[发明专利]一种车辆速度检测系统及方法

权利要求书

1.一种车辆速度检测系统，其特征在于，所述系统包括：激光测距传感器和数据处理装置；

所述激光测距传感器以预设扫描频率向检测区域内各扫描点发射激光脉冲，以获取各扫描点的回波信息形成一帧测距数据；其中相邻的任意两个扫描点与所述激光测距传感器构成的夹角为预设角度值；

所述数据处理装置根据获取的激光测距传感器检测区域内的多帧测距数据和参考测距数据提取出每一辆车的测距数据，然后计算对应车辆的轮胎位置和车辆行驶速度；所述参考测距数据为位置坐标数据；

所述计算对应车辆的轮胎位置和车辆行驶速度，包括：根据计算出的轮胎位置计算车辆行驶速度；

其中，所述根据计算出的轮胎位置计算车辆行驶速度包括：

以车辆轮胎与地面的接触点为坐标原点O2，行车方向为第二X轴，竖直向上方向为第二Y轴，建立第二直角坐标系；

根据轮胎上至少两个扫描点、轮胎中心以及坐标原点结合轮胎外廓尺寸为圆形计算轮胎半径以及车辆行驶速度；

至少提取扫描到同一轮胎的三帧测距数据，所述三帧测距数据至少包含扫描到轮胎与地面接触时的测距数据，确定所述三帧测距数据的帧序No、Nk、Nm，结合扫描周期T分别确定第二、第三帧测距数据与第一帧测距数据之间的时间间隔；

根据所述测距数据确定轮胎边缘点序lo、lk、lm和高度坐标；

根据所述轮胎边缘点序对所述时间间隔进行修正；

根据修正后的时间间隔和车辆速度构建轮胎边缘点的水平坐标；

根据轮胎外边缘曲线方程以及轮胎边缘点的水平坐标、高度坐标计算车辆行驶速度和轮胎半径。

2.根据权利要求1所述的车辆速度检测系统，其特征在于，所述激光测距传感器安装车道一侧，高度为预设高度；所述激光测距传感器的扫描面与车辆行驶方向成预设夹角。

3.根据权利要求1所述的车辆速度检测系统，其特征在于，所述激光测距传感器安装高度在5米到10米的范围。

4.一种车辆速度检测方法，其特征在于，基于权利要求1～2任一项所述的车辆速度检测系统实现，所述方法包括：

获取激光测距传感器检测区域内的多帧测距数据以及参考测距数据；所述参考测距数据为位置坐标数据；

根据所述参考测距数据从所述多帧测距数据中提取每一辆车的测距数据；

根据每一辆车的测距数据计算对应车辆的轮胎位置；

根据每一辆车轮胎位置计算车辆行驶速度。

5.根据权利要求4所述的车辆速度检测方法，其特征在于，所述获取激光测距传感器检测区域内的多帧测距数据以及参考测距数据的步骤包括：

所述激光测距传感器以预设扫描频率向检测区域内各扫描点发射激光脉冲，以获取各扫描点的回波信息形成一帧测距数据；其中相邻的任意两个扫描点与所述激光测距传感器构成的夹角为预设角度值；

重复上述步骤多次从而得到多帧测距数据。

6.根据权利要求4所述的车辆速度检测方法，其特征在于，所述根据所述参考测距数据从所述多帧测距数据中提取每一辆车的测距数据的步骤包括：

将所述多帧测距数据对应每个扫描点的测距数据转换为第一直角坐标系下的第一横坐标X1和第一纵坐标Y1；以及将所述参考测距数据对应每个扫描点的测距数据转换为第一直角坐标系下的参考横坐标X0和参考纵坐标Y0；

提取所述第一横坐标X1与所述参考横坐标X0不同，且所述第一纵坐标Y1大于预设高度阈值Y0’表示扫描点位于车辆上的测距数据；

从上一步骤提取的测距数据中多次提取具有相同第一横坐标X1的相邻两帧测距数据即可得到同一辆车的测距数据；

所述第一直角坐标系是指，坐标原点O1为所述激光测距传感器的位置，第一X轴为其扫描方向，第一Y轴为竖直方向。

7.根据权利要求4～6任一项所述的车辆速度检测方法，其特征在于，所述根据每一辆车的测距数据计算对应车辆的轮胎位置的步骤包括：

利用同一辆车的每帧测距数据确定车身侧面与地面的分界点；

在车身侧面与地面的分界点中寻找第一横坐标X1最小的分界点，该分界点为车辆轮胎与地面的接触点即提取到对应车辆轮胎位置。