安装效率和安装精度的需求。

现有技术中，对雷视一体机的安装，需要进行临时道路封闭施工，尤其是隧道封路施工，需要预先向相关的交通管理部门进行申请，审批通过后还需要向过往社会车辆进行提前公告，时间较长，且施工影响范围大，甚至可能造成严重的交通拥堵。

因此，如何提高公路用雷视一体机的安装效率和安装精度，如何定量化评估安装参数和安装效果，降低安装过程中临时封路对交通造成的不利影响，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出了一种公路用雷视一体机的辅助安装装置。

一种公路用雷视一体机的辅助安装装置，包括：连接件、安装角调节装置、激光发射装置。其中，所述连接件的底部连接在雷视一体机上，所述连接件的顶部连接安装角调节装置，所述连接件具体采用插件，插件的底部插设在雷视一体机的安装孔中，所述插件的顶部固定有安装角调节装置，所述安装角调节装置的顶部固定有激光发射装置，所述安装角调节装置可使激光发射装置在竖向平面内的角度。

本发明所述的一种公路用雷视一体机的辅助安装装置，通过利用激光发射装置发射激光束的线性特点，将其应用在公路用雷视一体机的辅助安装，具体的，根据激光束在地面上形成的激光点位置是否落在标记的位置上，来调节雷视一体机的安装角，相较于传统的根据设置参数调节的方法，可以实现快速化、精准化安装，防止多个雷视一体机组网时采集的数据出现断层；经过测试，前期的调试过程缩短到2分钟以内，对于一段长约10km的公路，需要安装30个雷视一体机，总安装时间可以缩短至少9小时以上，能够在一定程度上减少安装过程中临时封路对交通造成的不利影响。

所述激光发射装置发出的激光束所在的竖向平面与雷视一体机的前平面垂直，在雷视一体机安装角俯仰角调节过程中，所述安装角调节装置的底面垂直于雷视一体机前平面和所述激光束所在的竖向平面。

优选地，所述安装孔为雷视一体机的散热孔，所述雷视一体机的顶部具有多个对其内部电子元器件进行散热的散热孔，所述散热孔内插设有插件。

所述插件包括相互连接的平板和插脚，所述插脚与所述安装孔适配，在插件的制造过程中，所述平板和插脚可以为一体成型结构，也可以是可拆式连接结构，所述插件具体采用光敏树脂材料，但也可以采用其他可塑性的柔性材料。

所述公路用雷视一体机包括前平面、侧平面、安装孔以及底部支撑架，所述雷视一体机的前平面上安装有摄像头，所述底部支撑架的两端铰接在雷视一体机的侧平面上，所述底部支撑架的底部中央设置有法兰，所述法兰与安装底座转动固定连接。

所述安装底座上设置有俯仰角调节螺钉和第二固定螺钉，所述第二固定螺钉用于固定安装底座各个部件的位置，所述俯仰角调节螺钉用于在雷视一体机达到安装要求后，用所述俯仰角调节螺钉对雷视一体机的俯仰位置进行固定。

优选地，所述安装角调节装置具体为调节支架，所述调节支架包括上部调节支架和下部调节支架，所述上部调节支架与下部调节支架均呈U型结构，所述上部调节支架与下部调节支架通过第一固定螺钉铰接，所述下部调节支架一侧开设有弧形槽，所述弧形槽内穿过有用于固定上部调节支架的锁定螺钉，通过所述第一固定螺钉和锁定螺钉可以对安装角调节装置转动后的位置进行固定，所述下部调节支架固定在平板上，所述平板上设置有水平仪，所述水平仪用于检测平板上平面的水平度，即检测雷视一体机的翻滚角是否为0°，进而确定雷视一体机安装是否水平。

优选地，所述安装角调节装置还可以采用舵机，所述舵机的上部连接激光发射装置，所述舵机的下部连接平板，采用所述舵机可以实现激光发射装置的电控转动。

优选地，所述水平仪采用水准泡，根据水准泡中间的气泡判断平板是否水平，采用水准泡的优点在于其价格低廉，而且水准度能够满足安装底座俯仰角的调节精度。

所述上部调节支架的一侧或两侧还设置有弧形分布的刻度，所述下部调节支架上设置有与刻度对应设置的指针，所述刻度用于指示安装底座的俯仰角。

所述激光发射装置包括对准装置本体、激光源和接线，所述对准装置本体的前部连接激光源，所述对准装置本体的后部连接接线，所述接线与外部电源进行连接。

所述安装底座包括上部U型件、鞍型连接件、下部U型件，所述上部U型件与鞍型连接件通过多个俯仰角调节螺钉、第二固定螺钉进行固定，所述下部U型件与鞍型连接件通过多个翻滚角调节螺钉、第二固定螺钉进行固定，所述鞍型连接件的左右两侧设置有第一弧形槽，所述第一弧形槽用于插设翻滚角调节螺钉，所述鞍型连接件的前后两侧设置有第二弧形槽，所述第二弧形槽内用于插设俯仰角调节螺钉，所述上部U型件的顶面开有多个第三弧形槽，所述第三弧形槽用于连接偏航角调节螺钉。

