[发明专利]激光车型识别系统及其方法

说明书

本发明涉及一种公路运输车辆电子监控技术，包括由超声探测器、激光发射装置、激光接收装置和计算机终端处理器组成的识别系统，以及由单车、拖挂车识别方法和车型识别方法组成的车型识别系统的识别方法。

现在车型识别系统及其方法，为录像识别。一类采用电视摄像的方法，对被拍摄的车辆录像进行处理，并与存储在微机中的标准录像进行比较，从而判别车型；另一类采用垂直排列的红外发光管对车辆轮廓进行测量，配合测速红外装置，测出车辆外形，从而判定车型。该两种录像处理方法，当车辆装载情况变化时，实际车型与标准车型往往有较大差异，改装车型更不规范。因而，利用标准录像进行判别的准确度较低，同时，这两种方法组成的系统较为复杂，造价昂贵，难以广泛推广。

本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处，而提出一种激光车型识别系统及其方法。它能较准确的识别运行于道路上的车辆车型。

本发明的目的可以通过以下措施来达到。

车型识别系统由超声波探测器，激光发射装置、激光接收装置和计算机终端处理器组成。

超声探测器为反射接收式，发射探测超声波经被测车辆反射回来后，接收超声回波，其探测距离为1.3米至3米。

激光发射装置、激光接收装置位于超声探测器前后或后面，为双光束发射、接收单元。发射、接收单元分别于车辆行进道路左右两侧，每组发射、接收相对应，两组的光束在同一平面上，并与路面平行，发射和接收单元间距为5米至10米，其光束与行进车辆道路方向α为30度至60度夹角，两组测量光束之间距离L₀为0.3米至1米，两组光束距地面高度为0.05米至0.3米。每组激光光束发射功率为3毫瓦至10毫瓦，激光波长0.6微米至1.1微米。

计算机终端处理器由计算器、选址器、存储器和控制器构成。

该车型识别系统的识别方法包括单车、拖挂车和车型识别方法。

超声探测器为反射接收式，输出连续信号，运行于道路上的车辆反射接收到回波信号，对单车、拖挂车接收到连续电压信号，对于两辆分离的单车接收到非连续信号，则区分单车、拖挂车。

对于机动车辆而言，车型、载重量和载客量等主要取决于车辆底盘的相关特性参数，如车轮测量投影、前后轴距、左右轮距。

激光发射装置、激光接收装置由两组光束组成，每组光束与行进车辆的道路夹角为α，两组光束间距L0。相邻四轮的前后边缘经过两束激光的时刻分别为T₁₁、T₁₂……T₄₄。

车型相关特性参数如下计算：

车轮速率：

V_i＝{[(T_i4+T_i3-T_i2-T_i1)L₀]/[(T_i4-T_i2)(T_i3-T_i1)]}/2

车轮投影：

TY_i＝(T_i2-T_i1)V_i×tgα

前后轴距：

ZJ＝[∑V_i∑(T_4i+T_3i-T_2i-T_1i)]/16

左右轮距：

LJ₁＝[∑(T_2i-T_1i)(V₁+V₂)]/8

LJ₂＝[∑(T_4i-T_3i)(V₃+V₄)]/8

i＝1，2，3，4对应前左、前右、后左、后右四个车轮

预先把车型相关特性参数对应的有关车型参数、载重量、载客量存储在计算机终端处理器的存储器中，在计算机终端处理器的控制器控制下，在计算器完成车型相关特性参数计算，通过选址器从存储器选出与该组车型相关特性参数对应的车型参数、载重量和载客量信号。完成车型识别。

由于上述解决方案采用超声探测器区别单车、拖挂车，激光发射装置、激光接收装置探测车型，对运行于道路上的车辆识别实现非接触测量，准确度高，设备简单，不需在被测车辆上设置合作标志，不受人为因素影响，全天候测量，便于实现自动征收费用和管理。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：