專利名稱：高速路況檢測車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于道路質(zhì)量檢測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種可用于檢 測評價(jià)多項(xiàng)道路質(zhì)量指標(biāo)的高速路況檢測車。
背景技術(shù)：
在高等級(jí)公路的建設(shè)、運(yùn)營、養(yǎng)護(hù)維修中，道路的多項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo) 狀況如路面平整度、構(gòu)造深度、路面車轍、路表面裂縫以及道路兩側(cè) 的各種環(huán)境信息(如護(hù)欄、邊坡、中心隔離帶)等指標(biāo)狀況，對于建設(shè) 部門和交通管理部門來說都是非常重要的。如何對上述指標(biāo)進(jìn)行快 速、客觀的檢測與評價(jià)，長期以來一直是有關(guān)部門十分關(guān)注的問題。
目前，本領(lǐng)域?qū)ο嚓P(guān)道路質(zhì)量指標(biāo)檢測與評價(jià)的現(xiàn)狀如下所述。
對于路面平整度、構(gòu)造深度指標(biāo)的檢測與評價(jià)，迄今雖然已采用 了先進(jìn)的激光檢測技術(shù)，但其多還只限于對這兩項(xiàng)指標(biāo)的單獨(dú)檢測與 評價(jià)，且僅僅是檢測一個(gè)輪跡帶上平整度指標(biāo)，尚沒有做到使之與其 它路面質(zhì)量指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行高效率檢測。
對于路面車轍指標(biāo)的檢測與評價(jià)，目前采用的激光檢測裝置所存 在的主要問題主要是在橫斷面方向上安裝布設(shè)的激光探頭數(shù)量少，檢
測寬度小于一個(gè)行車道的寬度，檢測精度低；另外安裝激光探頭的橫 梁往往布設(shè)在檢測車的外部，橫梁的寬度也超出檢測車的寬度，不利 于行車安全?？傮w上講對路面車轍指標(biāo)的檢獮也還是單獨(dú)檢測，亦沒 有沒有做到使之與其它路面質(zhì)量指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行高效率檢測。
對于路面裂縫等破損情況的檢測與評價(jià)，目前主要還是采用人工 行走目視記錄檢測的方式，存在檢測效率低、影響正常交通以及檢測 人員的人身安全隱患大等問題,而近年來已有應(yīng)用的數(shù)字圖像檢測方 法也還沒有沒有做到與其它路面質(zhì)量指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行高效率檢測。另外 對于道路環(huán)境信息的檢測，目前也主要是采用人工的方法進(jìn)行，效率 低、不能實(shí)現(xiàn)長距離大范圍的檢測。即便是目前已有采用的多道路指標(biāo)的檢測裝置, 一般也僅僅是幾 項(xiàng)單項(xiàng)指標(biāo)的綜合，還沒有實(shí)現(xiàn)所有的指標(biāo)的綜合檢測，故其功能與 性能也均難以令人滿意。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題加以解決,提供一 種結(jié)構(gòu)新穎、功能齊全、操作方便、檢測精度高、可實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)道路質(zhì) 量指標(biāo)多項(xiàng)道路質(zhì)量指標(biāo)綜合檢測的高速路況檢測車。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的而研制的高速路況檢測車包括一個(gè)具有操 作室的車體，其技術(shù)結(jié)構(gòu)特征主要有(1).在車體前端設(shè)置有2個(gè)可
