本發(fā)明涉及激光測距領(lǐng)域，尤其涉及一種基于激光測距的車輛跑偏檢測方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

車輛行駛跑偏普遍存在，較為嚴(yán)重的跑偏現(xiàn)象將對駕駛員的操作帶來額外負(fù)荷，甚至造成交通事故和人身安全。故我國《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》(GB7258-2012)標(biāo)準(zhǔn)對車輛的跑偏做出了定性的規(guī)定。相關(guān)汽車廠商也將車輛行駛跑偏檢測作為出廠自檢的最后一道測試項(xiàng)。常用的跑偏檢測參數(shù)含義，如圖1所示：

①車輛平均速度：測試時(shí)車輛在行駛區(qū)內(nèi)的平均速度，可以通過測試區(qū)長度和通過時(shí)間差計(jì)算得到；

②入射角θ₀：指車輛進(jìn)入測試區(qū)時(shí)，測試起點(diǎn)的車輛中心線與道路中心線(y軸)夾角。

③行駛跑偏方向：由于機(jī)械設(shè)計(jì)上的原因，車輛發(fā)生跑偏會一直朝左或右偏離。行駛跑偏方向指后一時(shí)刻相對于前一時(shí)刻向左或右發(fā)生偏移的傾向。

④行駛跑偏角Δθ：指測試區(qū)終點(diǎn)時(shí)車輛中心線與測試起點(diǎn)時(shí)車輛中心線之間夾角。

⑤行駛跑偏量ΔL：指車輛在測試區(qū)內(nèi)車身在道路寬度方向發(fā)生的偏移值，其以毫米/單位長度衡量；比如2cm/100m，指每100m內(nèi)偏移2cm；在同一單位長度內(nèi)，該值越大發(fā)生的偏移也越大。

為了檢測出上述跑偏參數(shù)，現(xiàn)有技術(shù)中常用的車輛行駛跑偏檢測方法如下：

1、人工檢測法，包括灑水或人工觀測。人工肉眼觀察進(jìn)行定性的分析跑偏情況。灑水定位可操作性低，精度低，效率也低。該類方法 技術(shù)手段落后，人為因素大，且只能定性觀測，自動化程度較低，早已淘汰；

2、視覺圖像檢測法，該方法以視覺檢測技術(shù)為基礎(chǔ)，通過靶標(biāo)定位方式進(jìn)行車輛定位，實(shí)現(xiàn)跑偏檢測。相對于人工灑水法而言，在技術(shù)上是一大跨越，實(shí)現(xiàn)了自動化檢測，精度較高的定量檢測，是目前較好的方式。但存在陰雨天，晚上光線較差時(shí)，精度降低的問題，即使有輔助光能加以改善，仍無法克服天氣光線的影響。另外，需借助輔助靶標(biāo)定位，系統(tǒng)實(shí)施上和檢測操作上略顯復(fù)雜；

3、GPS定位檢測法，該類方法原理簡單。但需要在測試車輛上安置衛(wèi)星機(jī)，操作起來不便，此外GPS定位精度向民用開發(fā)精度較低。即使用差分方法進(jìn)行改善，也容易受到氣候，空氣濕度等影響；

4、激光測距儀檢測法，該方法精度較高，操作便捷。但是由于不是所有的車輛側(cè)面都是平坦的，因此采用現(xiàn)有技術(shù)通過在同一測點(diǎn)的兩個(gè)測距儀測得的距離值確定入射角的方法存在較大的誤差。

上述方法中，在測量精度、成本、抗干擾能力、操作簡易性方面存在一項(xiàng)或多項(xiàng)不足，因此有必要需找一種兼具測量精度、成本、抗干擾能力、操作簡便性、自動化的車輛行駛跑偏檢測方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提出了解決上述技術(shù)問題的一種基于激光測距的車輛跑偏檢測方法、裝置及系統(tǒng)，抗干擾能力強(qiáng)，設(shè)備精簡，操作簡單。

