本發(fā)明涉及一種車輛外部尺寸的測(cè)量設(shè)備，尤其是一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中的車輛外廓尺寸快速自動(dòng)檢測(cè)裝置，主要應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)車輛的外廓尺寸測(cè)量。

背景技術(shù)：
車輛超載是造成道路安全交通事故的主要原因之一，超載的車輛不僅損毀路面，并且嚴(yán)重的影響國(guó)家財(cái)產(chǎn)及人民的生命安全，汽車的整車尺寸參數(shù)是檢測(cè)和治超的主要依據(jù)。目前，我國(guó)汽車的檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)于車輛外廓尺寸的測(cè)量，依然沿用鋼卷尺、皮尺、角度尺及標(biāo)桿停車進(jìn)行手工測(cè)量，此舉不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，容易出現(xiàn)誤差，而且在汽車處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
因此，人們對(duì)運(yùn)動(dòng)車輛外廓尺寸的自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備存在極大的需求，至今為止還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)關(guān)于本發(fā)明的有關(guān)報(bào)道，本發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量的研究試驗(yàn)，終于成功的研制出一種運(yùn)動(dòng)車輛外廓尺寸的快速檢測(cè)裝置，從而完成了本發(fā)明。本發(fā)明的目的就是提供一種運(yùn)動(dòng)車輛的外廓尺寸快速自動(dòng)檢測(cè)裝置。本發(fā)明的方案是由金屬龍門架、金屬桿、激光傳感器及計(jì)算機(jī)組成，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在檢測(cè)場(chǎng)地的兩側(cè)設(shè)有二排18對(duì)金屬桿T1-T18，金屬桿上裝有5-10對(duì)激光傳感器，每排18根由前向后依次相對(duì)設(shè)置，組合成18對(duì)相互對(duì)射的激光光幕，兩排之間的間距5m，每排同為發(fā)射或接受光幕，每排發(fā)射的激光光幕對(duì)準(zhǔn)相互對(duì)應(yīng)的接受光幕。每排前12根金屬桿間距為20cm，后6根金屬桿間距為2m，金屬桿的右前端設(shè)有金屬龍門架，金屬龍門架高5m，寬5m，金屬龍門架的頂端中心處設(shè)有測(cè)高超聲波傳感器，龍門架的兩側(cè)豎桿上依次裝有測(cè)上寬、測(cè)中寬、測(cè)下寬的2-8對(duì)超聲波傳感器。金屬龍門架的后側(cè)依次設(shè)有采集監(jiān)控計(jì)算的單片機(jī)、電子計(jì)算機(jī)和顯示屏。當(dāng)發(fā)射激光光幕與接收激光光幕之間無(wú)障礙物時(shí)，接收激光光幕輸出為高電平，有障礙物時(shí)接收激光光幕輸出為低電平。當(dāng)車尾擋住第一對(duì)激光光幕時(shí)，也就是車體全部進(jìn)入測(cè)量區(qū)域時(shí)，控制器記錄目前18對(duì)接收激光光幕的輸出狀態(tài)，當(dāng)行駛中的車輛的車頭擋住新的光幕時(shí)，控制器再記錄一次接收激光光幕的輸出狀態(tài)并啟動(dòng)定時(shí)器T1，此時(shí)可計(jì)算出車輛長(zhǎng)度的初值L0,當(dāng)車尾露出一新的光幕時(shí)T1定時(shí)結(jié)束并啟動(dòng)新的定時(shí)T2，當(dāng)車尾露出新的光幕時(shí)T2定時(shí)結(jié)束，汽車長(zhǎng)度L=L0+20*T1/T2。