專利名稱：高速路況檢測車的制作方法
技術領域：
本發明屬于道路質量檢測設備技術領域,涉及一種可用于檢測評 價多項道路質量指標的高速路況檢測車。
背景技術：
在高等級公路的建設、運營、養護維修中，道路的多項質量指標 狀況如路面平整度、構造深度、路面車轍、路表面裂縫以及道路兩側 的各種環境信息(如護欄、邊坡、中心隔離帶)等指標狀況，對于建設 部門和交通管理部門來說都是非常重要的。如何對上述指標進行快 速、客觀的檢測與評價，長期以來一直是有關部門十分關注的問題。 目前，本領域對相關道路質量指標檢測與評價的現狀如下所述。
對于路面平整度、構造深度指標的檢測與評價，迄今雖然已采用 了先進的激光檢測技術,但其多還只限于對這兩項指標的單獨檢測與 評價，且僅僅是檢測一個輪跡帶上平整度指標，尚沒有做到使之與其 它路面質量指標同時進行高效率檢測。
對于路面車轍指標的檢測與評價，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的激光探頭數量少,檢
測寬度小于一個行車道的寬度，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。總體上講對路面車轍指標的檢測也還是單獨檢測，亦沒 有沒有做到使之與其它路面質量指標同時進行高效率檢測。
對于路面裂縫等破損情況的檢測與評價，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，而近年來己有應用的數字圖像檢測方 法也還沒有沒有做到與其它路面質量指標同時進行高效率檢測。另外 對于道路環境信息的檢測，目前也主要是采用人工的方法進行，效率 低、不能實現長距離大范圍的檢測。即便是目前已有采用的多道路指標的檢測裝置， 一般也僅僅是幾 項單項指標的綜合，還沒有實現所有的指標的綜合檢測，故其功能與 性能也均難以令人滿意。
發明內容
本發明的目的在于對現有技術存在的問題加以解決,提供一種結 構新穎、功能齊全、操作方便、檢測精度高、可實現多項道路質量指 標多項道路質量指標綜合檢測的高速路況檢測車。
為實現上述發明目的而研制的高速路況檢測車包括一個具有操 作室的車體，其技術結構特征主要有(1).在車體前端設置有2個可 向下方發出準直激光束的平整度、構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等高對稱各裝有兩臺可做俯向拍 攝的相機，包括一臺路面車轍檢測拍攝相機和一臺路面破損線陣相
機；(3).在車體后下部兩側各設有一個帶有線激光源方向調節轉軸的
大功率線激光器(激光位移傳感器)，線激光器前方設有擴束鏡，通過 線激光器向斜后下方發出的線激光束射至路面車轍檢測拍攝相機下
拍攝區的待側路表面處；(4).在車體后端下部裝有一部線陣相機LED 燈聚光照明裝置，所說的線陣相機LED燈聚光照明裝置具有一個傾斜 凹面腔燈架，在燈架的內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LED燈，在每列LED燈排前方均設 有一個前后位置及方向可調的柱面鏡，由各列LED燈發出的光線經可 調的柱面鏡后在線陣相機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境照相機和安全監控照相機，在車體頂 部還設有GPS定位天線；(6).在車體操作室內設置有工作臺、發電機、 工控機柜等以及用于控制檢測激光探頭、線激光器、線陣相機、路面 車轍檢測拍攝相機、LED燈聚光照明裝置和照相機等工作的控制電路 裝置。
實際工作中，當高速路況檢測車向前行駛時，通過設在車體前端 設置的的平整度、構造深度檢測激光探頭對路面進行檢測，采集到的 數據經計算機進行數據處理后，便可以快捷、準確地檢測出路面的平整度、車轍、構造深度等多項道路質量指標。與進行上述質量檢測的 同時，設置在車體后下方的線激光器通過擴束鏡使激光光源發出的光 束在一個方向上擴展，其在路面上的投影形成的激光散射線，通過路 面車轍檢測數字拍攝相機成像后，就得到一個對應的"曲線"像，再 借助數字圖像處理和計算可得到路面車轍的深度、左右車轍大小等信 息。此外，設在車體頂部前端的道路環境照相機可對檢測車前方道路 兩側的環境進行檢測，設在車體頂部后端的安全監控照相機可對檢測 車后部的情況進行監視，所獲取的信息均送至計算機進行數據處理， 進而可獲得路表面裂縫以及道路兩側的護欄、邊坡、中心隔離帶各種 環境信息指標。在車體后上部安裝的線陣相機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LED燈聚光照明裝置 則做為線陣相機拍攝過程的輔助照明裝置，當采用該LED燈聚光照明 裝置時，由電控制系統啟動全部或多多個LED燈發出的光經可調柱面 鏡后聚焦在物面上形成一條高亮度光帶(補光)照射在拍攝路面上，形 成高亮度光面，可滿足面陣相機拍攝的不同亮度照明的要求。