为了进一步解决现有技术中存在的上述问题，基于上述公路用雷视一体机的辅助安装装置，本发明提出了一种公路用雷视一体机安装角度校准方法。

雷视一体机的安装调节有先后顺序，首先调整翻滚角，翻滚角位置调节完成后，通过拧紧所述翻滚角调节螺钉对其位置进行固定，其次调节偏航角，在偏航角调节完成后，通过拧紧所述偏航角调节螺钉固定调节后的偏航位置；最后调节俯仰角，在俯仰角调节完成后，通过拧紧所述俯仰角调节螺钉固定调节后的俯仰位置。以三维直角坐标系XYZ轴系统为例，所述翻滚角为雷视一体机在YZ平面（切向纵立面）的转动角度，所述俯仰角为雷视一体机在在XZ平面（横向纵立面）的转动角度，所述偏航角为雷视一体机在XY平面（水平面）的转动角度。

本发明还包括一种雷视一体机安装角度校准方法，用于所述公路用雷视一体机的辅助安装装置，所述方法包括如下步骤：

步骤SS1：校准前阶段，安装台车的机械臂将安装员举起，到达雷视一体机的待安装位置，安装员将辅助安装装置插入雷视一体机的散热孔中，同时，位于地面上的指挥员以雷视一体机正下方投影点B点和和安装高度H为基准，利用雷视一体机1的特性角和安装高度H的几何关系，对道路中线上距离雷达最近距离L1、测试距离L2、最远距离L3的E、D、C点和雷视一体机正下方投影点B进行标记；

步骤SS2：调整翻滚角，转动雷视一体机，当水平仪指示水平状态时，则说明安装底座也水平，安装员紧固翻滚角调整螺丝；

步骤SS3：调整偏航角和俯仰角，上下转动调节支架或舵机，使激光束垂直于雷视一体机前平面，左右转动雷视一体机，使激光发射装置发射的激光束落点于道路中线上的D点，则偏航角和俯仰角均调整完成，紧固偏航角调整螺丝和俯仰角调整螺丝；

步骤SS4：从雷视一体机的散热孔中拔出辅助安装装置，安装台车向施工前方移动，对下一台雷视一体机的安装角度进行校准，并重复执行步骤SS1-SS3。

优选地，若采用所述舵机调节安装角度时，在完成步骤SS2并进入步骤SS3之前，需要安装员输入调节角度，所述调节角度包括偏航角和俯仰角，中央控制器根据输入的偏航角控制舵机上下转动，同时，根据输入的偏航角左右转动雷视一体机，进而，可使激光射线扫描道路中心线。

在安装员和指挥员协同操作下，利用激光的线性特性进行雷视一体机的角度校准，可以提高雷视一体机的安装精度和安装效率，安装精度相对于现有技术更高，且可以将前期10分钟的安装调试阶段缩短到2分钟内，而对于一段公路或者隧道，其节约的时间成本是很可观的，例如，对于一段10km的公路来说，安装调试时间可以节约至少3个小时。

进一步优先地，所述一种雷视一体机安装角度校准方法在执行完步骤SS1-SS4之后，还包括步骤SS5：从雷视一体机的安装孔中拔出辅助安装装置，安装台车向施工前方移动，对下一台雷视一体机的安装角度进行校准，并重复执行步骤SS1-SS4。

综上所述，本发明的一种公路用雷视一体机的辅助安装装置和角度校准方法，与现有技术相比，其优点在于：

1）本发明利用激光束的线性特点，根据激光束在地面上形成的激光点位置是否落在标记的位置上，调节雷视一体机的安装角，相较于传统的根据设置参数调节的方法，可以实现快速化、精准化安装，防止相邻的雷视一体机由于安装角度不当而出现检测盲区；

2）由于散热孔属于雷视一体机的固有结构，其垂直于雷视一体机的顶平面设置，插件插设在雷视一体机的散热孔中，可以利用雷视一体机本身的结构特性，对辅助安装装置进行位置固定，而不需要额外单独设置固定装置；

3）本发明的插件为高分子材料热熔注塑成型，可以实现快速插拔和循环利用，采用一个辅助安装装置，便可安装所有同类型的公路用雷视一体机；

4）本发明采用安装台车对公路用雷视一体机进行安装，由两名人员（即安装员和指挥员）协同操作，安装员在安装台车机械臂的一端调整雷视一体机和辅助安装装置，指挥员在道路中心线上进行投影点标记，并根据激光点射在地面上的位置，指挥安装员进行角度校准，进而可以提高公路用雷视一体机的安装角度和安装精度；

5）对于单个雷视一体机的安装过程来说，通过对现有技术进行改进，将公路用雷视一体机前期10分钟的安装调试阶段缩短到2分钟内，当公路里程较长时，采用本发明的技术方案所节约的安装调试时间也是很可观的，这在一定程度上缓解了临时封路对交通造成的不利影响。