第一方面，本發(fā)明提供一種基于激光測距的車輛跑偏檢測方法，包括：

獲取待測車輛經(jīng)過第一測距單元的第一測距平面時(shí)，由所述第一測距單元所采集的待測車輛車身的多幀第一測距數(shù)據(jù)，根據(jù)所述多幀第一測距數(shù)據(jù)確定所述待測車輛進(jìn)入所述第一測距平面的第一時(shí)刻以及每幀第一測距數(shù)據(jù)在路面寬度方向上投影的中心點(diǎn)形成的第一坐標(biāo) 集；

獲取待測車輛經(jīng)過第二測距單元的第二測距平面時(shí)，由所述第二測距單元所采集的待測車輛車身的多幀第二測距數(shù)據(jù)，根據(jù)所述多幀第二測距數(shù)據(jù)確定所述待測車輛進(jìn)入所述第二測距平面的第二時(shí)刻以及每幀第二測距數(shù)據(jù)在路面寬度方向上投影的中心點(diǎn)形成的第二坐標(biāo)集；

根據(jù)所述第一坐標(biāo)集、第二坐標(biāo)集、第一時(shí)刻及第二時(shí)刻確定待測車輛跑偏參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對待測車輛的跑偏檢測。

優(yōu)選的，所述車輛跑偏參數(shù)包括：車輛平均速度ν、入射角θ₀、跑偏量ΔL、跑偏角Δθ和跑偏方向中的至少一個(gè)。

優(yōu)選的，所述車輛平均速度通過以下公式計(jì)算：

其中，L為第一測距平面及第二測距平面之間的距離，t₁為第一時(shí)刻，t₂為第二時(shí)刻；

所述入射角θ₀通過以下公式計(jì)算：

其中，{x₁′,x′₂,x₃′...x′_n}為第一坐標(biāo)集，n為第一坐標(biāo)集中元素的個(gè)數(shù)，ν為平均速度，T₀為所述第一測距單元和第二測距單元的測距周期；

所述跑偏量ΔL通過以下公式計(jì)算：

其中，{x″₁,x″₂,x″₃...x″_m}為第二坐標(biāo)集；

所述跑偏角Δθ的計(jì)算公式如下：

其中，m為第二坐標(biāo)集中元素的個(gè)數(shù)；

所述跑偏方向γ由所述跑偏角Δθ的正負(fù)確定。

優(yōu)選的，所述第一測距數(shù)據(jù)為高度大于第一預(yù)設(shè)高度的測距數(shù)據(jù)；所述第二測距數(shù)據(jù)為高度大于第二預(yù)設(shè)高度的測距數(shù)據(jù)。

第二方面，本發(fā)明提供一種基于激光測距的車輛跑偏檢測裝置，包括：

第一獲取模塊，用于獲取待測車輛經(jīng)過第一測距單元的第一測距平面時(shí)，由所述第一測距單元所采集的待測車輛車身的多幀第一測距數(shù)據(jù)，根據(jù)所述多幀第一測距數(shù)據(jù)確定所述待測車輛進(jìn)入所述第一測距平面的第一時(shí)刻以及每幀第一測距數(shù)據(jù)在路面寬度方向上投影的中心點(diǎn)形成的第一坐標(biāo)集；

第二獲取模塊，用于獲取待測車輛經(jīng)過第二測距單元的第二測距平面時(shí)，由所述第二測距單元所采集的待測車輛車身的多幀第二測距數(shù)據(jù)，根據(jù)所述多幀第二測距數(shù)據(jù)確定所述待測車輛進(jìn)入所述第二測距平面的第二時(shí)刻以及每幀第二測距數(shù)據(jù)在路面寬度方向上投影的中心點(diǎn)形成的第二坐標(biāo)集；

確定模塊，用于根據(jù)所述第一坐標(biāo)集、第二坐標(biāo)集、第一時(shí)刻及第二時(shí)刻確定待測車輛跑偏參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對待測車輛的跑偏檢測。