與現有技術相比，本發明具有的顯著優點是1、采用激光位移 傳感器、大功率線激光器、線陣相機、LED燈聚光照明裝置等配合工 作的設置方式，同時還將道路環境照相機、安全監控照相機和GPS 定位天線等裝置集中設置在車體上，實現了對道路平整度、車轍、構 造深度、路面破損、道路環境、GPS定位等集成綜合檢測；2、車內 空間(轎廂)分為工作區和輔助區，工作空間寬敞舒適，可將車內各種 設備集中安裝保護，統一安裝在工控機柜中，車內各項工作位的設計 符合人體操作要求，有利于工作人員長時間的檢測工作；3、對路面 破損的照明采用由多組LED燈構成的LED燈聚光照明裝置同步傾斜照 明，實現了均勻照明，解決以往線陣相機拍攝圖象中存在的照明不足 問題，使相機采集到的圖面清晰、亮度及對比度好、環境光干擾小； 4、道路環境信息采集釆用多臺相機拍攝，可實現前方180度全景和 右側遠距離拍攝；5、車上自帶發電供電系統，可為所有檢測系統和 附屬設施提供不間斷穩壓電源；6、所有激光檢測探頭全部安裝在檢200910021298.3
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測車內部，車轍檢測的線激光光源和拍攝相機不超車寬，有利于行車安全。
圖1為本發明一個具體實施例的結構示意圖。
圖2為該高速路況檢測車的俯視向結構示意圖。 圖3為該檢測車后視向工作結構示意圖。
圖4為該檢測車LED燈聚光照明裝置一個實施例的結構示意圖。 圖5為圖4所示LED燈聚光照明裝置實施例結構的俯向視圖。 圖中各標號分別是1一GPS定位天線，2—路面車轍檢測拍攝相 機，3—大功率線激光器，4一路面破損線陣相機，5—線陣相機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—可調節支撐螺桿，5f—固定鉸板，5g—鉸鏈， 5h—可調節球鉸，5i —固定板架，6—平整度、構造深度檢測激光探 頭，7(7a 7d)—道路環境照相機，8—光電測距編碼器，9一后方安 全監控照相機，IO—單人工作臺，11—單人工作椅，12—雙人工作臺， 13—雙人工作椅，14一單人輔助工作椅，15—雙人輔助工作椅，16— 工控機柜，17—發電機，18—可折疊輔助工作椅，19一車體，20—轉 動桿，21—相機收回轉軸，22—線激光源方向調節轉軸。
具體實施例方式
以下將結合附圖和實施例對本實發明的內容做進一步說明，但本 發明的實際制作結構并不僅限于下述的實施例。
參見附圖，本發明所述的高速路況檢測車由車體19和設置在車 體19上的大功率線激光器3、路面車轍檢測拍攝相機2、路面破損線 陣相機4、線陣相機LED燈聚光照明裝置5、平整度、構造深度檢測 激光探頭6、道路環境照相機7、后方安全監控攝像機9、 GPS定位天 線l以及配置在車體轎廂內的工作臺10、 12、工作椅ll、 13 15、 18、發電機17、工控機柜16、控制電路裝置等組成。
兩臺路面破損線陣相機4和兩臺路面車轍檢測拍攝相機2分別通 過轉動桿20鉸裝布設在車體19后端兩側，工作時相機2、 4可在控制電路驅動下隨轉動桿20自動伸出或收進。
兩個平整度、構造深度檢測激光探頭6設置在車體前端，可向下 方發出準直激光束。兩個帶有線激光源方向調節轉軸22的大功率線 激光器3分設在車體19后下部兩側，線激光器3前方設有擴束鏡， 通過線激光器3向斜后下方發出的線激光束射至路面車轍檢測拍攝 相機2下拍攝區的待側路表面處。
為線陣相機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，其結構如圖4和圖5所示。它具有一個通過可調節支 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LED燈5c，在每列LED燈排的前方均設 有一個前后位置及方向可調的柱面鏡5d，由各列LED燈排發出的光 線經可調向柱面鏡5d后在線陣相機4拍攝位置處聚焦為一條亮帶， 可滿足面陣相機拍攝的不同亮度照明的要求。實際結構上燈架5a可 以通過對可調節支撐螺桿5e、固定鉸板5f 、鉸鏈5g、可調節球鉸5h 等的調整以實現俯仰角、左右傾角、水平轉角、上下位置的三維調節。
