CN205068792U - 一种激光车辆检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光车辆检测装置，主要应用于智能交通领域，具体用于实现小型车、中型车、大型车、特大型车的分类与流量统计。该装置包括：扫描式激光测距传感器、旋转安装件、数据处理设备、电源设备等。所述扫描式激光测距传感器通过立杆或龙门架安装在道路上方或者通过立杆安装于路侧，在扫描平面内形成扫描曲线。车完全行驶过该扫描平面以后，可以得到一系列扫描曲线，这些扫描曲线通过网线传输到所述数据处理设备，经过处理，得到车辆的车道、车宽、车高和轴数等信息，同时能够识别车型，并分车型统计车流量。还可以根据扫描曲线对车辆的三维轮廓进行重构和车型的细分。该装置不受天气影响，检测精度高，工作稳定可靠。

Description

一种激光车辆检测装置

技术领域

本实用新型涉及智能交通领域，具体涉及一种车辆检测装置。

背景技术

目前，在国内外交通信息采集或智能交通检测系统中，主要的检测装置有：超声波检测器、视频检测器、电感环检测器、雷达检测器。然而，雷达检测器和超声波检测器的测量精度偏低，特别是在车型较多，并且分布不均的情况下无法保证测量精度；视频检测器检测效果受环境影响较大，恶劣天气，灯光，阴影均会对其造成较大影响；电感环检测器主要由于安装和维护的成本高，并且易受冰冻和路基下沉等环境的影响。

因此，为了克服上述缺点，提供一种检测精度高，不受高温低温、雨雪天气影响，寿命长，工作稳定可靠的车辆检测装置显得尤为重要。

实用新型内容

为了达到上述效果，本实用新型提供了一种激光车辆检测装置,其特征在于，包括：

扫描式激光测距传感器、旋转安装件、数据处理设备及电源设备；

所述扫描式激光测距传感器通过旋转安装件固定于道路上方或路侧的立杆或龙门架上；

所述扫描式激光测距传感器的扫描平面由多个同平面的测距扫描线组成；

所述旋转安装件包括转动附件、安装连接附件、固定支架；

所述数据处理设备统计扫描断面内的车辆信息，根据车辆信息对车型进行分类，并分车型统计车流量，同时将车流量信息实时上传至后台服务器。

所述扫描平面与车辆行驶方向呈一定夹角，该夹角可由旋转安装件调节，优选的，所述扫描平面与车辆行驶方向垂直。

优选的，所述的车辆信息包括车辆宽度、高度、轴数和车道。

优选的，所述的车型分类包括根据所述车辆信息进行车型分类，还包括根据所述扫描曲线重构车辆的三维轮廓，对车型进行细分。

优选的，所述的车型细分包括，当车辆匀速行驶过所述扫描断面时，根据车辆三维轮廓信息，与标准车型库中的车辆进行匹配，对车型进行准确判断和细分。

所述旋转扫描式激光测距传感器发射光波波长为905nm,发光频率为36KHZ。通过50HZ频率匀速转动的电机带动平面镜旋转，在传感器正下方形成角度分辨率为0.5度的扫描曲线。通过网线将扫描数据传输给数据处理设备，经过数据处理设备的处理，得到车流量并实时上传。

所述旋转扫描式激光测距传感器的所述扫描平面垂直于车辆行驶方向，根据所述扫描曲线得到车辆的宽度、高度和轴数以及车道信息。当车辆完全通过所述激光测距传感器的扫描平面以后，可以得到车辆的三维轮廓图，并依据宽高及轴数信息进行车型分类。在统计时间周期内，计算每种车型对应的车流量并实时上传。

本实用新型有益效果如下：

由于采用了905nm的不可见光源，所述旋转扫描式激光测距传感器的测量精度不受环境光线的影响，无论白天还是晚上的检测精度都很高。车流量统计精度可以达到98％以上。

由于采用了抽真空和严格的防水设计，所述旋转扫描式激光测距传感器能够长时间、不间歇的稳定运行。

本实用新型能够根据重构的车辆三维轮廓经过智能识别算法对车型进行细分。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的固定扫描式激光测距传感器的旋转安装件结构图；

图2为本实用新型一实施例提供的扫描式激光车辆检测装置现场安装示意图；

其中，1为旋转扫描式激光测距传感器，2为与所述传感器配对的控制器机柜，3为路面上方的龙门架或者路侧的立杆。

图3为部分车型的车辆三维轮廓图。

具体实施方式

如下图1所示，为旋转安装件结构示意图。其中，转动附件可用于调节扫描式激光测距传感器扫描平面与车辆行驶方向的夹角。安装连接件用于连接扫描式激光测距传感器与固定支架。