優(yōu)選的，所述車輛跑偏參數(shù)包括：車輛平均速度入射角θ₀、跑偏量ΔL、跑偏角Δθ和跑偏方向中的至少一個(gè)。

優(yōu)選的，所述車輛平均速度通過以下公式計(jì)算：

其中，L為第一測距平面及第二測距平面之間的距離，t₁為第一時(shí)刻，t₂為第二時(shí)刻；

所述入射角θ₀通過以下公式計(jì)算：

其中，{x₁′,x′₂,x₃′...x′_n}為第一坐標(biāo)集，n為第一坐標(biāo)集中元素的個(gè)數(shù)， 為平均速度，T₀為所述第一測距單元和第二測距單元的測距周期；

所述跑偏量ΔL通過以下公式計(jì)算：

其中，{x₁″,x″₂,x₃″...x″_m}為第二坐標(biāo)集；

所述跑偏角Δθ的計(jì)算公式如下：

其中，m為第二坐標(biāo)集中元素的個(gè)數(shù)；

所述跑偏方向γ由所述跑偏角Δθ的正負(fù)確定。

優(yōu)選的，所述第一測距數(shù)據(jù)為高度大于第一預(yù)設(shè)高度的測距數(shù)據(jù)；所述第二測距數(shù)據(jù)為高度大于第二預(yù)設(shè)高度的測距數(shù)據(jù)。第三方面，本發(fā)明提供一種基于激光測距的車輛跑偏檢測系統(tǒng)，包括：第一測距單元、第二測距單元和所述車輛跑偏檢測裝置，所述第一測距單元和第二測距單元均與所述車輛跑偏檢測裝置相連；

優(yōu)選的，所述第一測距單元和第二測距單元分別為一個(gè)或多個(gè)掃描式激光測距儀或單點(diǎn)式激光測距儀。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的一種基于激光測距的車輛跑偏檢測方法、裝置及系統(tǒng)，其中，所述方法包括，獲取待測車輛經(jīng)過第一測距單元的第一測距平面時(shí)的第一測距數(shù)據(jù)，根據(jù)測距數(shù)據(jù)得到車身中心點(diǎn)第一坐標(biāo)集；獲取待測車輛經(jīng)過第二測距單元的第二測距平面時(shí)的第二測距數(shù)據(jù)，根據(jù)測距數(shù)據(jù)得到車身中心點(diǎn)第二坐標(biāo)集，根據(jù)第一坐標(biāo)集、第二坐標(biāo)集及相關(guān)參數(shù)，求取待測車輛的一系列跑偏參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對待測車輛的跑偏檢測。由此，可提高測距精度，精簡設(shè)備，并且使車輛跑偏檢測不受外界環(huán)境和光線的干擾，實(shí)現(xiàn)全天候24小時(shí)跑偏檢測。

附圖說明

圖1為常用的車輛跑偏檢測參數(shù)示意圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的基于激光測距的車輛跑偏檢測方法的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的測距平面示意圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的建立o-xyz坐標(biāo)系示意圖；

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的掃描式單次測距示意圖；

圖6為本發(fā)明一實(shí)施例的單點(diǎn)式單次測距示意圖；

圖7為本發(fā)明一實(shí)施例的邊界提取示意圖；

圖8為本發(fā)明一實(shí)施例的第一車輛中心線l₁示意圖；

圖9為本發(fā)明另一實(shí)施例系統(tǒng)布局示意圖；

圖10為本發(fā)明另一實(shí)施例的基于激光測距的車輛跑偏檢測裝置的示意圖；

圖11為本發(fā)明另一實(shí)施例的基于激光測距的車輛跑偏檢測系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的基于激光測距的車輛跑偏檢測方法的流程示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例的基于激光測距的車輛跑偏檢測方法如下所述。

