[发明专利]一种激光大光斑的精确测速方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及激光测控技术领域，具体涉及一种激光大光斑的精确测速方法和系统。

背景技术

超速行驶被称之为道路交通的第一杀手，其危害远远超过其他交通违法行为。由于超速行驶的严重危害性，世界各国都通过不同形式的立法严禁超速行驶，采取各种有效手段努力控制超速行驶，并对其施以重罚，以期减少因超速而引发的交通事故。但由于车辆行驶的不规则性，测量方式方法的局限性导致测量精度不够准确，执法部门需要根据各自的实际情况，选择合适测速设备，以达到最好的测速效果。

车辆测速方式目前有地感线圈测速、雷达测速、视频测速、激光测速四种测速方法。

地感线圈测速：线圈施工的过程对可靠性和寿命影响很大，需要对路面进行切割，影响路面寿命。在线圈安装和修复时需要中断交通，地感线圈易被重型车辆、路面修理等损坏。另外高纬度开冻期和低纬度夏季路面以及路面质量不好的地方对线圈的维护工作量比较大的，一般使用2-3年就需要更换线圈，实际维修养护费用高于其它测速设备。

雷达测速：系统不能同时检测多个车道的多个车辆，和车牌识别的配合较为困难，系统捕获率较低。由于夹角问题，系统安装要求较高。两辆车并行时，无法判断是哪辆车超速。

视频测速：测速精度误差比较大，测速本身容易受到车辆遮挡、树荫、车辆自身的阴影、散落物以及各种不良天气的影响。测速的稳定性需要进一步加强，同时夜晚需要强光补光，否则测速精度差距就会更大。

激光测速：检测精度高、测量范围大、检测时间短：车辆捕获率达到99%以上，车辆触发位置精度可达±0.25m，测速误差±3Km/h；非机械接触测量，避免了车辆轮轴挤压而造成的线材损伤，也保证了传感器的精度。

相比其他测速方式，激光测速最大的特点是精确度非常高，同时能够在恶劣天气条件下工作。现在国外交通部门已经开始大规模采用激光测速系统，但在国内各单位采用的激光测速系统都是通过国外进口，高昂的价格成为大批量使用激光测速系统的一个瓶颈，如果能研制出价格适中的激光测速传感器，将会对各个行业的测距测速工作提供有力保证。而且，传统的脉冲激光由于无法确保两次激光光束打到车上的位置相同，所以存在一定误差。

发明内容

有鉴于此，提供一种激光大光斑的精确测速方法和系统，其采用大光斑激光测速，可确保激光打到车辆上是同一个位置，算出的行车距离更精准，测速值更准确。

一种激光大光斑的精确测速方法，用于给车辆测速，该方法包括以下步骤：

控制激光传感器往车辆运动路线上发出脉冲激光，使脉冲激光在无车辆时的运动路线上形成直径1米以上的光斑，所述光斑尺寸和位置设定为车头在所述光斑范围内移动时，根据光斑能量返回定律，所述激光传感器在车头驶入光斑后测出的车辆最近距离值位置为车头上一固定点；

监测车头驶入光斑和在光斑中移动情况，使脉冲激光斜打在车头上，测出车头在光斑中移动的时间段内每个时间点的激光返回距离值L_n，形成车头距离-时间脉冲波形图；

根据所述车头距离-时间脉冲波形图以及激光传感器位置参数、光斑尺寸参数进行分析计算，得出车辆经过光斑时速度。

以及，一种激光大光斑的精确测速系统，用于给车辆测速，其包括激光传感器和数据处理模块，所述激光传感器置于车辆运动路线斜上方或斜侧方，用于斜打出脉冲激光于车头，斜打出的脉冲激光在无车辆时的运动路线上形成1米以上的光斑，所述光斑尺寸和位置设定为车头在所述光斑范围内移动时，根据光斑能量返回定律，所述激光传感器在车头驶入光斑后测出的车辆最近距离值位置为车头上一固定点，所述激光传感器通过脉冲激光测出车头于光斑中移动的时间段内每个时间点相对激光传感器的激光返回距离值L_n，形成车头距离-时间脉冲波形图，所述数据处理模块用于根据所述车头距离-时间脉冲波形图以及激光传感器位置参数、光斑尺寸参数进行分析计算，得出车辆经过光斑时速度。

上述激光大光斑的精确测速方法采用大光斑激光测速，可确保激光打到车辆上是同一个位置，算出的行车距离更精准，测速值更准确。而且，通过数据处理分析，使车辆测速操作简单快捷，测试结果准确可靠。该系统通过激光传感器和数据处理模块即可对行驶的车辆进行精确测速，结构简单，使用方便快捷。

附图说明

图1为本发明实施例的激光大光斑的精确测速系统模块示意图。

图2本发明实施例的激光大光斑的精确测速系统的激光传感器安装侧视结构示意图。