18對(duì)激光光幕可以測(cè)量長(zhǎng)度大于2.2m小于14.2m的車輛。當(dāng)檢測(cè)超長(zhǎng)車輛時(shí)，檢測(cè)場(chǎng)地兩側(cè)的激光光幕對(duì)數(shù)，可按照車長(zhǎng)每增加2米，需增加激光光幕一對(duì)。寬度和高度的測(cè)量主要利用超聲波傳感器，當(dāng)待測(cè)車輛經(jīng)過(guò)龍門架時(shí)，超聲波傳感器對(duì)車輛的寬度和高度進(jìn)行掃描。龍門架兩側(cè)的2-8個(gè)超聲波傳感器將多次測(cè)量的數(shù)據(jù)相互比較最終得到一個(gè)最小值WLmin，右側(cè)的超聲波傳感器同理得到最小值WRmin。則待測(cè)車輛的寬度為:W=5-WLmin-WRmin。高度傳感器將測(cè)量的多組數(shù)據(jù)相互比較得到最小值Hmin，則待測(cè)車輛的高度為H=5-Hmin。基于上述分析，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)車輛外廓尺寸的非接觸式測(cè)量，本發(fā)明不僅具有測(cè)量精度高、克服人為測(cè)量時(shí)帶來(lái)的人為誤差、減少勞動(dòng)強(qiáng)度、提高測(cè)量效率等優(yōu)點(diǎn)，而且易于擴(kuò)展。根據(jù)待測(cè)車輛的長(zhǎng)度情況，可適當(dāng)增加和減少激光光幕數(shù)量；根據(jù)待測(cè)車輛的寬度情況，安裝時(shí)可適當(dāng)增加或者減小寬度方向的距離；根據(jù)待測(cè)車輛的高度情況，可適當(dāng)增加和減小龍門架的高度；根據(jù)長(zhǎng)度測(cè)量精度的要求，可適當(dāng)增加和減小前12對(duì)激光光幕之間的距離，距離越小，長(zhǎng)度測(cè)量精度越高；根據(jù)寬度測(cè)量精度的要求，可適當(dāng)增加和減小龍門架兩側(cè)超聲波傳感器的數(shù)量和相鄰超聲波傳感器的距離，超聲波傳感器數(shù)量越多，相鄰兩個(gè)超聲波傳感器距離越小，寬度測(cè)量精度越高。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，安裝使用方便，檢測(cè)準(zhǔn)確、迅速，效率高。下面結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明長(zhǎng)度檢測(cè)計(jì)算原理圖。具體實(shí)施方式圖1中示出的檢測(cè)場(chǎng)地上設(shè)有二排18對(duì)金屬桿T1-T18，金屬桿上裝有5-10對(duì)激光傳感器1，每排18根由前向后依次相對(duì)設(shè)置，組成18對(duì)相互對(duì)射的激光光幕，兩排之間的間距5m，每排同為發(fā)射或接受光幕，每排發(fā)射的激光光幕對(duì)準(zhǔn)相互對(duì)應(yīng)的接受光幕，每排前12根金屬桿間距為20cm，后6根金屬桿間距為2m，金屬桿的右前端設(shè)有金屬龍門架3，金屬龍門架高5m，寬5m，金屬龍門架的頂端中心處設(shè)有測(cè)高超聲波傳感器2，龍門架的兩側(cè)豎桿上依次裝有測(cè)上寬超聲波傳感器4，測(cè)中寬傳感器5，測(cè)下寬傳感器6，測(cè)上寬傳感器離地面高度為1m-1.2m，測(cè)中寬傳感器離地面高度為0.7m-0.9m，測(cè)下寬傳感器離地面高度為0.5m。金屬龍門架的后側(cè)依次設(shè)有采集監(jiān)控計(jì)算的單片機(jī)7、電子計(jì)算機(jī)8和顯示屏9，單片機(jī)系統(tǒng)7負(fù)責(zé)控制光幕和超聲波傳感器，并計(jì)算車輛的外廓尺寸數(shù)據(jù)，電子計(jì)算機(jī)8對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行控制，讀取單片機(jī)中測(cè)量到的汽車外廓尺寸，并送LED顯示屏9顯示。