向下方發(fā)出準(zhǔn)直激光束的平整度、構(gòu)造深度檢測激光探頭(激光位移 傳感器)；(2).在車體后端上部兩側(cè)等髙對稱各裝有兩臺(tái)可做俯向拍 攝的相機(jī)，包括一臺(tái)路面車轍檢測拍攝相機(jī)和一臺(tái)路面破損線陣相 機(jī)；(3).在車體后下部兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)帶有線激光源方向調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸的 大功率線激光器(激光位移傳感器)，線激光器前方設(shè)有擴(kuò)束鏡，通過 線激光器向斜后下方發(fā)出的線激光束射至路面車轍檢測拍攝相機(jī)下 拍攝區(qū)的待測路表面處；(4).在車體后端下部裝有一部線陣相機(jī)LED 燈聚光照明裝置，所說的線陣相機(jī)LED燈聚光照明裝置具有一個(gè)傾斜 凹面腔燈架，在燈架的內(nèi)腔表面通過鋁基固定板裝有至少5列LED 燈排，每列LED燈排包含至少9個(gè)LED燈，在每列LED燈排前方均設(shè) 有一個(gè)前后位置及方向可調(diào)的柱面鏡，由各列LED燈發(fā)出的光線經(jīng)可 調(diào)的柱面鏡后在線陣相機(jī)拍攝位置處聚焦為一條亮帶；(5).在車體頂 部的前后兩端分別裝有道路環(huán)境照相機(jī)和安全監(jiān)控照相機(jī)，在車體頂 部還設(shè)有GPS定位天線；(6).在車體操作室內(nèi)設(shè)置有工作臺(tái)、發(fā)電機(jī)、 工控機(jī)柜等以及用于控制檢測激光探頭、線激光器、線陣相機(jī)、路面 車轍檢測拍攝相機(jī)、LED燈聚光照明裝置和照相機(jī)等工作的控制電路 裝置。
實(shí)際工作中，當(dāng)高速路況檢測車向前行駛時(shí)，通過設(shè)在車體前端 設(shè)置的的平整度、構(gòu)造深度檢測激光探頭對路面進(jìn)行檢測,采集到的 數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，便可以快捷、準(zhǔn)確地檢測出路面的平整度、車轍、構(gòu)造深度等多項(xiàng)道路質(zhì)量指標(biāo)。與進(jìn)行上述質(zhì)量檢測的 同時(shí)，設(shè)置在車體后下方的線激光器通過擴(kuò)束鏡使激光光源發(fā)出的光 束在一個(gè)方向上擴(kuò)展，其在路面上的投影形成的激光散射線，通過路 面車轍檢測數(shù)字拍攝相機(jī)成像后，就得到一個(gè)對應(yīng)的"曲線"像，再 借助數(shù)字圖像處理和計(jì)算可得到路面車轍的深度、左右車轍大小等信 息。此外，設(shè)在車體頂部前端的道路環(huán)境照相機(jī)可對檢測車前方道路 兩側(cè)的環(huán)境進(jìn)行檢測，設(shè)在車體頂部后端的安全監(jiān)控照相機(jī)可對檢測 車后部的情況進(jìn)行監(jiān)視，所獲取的信息均送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理， 進(jìn)而可獲得路表面裂縫以及道路兩側(cè)的護(hù)欄、邊坡、中心隔離帶各種 環(huán)境信息指標(biāo)。在車體后上部安裝的線陣相機(jī)主要用于拍攝記錄道路
表面破損情況,在車體后端下部所裝的線陣相機(jī)LED燈聚光照明裝置 則做為線陣相機(jī)拍攝過程的輔助照明裝置，當(dāng)采用該LED燈聚光照明 裝置時(shí)，由電控制系統(tǒng)啟動(dòng)全部或多多個(gè)LED燈發(fā)出的光經(jīng)可調(diào)柱面 鏡后聚焦在物面上形成一條高亮度光帶(補(bǔ)光)照射在拍攝路面上,形 成高亮度光面，可滿足面陣相機(jī)拍攝的不同亮度照明的要求。