附图说明

图1为本发明的公路用雷视一体机辅助安装装置位置正视图。

图2为本发明的公路用雷视一体机辅助安装装置位置侧视图。

图3为本发明一实施例的辅助安装装置结构侧视图。

图4为本发明一实施例的辅助安装装置结构正视图。

图5为本发明另一实施例的激光发射装置调节侧视图。

图6为本发明另一实施例的辅助安装装置结构正视图。

图7为本发明的雷视一体机的安装底座立体结构示意图。

图8为本发明的公路用雷视一体机的角度校准方法立体示意图。

图9为本发明的公路用雷视一体机的角度校准方法平面示意图。

图10为本发明的公路用雷视一体机的角度校准示意图。

图11为本发明的公路用雷视一体机的舵机的电路连接示意图。

图12为本发明的公路用雷视一体机的舵机控制安装流程图。

图中，1-雷视一体机；2-摄像头；3-底部支撑架；4-安装底座；5-俯仰角调节螺钉；6-第二固定螺钉；7-插件；8-水平仪；9-调节支架；10-激光发射装置；11-舵机；12-上部U型件；13-鞍型连接件；14-下部U型件；15-偏航角调节螺钉；16-翻滚角调节螺钉；

1-1-前平面；1-2-侧平面；

7-1-平板；7-2-插脚；7-3-平板上平面

9-1-上部调节支架；9-2-下部调节支架；9-3-弧形槽；9-4-第一固定螺钉；9-5-锁定螺钉；9-6-刻度；

10-1-对准装置本体；10-2-激光源；10-3-接线；10-4-竖向平面；

11-1-舵机本体；11-2-上部门型件；11-3-下部门型件；

17-1-路基；17-2-路面；17-3-道路中线。

具体实施方式

为使本发明具体实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施方式中的附图，对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的具体实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的具体实施方式，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。

实施例1

请参照图1-图4以及图7-图8，一种公路用雷视一体机的辅助安装装置，包括：连接件、安装角调节装置、激光发射装置10。在本实施例中，连接件采用插件7，插件7的底部插设在雷视一体机1的散热孔中，插件7的顶部固定有安装角调节装置，安装角调节装置的顶部固定有激光发射装置10，安装角调节装置使激光发射装置10在竖向平面10-4内转动。

公路用雷视一体机1包括雷视一体机1的前平面1-1、雷视一体机1的侧平面1-2、散热孔以及底部支撑架3，雷视一体机1的前平面1-1上安装有摄像头2，底部支撑架3的两端铰接在雷视机1的侧平面1-2上，底部支撑架3的底部中央设置有法兰，该法兰与安装底座4转动固定连接，雷视一体机1的顶部具有多个对其内部电子元器件进行散热的散热孔，散热孔内插设有插件7。

所述插件7包括平板7-1和多个插脚7-2，多个插脚7-2与平板7-1垂直连接，在插7的制造过程中，平板7-1和插脚7-2可以一体注塑成型，插件7具体为光敏树脂材料，但也可以采用其他可塑性的柔性材料。

安装底座4上设置有俯仰角调节螺钉5和第二固定螺钉6，第二固定螺钉6用于固定安装底座4各个部件的位置，俯仰角调节螺钉5用于在雷视一体机1达到安装要求后，用俯仰角调节螺钉5对雷视一体机1的俯仰位置进行固定。

安装角调节装置具体为调节支架9，调节支架9包括上部调节支架9-1、下部调节支架9-2，上部调节支架9-1与下部调节支架9-2均呈U型结构，下部调节支架9-2两侧与上部调节支架9-1通过第一固定螺钉9-4铰接，下部调节支架9-2一侧面上开设有弧形槽9-3，锁定螺钉9-5插设在弧形槽9-3中，用于在安装角调节装置转动后对其位置进行固定，下部调节支架9-2的底面固定在平板7-1上，水平仪8水平设置在平板7-1上，用于检测下部调节支架9-2的水平度，进而确定雷视一体机1的安装的水平程度。

水平仪8也可以换为水准泡，利用水准泡中的气泡判断平板上平面7-3的水平度。

上部调节支架9-1的一侧或两侧还设置有弧形分布的刻度9-6，下部调节支架9-2的一侧上部设置有指针，该指针与刻度9-6相对应。当调节支架9转动到使激光发射装置10发射的激光束与雷视一体机1的前平面1-1垂直时，紧固锁定螺钉9-5，在判断是否垂直时，通过指针所指示的刻度9-6来判断，当指针指示的刻度9-6数值达到90°时，则说明激光束与前平面1-1垂直，进而对激光发射装置10相对于前平面1-1的位置进行锁定；而在激光发射装置10绕第一固定螺钉9-4转动时，一般不需要激光束与前平面1-1垂直，此时不进行位置锁定。

激光发射装置10包括对准装置本体10-1、激光源10-2和接线10-3，对准装置本体10-1的前部连接激光源10-2，对准装置本体10-1的后部连接接线10-3，接线10-3与外部电源进行连接。

