CN206726450U - 一种水平安装式机动车长度、速度及加速度检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水平安装式机动车长度、速度及加速度检测装置，其包括支撑杆，支撑杆设置在机动车行驶道路的一侧，并且与车辆前行方向平行设置，支撑杆的一端设置有第一测距模块，支撑杆的中间位置处设置有第二测距模块，支撑杆的另一端设置有第三测距模块，且第一测距模块、第二测距模块和第三测距模块与车辆水平设置；在支撑杆上，第二测距模块和第三测距模块之间设置有控制与运算单元，紧邻控制与运算单元的支撑杆上设置有连接器，第一测距模块、第二测距模块、第三测距模块均将电压信号传输至控制与运算单元，控制与运算单元通过连接器将运算结果传输至显示器。本实用新型能测量机动车的长度，并提高测量速度和加速度的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机动车测速装置，特别是关于一种在交通控制技术领域中水平安装式机动车长度、速度及加速度检测装置。
背景技术
根据《2015年中国机动车污染防治年报》可知，按车型分类，2014年全国货车排放的NOx(氮氧化物)和PM(颗粒物)明显高于客车，其中重型货车是主要贡献者，而轻型车尤其是客车的CO(一氧化碳)和HC(碳氢化合物)排放量则明显高于货车。因此，环境执法部门对轻型车和重型车进行尾气合格环保检查时依据的标准也不同，在进行机动车尾气检查时必须根据车型依照不同的标准进行检测。机动车尾气遥感监测技术是近年来新兴的技术，已经列入到《中华人民共和国污染防治法》中。该技术能够快速检测正常行驶车辆的尾气成分，但其本身不具备判断轻型车和重型车车型的功能，目前只能根据车牌号码和车管所车辆离线信息数据库对被检测到的车辆进行分类，这就使得尾气遥感监测技术在实际道路应用时具有一定的局限性。
一种机动车测速装置及测速方法，该装置包括分别固定安装于支撑杆两端的距离传感器，通过距离传感器和控制元件实现机动车的车速测量。其不足之处在于：当机动车行驶过测速装置，完成一次测量，仅能够得到一组测量数据，并且得到的数据有效率低，误差较大，在算法上也并未通过数据计算得出机动车长度信息。
机动车的车长数据是重要的信息，通过车长数据可以将绝大多数的轻型汽油车和重型柴油车区分开来，应用于机动车尾气遥感监测时能在检测的同时对车型进行较为准确的判断，对机动车尾气遥感监测技术的实际应用有极大的帮助。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种水平安装式机动车长度、速度及加速度检测装置，其能测量机动车的长度，并且提高测量速度和加速度的准确性。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种水平安装式机动车长度、速度及加速度检测装置，其包括支撑杆、第一测距模块、第二测距模块、第三测距模块、控制与运算单元、连接器和显示器；其特征在于：所述支撑杆设置在机动车行驶道路的一侧，并且与车辆前行方向平行设置，所述支撑杆的一端设置有所述第一测距模块，所述支撑杆的中间位置处设置有所述第二测距模块，所述支撑杆的另一端设置有所述第三测距模块，且所述第一测距模块、第二测距模块和第三测距模块与车辆水平设置；在所述支撑杆上，所述第二测距模块和所述第三测距模块之间设置有所述控制与运算单元，紧邻所述控制与运算单元的所述支撑杆上设置有所述连接器，所述第一测距模块、所述第二测距模块、所述第三测距模块均将电压信号传输至所述控制与运算单元，所述控制与运算单元通过所述连接器将运算结果传输至所述显示器。
所述连接器能通过有线或无线传输至外部设备。
所述外部设备采用显示器或数据存储设备。
每个所述测距模块均采用激光测距传感器。
本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型采用三个测距模块安装在支撑杆上，且三个测距模块与车辆水平设置，通过一次测量便可得到多组机动行驶状态的数据，提高了速度和加速度的有效数据率和测量精度。2、本实用新型采用的与车辆水平设置的测距模块，同时可获得机动车的车长数据，进而能够根据车长对机动车辆进行分类，有利于机动车尾气监管部门对不同类型的机动车排放尾气进行差别监管；在进行超标车辆识别时，减小因车型差异导致的误判。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