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的顯著優(yōu)點(diǎn)是1、采用激光 位移傳感器、大功率線激光器、線陣相機(jī)、LED燈聚光照明裝置等配 合工作的設(shè)置方式，同時(shí)還將道路環(huán)境照相機(jī)、安全監(jiān)控照相機(jī)和 GPS定位天線等裝置集中設(shè)置在車體上，實(shí)現(xiàn)了對道路平整度、車轍、 構(gòu)造深度、路面破損、道路環(huán)境、GPS定位等集成綜合檢測；2、車 內(nèi)空間(轎廂)分為工作區(qū)和輔助區(qū)，工作空間寬敞舒適，可將車內(nèi)各 種設(shè)備集中安裝保護(hù)，統(tǒng)一安裝在工控機(jī)柜中，車內(nèi)各項(xiàng)工作位的設(shè) 計(jì)符合人體操作要求，有利于工作人員長時(shí)間的檢測工作；3、對路 面破損的照明采用由多組LED燈構(gòu)成的LED燈聚光照明裝置同步傾斜 照明，實(shí)現(xiàn)了均勻照明，解決以往線陣相機(jī)拍攝圖象中存在的照明不 足問題，使相機(jī)采集到的圖面清晰、亮度及對比度好、環(huán)境光干擾?。?4、道路環(huán)境信息采集采用多臺(tái)相機(jī)拍攝，可實(shí)現(xiàn)前方180度全景和 右側(cè)遠(yuǎn)距離拍攝；5、車上自帶發(fā)電供電系統(tǒng)，可為所有檢測系統(tǒng)和 附屬設(shè)施提供不間斷穩(wěn)壓電源；6、所有激光檢測探頭全部安裝在檢測車內(nèi)部，車轍檢測的線激光光源和拍攝相機(jī)不超車寬，有利于行車安全。


圖1為本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為該高速路況檢測車的俯視向結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為該檢測車后視向工作結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為該檢測車LED燈聚光照明裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為圖4所示LED燈聚光照明裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)的俯向視圖。 圖中各標(biāo)號(hào)分別是1一GPS定位天線，2—路面車轍檢測拍攝相 機(jī)，3—大功率線激光器，4一路面破損線陣相機(jī)，5—線陣相機(jī)LED 燈聚光照明裝置，5a—傾斜凹面腔燈架，5b—鋁基固定板，5c—LED 燈，5d—柱面鏡，5e—可調(diào)節(jié)支撐螺桿，5f—固定鉸板，5g—鉸鏈， 5h—可調(diào)節(jié)球鉸，5i —固定板架，6—平整度、構(gòu)造深度檢測激光探 頭，7(7a 7d)—道路環(huán)境照相機(jī)，8—光電測距編碼器，9一后方安 全監(jiān)控照相機(jī)，IO—單人工作臺(tái)，ll一單人工作椅，12—雙人工作臺(tái)， 13—雙人工作椅，14一單人輔助工作椅，15—雙人輔助工作椅,16— 工控機(jī)柜，17—發(fā)電機(jī)，18—可折疊輔助工作椅，19—車體，20—轉(zhuǎn) 動(dòng)桿，21—相機(jī)收回轉(zhuǎn)軸，22—線激光源方向調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸。
具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)實(shí)用新型的內(nèi)容做進(jìn)一步說明， 但本實(shí)用新型的實(shí)際制作結(jié)構(gòu)并不僅限于下述的實(shí)施例。
參見附圖，本實(shí)用新型所述的高速路況檢測車由車體19和設(shè)置 在車體19上的大功率線激光器3、路面車轍檢測拍攝相機(jī)2、路面破 損線陣相機(jī)4、線陣相機(jī)LED燈聚光照明裝置5、平整度、構(gòu)造深度 檢測激光探頭6、道路環(huán)境照相機(jī)7、后方安全監(jiān)控?cái)z像機(jī)9、 GPS 定位天線1以及配置在車體轎廂內(nèi)的工作臺(tái)10、 12、工作椅11、 13 15、 18、發(fā)電機(jī)17、工控機(jī)柜16、控制電路裝置等組成。