激光发射装置10的侧面与上部调节支架9-1/下部调节支架9-2的侧面平行，在雷视一体机1的安装底座4的俯仰角调节过程中，激光源10-2发出的激光束所在的竖向平面10-4要始终与雷视一体机1的前平面1-1垂直，同时，安装角调节装置的底面垂直于雷视一体机1的前平面1-1。

安装底座4包括上部U型件12、鞍型连接件13、下部U型件14，上部U型件12与鞍型连接件13通过俯仰角调节螺钉5、第二固定螺钉6进行连接，下部U型件14与鞍型连接件13通过翻滚角调节螺钉16、第二固定螺钉6进行连接，鞍型连接件13的左右两侧开设有第一弧形槽，该第一弧形槽用于安装翻滚角调节螺钉16，在翻滚角确定后，通过拧紧翻滚角调节螺钉16固定调节后的翻滚位置；鞍型连接件13的前后两侧开设有第二弧形槽，该第二弧形槽内用于安装俯仰角调节螺钉5，在俯仰角确定后，通过拧紧俯仰角调节螺钉5固定调节后的俯仰位置；上部U型件12的顶面开有多个第三弧形槽，用于连接偏航角调节螺钉15，在偏航角确定后，通过拧紧偏航角调节螺钉15固定调节后的航向位置。

安装底座4上的俯仰角调节螺钉5、偏航角调节螺钉15、翻滚角调节螺钉16可以设置多个，多个同类型的调节螺钉进行连接，可以使安装底座4各部件的相对连接关系更稳固。

实施例2

本实施例与实施例1不同之处仅在于安装角调节装置结构不同，请参照图5-图6，本实施例中的安装角调节装置采用舵机11，舵机11的上部连接激光发射装置10，舵机11的下部与平板7-1连接。

舵机11包括舵机本体11-1、上部门型件11-2、下部门型件11-3以及供电电源，其中，上部门型件11-2铰接在舵机本体11-1的上部，下部门型件11-3铰接在舵机本体11-1的下部，下部门型件11-3与平板7-1连接。

考察图11，本发明还包括一种舵机调节控制系统，舵机11与中央控制器电连接，中央控制器与激光发射装置10连接，中央控制器设置在平板7-1上，中央控制器可以采用单片机，中央控制器还分别与按键输入单元、显示单元连接，供电电路用于对中央控制器、舵机11以及激光发射装置10进行供电，显示单元具体采用OLED显示单元。

按键输入单元用于安装员进行输入调节角度，通过输入调节角度以控制舵机11的转动，即输入雷视一体机1的安装角度（俯仰角或偏航角），OLED显示单元用于显示输入调节角度的大小。

实施例3

本发明还包括一种雷视一体机安装角度校准方法，请参考图8-图10，基于实施例1或实施例2，利用激光本身为射线的特点，选取雷视一体机1的前平面1-1为参考平面，利用激光束构筑垂直于该参考平面的竖向平面10-4，保证竖向平面10-4与道路中线17-3始终相交，即可确保雷视一体机1辐射波束中心平面在前方路段上。

根据雷视一体机1的性质，∠CAE=辐照角θ2为恒定值，属于雷视一体机1可视范围的固有属性，∠CAD =半辐照角θ1=θ2/2，雷视一体机1的安装高度H=AB（其中，A点为雷视一体机1的波束发射位置点，位于B点的正上方，AB与水平面垂直），可使用卷尺进行测量。进一步参照图8，在地面上进行点位标记时，最远距离（即雷视一体机1与探测到目标的距离）L3为雷视一体机1的投影点B点（雷视一体机1的正下方的投影点）和辐射波最远点C点（雷视一体机1所能监测的最远位置）之间的直线距离，最近距离L1为B点和辐射波最近点E点（雷视一体机1所能监测的最近位置）之间的直线距离，测试距离L2为B点和辐射波中心点D点（辐射波束主瓣中心线与道路中线17-3的交点）之间的直线距离，L1、L2和L3均可以通过卷尺进行测量，AD为雷视一体机1的辐射波束主瓣中心线，辐照特性角包括半辐照角θ1、辐照角θ2和最大俯仰角θ3，均由雷视一体机1本身的特性决定，因此，θ1、θ2和θ3均为恒定值，L1、L2、L3、θ4 和θ5 可由θ1、θ2、θ3以及高度H计算得出，具体计算方法如式（1）~（5）所示：

式（4）~（5）中，θ4 为第一俯仰角，θ4为最近探测距离L1与雷视一体机1的前平面1-1的夹角，θ5为第二俯仰角，θ5为最远探测距离L3与雷视一体机1的前平面1-1的夹角。