S101、獲取待測車輛經(jīng)過第一測距單元的第一測距平面時(shí)，由所述第一測距單元所采集的待測車輛車身的多幀第一測距數(shù)據(jù)，根據(jù)所述多幀第一測距數(shù)據(jù)確定所述待測車輛進(jìn)入所述第一測距平面的第一時(shí)刻以及每幀第一測距數(shù)據(jù)在路面寬度方向上投影的中心點(diǎn)形成的第一坐標(biāo)集。

可以理解的是，當(dāng)待測車輛經(jīng)過第一測距單元的第一測距平面時(shí)，第一測距單元按預(yù)設(shè)測距周期采集待測車輛車身的多幀第一測距數(shù) 據(jù)。

具體的，第一測距平面為第一測距單元所有測距點(diǎn)所在平面，如圖3所示，測距平面為平面SMN；測距周期為第一測距單元沿著測距平面進(jìn)行單次測量的時(shí)間間隔。

所有的測距數(shù)據(jù)都是基于o-xyz坐標(biāo)系下的數(shù)據(jù)，具體的，如圖4所示，以路面寬度方向?yàn)閤軸，路面長度方向?yàn)閥軸，與路面垂直的方向?yàn)閦軸，x軸、y軸與z軸交于o點(diǎn)，建立o-xyz坐標(biāo)系。

當(dāng)待測車輛經(jīng)過第一測距單元的第一測距平面時(shí)，第一測距單元按預(yù)設(shè)測距周期采集待測車輛車身的多幀第一測距數(shù)據(jù)。

為了確定第一時(shí)刻，在這里需要依據(jù)測距數(shù)據(jù)中前后幀車身區(qū)域出現(xiàn)和消失判斷待測車輛的進(jìn)出狀態(tài)，具體的，如果前一幀中不存在車身區(qū)域，當(dāng)前幀找到車身區(qū)域，即認(rèn)定待測車輛進(jìn)入，得到車輛進(jìn)入的時(shí)刻即第一時(shí)刻。如果前一時(shí)刻存在車身區(qū)域，當(dāng)前時(shí)刻找不到車身區(qū)域，即認(rèn)定待測車輛出去。

為了確定待測車輛的每幀第一測距數(shù)據(jù)每幀在路面寬度方向上投影的中心點(diǎn)形成的第一坐標(biāo)集，首先在車輛通過第一激光測距單元時(shí)，每測距一次便能得到一幀車身測距數(shù)據(jù)，單次測距如圖5、圖6所示。通過坐標(biāo)整理、邊界提取便能得到當(dāng)前幀待測車輛的中心點(diǎn)坐標(biāo)。待測車輛通過時(shí)所有幀的中心點(diǎn)坐標(biāo)構(gòu)成第一坐標(biāo)集。

所述第一測距數(shù)據(jù)為高度大于第一預(yù)設(shè)高度的測距數(shù)據(jù)。

具體的，如圖7所示，邊界提取是根據(jù)第一測距數(shù)據(jù)在o-xz坐標(biāo)平面內(nèi)z坐標(biāo)值大小，找到z坐標(biāo)大于高度閾值的連續(xù)點(diǎn)集作為車身輪廓，取該車身輪廓x坐標(biāo)最大和最小點(diǎn)作為邊界點(diǎn)。在本實(shí)施例中，高度閾值可以設(shè)置為400mm，因此，在o-xz坐標(biāo)平面內(nèi)找到z坐標(biāo)大于400mm的連續(xù)點(diǎn)集{p₁,p₂,…p₁₂}，作為車身輪廓，然后取這些車身輪廓內(nèi)最左點(diǎn)(車身輪廓點(diǎn)x坐標(biāo)最小)和最右點(diǎn)(車身輪廓點(diǎn)x坐標(biāo)最大)作為邊界點(diǎn)，取兩邊界點(diǎn)x坐標(biāo)均值作為當(dāng)前幀車身中心點(diǎn)的x坐 標(biāo)。

