[发明专利]获取移动车辆纵向轮廓图形的方法及其装置

摘要

本发明涉及一种获取移动车辆纵向轮廓图形的方法及其装置。发射器在车道上方的设定高度向行驶车辆的上表面至少发射一组激光束和一束竖直向下的作为计时基准的激光束，每组发射光束包括两束沿车道纵向排列的平行光束，接收器在设定高度接收来自车辆表面的反射光信号，处理器根据两束发射光束的发射角、发射器和接收反射光的接收器的设定位置、车速以及接收反射光信号的时刻计算出与接收的反射光束对应的车辆上表面反射点的坐标，将这些反射点依次用线连接，即获得移动车辆的纵向轮廓图形。

主权项

获取移动车辆纵向轮廓图形的方法，其步骤如下：1)在车道上方，向行驶车辆的上表面至少发射一组光束，每组发射光束包括两束沿车道纵向排列的平行光束，该平行光束的水平间距为设定间距So，所述的光束是激光束、红外光束或紫外光束；2)按组对应接收上述发射光束发射到行驶车辆上表面的有效反射光束组，并按设定频率对接收到的有效反射光束信号进行采样；3)按以下步骤求得有效反射光束组所对应的车辆上表面两个反射点M、N相对于设定的基准水平面的距离Hm、Hn，即相对基准水平面的纵坐标，基准水平面位于车辆上方；3.1)按下列式(A)或式(B)求得车辆上表面两个反射点M、N连线与水平面的夹角θ，θ≤90°，若Sa＞Sb，则 ctgθ = ctg θ 0 · ( So - | Sa - Sb | ) + ctg 2 θ 0 · ( So - | Sa - Sb | ) 2 + | Sa - Sb | · ( | Sa - Sb | - 2 So ) | Sa - Sb | - - - ( A ) 若Sa＜Sb，则 ctgθ = ctg θ 0 · ( So + | Sa - Sb | ) + ctg 2 θ 0 · ( So + | Sa - Sb | ) 2 + | Sa - Sb | · ( | Sa - Sb | + 2 So ) | Sa - Sb | - - - ( B ) 若Sa＝Sb，则θ＝0式中Sa为第一束发射光束与基准水平面的交点和对应的反射光束与基准水平面的交点间的距离，Sb为第二束发射光束与基准水平面的交点和对应的反射光束与基准水平面的交点间的距离，Sa和Sb由光发射器和接收器的设定位置确定，并且，从车道的两侧看，第一束发射光束位于第二束发射光束的下方，θ0为发射光束与基准水平面的夹角，θ0≤90°，3.2)根据下列各式求得车辆上表面两个反射点M、N分别与其反射光束在基准水平面交点间的距离Lm、Ln，Sa＜Sb时，θs＝90°-(θ0-θ)，Sa＞Sb时，θs＝90°-(θ0+θ)，θs为反射点M、N处的反射角，sin2θs/Sa＝sin(180°-θ0-2θs)/Lmsin2θs/Sb＝sin(180°-θ0-2θs)/Ln3.3)Hm＝sinθ0×Lm，Hn＝sinθ0×Ln；4)按以上步骤得到其它有效反射光束所对应的车辆上表面两个反射点相对基准水平面的纵坐标；5)根据接收的有效反射光束的接收时刻和车速得到与有效反射光束对应的反射点的相对横坐标，6)根据得到的有效反射光束所对应的车辆上表面的反射点的相对纵坐标和横坐标，即得到一组发射光束所对应的车辆上表面的纵向轮廓图形。