如下图2所示，本实用新型装置主要包括扫描式激光测距传感器、旋转安装件、数据处理控制设备、电源设备。所述车流量数据包实时上传到路网中心。

所述扫描式激光测距传感器以36KHZ的频率发射光脉冲，光脉冲信号打到被测物体表面产生漫反射，反射的光脉冲被激光测距传感器的光接收单元接收到，通过发射与接收光脉冲的时间差可以计算出被测物体离激光测距传感器的距离。

所述扫描式激光测距传感器得到的扫描曲线，通过网线传输到所述数据处理控制设备。当一辆车行驶过所述扫描平面时，会得到一系列扫描曲线，数据处理设备将这一系列扫描曲线进行处理，计算与分析，最后会得到该辆车的宽度、高度、轴数和车道信息。

如下图2所示，为本实用新型的车辆检测装置安装示意图。当车辆通过所述扫描平面时，可以得到当前时刻的扫描曲线。将扫描曲线内的每个点的距离值进行坐标转换得到每个点的直角坐标值，通过直角坐标的高度值区分所述扫描曲线内的有车区域，每一个有车区域对应可能存在的一辆车，并分区域进行存储。将相邻扫描曲线内的有车区域进行匹配，认为相邻两个有车区域边界点坐标值相差不大即为同一辆车，并将属于同一辆车的区域存储在一起。当车辆完全通过所述激光器的扫描平面时，将该区域的数据进行提取并计算车辆宽高，根据水平坐标值确定车道；提取有车区域中侧面的局部信息，并与车轮胎特征比较，可对车轮胎进行识别；同时基于轮胎对车辆底部的遮挡进一步的对轮胎进行识别和计数。根据车辆宽高和轴数对车型进行分类，并分车型进行车流量统计。

其中，扫描曲线由扫描式激光测距传感器发射的一系列角度分辨率为0.5度的激光脉冲在被测物体表面反射时的一系列离散点构成；有车区域为直角坐标中高度值大于一定阈值的点构成的区域。

所述的旋转扫描式激光测距传感器的扫描曲线可以用于对车辆的三维信息进行重构。将所述扫描曲线通过网线传输给工控机，在工控机上通过OpenGL可以重构车辆的三维轮廓，并与系统中存储的标准车型库进行比对。标准车型库将机动车型进行了细分，货车可以进一步细分为带斗货车、油罐车、水泥罐车、厢式货车等，标准车型库还将皮卡车和中小型客车进行了细分。通过提取车辆三维轮廓中的特征区域并与标准库中车型通过智能识别算法进行匹配，可以对车型进行进一步细分。如下图3所示，为大客车、水泥罐车、皮卡车、厢式货车、带斗货车的车辆三维轮廓图。

本实用新型采用旋转扫描式激光测距仪作为前端测距传感器，测距精度高，稳定性好。此外，扫描式激光测距传感器高速旋转，角度分辨率高，有利于提取车辆的细节特征，更有助于车型的分类。

以上所述仅是本实用新型优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种激光车辆检测装置，其特征在于，包括：

扫描式激光测距传感器、旋转安装件、数据处理设备及电源设备；

所述扫描式激光测距传感器通过旋转安装件固定于道路上方或路侧的立杆或龙门架上；

所述扫描式激光测距传感器的扫描平面由多个同平面的测距扫描线组成；

所述旋转安装件包括转动附件、安装连接附件、固定支架；

所述数据处理设备统计扫描断面内的车辆信息，根据车辆信息对车型进行分类，并分车型统计车流量，同时将车流量信息实时上传至后台服务器。

2.如权利要求1所述一种激光车辆检测装置，其特征在于，所述扫描平面与车辆行驶方向呈一定夹角，该夹角可由旋转安装件调节。

3.如权利要求2所述的一种激光车辆检测装置，其特征在于，所述扫描平面优选与车辆行驶方向垂直。

4.如权利要求1所述一种激光车辆检测装置，其特征在于，所述的车辆信息包括车辆宽度、高度、轴数和车道。

5.如权利要求1所述一种激光车辆检测装置，其特征在于，所述的车型分类包括根据所述车辆信息进行车型分类，还包括根据所述扫描曲线重构车辆的三维轮廓，对车型进行细分。

6.如权利要求5所述一种激光车辆检测装置，其特征在于，所述的车型细分包括，当车辆匀速通过所述扫描断面时，根据车辆三维轮廓信息，与标准车型库中的车辆进行匹配，进一步的细分车型。