在車體19頂部前端裝有四臺道路環境照相機7a 7d，其中三個 照相機7a 7c沿車寬向對稱設置，其拍攝光軸分別朝向車體正前方 和車體兩側的斜前方，另一個照相機7d在略后位設置，其拍攝光軸 朝向車體的外側方，可實現前方180度全景和右側遠距離拍攝。
GPS定位天線1設在車體頂部，采用光電編碼器和GPS聯合精確 定位。
檢測車內的工作區和輔助區通過車內中間設置的兩個工控機柜 16分隔開，車內各種設備可集中安裝保護并統一安裝在工控機柜16 中。在工作區內設有工作臺10、 12、工作椅ll、 13 15、 18、發電 機17，發電機17可為所有檢測系統和附屬設施提供不間斷穩壓電源。 車內有三個工作位和四個休息位,其中對工作位的設計可使操作人員 面向行車前方，有利于長時間的檢測工作。
權利要求
1、一種高速路況檢測車，包括一個具有操作室的車體(19)，其特征是1. 1在車體(19)前端設置有2個可向下方發出準直激光束的平整度、構造深度檢測激光探頭(6)；1. 2在車體(19)后端上部兩側等高對稱各裝有兩臺可做俯向拍攝的相機(3)，包括一臺路面車轍檢測拍攝相機(2)和一臺路面破損線陣相機(4)；1. 3在車體(19)后下部兩側各設有一個帶有線激光源方向調節轉軸(22)的大功率線激光器(3)，線激光器(3)前方設有擴束鏡，通過線激光器(3)向斜后下方發出的線激光束射至路面車轍檢測拍攝相機(2)下拍攝區的待側路表面處；1. 4在車體(19)后端下部裝有一部線陣相機LED燈聚光照明裝置(5)，所說的線陣相機LED燈聚光照明裝置(5)具有一個傾斜凹面腔燈架(5a)，在燈架(5a)的內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LED燈(5c)，在每列LED燈排前方均設有一個前后位置及方向可調的柱面鏡(5d)，由各列LED燈(5c)發出的光線經可調的柱面鏡(5d)后在線陣相機(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境照相機(7)和安全監控照相機(9)，在車體(19)頂部還設有GPS定位天線(1)；1. 6在車體操作室內設置有工作臺椅(10、12)、發電機(17)、工控機柜(16)以及用于控制檢測激光探頭(6)、線激光器(3)、線陣相機(4)、路面車轍檢測拍攝相機(2)、LED燈聚光照明裝置(5)和照相機(7、9)工作的控制電路裝置。
2、 根據權利要求1所述的高速路況檢測車，其特征是路面車轍檢測拍攝相機(2)和路面破損線陣相機(4)通過轉動桿(20)鉸裝在車體(19)后端上部兩側。
3、 根據權利要求1所述的高速路況檢測車,其特征是在車體(19)頂部前端裝有四個道路環境照相機(7a 7d),其中三個照相機(7a 7c)沿車寬向對稱設置，其拍攝光軸分別朝向車體正前方和車體兩側的斜前方，另一個照相機(7d)在略后位設置，其拍攝光軸朝向車體的外側方。
全文摘要
本發明涉及一種可用于檢測評價多項道路質量指標的高速路況檢測車，包括一個具有操作室的車體，在車體前端設置有可向下方發出準直激光束的平整度、構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和路面破損線陣相機，在車體后下部設有帶有線激光源方向調節轉軸的大功率線激光器，在車體后端下部裝有一部線陣相機LED燈聚光照明裝置，在車體頂部分別裝有道路環境照相機、安全監控照相機和GPS定位天線，在車體操作室內設置有工作臺、發電機、工控機柜等以及控制電路裝置。與現有技術相比，本發明具有結構新穎、功能齊全、操作方便、檢測精度高、可實現多項道路質量指標綜合檢測等優點。
文檔編號E01C23/00GK101487224SQ200910021298
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月27日 優先權日2009年2月27日
發明者宋宏勛, 平 李, 樊江順, 申福林, 毅 韓, 建 馬, 馬榮貴 申請人:長安大學