请参照图7-图9，在雷视一体机1实际角度校准时，分别在道路中线17-3上距离雷视一体机1盲区距离L1、L2、L3的E、D、C点和雷视一体机1的正下方投影点B进行标记，通过水平仪8调整翻滚角，在XZ平面内转动雷视一体机1，当水平仪8指示水平时，说明翻滚角已校准完成，紧固翻滚角调整螺丝16；在翻滚角调节完成的基础上，再调整雷视一体机1的的偏航角和俯仰角，由于雷视一体机1和调节支架9（或舵机11）固定连接，雷视一体机1转动时，调节支架9（或舵机11）带动激光发射装置10同步转动。由于D点为辐射波束主瓣中心线与道路中线17-3的交点，A点为雷视一体机1的的波束发射位置点，A点和D点位置固定，当激光束垂直于雷视一体机1的前平面1-1，且投射到D点时，说明雷视一体机1的偏航角和俯仰角均已调节完成，此时紧固偏航角调整螺丝15和俯仰角调整螺丝5，完成偏航角和俯仰角的校准。

上述雷视一体机安装角度校准方法具体步骤如下：

步骤SS1：校准前阶段，安装台车的机械臂将安装员举起，到达雷视一体机1的待安装位置，安装员将辅助安装装置插入雷视一体机1的散热孔中，同时，位于地面上的指挥员以雷视一体机1正下方投影点B点和和安装高度H为基准，利用雷视一体机1的特性角和安装高度H的几何关系，对道路中线17-3上距离雷视一体机1最近距离L1、测试距离L2、最远距离L3的E、D、C点和雷视一体机1的正下方投影点B进行标记；

步骤SS2：调整翻滚角，转动雷视一体机1，当水平仪8指示水平状态时，则说明安装底座4也水平，安装员紧固翻滚角调整螺丝16；

步骤SS3：调整偏航角和俯仰角，上下转动调节支架9或舵机11，使激光束垂直于雷视一体机1的前平面1-1，左右转动雷视一体机1，使激光发射装置10发射的激光束落点于道路中线上17-3上的D点，则偏航角和俯仰角均调整完成，紧固偏航角调整螺丝15和俯仰角调整螺丝5；

步骤SS4：从雷视一体机1的散热孔中拔出辅助安装装置，安装台车向施工前方移动，对下一台雷视一体机1的安装角度进行校准，并重复执行步骤SS1-SS3。

实施例3实质属于一点定位的方式，偏航角和俯仰角调节的目的是为了最终寻找D点，当D点确定后，此时雷视一体机1的偏航角和俯仰角符合设定要求，如图8-图9所示，当D点确定后，ABC所在的平面与竖向平面10-4重合，因而，偏航角和俯仰角的位置关系也随之确定。

实施例4

请参照图8-图10，与实施例3不同地，雷视一体机安装角度校准方法还可以是三点确定：在道路中线17-3上进行点位标记，对雷视一体机1正下方投影点B以及E、C、D点进行点位标记，通过水平仪8调整翻滚角，在XZ平面内转动雷视一体机1，当水平仪8指示水平时，说明翻滚角已校准完成，紧固翻滚角调整螺丝16；在翻滚角调节完成的基础上，再调整雷视一体机1的俯仰角，如图10所示，激光实际扫射点的连线为E’C’，E’C’与BC之间的夹角为α（实际偏航角），在XY平面内继续转动雷视一体机1，同时带动辅助安装装置在YZ平面内转动，判断E’C’与BC之间的夹角α是否减小，当α =0时，说明偏航角已校准完成，紧固偏航角调整螺丝15；在偏航角调节完成的基础上，调整俯仰角，在翻滚角和偏航角位置固定后，雷视一体机1仅能在YZ平面内转动，调整安装角调节装置，并读取指针所指示的刻度数值，使得当激光束与雷视一体机1前平面1-1夹角为θ5时，激光点落于C点（即C’与C点重合）；再次调整安装角调节装置，或使得当激光束与雷视一体机1的前平面1-1夹角为θ4时，激光点落于E点（即E’与E点重合），在C’与C点重合或E’与E点重合的基础上，按角度θ1+θ5上下转动雷视一体机1，使激光束落于D点，此时说明俯仰角已校准完成，紧固俯仰角调整螺丝5，在此基础上，完成安装底座4的安装角的校准。

上述雷视一体机安装角度校准方法具体步骤如：

步骤SS1：校准前阶段，安装台车的机械臂将安装员举起，到达雷视一体机1的待安装位置，安装员将辅助安装装置插入雷视一体机1的散热孔中，同时，位于地面上的指挥员以雷视一体机1的正下方投影点B点和和安装高度H为基准，利用雷视一体机1的特性角和安装高度H的几何关系，对雷视一体机1的正下方投影点B点、雷视一体机1的辐射波的最远点E点和雷视一体机1的辐射波最近点C点、辐射波的主瓣中心线与直线BC的交点D点分别进行点位标记；

步骤SS2：调整翻滚角，转动雷视一体机1，当水平仪8指示水平状态时，则说明安装底座4也水平，安装员紧固翻滚角调整螺丝16；

步骤SS3：调整偏航角，左右转动雷视一体机1，同时上下快速转动激光发射装置10，使激光发射装置10发射的激光束的落点于道路中线17-3上，当激光束在地面上的投影E’C’与直线BC相交时，以直线BC为基准进行调整，再次左右转动雷视一体机1，并上下转动所述调节支架9或舵机11，直至激光束在地面上的投影E’C’与直线BC重合时，紧固偏航角调整螺丝15；

