[发明专利]用于分析路面的扫描装置和方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及扫描装置，更具体的说，涉及通过获取路面数据从而对路面进行分析的扫描装置，其中所述的路面数据可用于多种用途中。

背景技术

为降低产品的测试成本以及减少产品的测试时间，某些工业正将其部分或全部测试过程从实际测试转换到仿真测试。汽车工业就是其中之一，已有积极的趋势表明实际路上的车辆测试正在向路外的虚拟计算机仿真转变。

发明内容

依照一个实施例所提供的路面扫描装置，该路面扫描装置通常包括以下部件：主框架、托架、扫描器、第一驱动器和第二驱动器。该主框架具有多个结构部件，包括纵向延伸的纵向支撑和横向延伸的横向支撑，且该横向支撑与纵向支撑牢固地连接在一起。该托架可移动地连接于主框架从而可沿纵向移动。该扫描器具有朝路面发射入射激光线的激光头和从路面接收反射激光线的摄像机。该第一驱动器可驱使扫描器沿着托架在扫描装置的横向上移动。该第二驱动器可驱使托架沿着主框架在扫描装置的纵向上移动。

依照另一个实施例所提供的路面扫描方法，该方法通常包括以下步骤：(a)提供路面扫描装置，其至少包括扫描器、第一驱动器和第二驱动器；(b)将扫描器移动至初始位置；(c)执行跨越第一路面带的第一扫描行程，其中第一扫描行程包括使用第一驱动器来移动扫描器并同时利用扫描器对路面数据进行记录；(d)利用第二驱动器将扫描器前移使其位于第二路面带上方，和(e)执行跨越第二路面带的第二扫描行程，其中第二扫描行程包括使用第一驱动器来移动扫描器并同时利用扫描器对路面数据进行记录。

附图说明

以下将结合附图对本发明优选的示范性实施例进行描述。附图中，相同的符号用以表示相同的元件。其中：

图1为一示范性路面扫描装置的透视图，该装置在牵引车后面被牵引以能够对路面进行分析。

图2为图1中示范性路面扫描装置的放大侧视图。

图3为图1中示范性路面扫描装置的放大俯视图。

图4所示的流程图对路面扫描方法的一个实施例中的部分步骤进行了说明。

具体实施方式

本发明中所描述的路面扫描装置及方法可扫描路面以便获取路面数据，该路面数据可用于创建道路的数学模型。该数学模型是对路面所扫描区域的三维表示，可用于多种不同的软件应用程序中，如对道路负荷、耐久、乘坐、操控、噪声和震动等参数(仅举数例)进行分析和预测的车辆测试应用程序。此数学模型还可用于试车道或测试设备的其他部分的建造、检验、监测以及对比等方面。尽管下文中是针对试车道来进行描述，但应当认识到，路面数据的来源并不仅限于此，而是可从多种不同路面(包括普通公路、车道、高速公路、停车场或测试路面等)获取得到。

图1至3示出了路面扫描装置10的一个实施例。该路面扫描装置10在车辆12后面被牵引并获取试车道14的各种路面数据。类似于给牵引车车灯供电的方式，在此特定的实施例中，路面扫描装置10通过连接在车辆12后部的电源插座上的电缆16以获得电能。然而，路面扫描装置10也可使用车载电源，如深循环蓄电池，该车载电源可在不连接外部电源的情况下对扫描装置进行数小时的供电。路面扫描装置10通常包括：主框架20、托架22、扫描器24、用于驱动扫描器沿托架移动的驱动器26，以及用于驱动托架沿主框架移动的驱动器28。

主框架20是用于支撑路面扫描装置10的各部件的结构性组件，其可包括多个结构件，如纵向支撑38、横向支撑40、竖直支撑42、主框架轮44、稳定器46以及牵引联接器48等。虽然有多种不同类型的材料可以用于主框架20，但优选利用重量轻且强度高的金属(如铝或铝合金)来制造主框架。

纵向支撑38沿路面扫描装置10的纵向延伸(图中所示方向A)并且为主框架20提供抗扭强度及其它强度。在一个实施例中，纵向支撑38包含细长槽以容纳托架轮，在托架沿主框架移动时，托架轮在这些槽内滚动，下文中对此将会有进一步的说明。横向支撑40大体与纵向支撑38相垂直布置，从而沿路面扫描装置10的横向延伸(图中所示方向B)。横向支撑通过焊接、螺栓连接或其他适当方式与纵向支撑牢固地连接在一起并且帮助稳定主框架20以得到准确的路面测量。竖直支撑42从纵向支撑38或横向支撑40向下延伸并且用作可以安装车轮或稳定器等的任意组合的支架。应该理解的是，尽管附图中所示的示范性实施例具有两个纵向支撑38、两个横向支撑40和四个竖直支撑42，也可使用具有不同数目的结构部件和不同的构造的主框架。