兩臺(tái)路面破損線陣相機(jī)4和兩臺(tái)路面車轍檢測拍攝相機(jī)2分別通 過轉(zhuǎn)動(dòng)桿20鉸裝布設(shè)在車體19后端兩側(cè)，工作時(shí)相機(jī)2、 4可在控制電路驅(qū)動(dòng)下隨轉(zhuǎn)動(dòng)桿20自動(dòng)伸出或收進(jìn)。
兩個(gè)平整度、構(gòu)造深度檢測激光探頭6設(shè)置在車體前端，可向下 方發(fā)出準(zhǔn)直激光束。兩個(gè)帶有線激光源方向調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸22的大功率線 激光器3分設(shè)在車體19后下部兩側(cè)，線激光器3前方設(shè)有擴(kuò)束鏡， 通過線激光器3向斜后下方發(fā)出的線激光束射至路面車轍檢測拍攝 相機(jī)2下拍攝區(qū)的待測路表面處。
為線陣相機(jī)4提供輔助照明的LED燈聚光照明裝置5裝在車體 19后端下部，其結(jié)構(gòu)如圖4和圖5所示。它具有一個(gè)通過可調(diào)節(jié)支 撐螺桿5e和下連接架鉸連安裝在固定架板5i上的傾斜凹面腔燈架 5a，在燈架5a的內(nèi)腔表面通過鋁基固定板5b裝有至少五列LED燈排， 每列LED燈排包含至少9個(gè)LED燈5c,在每列LED燈排的前方均設(shè) 有一個(gè)前后位置及方向可調(diào)的柱面鏡5d，由各列LED燈排發(fā)出的光 線經(jīng)可調(diào)向柱面鏡5d后在線陣相機(jī)4拍攝位置處聚焦為一條亮帶， 可滿足面陣相機(jī)拍攝的不同亮度照明的要求。實(shí)際結(jié)構(gòu)上燈架5a可 以通過對可調(diào)節(jié)支撐螺桿5e、固定鉸板5f、鉸鏈5g、可調(diào)節(jié)球鉸5h 等的調(diào)整以實(shí)現(xiàn)俯仰角、左右傾角、水平轉(zhuǎn)角、上下位置的三維調(diào)節(jié)。
在車體19頂部前端裝有四臺(tái)道路環(huán)境照相機(jī)7a 7d,其中三個(gè) 照相機(jī)7a 7c沿車寬向?qū)ΨQ設(shè)置，其拍攝光軸分別朝向車體正前方 和車體兩倒的斜前方，另一個(gè)照相機(jī)7d在略后位設(shè)置，其拍攝光軸 朝向車體的外側(cè)方，可實(shí)現(xiàn)前方180度全景和右側(cè)遠(yuǎn)距離拍攝。
GPS定位天線1設(shè)在車體頂部，采用光電編碼器和GPS聯(lián)合精確 定位。
檢測車內(nèi)的工作區(qū)和輔助區(qū)通過車內(nèi)中間設(shè)置的兩個(gè)工控機(jī)柜 16分隔開，車內(nèi)各種設(shè)備可集中安裝保護(hù)并統(tǒng)一安裝在工控機(jī)柜16 中。在工作區(qū)內(nèi)設(shè)有工作臺(tái)10、 12、工作椅ll、 13 15、 18、發(fā)電 機(jī)17,發(fā)電機(jī)17可為所有檢測系統(tǒng)和附屬設(shè)施提供不間斷穩(wěn)壓電源。 車內(nèi)有三個(gè)工作位和四個(gè)休息位，其中對工作位的設(shè)計(jì)可使操作人員 面向行車前方，有利于長時(shí)間的檢測工作。
權(quán)利要求1、一種高速路況檢測車，包括一個(gè)具有操作室的車體(19)，其特征是1.1在車體(19)前端設(shè)置有2個(gè)可向下方發(fā)出準(zhǔn)直激光束的平整度、構(gòu)造深度檢測激光探頭(6)；1.2在車體(19)后端上部兩側(cè)等高對稱各裝有兩臺(tái)可做俯向拍攝的相機(jī)(3)，包括一臺(tái)路面車轍檢測拍攝相機(jī)(2)和一臺(tái)路面破損線陣相機(jī)(4)；1.3在車體(19)后下部兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)帶有線激光源方向調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸(22)的