S102、獲取待測車輛經(jīng)過第二測距單元的第二測距平面時(shí)，由所述第二測距單元所采集的待測車輛車身的多幀第二測距數(shù)據(jù)，根據(jù)所述多幀第二測距數(shù)據(jù)確定所述待測車輛進(jìn)入所述第二測距平面的第二時(shí)刻以及每幀第二測距數(shù)據(jù)在路面寬度方向上投影的中心點(diǎn)形成的第二坐標(biāo)集。

相應(yīng)的，在步驟102中的數(shù)據(jù)處理的所有過程和步驟101保持一致，在此不再贅述。

S103、根據(jù)所述第一坐標(biāo)集、第二坐標(biāo)集、第一時(shí)刻及第二時(shí)刻確定待測車輛跑偏參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對待測車輛的跑偏檢測。

具體的，車輛平均速度通過以下公式計(jì)算：

其中，L為第一測距平面及第二測距平面之間的距離，t₁為第一時(shí)刻，t₂為第二時(shí)刻。

在得到平均速度ν以后，根據(jù)第一測距單元和第二測距單元的測距周期T₀可以得到車輛每個(gè)中心點(diǎn)坐標(biāo)x對應(yīng)的坐標(biāo)y的值，如圖8所示，第一幀中心點(diǎn)y’₁＝0，第二幀中心點(diǎn)第三幀中心點(diǎn) 以此遞推得到每一幀中心點(diǎn)y坐標(biāo)，進(jìn)而畫出第一車輛中心線l₁。

根據(jù)第一車輛中心線l₁計(jì)算入射角θ₀，入射角θ₀通過以下公式計(jì)算：

其中，{x₁′,x₂′...x′_n}為第一坐標(biāo)集，n為第一坐標(biāo)集中元素的個(gè)數(shù)，ν為平均速度，T₀為所述第一測距單元和第二測距單元的測距周期。

通過中心點(diǎn)x坐標(biāo)集{x₁′,x₂′...x′_n}、入射角θ₀、第一和第二掃描激光測距單元之間的距離L計(jì)算跑偏量ΔL,跑偏量ΔL通過以下公式計(jì) 算：

其中，{x₁″,x₂″...x″_m}為第二坐標(biāo)集。

根據(jù)平均速度第一測距單元和第二測距單元的測距周期T₀可以得到車輛每個(gè)中心點(diǎn)坐標(biāo)x對應(yīng)的坐標(biāo)y的值，得到第二測距單元的測距數(shù)據(jù)中，車輛中心點(diǎn)y坐標(biāo)集{y₁″,y₂″...y″_m}第意幀中心點(diǎn)y’₁＝0，第二幀中心點(diǎn)第三幀中心點(diǎn)以此遞推得到每一幀中心點(diǎn)y坐標(biāo)，進(jìn)而畫出第一車輛中心線l₁。

根據(jù)第一、第二車輛中心線l₁和l₂，計(jì)算計(jì)算車輛跑偏角Δθ，跑偏角Δθ的計(jì)算公式如下：

其中，m為第二坐標(biāo)集中元素的個(gè)數(shù)。

所述跑偏方向γ由所述跑偏角Δθ的正負(fù)確定。

在上述方法中，通過兩個(gè)激光測距單元采集待測車輛的測距數(shù)據(jù)，通過對測距數(shù)據(jù)處理，獲取車身中心點(diǎn)坐標(biāo)集和待測車輛進(jìn)入測距單元的時(shí)刻，從而確定車輛跑偏參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對待測車輛的跑偏檢測，本方法有益效果如下：

1、平均速度計(jì)算更準(zhǔn)確：本方法無需額外輔助觸發(fā)裝置，直接通過第一和第二測距單元捕獲待測車輛進(jìn)入時(shí)刻，計(jì)時(shí)更準(zhǔn)，速度也相對準(zhǔn)確些。