如图1、图2所示，本实用新型提供一种水平安装式机动车长度、速度及加速度检测装置，其包括支撑杆1、第一测距模块2、第二测距模块3、第三测距模块4、控制与运算单元5、连接器6和显示器；第一测距模块2、第二测距模块3、第三测距模块4仅用于以下描述方便，并不代表安装顺序及其重要程度。支撑杆1设置在机动车行驶道路的一侧，并且与车辆前行方向平行设置，支撑杆1的一端设置有第一测距模块2，支撑杆1的中间位置处设置有第二测距模块3，支撑杆1的另一端设置有第三测距模块4，且第一测距模块2、第二测距模块3和第三测距模块4与车辆水平设置；各测距模块均用于采集支撑杆1与背景或车辆侧面之间的距离数据，并将该距离数据转换成电压信号。在支撑杆1上，第二测距模块3和第三测距模块4之间设置有控制与运算单元5，紧邻控制与运算单元5的支撑杆1上设置有连接器6，第一测距模块2、第二测距模块3、第三测距模块4均将电压信号传输至控制与运算单元5，由控制与运算单元5对电压信号进行转换、存储和运算，控制与运算单元5通过连接器6将运算结果传输至显示器。
上述实施例中，连接器6可以通过有线或无线传输至外部设备。外部设备可以采用显示器或数据存储设备等。
上述各实施例中，每个测距模块均采用激光测距传感器。
上述各实施例中，支撑杆1的长度可以为0.5m-3m，相邻测距模块之间的距离可以为0.25m-1.5m。本实施例中，支撑杆1的长度优选为1m，相邻测距模块之间的距离优选为0.5m。
综上所述，本实用新型在使用时，检测过程如下：
1)启动各测距模块，当无机动车经过时，控制与运算单元接收三个测距模块的电压信号，得到第一测距模块、第二测距模块和第三测距模块分别到北景的距离值，控制与运算单元对三个距离值求平均值，并将该平均值设置为背景值存储在控制与运算单元内；
2)如果控制与运算单元接收第一测距模块采集的距离值与背景值的差值大于预先设定值，则控制与运算单元记录第一测距模块的开始时间T1；如果控制与运算单元接收第二测距模块采集的距离值与背景值的差值大于预先设定值，则控制与运算单元记录第二测距模块的开始时间T2；如果控制与运算单元接收第三测距模块采集的距离值与背景值的差值大于预先设定值，则控制与运算单元记录第三测距模块的开始时间T3；
3)如果控制与运算单元接收第一测距模块采集的距离值与背景值的差值小于预先设定值，则控制与运算单元记录第一测距模块的结束时间T1-1；如果控制与运算单元接收第二测距模块采集的距离值与背景值的差值小于预先设定值，则控制与运算单元记录第二测距模块的开始时间T2-2；如果控制与运算单元接收第三测距模块采集的距离值与背景值的差值小于预先设定值，则控制与运算单元记录第三测距模块的开始时间T3-3；
4)已有速度和位移公式如下：
vt＝v0+at (1)
式中，vt表示末速度，v0表示初速度，a表示加速度，t表示时间，s表示位移；
将开始时间T1、开始时间T2、结束时间T1-1、结束时间T2-2以及第一测距模块到第二测距模块的距离L1-2代入已有速度公式(1)中，得到；
v1-1＝v1+a1-2(T1-1-T1) (3)
式中，v1表示机动车经过第一测距模块时的初速度，v1-1表示机动车经过第一测距模块时的末速度，a1-2表示机动车车头经过第一测距模块和机动车车尾经过第二测距模块之间的加速度；
将开始时间T1、开始时间T2、结束时间T1-1、结束时间T2-2以及第一测距模块到第二测距模块的距离L1-2代入已有位移公式(2)中，得到；
5)根据(3)、(4)和(5)得到机动车经过第一测距模块时的初速度v1、机动车经过第一测距模块时的末速度v1-1以及机动车车头经过第一测距模块和机动车车尾经过第二测距模块之间的加速度a1-2；
6)根据已有速度公式、位移公式、开始时间T2、开始时间T3、结束时间T2-2、结束时间T3-3以及第二测距模块到第三测距模块的距离L2-3，得到机动车经过第二测距模块时的初速度v2、机动车通过第二测距模块时的末速度v2-2以及机动车车头经过第二测距模块和机动车车尾经过第三测距模块之间的加速度a2-3；
7)将开始时间T1、开始时间T3、结束时间T1-1、结束时间T3-3以及第一测距模块到第三测距模块的距离L1-3代入已有速度公式(1)中，得到：
v1-1＝v1+a1-3(T1-1-T1) (12)
式中，a1-3表示机动车车头经过第一测距模块和机动车车尾经过第三测距模块之间的加速度；
v3＝v1+a1-3(T3-T1) (13)
式中，v3表示机动车经过第三测距模块时的初速度；
v3-3＝v1-1+a1-3(T3-3-T1-1) (14)
式中，v3-3表示机动车通过第三测距模块时的末速度；