大功率線激光器(3)，線激光器(3)前方設(shè)有擴(kuò)束鏡，通過線激光器(3)向斜后下方發(fā)出的線激光束射至路面車轍檢測拍攝相機(jī)(2)下拍攝區(qū)的待測路表面處；1.4在車體(19)后端下部裝有一部線陣相機(jī)LED燈聚光照明裝置(5)，所說的線陣相機(jī)LED燈聚光照明裝置(5)具有一個(gè)傾斜凹面腔燈架(5a)，在燈架(5a)的內(nèi)腔表面通過鋁基固定板(5b)裝有至少5列LED燈排，每列LED燈排包含至少9個(gè)LED燈(5c)，在每列LED燈排前方均設(shè)有一個(gè)前后位置及方向可調(diào)的柱面鏡(5d)，由各列LED燈(5c)發(fā)出的光線經(jīng)可調(diào)的柱面鏡(5d)后在線陣相機(jī)(4)拍攝位置處聚焦為一條亮帶；1.5在車體(19)頂部的前后兩端分別裝有道路環(huán)境照相機(jī)(7)和安全監(jiān)控照相機(jī)(9)，在車體(19)頂部還設(shè)有GPS定位天線(1)；1.6在車體操作室內(nèi)設(shè)置有工作臺(tái)椅(10、12)、發(fā)電機(jī)(17)、工控機(jī)柜(16)以及用于控制檢測激光探頭(6)、線激光器(3)、線陣相機(jī)(4)、路面車轍檢測拍攝相機(jī)(2)、LED燈聚光照明裝置(5)和照相機(jī)(7、9)工作的控制電路裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的髙速路況檢測車，其特征是路面車轍 檢測拍攝相機(jī)(2)和路面破損線陣相機(jī)(4)通過轉(zhuǎn)動(dòng)桿(20)鉸裝在車 體(19)后端上部兩側(cè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速路況檢測車,其特征是在車體(19) 頂部前端裝有四個(gè)道路環(huán)境照相機(jī)(7a 7d),其中三個(gè)照相機(jī)(7a 7c)沿車寬向?qū)ΨQ設(shè)置，其拍攝光軸分別朝向車體正前方和車體兩側(cè) 的斜前方，另一個(gè)照相機(jī)(7d)在略后位設(shè)置，其拍攝光軸朝向車體的 外側(cè)方。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可用于檢測評價(jià)多項(xiàng)道路質(zhì)量指標(biāo)的高速路況檢測車，包括一個(gè)具有操作室的車體，在車體前端設(shè)置有可向下方發(fā)出準(zhǔn)直激光束的平整度、構(gòu)造深度檢測激光探頭，在車體后端上部裝有路面車轍檢測拍攝相機(jī)和路面破損線陣相機(jī)，在車體后下部設(shè)有帶有線激光源方向調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸的大功率線激光器，在車體后端下部裝有一部線陣相機(jī)LED燈聚光照明裝置，在車體頂部分別裝有道路環(huán)境照相機(jī)、安全監(jiān)控照相機(jī)和GPS定位天線，在車體操作室內(nèi)設(shè)置有工作臺(tái)、發(fā)電機(jī)、工控機(jī)柜等以及控制電路裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)新穎、功能齊全、操作方便、檢測精度高、可實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)道路質(zhì)量指標(biāo)多項(xiàng)道路質(zhì)量指標(biāo)綜合檢測等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B60P3/00GK201354024SQ200920032078
公開日2009年12月2日 申請日期2009年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日
發(fā)明者宋宏勛, 翠 方, 平 李, 樊江順, 申福林, 毅 韓, 建 馬, 馬榮貴 申請人:長安大學(xué)