2、能得到準(zhǔn)確的入射角：由于激光測距單元能捕獲到待測車輛通過所有測距數(shù)據(jù)，從而提取出待測車輛邊界得到車輛中心線，進(jìn)而得到準(zhǔn)確的入射角。

3、抗干擾：由于采用的是掃描激光測距技術(shù)，其不受天氣和光照影響，能實(shí)現(xiàn)全天候24小時(shí)抗干擾檢測。

下面通過一個(gè)具體的實(shí)施例來對上述方法進(jìn)行具體的說明。

如圖9所示，將一段長為200m，寬5m的平整路段作為檢測區(qū)，采用本發(fā)明提供的基于激光測距的車輛跑偏檢測方法進(jìn)行車輛跑偏檢測。

整個(gè)檢測區(qū)前50m作為引導(dǎo)區(qū)，剩下的150m作為測試區(qū)。

在測試區(qū)起點(diǎn)處，橫跨檢測區(qū)道路安裝高為6m的龍門架，在龍門架上，道路中心線上方安裝第一測距單元，包含2個(gè)掃描式激光測距儀。

在測試區(qū)終點(diǎn)處，橫跨檢測區(qū)道路也安裝高為6m的龍門架，在龍門架上，道路中心線上方安裝第二測距單元，包含2個(gè)掃描式激光測距儀。

其中，第一、第二激光測距單元測距平面平行道路寬度方向，測距周期T₀＝20ms。

具體的跑偏參數(shù)計(jì)算參照如下方法：

S1：建立o-xyz坐標(biāo)系；

具體的建系方法為，以路面寬度方向x軸，路面長度方向?yàn)閥軸，與路面垂直的方向?yàn)閦軸，x軸、y軸與z軸交于點(diǎn)o，建立o-xyz坐標(biāo)系。

S2：第一測距單元按預(yù)設(shè)測距周期T₀采集第一測距數(shù)據(jù)；

S3：對第一測距數(shù)據(jù)進(jìn)行邊界提取和進(jìn)出狀態(tài)識別，得到車輛進(jìn)入時(shí)刻t₁和每幀測距數(shù)據(jù)中待測車輛中心點(diǎn)x坐標(biāo)集{x₁′,x₂′...x′_n}；

S4：第二測距單元按預(yù)設(shè)周期T₀采集第二測距數(shù)據(jù)；

S5：對第二測距波形進(jìn)行邊界提取和進(jìn)出狀態(tài)識別，得到車輛進(jìn)入時(shí)刻t₂和每幀測距數(shù)據(jù)中待測車輛中心點(diǎn)x坐標(biāo)集{x₁″,x₂″...x″_m}；

S6：通過進(jìn)入第一和第二激光測距單元之間的距離L和時(shí)間差Δt計(jì)算車輛平均速度

S7:通過平均速度和測距周期T₀，得到第一測距波形數(shù)據(jù)中車輛 中心點(diǎn)y坐標(biāo)集{y₁′,y₂′...y′_n}，結(jié)合第一測距波形數(shù)據(jù)中車輛中心點(diǎn)x坐標(biāo)集{x₁′,x₂′...x_n′},得到第一車輛中心線

S8：根據(jù)第一車輛中心線計(jì)算入射角θ₀：

S9：通過平均速度和測距周期T₀，得到第二測距波形數(shù)據(jù)中車輛中心點(diǎn)y坐標(biāo)集{y₁″,y₂″...y″_m}，結(jié)合第二測距波形車輛中心點(diǎn)x坐標(biāo)集{x₁″,x₂″...x″_m}得到第一車輛中心線

S10：根據(jù)第一、第二車輛中心線和計(jì)算計(jì)算車輛跑偏角Δθ：

S11：根據(jù)Δθ的正負(fù)性判斷跑偏方向γ；

S12：通過中心點(diǎn)x坐標(biāo)集{x₁″,x₂″...x″_m}、入射角θ₀、第一和第二掃描激光測距單元之間的距離L計(jì)算跑偏量ΔL:

一次測試過程中：

第一測距單元處，進(jìn)入時(shí)間為t₁＝10:12:25:342，單位為ms,車輛中心點(diǎn)x坐標(biāo)集為{0,3,6,9,12}，單位為mm。

第二激光測距單元處，進(jìn)入時(shí)間為t₂＝10:12:32:842,單位為ms,車輛中心點(diǎn)x坐標(biāo)集為{1250，1300，1350，1400，1450}，單位為mm。

通過時(shí)間差計(jì)算得到平均速度:

通過平均速度和測距周期T₀計(jì)算第一車輛中心線上中心點(diǎn)y坐標(biāo)集合{0，400,800,1200,1600}，單位為mm，從而得到第一車輛中心線上點(diǎn)在o-xy坐標(biāo)平面內(nèi)坐標(biāo){(0,0),(3,400),(6,800),(9,1200),(12,1600)}。

根據(jù)第一車輛中心線計(jì)算入射角θ₀：

通過平均速度和測距周期T₀計(jì)算第二車輛中心線上中心點(diǎn)y坐標(biāo)集合{150000，150400,150800,151200,151600}，單位為mm，從而得到第二車輛中心線上l₁點(diǎn)坐標(biāo){(1250,150000)，(1300,150400)，(1350,150800)，(1400,151200)，(1450,151600)}。

通過第一、第二車輛中心線和計(jì)算得到Δθ：

由于Δθ＝0.237°＞0，為正，跑偏方向γ為向右(規(guī)定左負(fù)右正)。

最后根據(jù)上述已知量計(jì)算行駛跑偏量ΔL：

圖10為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的基于激光測距的車輛跑偏檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，本實(shí)施例中的基于激光測距的車輛跑偏檢測裝置包括：第一獲取模塊101、第二獲取模塊102和確定模塊103。

第一獲取模塊101，用于獲取待測車輛經(jīng)過第一測距單元的第一測距平面時(shí)，由所述第一測距單元所采集的待測車輛車身的多幀第一測距數(shù)據(jù)，根據(jù)所述多幀第一測距數(shù)據(jù)確定所述待測車輛進(jìn)入所述第一測距平面的第一時(shí)刻以及每幀第一測距數(shù)據(jù)在路面寬度方向上投影的中心點(diǎn)形成的第一坐標(biāo)集；

第二獲取模塊102，用于獲取待測車輛經(jīng)過第二測距單元的第二測距平面時(shí)，由所述第二測距單元所采集的待測車輛車身的多幀第二測 距數(shù)據(jù)，根據(jù)所述多幀第二測距數(shù)據(jù)確定所述待測車輛進(jìn)入所述第二測距平面的第二時(shí)刻以及每幀第二測距數(shù)據(jù)在路面寬度方向上投影的中心點(diǎn)形成的第二坐標(biāo)集；

確定模塊103，用于根據(jù)所述第一坐標(biāo)集、第二坐標(biāo)集、第一時(shí)刻及第二時(shí)刻確定待測車輛跑偏參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對待測車輛的跑偏檢測。

所述車輛跑偏參數(shù)包括：車輛平均速度ν、入射角θ₀、跑偏量ΔL、跑偏角Δθ和跑偏方向中的至少一個(gè)。

所述車輛平均速度通過以下公式計(jì)算：

其中，L為第一測距平面及第二測距平面之間的距離，t₁為第一時(shí)刻，t₂為第二時(shí)刻。

所述入射角θ₀通過以下公式計(jì)算：

其中，{x₁′,x₂′...x′_n}為第一坐標(biāo)集，n為第一坐標(biāo)集中元素的個(gè)數(shù)，ν為平均速度，T₀為所述第一測距單元和第二測距單元的測距周期。