将开始时间T1、开始时间T3、结束时间T1-1、结束时间T3-3以及第一测距模块到第三测距模块的距离L1-3代入已有位移公式(2)中，得到：
8)根据(12)、(13)、(14)、(15)和(16)，得到机动车经过第三测距模块时的初速度v3、机动车经过第三测距模块时的末速度v3-3以及机动车车头经过第一测距模块和机动车车尾经过第三测距模块之间的加速度a1-3；
7)对加速度a1-2、加速度a2-3和加速度a1-3求平均值，得到机动车的加速度a；
8)根据已有位移公式、开始时间T1、结束时间T1-1、初速度v1以及加速度a，得到第一测距模块计算机动车的车长L车1；
9)根据已有位移公式、开始时间T2、结束时间T2-2、初速度v2以及加速度a，得到第二测距模块计算机动车的车长L车2；
10)根据已有位移公式、开始时间T3、结束时间T3-3、初速度v3以及加速度a，得到第三测距模块计算机动车的车长L车3；
11)对机动车的车长L车1、机动车的车长L车2和机动车的车长L车3求平均值，得到机动车的车长L车；
12)已有平均速度公式为：
式中，表示平均速度；
根据已有平均速度公式、机动车经过第一测距模块的初速度v1和末速度v1-1、机动车经过第二测距模块时的初速度v2和末速度v2-2以及机动车经过第三测距模块时的初速度v3和末速度v3-3，得到机动车经过第一测距模块的平均速度机动车经过第二测距模块计算的平均速度机动车经过第三测距模块的平均速度
13)控制与运算单元将机动车经过第一测距模块的平均速度机动车经过第二测距模块的平均速度机动车经过第三测距模块的平均速度机动车的加速度a、机动车的车长L车均传输至显示器，完成对机动车行驶车速、车长的检测。
上述各实施例仅用于说明本实用新型，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本实用新型技术方案的基础上，凡根据本实用新型原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
Claims (4)
1.一种水平安装式机动车长度、速度及加速度检测装置，其包括支撑杆、第一测距模块、第二测距模块、第三测距模块、控制与运算单元、连接器和显示器；其特征在于：所述支撑杆设置在机动车行驶道路的一侧，并且与车辆前行方向平行设置，所述支撑杆的一端设置有所述第一测距模块，所述支撑杆的中间位置处设置有所述第二测距模块，所述支撑杆的另一端设置有所述第三测距模块，且所述第一测距模块、第二测距模块和第三测距模块与车辆水平设置；在所述支撑杆上，所述第二测距模块和所述第三测距模块之间设置有所述控制与运算单元，紧邻所述控制与运算单元的所述支撑杆上设置有所述连接器，所述第一测距模块、所述第二测距模块、所述第三测距模块均将电压信号传输至所述控制与运算单元，所述控制与运算单元通过所述连接器将运算结果传输至所述显示器。
2.如权利要求1所述的一种水平安装式机动车长度、速度及加速度检测装置，其特征在于：所述连接器能通过有线或无线传输至外部设备。
3.如权利要求2所述的一种水平安装式机动车长度、速度及加速度检测装置，其特征在于：所述外部设备采用显示器或数据存储设备。
4.如权利要求1所述的一种水平安装式机动车长度、速度及加速度检测装置，其特征在于：每个所述测距模块均采用激光测距传感器。
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| CN201720384778.6U CN206726450U (zh) | 2017-04-13 | 2017-04-13 | 一种水平安装式机动车长度、速度及加速度检测装置 |
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| CN (1) | CN206726450U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109979204A (zh) * | 2019-04-02 | 2019-07-05 | 浙江多普勒环保科技有限公司 | 光切割多车道速度及加速度检测装置及其方法 |
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2017
- 2017-04-13 CN CN201720384778.6U patent/CN206726450U/zh active Active
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