步骤SS4：调整雷视一体机1的俯仰角，转动所述调节支架9或舵机11至激光束垂直于雷视一体1的前平面1-1，调整雷视一体机1的俯仰角，调整安装角调节装置，并读取指针所指示的刻度9-6的数值，使得当激光束与雷视一体机1的前平面1-1夹角为θ5时，使激光点C’与C点重合；再次调整安装角调节装置，或使得当激光束与雷视一体机1的前平面1-1夹角为θ4时，使激光点E’与E点重合，在C’与C点重合或E’与E点重合的基础上，按角度θ1+θ5上下转动雷视一体机1，使激光束落于D点，俯仰角调整完成，紧固安装底座4上的俯仰角调整螺丝5；

步骤SS5：从雷视一体机1的散热孔中拔出辅助安装装置，安装台车向施工前方移动，对下一台雷视一体机1的安装角度进行校准，并重复执行步骤SS1-SS4。

其中，上述C’点是在雷视一体机1的安装角校准前，按照第一俯仰角θ4转动时激光束与直线BC的交点，D点是辐射波的主瓣中心线与直线BC的交点，E’点是在雷视一体机1的安装角校准前，按照第二俯仰角θ5转动时激光束与直线BC的交点。

实施例5

请参照图11-图12所示，在一种雷视一体机安装角度校准方法中，若采用舵机进行控制，控制方法不同于调节支架的手动控制方法，因此，在完成步骤SS2并进入步骤SS3之前，校准方法还包括如下步骤：

步骤SS21：中央控制器进行系统初始化；

步骤SS22：安装员通过按键输入单元输入雷视一体机1的调节角度，进入步骤SS23；

步骤SS23：显示单元显示输入的调节角度，安装员判断调节角度是否输入正确，输入正确进入步骤SS24，若否，则返回步骤SS22。

其中，所述显示单元采用OLED显示单元，所述调节角度包括偏航角和俯仰角，所述偏航角和俯仰角均可以利用高速旋转的陀螺仪进行三维空间内的位置的测定，偏航角也可以用电子罗盘来测定，即当前激光射线所在的竖向平面10-4相对于道路中线17-3的偏航角度，地磁场北极作为参考定向；根据测得的偏航角和俯仰角，安装员将这两个角度输入按键输入单元，可作为调整雷视一体机1的安装角的调节角度。

步骤SS24：中央控制器采用脉宽调制（即PWM）的方式控制舵机11按照调节角度进行俯仰旋转，当安装员输入安装角度后，中央控制器根据输入的偏航角控制舵机11上下转动，进而带动激光发射装置10在竖向平面10-4内上下转动；同时，根据输入的偏航角左右转动雷视一体机1。

通过自动测角，人工输入调节角度，进而利用舵机11调节校准雷视一体机1的安装角度，属于一种电动调节的方式，其相对于采用调节支架9调节的方式，电动调节更加快速，而调节支架9在调节过程中，在激光扫射到一个标记点上以后，还需要采用锁定螺钉9-5对激光发射装置10的位置进行锁定，效率比舵机11的调节效率低。

综上所述，本发明的技术方案，在对现有安装方式方法改进的基础上，能够进行快速调试和精准安装，前期的调试时间减少到2分钟内，节约了不少时间，同时精度也提高了，也减少安装过程中临时封路对交通造成的不利影响。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域开发人应

当理解，本发明中所涉及的技术范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，

同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合

而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特

征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (21)

1.一种公路用雷视一体机的辅助安装装置，其特征在于：包括连接件、安装角调节装置、激光发射装置（10），所述连接件的底部连接在雷视一体机（1）上，所述连接件的顶部连接安装角调节装置，所述安装角调节装置的顶部连接激光发射装置（10），所述安装角调节装置用于调节激光发射装置（10）在竖向平面（10-4）内的角度。

2.根据权利要求1所述的一种公路用雷视一体机的辅助安装装置，其特征在于：所述激光发射装置（10）发出的激光束所在的竖向平面（10-4）与雷视一体机（1）的前平面（1-1）垂直。

3.根据权利要求2所述的一种公路用雷视一体机的辅助安装装置，其特征在于：所述雷视一体机（1）上具有安装孔，所述连接件为插件（7），所述插件（7）插入所述安装孔内，所述安装角调节装置的底面垂直于雷视一体机（1）的前平面（1-1）和所述激光束所在的竖向平面（10-4）。

4.根据权利要求3所述的一种公路用雷视一体机的辅助安装装置，其特征在于：所述安装孔为设置在所述雷视一体机（1）上的散热孔。

5.根据权利要求3所述的一种公路用雷视一体机的辅助安装装置，其特征在于：所述插件（7）采用光敏树脂材料。

6.根据权利要求3-5任一项所述的一种公路用雷视一体机的辅助安装装置，其特征在于：所述插件（7）包括相互连接的平板（7-1）和插脚（7-2），所述插脚（7-2）与所述安装孔适配。

7.根据权利要求6所述的一种公路用雷视一体机的辅助安装装置，其特征在于：所述平板（7-1）和插脚（7-2）为一体成型结构或可拆式连接结构。

8.根据权利要求1-5任一项所述的一种公路用雷视一体机的辅助安装装置，其特征在于：所述安装角调节装置为调节支架（9），所述调节支架（9）包括上部调节支架（9-1）、下部调节支架（9-2），所述下部调节支架（9-2）的底面连接在平板（7-1）上，所述下部调节支架（9-2）两侧与上部调节支架（9-1）通过第一固定螺钉（9-4）铰接，所述下部调节支架（9-2）一侧开设有弧形槽（9-3），所述弧形槽（9-3）内穿过有用于固定上部调节支架（9-1）的锁定螺钉（9-5），所述平板（7-1）上设置有水平仪（8）。

9.根据权利要求8所述的一种公路用雷视一体机的辅助安装装置，其特征在于：所述上部调节支架（9-1）的一侧或两侧设置有刻度（9-6），所述下部调节支架（9-2）上设置有与刻度（9-6）对应设置的指针。

10.根据权利要求1-3任一项所述的一种公路用雷视一体机的辅助安装装置，其特征在于：所述安装底座（4）包括上部U型件（12）、鞍型连接件（13）、下部U型件（14），所述上部U型件（12）与鞍型连接件（13）通过俯仰角调节螺钉（5）和第二固定螺钉（6）连接，所述下部U型件（14）与鞍型连接件（13）通过翻滚角调节螺钉（16）和第二固定螺钉（6）连接，所述鞍型连接件（13）的左右两侧设置有第一弧形槽，所述第一弧形槽用于安装翻滚角调节螺钉（16），所述鞍型连接件（13）的前后两侧开设有第二弧形槽，所述第二弧形槽内用于安装俯仰角调节螺钉（5），所述上部U型件（12）的顶部上开设有多个第三弧形槽，所述第三弧形槽用于安装偏航角调节螺钉（15）。

11.根据权利要求1-5任一项所述的一种公路用雷视一体机的辅助安装装置，其特征在于：所述安装角调节装置采用舵机（11），所述舵机（11）的上部连接激光发射装置（10），所述舵机（11）与插件（7）连接，所述插件（7）包括相互连接的平板（7-1）和插脚（7-2），所述插脚（7-2）与所述安装孔适配，所述舵机（11）的下部与平板（7-1）连接，所述平板（7-1）上设置有水平仪（8）。

12.根据权利要求11所述的一种公路用雷视一体机的辅助安装装置，其特征在于：所述舵机（11）包括舵机本体（11-1）、上部门型件（11-2）、下部门型件（11-3），所述上部门型件（11-2）铰接在舵机本体（11-1）的上部，所述下部门型件（11-3）铰接在舵机本体（11-1）的下部，所述下部门型件（11-3）与平板（7-1）连接。

13.根据权利要求11-12任一项所述的一种公路用雷视一体机的辅助安装装置，其特征在于：所述舵机（11）与中央控制器电连接，所述中央控制器分别与按键输入单元、显示单元电连接，所述按键输入单元用于输入调节角度以控制舵机（11）的转动，所述显示单元用于显示所述调节角度。

14.一种雷视一体机安装角度校准方法，用于如权利要求1-13任一项所述公路用雷视一体机的辅助安装装置，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤SS1：安装前阶段，以雷视一体机（1）正下方投影点B点和安装高度H为基准，利用雷视一体机（1）的辐照特性角和安装高度H的几何关系，对雷视一体机（1）前方的道路中线（17-3）进行地面点位标记，点位包括雷视一体机辐射波中心点D点；

步骤SS2：安装台车将辅助安装装置安装在雷视一体机（1）上，调整雷视一体机（1）的翻滚角，转动雷视一体机（1），当水平仪（8）指示水平状态时，紧固翻滚角调整螺丝（16）；

步骤SS3：调整雷视一体机（1）的偏航角和俯仰角，上下转动调节支架（9）或舵机（11），使激光束垂直于雷视一体机表面，左右转动雷视一体机（1），使激光发射装置（10）发射的激光束落点于道路中线上的D点，则偏航角和俯仰角均调整完成，紧固偏航角调整螺丝（15）和俯仰角调整螺丝（5）。

15.根据权利要求14所述的一种雷视一体机安装角度校准方法，其特征在于：在步骤SS1中，所述辐照特性角包括辐照角θ2和最大俯仰角θ3，D点的位置由下式进行确定：

D点位置确定：BD = H*tan(θ3- θ2/2) 。

16.根据权利要求14所述的一种雷视一体机安装角度校准方法，其特征在于：在完成步骤SS3的基础上，还包括步骤SS4：

步骤SS4：从雷视一体机的安装孔中拔出辅助安装装置，安装台车向施工前方移动，对下一台雷视一体机（1）的安装角度进行校准，并重复执行步骤SS1-SS3。

17.根据权利要求14-16任一项所述的一种雷视一体机安装角度校准方法，其特征在于：若采用舵机（11）调节安装角度时，在完成步骤SS2并进入步骤SS3之前，校准方法包括：

步骤SS21：中央控制器进行系统初始化；

步骤SS22：通过按键输入单元输入雷视一体机（1）的调节角度，其中，所述调节角

度包括偏航角和俯仰角，进入步骤SS23；

步骤SS23：所述显示单元显示输入的调节角度，判断调节角度是否输入正确，若输入

正确进入步骤SS24，若否，则返回步骤SS22；

步骤SS24：中央控制器控制所述舵机（11）按照所述调节角度进行俯仰旋转，当输入

偏航角后，中央控制器根据输入的偏航角控制舵机（11）上下转动，进而带动激光发射装置（10）在竖向平面内（10-4）上下转动；同时，根据输入的偏航角左右转动雷视一体机（1）。

18.一种雷视一体机安装角度校准方法，用于如权利要求1-13任一项所述公路用雷视一体机的辅助安装装置，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤SS1：安装前阶段，以雷视一体机（1）正下方投影点B点和安装高度H为基准，利用雷视一体机（1）的辐照特性角和安装高度H的几何关系，对雷视一体机（1）前方的道路中线（17-3）进行地面点位标记，点位包括正下方投影点B点、雷视一体机辐射波的最近点E点、雷视一体机辐射波最远点C点和雷视一体机辐射波中心点D点；

步骤SS2：安装台车将辅助安装装置安装在雷视一体机（1）上，调整雷视一体机（1）的所述翻滚角，当水平仪（8）指示水平状态时，紧固翻滚角调整螺丝（16）；

步骤SS3：调整雷视一体机（1）的偏航角，左右转动雷视一体机（1），同时上下快速转动激光发射装置（10），使激光发射装置（10）发射的激光束的落点于道路中线（17-3）上，当激光束在地面上的投影E’C’与直线BC相交时，以直线BC为基准进行调整，再次左右转动雷视一体机（1），并上下转动所述调节支架（9）或舵机（11），直至激光束在地面上的投影E’C’与直线BC重合时，紧固偏航角调整螺丝（15）；

步骤SS4：调整雷视一体机（1）的俯仰角，转动所述调节支架（9）或舵机（11）至激光束垂直于雷视一体机（1）的前平面（1-1），调整雷视一体机（1）的俯仰角，调整安装角调节装置，并读取指针所指示的刻度数值，使得当激光束与雷视一体机（1）的前平面（1-1）夹角为第二俯仰角θ5时，激光点C’与C点重合；或使得当激光束与雷视一体机（1）的前平面（1-1）夹角为第一俯仰角θ4时，激光点E’与E点重合，在C’与C点重合或E’与E点重合的基础上，按角度θ1+θ5上下转动雷视一体机（1），使激光束落于D点，俯仰角调整完成，紧固安装底座俯仰角调整螺丝（5），

其中，θ4 =π/2+θ1，θ5 =π/2-θ1，θ1=θ2/2，上述C’点是在雷视一体机1的安装角校准前，按照第一俯仰角θ4转动时激光束与直线BC的交点，D点是辐射波的主瓣中心线与直线BC的交点，E’点是在雷视一体机1的安装角校准前，按照第二俯仰角θ5转动时激光束与直线BC的交点，θ1为半辐照角。

19.根据权利要求18所述的一种雷视一体机安装角度校准方法，其特征在于：在步骤SS1中，所述辐照特性角包括辐照角θ2和最大俯仰角θ3，E、C、D三点的位置分别由下式进行确定：

E点位置确定：BE =H*tan(θ3-θ2)

C点位置确定：BC = H*tan(θ3)

D点位置确定：BD = Htan(θ3- θ2/2) 。

20.根据权利要求18所述的一种雷视一体机安装角度校准方法，其特征在于：在完成步骤SS4的基础上，还包括步骤SS5：

步骤SS5：从雷视一体机（1）的安装孔中拔出辅助安装装置，安装台车向施工前方移动，对下一台雷视一体机（1）的安装角度进行校准，并重复执行步骤SS1-SS4。

21.根据权利要求18-20任一项所述的一种雷视一体机安装角度校准方法，其特征在于：若采用舵机（11）调节安装角度时，在完成步骤SS2并进入步骤SS3之前，校准方法包括：

步骤SS21：中央控制器进行系统初始化；

步骤SS22：通过按键输入单元输入雷视一体机（1）的调节角度，其中，所述调节角

度包括偏航角和俯仰角，进入步骤SS23；

步骤SS23：所述显示单元显示输入的调节角度，判断调节角度是否输入正确，若输入

正确进入步骤SS24，若否，则返回步骤SS22；

步骤SS24：中央控制器控制所述舵机（11）按照所述调节角度进行转动，当输入偏航

角后，中央控制器根据输入的偏航角控制舵机（11）上下转动，进而带动激光发射装置（10）在竖向平面（10-4）内上下转动；同时，根据输入的偏航角左右转动雷视一体机（1）。

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