當(dāng)車輛從入口處進(jìn)入時(shí)，超聲波傳感器從高度和寬度方向?qū)圀w掃描，龍門架左側(cè)的3個(gè)超聲波傳感器將多次測(cè)量的數(shù)據(jù)相互比較最終得到一個(gè)最小值WLmin，右側(cè)的超聲波傳感器同理得到最小值WRmin。則待測(cè)車輛的寬度為:W=5-WLmin-WRmin。高度傳感器將測(cè)量的多組數(shù)據(jù)相互比較得到最小值Hmin，則待測(cè)車輛的高度為H=5-Hmin。高度和寬度車輛完畢后，此時(shí)整個(gè)車體已經(jīng)進(jìn)入測(cè)量區(qū)域，觸發(fā)長(zhǎng)度測(cè)量，由于長(zhǎng)度車輛所采用的方案比較巧妙，在圖2中作專門的說(shuō)明。圖2是車輛長(zhǎng)度測(cè)量關(guān)鍵狀態(tài)俯視圖，結(jié)合圖1說(shuō)明長(zhǎng)度測(cè)量的原理。長(zhǎng)度的測(cè)量主要是利用激光對(duì)射光幕。如圖1所示，（i=1,2，……18）是18對(duì)激光光幕，其中前12對(duì)—相鄰光幕間距為=20cm，—相鄰光幕間距為=2m。當(dāng)無(wú)障礙物通過(guò)光幕（i=1,2，……18）時(shí)，其輸出信號(hào)（i=1,2，……18）為高電平，否則輸出低電平。為了精簡(jiǎn)算法，軟件處理時(shí)，將輸出的二進(jìn)制信號(hào)（i=1,2，……18）強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為整型數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換后為（i=1,2，……18）。設(shè)待測(cè)車輛逐漸駛?cè)霚y(cè)量區(qū)域，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)（2.2m＜L＜14.2m），如圖2所示，測(cè)量原理如下：（1）當(dāng)待測(cè)車輛剛好完全進(jìn)入長(zhǎng)度測(cè)量區(qū)域，如圖2中狀態(tài)1所示，計(jì)算激光光幕（i=13,14，……18）輸出信號(hào)的代數(shù)和，即；（2）當(dāng)時(shí)，即待測(cè)車輛擋住新的激光光幕時(shí)，如圖2中狀態(tài)2所示，開(kāi)啟計(jì)時(shí)裝置，同時(shí)計(jì)算（i=1,2，……12）輸出信號(hào)的代數(shù)和，即，則待測(cè)車輛的長(zhǎng)度初值為；（3）當(dāng)時(shí)，如圖2中狀態(tài)3所示，讀取計(jì)時(shí)裝置的時(shí)間，設(shè)為，同時(shí)重新開(kāi)啟計(jì)時(shí)裝置；（4）當(dāng)時(shí)，如圖2中狀態(tài)4所示，讀取計(jì)時(shí)裝置的時(shí)間，設(shè)為，由于在短距離內(nèi)可以認(rèn)為車輛是勻速行駛的，所以；（5）則待測(cè)車輛的長(zhǎng)度測(cè)量值為。利用本發(fā)明的圖1實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)車輛外廓尺寸的非接觸式測(cè)量，需要說(shuō)明的是T1-T12這12對(duì)激光光幕之間的距離越短，長(zhǎng)度的測(cè)量精度越高，龍門架兩側(cè)的超聲波傳感器分布數(shù)量越多，間距越小寬度測(cè)量精度越高。此外，所采用的超聲波傳感器設(shè)有溫度補(bǔ)償功能，否則環(huán)境溫度的不同會(huì)對(duì)車輛寬度和高度測(cè)量結(jié)果有一定的影響。盡管通過(guò)描述本發(fā)明的特定實(shí)施例介紹了本發(fā)明，但應(yīng)該理解到，精通本領(lǐng)域的人仍可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行形式上的和細(xì)節(jié)上的各種修改，而并不脫離本發(fā)明的精神和范圍。