所述跑偏量ΔL通過以下公式計(jì)算：

其中，{x₁″,x₂″...x″_m}為第二坐標(biāo)集。

所述跑偏角Δθ的計(jì)算公式如下：

其中，m為第二坐標(biāo)集中元素的個(gè)數(shù)。

所述跑偏方向γ由所述跑偏角Δθ的正負(fù)確定。

所述第一測距數(shù)據(jù)為高度大于第一預(yù)設(shè)高度的測距數(shù)據(jù)；所述第二測距數(shù)據(jù)為高度大于第二預(yù)設(shè)高度的測距數(shù)據(jù)。

上述裝置采用兩個(gè)測距單元沿著道路寬度方向進(jìn)行測距，得到一系列待測車輛通過時(shí)的橫向測距數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過邊界提取、進(jìn)出狀態(tài)識別得到車輛進(jìn)出入時(shí)刻和車身中心點(diǎn)坐標(biāo)、車輛中心線，求取行駛跑偏需要的一系列參數(shù)。依據(jù)激光測距技術(shù)，測距精度高，可以不受外界環(huán)境和光線的干擾實(shí)現(xiàn)全天候24小時(shí)跑偏檢測。

圖11示出了本發(fā)明另一實(shí)施例提供的基于激光測距的車輛跑偏檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖11所示，本實(shí)施例中的基于激光測距的車輛跑偏檢測系統(tǒng)包括：第一測距單元111、第二測距單元112和權(quán)利要求5～8中任一項(xiàng)所述的車輛跑偏檢測裝置113。

所述第一測距單元111和第二測距單元112均與所述車輛跑偏檢測裝置113相連；

所述第一測距單元111和第二測距單元112為一個(gè)或多個(gè)掃描式激光測距儀或單點(diǎn)式激光測距儀。

可以理解的是，所述的第一測距單元111、第二測距單元112，二者參數(shù)相同，均包含M(M>＝1)個(gè)掃描式或單點(diǎn)式激光測距儀，測距平面平行道路寬度方向，測距周期為T₀；第一和第二激光測距單元安裝間隔為L，L優(yōu)選在100m到200m之間。

上述系統(tǒng)使得車輛跑偏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精簡，不需要在車身或路測臨時(shí)安裝輔助定位部件即可實(shí)現(xiàn)測量，例如現(xiàn)有技術(shù)中使用的輔助定位靶標(biāo)、光電開關(guān)對或車載移動衛(wèi)星機(jī)等，具有測量精度高、成本低、抗干擾能力強(qiáng)、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以對實(shí)施例中的設(shè)備中的模塊進(jìn)行自適應(yīng)性地改變并且把它們設(shè)置在于該實(shí)施例不同的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備中。可以把實(shí)施例中的模塊或單元或組件組合成一個(gè)模塊或單元或組件，以及此外可以把它們分成多個(gè)子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特征和/或過程或者單元中的至少一些是互相排斥之處，可以采用任何組合對本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征以及如此公開的任何方法或者設(shè)備的所有過程或單元進(jìn)行組 合。除非另外明確陳述，本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的每個(gè)特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來代替。

此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此所述的一些實(shí)施例包括其它實(shí)施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實(shí)施例的特征的組合意味著處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)并且形成不同的實(shí)施例。例如，在下面的權(quán)利要求書中，所要求保護(hù)的實(shí)施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。

本發(fā)明的各個(gè)部件實(shí)施例可以以硬件實(shí)現(xiàn)，或者以在一個(gè)或者多個(gè)處理器上運(yùn)行的軟件模塊實(shí)現(xiàn)，或者以它們的組合實(shí)現(xiàn)。應(yīng)該注意的是上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計(jì)出替換實(shí)施例。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號之間的任何參考符號構(gòu)造成對權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這樣的元件。本發(fā)明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。在列舉了若干裝置的單元權(quán)利要求中，這些裝置中的若干個(gè)可以是通過同一個(gè)硬件項(xiàng)來具體體現(xiàn)。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序?？蓪⑦@些單詞解釋為名稱。

最后應(yīng)說明的是：本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍。