(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダブルビーム型レーザー速度計であって、レーザー発光ユニット（２）及びレーザー受光ユニット（１６）を備え、前記レーザー発光ユニット（２）内には、第１レーザー発光機（３１）及び第２レーザー発光機（３２）が設けられ、前記レーザー発光ユニット（２）のレーザー発光ユニットのハウジングの前パネル（３４）には、２つのレーザー発光孔（４）が設けられ、２つの前記レーザー発光孔（４）がそれぞれ前記第１レーザー発光機（３１）及び前記第２レーザー発光機（３２）から発光されたレーザービーム（７）の方向及び位置に対応して設けられ、前記レーザー受光ユニット（１６）内には、第１レーザー受光機（２３１）及び第２レーザー受光機（２３２）が設けられ、前記レーザー受光ユニット（１６）のレーザー受光ユニットハウジングの前パネル（３５）には、２つのレーザー受光孔（４１）が設けられ、２つの前記レーザー受光孔（４１）がそれぞれ前記第１レーザー受光機（２３１）及び前記第２レーザー受光機（２３２）の前記レーザービーム（７）の受光の方向及び位置に対応して設けられ、前記第１レーザー発光機（３１）、前記第２レーザー発光機（３２）、前記第１レーザー受光機（２３１）及び前記第２レーザー受光機（２３２）のいずれにも、角度位置調整機構が設けられ、
前記第１レーザー発光機（３１）及び前記第２レーザー発光機（３２）とこれらに対応した前記レーザー発光孔（４）との間には、いずれも光孔（５）が設けられ、前記第１レーザー受光機（２３１）及び前記第２レーザー受光機（２３２）とこれらに対応した前記レーザー受光孔（４１）との間には、いずれも光孔（５）が設けられ、前記レーザー発光孔（４）の円心とそれに対応した前記光孔（５）の円心との結ぶ線が前記レーザー発光ユニットのハウジングの前パネル（３４）に垂直であり、前記レーザー受光孔（４１）の円心とそれに対応した前記光孔（５）の円心との結ぶ線が前記レーザー受光ユニットハウジングの前パネル（３５）に垂直であり、前記角度位置調整機構は、前記レーザービーム（７）を順に対応した前記光孔（５）及び前記レーザー発光孔（４）に通過させ、前記第１レーザー発光機（３１）及び前記第２レーザー発光機（３２）は、いずれも前記レーザー発光ユニット（２）内に設けられるリチウム電池（２４）に接続されて給電され、前記第１レーザー受光機（２３１）及び前記第２レーザー受光機（２３２）は、それぞれ測定コントローラ（８）のＩ／Ｏ入力端に接続され、前記測定コントローラ（８）の電源端が前記レーザー受光ユニット（１６）内に設けられるリチウム電池（２４）に接続され、前記測定コントローラ（８）は、車両（１２）が２本の前記レーザービーム（７）を通過することによる遮蔽時間を記録し、予め設定した２本の前記レーザービーム（７）の間の距離と組み合わせて、前記車両（１２）の走行速度を算出することに用いられることを特徴とするダブルビーム型レーザー速度計。
【請求項２】
前記レーザー発光ユニット（２）及び前記レーザー受光ユニット（１６）の下端には、いずれも伸縮式高さ調整機構が設けられ、前記伸縮式高さ調整機構は、２本の水平型材（２２）が十字形に互いに垂直に設けられ、十字形交差箇所には垂直に設けられた垂直型材（１９）が設けられ、前記垂直型材（１９）内には、締め付けボルト（１７）で位置移動が制限されたスライドレール（１８）が設けられ、前記スライドレール（１８）の頂端が前記レーザー発光ユニット（２）のケーシング又は前記レーザー受光ユニット（１６）のケーシングに接続され、前記水平型材（２２）の十字形交差箇所から離れた一端には、いずれも調整ハンドル（２０）で制御される高さ調整アンカー（２１）が設けられることを特徴とする請求項１に記載のダブルビーム型レーザー速度計。
【請求項３】
前記角度位置調整機構は、固定ブラケット（２９）及びＬ型ブラケット（３０）を備え、前記Ｌ型ブラケット（３０）の縦面には、長溝（３３）が設けられ、前記固定ブラケット（２９）は、ボルト（３０１）を介して前記長溝（３３）の内部に固定され、レーザー発光機（３）又はレーザー受光機（２３）の高さの位置を調整し、前記固定ブラケット（２９）の側壁には、円弧形溝（３０２）が設けられ、前記レーザー発光機（３）又は前記レーザー受光機（２３）は、ボルト（３０１）を介して前記円弧形溝（３０２）の内部に固定され、前記レーザー発光機（３）又は前記レーザー受光機（２３）と水平面との夾角を調整し、前記Ｌ型ブラケット（３０）は、底面には長溝（３３）が設けられ、ボルト（３０１）を介して前記レーザー発光ユニット（２）のケーシングの底面又は前記レーザー受光ユニット（１６）のケーシングの底面に固定され、前記レーザー発光機（３）又は前記レーザー受光機（２３）の水平位置を調整することを特徴とする請求項２に記載のダブルビーム型レーザー速度計。
【請求項４】
前記リチウム電池（２４）は、それぞれ、前記リチウム電池（２４）の稼働状態を指示するための電源状態指示モジュール（２５）、及び前記リチウム電池（２４）を充電するための充電モジュール（２６）に接続され、前記測定コントローラ（８）は、Ｉ／Ｏ入力端を介してレーザー速度計の稼働状態を指示するための稼働状態指示モジュール（２７）に接続され、前記測定コントローラ（８）は、シリアルポート端を介してリモコンの信号を受信するためのＲＦモジュール（２８）に接続され、前記測定コントローラ（８）は、シリアルポート端子を介して測定数値の表示及び操作制御を行うためのタッチパネル（９）に接続されることを特徴とする請求項１に記載のダブルビーム型レーザー速度計。
【請求項５】
ダブルビーム型レーザー速度測定方法であって、請求項４に記載のダブルビーム型レーザー速度計を用い、
車両走行路の両側においてレーザー発光ユニット（２）の配置領域及びレーザー受光ユニット（１６）の配置領域を画定し、４つの高さ調整アンカー（２１）が配置領域におけるアンカー画定点に対応するように、レーザー発光ユニット（２）をレーザー発光ユニット（２）の配置領域に配置し、４つの高さ調整アンカー（２１）が配置領域におけるアンカー画定点に対応するように、レーザー受光ユニット（１６）をレーザー受光ユニット（１６）の配置領域に配置し、２つのレーザー発光孔（４）を２つのレーザー受光孔（４１）の位置に対応させ、レーザー発光ユニットのハウジングの前パネル（３４）及びレーザー受光ユニットハウジングの前パネル（３５）をすべて車両走行路の縁に沿って走行路に平行となるようにするステップ１と、
車両（１２）の形状及び高さに応じて、伸縮式高さ調整機構によりレーザー発光ユニット（２）の高さ及びレーザー受光ユニット（１６）の高さを調整して、両者を同じ水平高さにするステップ２と、
第１レーザー発光機（３１）及び第２レーザー発光機（３２）を起動し、角度位置調整機構により高さ位置、水平位置及び水平面との夾角を調整し、射出されたレーザービーム（７）をそれに対応した光孔（５）及びレーザー発光孔（４）を介して、レーザー受光ユニット（１６）まで通過させるステップ３と、
第１レーザー受光機（２３１）及び第２レーザー受光機（２３２）を起動し、角度位置調整機構により高さ位置、水平位置及び水平面との夾角を調整し、レーザー発光ユニット（２）から発光されたレーザービーム（７）を順にレーザー受光ユニット（１６）におけるレーザー受光孔（４１）及び光孔（５）を介して、対応した第１レーザー受光機（２３１）及び第２レーザー受光機（２３２）まで通過させるステップ４と、
動力牽引機構により車両（１２）が車両走行路のエッジに平行に走行するように牽引し、１本目のレーザービーム（７）を遮蔽したとき、測定コントローラ（８）内のタイマーが計時を開始し、２本目のレーザービーム（７）を遮蔽したとき、タイマーが計時を終了し、インターバルＴを取得し、さらに２本のレーザービーム（７）の間の予め設定した距離パラメータＳに基づき、式Ｖ＝Ｓ／Ｔにより車両（１２）の走行速度を算出するステップ５と、を含むことを特徴とするダブルビーム型レーザー速度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー速度測定の分野に属し、特にダブルビーム型レーザー速度計及び速度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
社会や経済の継続的な発展に伴い、自動車は、現代の家庭生活において不可欠な一部となっているため、どのように自動車自体の安全性能を向上させ、交通事故を減らし、交通事故による乗員や歩行者への被害を低減させるのかは、交通安全性を向上させるのに非常に重要なことである。自動車衝突試験では、衝撃するときの速度が乗客被害値に大きな影響を与えるので、試験において車両の速度値を正確に測定し、正確な試験結果を得ることが要求される。
【０００３】
従来の車両衝突試験においては、動力牽引機構で車両を衝突試験に求められる速度まで加速するのが一般的であり、動力牽引機構の使用により、車両が車両走行路のエッジに平行な方向に走行することを確保できるが、速度測定レーザーから発光されたレーザービームが車両の走行方向に完全に垂直であることを確保できず、このため、衝撃試験における速度測定の誤差を引き起こしやすくなる。
【０００４】
特許文献１において、２つのレーザー発光機が共通側に配置されて、車両へ平行な２本のレーザービームを発光し、走行している車両により反射されたレーザー信号を受信することで、車両が一方のレーザービームを通過して他方のレーザービームまで走行するのにかかる時間を測定し、既知のレーザービームの間隔に基づいて車両の速度を測定することが開示されている。特許文献２において、２つのレーザー発光機と２つのレーザー受光機が対向して設けられ、２つのレーザー受光機がシングルチップマイクロコンピュータの制御システムに接続されたレーザー速度計は、公道又は高速道路を走行している車両の速度を２４時間に亘って連続的に測定できることが開示されている。上記開示されている２つのレーザー速度測定方法のいずれにも、２本の速度測定レーザーが車両走行方向に完全に垂直であることを確保できず、その結果、速度値の測定精度に悪影響を及ぼすという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】中国実用新案第２５２８０２１号明細書
【特許文献２】中国実用新案第２０１２８９４９２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記に鑑み、本発明の目的は、ダブルビーム型レーザー速度計及び速度測定方法を提案することであり、車両衝突試験において、動力牽引機構により車両が車両走行路のエッジに平行な方向に沿って走行するように牽引し、操作者が、レーザー発光ユニットのハウジングの前パネル及びレーザー受光ユニットハウジングの前パネルの両方を車両走行路のエッジに平行となるように設置し、角度位置調整機構を用いてレーザー発光機のレーザービーム方向を調整し、それにより、レーザー発光機のレーザービーム発光点、光孔及びレーザー発光孔に対して３点を１本の線上に位置させる校正を行い、さらにレーザービームがレーザー発光ユニットのハウジングの前パネル及びレーザー受光ユニットハウジングの前パネルに垂直であることを確保することができ、最終的に、レーザービームが車両の走行方向に完全に垂直になることを実現し、本装置は、速度測定精度を効果的に向上させることができ、且つ、車両の走行方向による影響を受けず、車両に対して車両走行路の走行方向及びそれと反対する方向における速度測定を行える。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成させるために、本発明の技術案は、以下のように実現される。
【０００８】
ダブルビーム型レーザー速度計であって、レーザー発光ユニット及びレーザー受光ユニットを備え、レーザー発光ユニット内には、第１レーザー発光機及び第２レーザー発光機が設けられ、レーザー発光ユニットのレーザー発光ユニットのハウジングの前パネルには、２つのレーザー発光孔が設けられ、２つのレーザー発光孔がそれぞれ第１レーザー発光機及び第２レーザー発光機から発光されたレーザービームの方向及び位置に対応して設けられ、レーザー受光ユニット内には、第１レーザー受光機及び第２レーザー受光機が設けられ、レーザー受光ユニットのレーザー受光ユニットハウジングの前パネルには、２つのレーザー受光孔が設けられ、２つのレーザー受光孔がそれぞれ第１レーザー受光機及び第２レーザー受光機のレーザービームの受光の方向及び位置に対応して設けられ、第１レーザー発光機、第２レーザー発光機、第１レーザー受光機及び第２レーザー受光機のいずれにも、角度位置調整機構が設けられ、第１レーザー発光機及び第２レーザー発光機とこれらに対応したレーザー発光孔との間には、いずれも光孔が設けられ、第１レーザー受光機及び第２レーザー受光機とこれらに対応したレーザー受光孔との間には、いずれも光孔が設けられ、レーザー発光孔の円心とそれに対応した光孔円心との結ぶ線がレーザー発光ユニットのハウジングの前パネルに垂直であり、レーザー受光孔の円心とそれに対応した光孔の円心との結ぶ線がレーザー受光ユニットハウジングの前パネルに垂直であり、４つの光孔は、レーザービームの方向を校正することに用いられ、角度位置調整機構は、レーザービームを順に対応した光孔及びレーザー発光孔に通過させ、レーザービームの方向がレーザー発光ユニットのハウジングの前パネル及びレーザー受光ユニットハウジングの前パネルに垂直となるようにする。
【０００９】
第１レーザー発光機及び第２レーザー発光機は、いずれもレーザー発光ユニット内に設けられるリチウム電池に接続されて給電され、第１レーザー受光機及び第２レーザー受光機は、それぞれ測定コントローラのＩ／Ｏ入力端に接続され、測定コントローラの電源端がレーザー受光ユニット内に設けられるリチウム電池に接続され、測定コントローラは、車両が２本のレーザービームを通過することによる遮蔽時間を記録し、予め設定した２本のレーザービームの間の距離と組み合わせて、車両の走行速度を算出することに用いられる。
【００１０】
さらに、レーザー発光ユニット及びレーザー受光ユニットの下端には、いずれも伸縮式高さ調整機構が設けられ、伸縮式高さ調整機構は、２本の水平型材が十字形に互いに垂直に設けられ、十字形交差箇所には垂直に設けられた垂直型材が設けられ、垂直型材内には、締め付けボルトで位置移動が制限されたスライドレールが設けられ、スライドレールの頂端がレーザー発光ユニットのケーシング又はレーザー受光ユニットのケーシングに接続され、水平型材の十字形交差箇所から離れた一端には、いずれも調整ハンドルで制御される高さ調整アンカーが設けられる。
【００１１】
さらに、角度位置調整機構は、固定ブラケット及びＬ型ブラケットを備え、Ｌ型ブラケットの縦面には、長溝が設けられ、固定ブラケットは、ボルトを介して長溝の内部に固定され、レーザー発光機又はレーザー受光機の高さ位置を調整し、固定ブラケットの側壁には、円弧形溝が設けられ、レーザー発光機又はレーザー受光機は、ボルトを介して円弧形溝の内部に固定され、レーザー発光機又はレーザー受光機と水平面との夾角を調整し、Ｌ型ブラケットは、底面には長溝が設けられ、ボルトを介してレーザー発光ユニットのケーシングの底面又はレーザー受光ユニットのケーシングの底面に固定され、レーザー発光機又はレーザー受光機の水平位置を調整する。
【００１２】
さらに、リチウム電池は、それぞれ、リチウム電池の稼働状態を指示するための電源状態指示モジュール、及びリチウム電池を充電するための充電モジュールに接続され、測定コントローラは、Ｉ／Ｏ入力端を介してレーザー速度計の稼働状態を指示するための稼働状態指示モジュールに接続され、測定コントローラは、シリアルポート端を介してリモコンの信号を受光するためのＲＦモジュールに接続され、測定コントローラは、シリアルポート端を介して測定数値の表示及び操作制御を行うためのタッチパネルに接続される。
【００１３】
ダブルビーム型レーザー速度測定方法であって、上記ダブルビーム型レーザー速度計を用い、
車両走行路の両側においてレーザー発光ユニットの配置領域及びレーザー受光ユニットの配置領域を画定し、４つの高さ調整アンカーが配置領域におけるアンカー画定点に対応するように、レーザー発光ユニットをレーザー発光ユニットの配置領域に配置し、４つの高さ調整アンカーが配置領域におけるアンカー画定点に対応するように、レーザー受光ユニットをレーザー受光ユニットの配置領域に配置し、２つのレーザー発光孔を２つのレーザー受光孔の位置に対応させ、レーザー発光ユニットのハウジングの前パネル及びレーザー受光ユニットハウジングの前パネルをすべて車両走行路の縁に沿って走行路に平行となるようにするステップ１と、
車両の形状及び高さに応じて、伸縮式高さ調整機構によりレーザー発光ユニットの高さ及びレーザー受光ユニットの高さを調整して、両者を同じ水平高さにするステップ２と、
第１レーザー発光機及び第２レーザー発光機を起動し、角度位置調整機構により高さ位置、水平位置及び水平面との夾角を調整し、射出したレーザービームを対応した光孔及びレーザー発光孔を介して、レーザー受光ユニットまで通過させるステップ３と、
第１レーザー受光機及び第２レーザー受光機を起動し、角度位置調整機構により高さ位置、水平位置及び水平面との夾角を調整し、レーザー発光ユニットから発光されたレーザービームを順にレーザー受光ユニットにおけるレーザー受光孔及び光孔を介して、対応した第１レーザー受光機及び第２レーザー受光機まで通過させるステップ４と、
動力牽引機構により車両が車両走行路のエッジに沿って走行するように牽引し、１本目のレーザービームを遮蔽したとき、測定コントローラ内のタイマーが計時を開始し、２本目のレーザービームを遮蔽したとき、タイマーが計時を終了し、インターバルＴを取得し、さらに２本のレーザービームの間の予め設定した距離パラメータＳに基づき、式Ｖ＝Ｓ／Ｔにより車両の走行速度を算出するステップ５と、を含む。
【発明の効果】
【００１４】
従来技術に比べて、本発明のダブルビーム型レーザー速度計及び速度測定方法は、以下の長所を有する。
【００１５】
本発明に係るダブルビーム型レーザー速度計及び速度測定方法は、レーザー発光機レーザー発光点、光孔及びレーザー発光孔に対して３点を１本の直線上に位置させる校正を行うことができ、レーザービームがレーザー発光機から射出された後、光孔及びレーザー発光孔を逐次通過する場合にのみ、レーザー発光ユニットから射出され、一方、受光したレーザービームがレーザー受光孔及び光孔を逐次通過する場合にのみ、レーザー受光機に到着し、レーザー受光ユニットにより受光される。レーザー発光ユニットにおける光孔の円心とそれに対応したレーザー発光孔の円心との結ぶ線がレーザー発光ユニットのハウジングの前パネルに垂直であり、且つレーザー受光ユニットにおける光孔の円心とそれに対応したレーザー受光孔の円心との結ぶ線がレーザー受光ユニットハウジングの前パネルに垂直であり、それによりレーザービームがレーザー発光ユニットのハウジングの前パネル及びレーザー受光ユニットハウジングの前パネルに垂直となることを確保でき、試験操作者がレーザー発光ユニットのハウジングの前パネル及びレーザー受光ユニットハウジングの前パネルの両方を車両走行路のエッジに平行となるように設置し、且つ動力牽引機構により車両が車両走行路のエッジに平行な方向に沿って走行するように牽引するため、レーザービームが車両走行方向に完全に垂直であり、このようにレーザーが傾斜して設置された状態でレーザービームを発光することに起因する速度測定の偏差を避け、レーザービームが自動車の運動方向に垂直であることを確保できないという従来技術の問題を解決し、車両に対するレーザー速度測定の精度を効果的に向上させる。また、本発明に使用されるレーザー速度計の信号処理方法は、運動方向及びそれと反対する方向の車両の速度を測定することができ、このため、より容易で効率的に使える。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
図面は、本発明のさらなる理解のために提供されるものであり、本発明の一部を構成し、本発明の例示的な実施例及びその説明は、本発明を解釈するためのものであり、本発明を不当に限定するものではない。
【図１】本発明の実施例のレーザー速度測定偏差と角度との関係の模式図である。
【図２】本発明の実施例の従来のレーザー生成ユニットの構造角度原理の模式図である。
【図３】本発明の実施例のレーザー生成ユニットの構造角度原理の模式図である。
【図４】本発明の実施例のレーザー速度計の信号処理方法の模式図である。
【図５】本発明の実施例において異なる走行方向の車両を測定する原理の模式図である。
【図６】本発明の実施例のダブルビーム型レーザー速度計の正面模式図である。
【図７】本発明の実施例のダブルビーム型レーザー速度計の上面模式図である。
【図８】本発明の実施例のダブルビーム型レーザー速度計の構造模式図である。
【図９】本発明の実施例のダブルビーム型レーザー速度計の角度位置調整機構の側面模式図である。
【図１０】本発明の実施例のダブルビーム型レーザー速度計の角度位置調整機構の正面模式図である。
【図１１】本発明の実施例のダブルビーム型レーザー速度計の角度位置調整機構の上面模式図である。
【図１２】本発明の実施例のダブルビーム型レーザー速度計のレーザー発光ユニットのハウジングの前パネルの模式図である。
【図１３】本発明の実施例のダブルビーム型レーザー速度計のレーザー受光ユニットハウジングの前パネルの模式図である。
【図１４】本発明の実施例のダブルビーム型レーザー速度計の電源状態指示モジュール及び充電モジュール回路の模式図である。
【図１５】本発明の実施例のダブルビーム型レーザー速度計のレーザージェネレータ回路の模式図である。
【図１６】本発明の実施例のダブルビーム型レーザー速度計の測定コントローラ回路の模式図である。
【図１７】本発明の実施例のダブルビーム型レーザー速度計の稼働状態切り替えプロセスの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
矛盾しない限り、本発明の実施例及び実施例における特徴は、組み合わされてもよい。
【００１８】
本発明の説明において、用語「中心」、「縦方向」、「横方向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」などが示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づくものであり、本発明を容易で簡便に説明するために過ぎず、示した装置又は部品が必ず特定な方位を有したり、特定な方位で構造又は操作されたりするとは限らないので、本発明に対する限定と理解してはいけない。また、用語「第１」、「第２」などは、説明のみを目的として使用されており、相対的な重要性を指示もしくは暗示する、または示される技術的特徴の数を暗黙的に示すと解釈されるべきではない。したがって、「第１」、「第２」などにより限定された特徴は、明示的または暗黙的に１つまたは複数を含んでもよい。本発明の説明において、特に断りのない限り、「複数」とは、２以上を意味する。
【００１９】
本発明の説明において、明確な規定と限定がない限り、用語「取り付け」、「連結」、「接続」は広意で理解されるべきであり、例えば、固定して接続されてもよく、着脱可能に接続されてもよく、一体的に接続されてもよく、機械的に接続されてもよく、電気的に接続されてもよく、直接接続されてもよく、中間媒体を介して間接的に接続されてもよく、２つの部品の内部が連通してもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の本発明での具体的な意味を理解することができる。
【００２０】
以下、図面を参照しながら、実施例と組み合わせて本発明について詳細に説明する。
【００２１】
従来技術では、レーザー速度測定に誤差が生じた原因は、２本の速度測定レーザービーム１３と車両１２の運動方向との９０度の夾角に偏差があることにある。図１に示すように、車両１２の実際速度は、距離Ｓ１を速度計に記録された通過時間ｔ１で割って得られたものであり、速度測定レーザービーム１３と車両１２の運動方向との夾角が９０度でない場合、車両１２の通過距離が実際にはＳ２であり、直角三角形の斜辺がいずれの直角辺よりも大きいことから、Ｓ２＞Ｓ２’、Ｓ２’＝Ｓ１が明らかになり、従って、車両１２が同じ速度Ｖ１で２本の平行な速度測定レーザービーム１３を通過する時間ｔ２は、ｔ１より長くなる。速度計が予め設定した２本の平行な速度測定レーザービーム１３の間の距離Ｓ１に従って算出するため、算出された車両１２の速度Ｖ２＝Ｓ１／ｔ２が車両の実際速度Ｖ１＝Ｓ２／ｔ２より小さくなり、その結果、レーザー速度の測定誤差を招いてしまう。
【００２２】
図５、図１２及び図１３に示すように、自動車衝突試験においては、動力牽引機構で車両を衝突試験に求められている速度に加速するのが一般的であり、動力牽引機構の使用により、車両が車両走行路のエッジに平行な方向に沿って走行することを確保することができ、また、試験操作者が車両走行路の両側にレーザー発光ユニット２及びレーザー受光ユニット１６を配置するとき、レーザー発光ユニットのハウジングの前パネル３４及びレーザー受光ユニットハウジングの前パネル３５の両方を車両走行路のエッジに平行となるようにすることができ、従って、速度測定誤差が生じる原因として、具体的には、図２、図１２及び図１３に示すように、従来のレーザー生成ユニット構造１では、レーザー発光ユニット２におけるレーザー発光機３から発光されたレーザービーム７が直接レーザー発光孔４から射出されることから、レーザー発光機３の取り付け角度に偏差が生じた場合にも、レーザービーム７がレーザー発光孔４から射出されることができ、それにより、レーザービーム７がレーザー発光ユニットのハウジングの前パネル３４に垂直であることも、射出したレーザービーム７が車両１２の運動方向と垂直であることも確保できない。図３、図１２及び図１３に示すように、本発明に係るレーザー生成ユニット構造６では、レーザー発光ユニット２におけるレーザー発光機３とレーザー発光孔４との間には光孔５が設けられ、光孔５の円心とそれに対応したレーザー発光孔４の円心との結ぶ線がレーザー発光ユニットのハウジングの前パネル３４に垂直であり、レーザー発光機３から射出されたレーザービーム７が光孔５及びレーザー発光孔４を逐次通過する場合にのみ、レーザービーム７がレーザー発光ユニット２から射出され、レーザー発光機３の発光点、光孔５及びレーザー発光孔４の３点が共通直線上に位置する。図７〜８及び図１２〜１３に示すように、レーザー受光ユニット１６において、光孔５の円心とそれに対応したレーザー受光孔４１の円心との結ぶ線がレーザー受光ユニットハウジングの前パネル３５に垂直である。レーザー受光孔４１、光孔５及びレーザー受光機２３の受光点の３点も同一直線上に位置し、このように、レーザービーム７がレーザー受光ユニットハウジングの前パネル３５に垂直である場合のみに、受光される。３点が同一直線上に位置するような２つの構造を設置することによって、２本のレーザービーム７がレーザー発光ユニットのハウジングの前パネル３４とレーザー受光ユニットハウジングの前パネル３５との間に垂直になることを確保し、レーザー発光ユニットのハウジングの前パネル３４及びレーザー受光ユニットハウジングの前パネル３５がいずれも車両走行路のエッジに平行であるため、２本のレーザービーム７が車両１２の運動方向に完全に垂直になる。図８に示すように、レーザー受光機２３は、第１レーザー受光機２３１及び第２レーザー受光機２３２を備え、図８に示すように、レーザー発光機３は、第１レーザー発光機３１及び第２レーザー発光機３２を備える。
【００２３】
図８に示すように、本実施例では、ダブルビーム型レーザー速度計は、レーザー発光ユニット２及びレーザー受光ユニット１６を備え、レーザー発光ユニット２内には、第１レーザー発光機３１及び第２レーザー発光機３２が設けられ、レーザー発光ユニット２のレーザー発光ユニットのハウジングの前パネル３４には、２つのレーザー発光孔４が設けられ、２つのレーザー発光孔４がそれぞれ第１レーザー発光機３１及び第２レーザー発光機３２から発光されたレーザービーム７の方向及び位置に対応して設けられ、レーザー受光ユニット１６内には、第１レーザー受光機２３１及び第２レーザー受光機２３２が設けられ、レーザー受光ユニット１６のレーザー受光ユニットハウジングの前パネル３５には、２つのレーザー受光孔４１が設けられ、２つのレーザー受光孔４１がそれぞれ第１レーザー受光機２３１及び第２レーザー受光機２３２のレーザービーム７の受光の方向及び位置に対応して設けられ、第１レーザー発光機３１、第２レーザー発光機３２、第１レーザー受光機２３１及び第２レーザー受光機２３２のいずれにも、角度位置調整機構が設けられ、
第１レーザー発光機３１及び第２レーザー発光機３２とこれらに対応したレーザー発光孔４との間には、いずれも光孔５が設けられ、第１レーザー受光機２３１及び第２レーザー受光機２３２とこれらに対応したレーザー受光孔４１との間には、いずれも光孔５が設けられ、レーザー発光孔４の円心とそれに対応した光孔５の円心との結ぶ線がレーザー発光ユニットのハウジングの前パネル３４に垂直であり、レーザー受光孔４１の円心とそれに対応した光孔５の円心との結ぶ線がレーザー受光ユニットハウジングの前パネル３５に垂直であり、４つの光孔５は、レーザービーム７の方向を校正することに用いられ、角度位置調整機構は、レーザービーム７を順に対応した光孔５及びレーザー発光孔４に通過させ、レーザービーム７の方向がレーザー発光ユニットのハウジングの前パネル３４及びレーザー受光ユニットハウジングの前パネル３５に垂直になるようにし、
本実施例では、角度位置調整機構は、レーザー発光機３及びレーザー受光機２３の位置及び角度を調整し、レーザービーム７を順に光孔５及びレーザー発光孔４に通過するように校正し、レーザー発光ユニットのハウジングの前パネル３４に垂直に射出し、さらに順にレーザー受光孔４１及び光孔５に通過するように校正し、レーザービーム７をレーザー受光ユニットハウジングの前パネル３５に完全に垂直に入射させ、最終的に、レーザー受光機２３の位置及び角度を調整し、レーザービーム７の受光を完了する役割を果たす。試験操作者がレーザー発光ユニットのハウジングの前パネル３４及びレーザー受光ユニットハウジングの前パネル３５の両方を車両走行路のエッジに平行となるように予め設置し、且つ動力牽引機構は車両１２が車両走行路のエッジに平行な方向に沿って走行するように牽引し、従って、試験操作者は、角度位置調整機構で２本のレーザービーム７がレーザー発光ユニットのハウジングの前パネル３４及びレーザー受光ユニットハウジングの前パネル３５との間に垂直となるようにするだけで、２本のレーザービーム７が車両１２の走行方向に完全に垂直になるようにすることを実現できる。
【００２４】
図８に示すように、本実施例では、レーザー発光ユニット２内及びレーザー受光ユニット１６内には、それぞれリチウム電池２４が設けられる。
【００２５】
図８に示すように、第１レーザー発光機３１及び第２レーザー発光機３２は、いずれもレーザー発光ユニット２内に設けられるリチウム電池２４に接続されて給電され、第１レーザー受光機２３１及び第２レーザー受光機２３２は、それぞれ測定コントローラ８のＩ／Ｏ入力端に接続され、測定コントローラ８の電源端がレーザー受光ユニット１６内に設けられるリチウム電池２４に接続され、測定コントローラ８は、車両１２が２本のレーザービーム７を通過することによる遮蔽時間を記録し、予め設定した２本のレーザービーム７の間の距離と組み合わせて、車両１２の走行速度を算出することに用いられる。
【００２６】
図４に示すように、本実施例では、レーザー信号処理の稼動原理は、以下のとおりである。第１レーザー受光機２３１及び第２レーザー受光機２３２がフォトカプラレベル変換素子により信号のレベルを測定コントローラ８により受信可能なレベル信号に変換し、フォトカプラレベル変換素子の後にシュミットトリガーを増設することで、アナログ信号の波形をデジタル回路により処理可能な方形波波形に整形し、回路の耐干渉性を向上させる。運動物体によるレーザービーム７の遮蔽の不安定性に起因する第１レーザー受光機２３１及び第２レーザー受光機２３２の出力信号変動の問題を解決するために、シュミットトリガーの後にＤトリガーを増設して、出力信号の状態を安定化させ、運動物体がどの方向に沿ってレーザー速度計を通過しても、速度測定が可能であるという問題を解決するために、Ｄトリガーを通過した後の２つの信号に対して次の数式（１）で表されるＸＯＲゲート処理を行い、１本の信号を取得し、該１本の信号で測定コントローラ８におけるタイマーの開始及び停止を制御する。
【数１】
0006744970.tif 000002
【００２７】
図３〜４及び図７〜８に示すように、車両１２がレーザー速度測定領域１４を通過していないとき、２本の速度測定レーザービーム１３がいずれも遮蔽されておらず、このとき、第１レーザー受光機２３１及び第２レーザー受光機２３２は、いずれも高レベルを出力し、２つの高レベル信号がＸＯＲ処理された後、１つの低レベル信号を出力し、このとき、測定コントローラ８におけるタイマーが動作しない。車両１２がレーザー速度測定領域１４に入り始め、第１路速度測定レーザービーム１３を遮蔽するとき、対応したレーザー受光機２３の出力信号は、高レベルから低レベルに変わるのに対して、２本目の速度測定レーザービーム１３が遮蔽されておらず、対応したレーザー受光機２３の出力信号は、高レベルのままであり、２本の信号がＸＯＲ処理された後、１つの高レベル信号を出力し、このとき、測定コントローラ８におけるタイマーがオンされて、クロックパルス計時を開始し、クロックパルスは、測定コントローラ８の外部に接続された水晶発振器により発生させるものである。さらに、２本目の速度測定レーザービーム１３が遮蔽されているとき、対応したレーザー受光機２３の出力信号は、高レベルから低レベルに変わるのに対して、１本目の速度測定レーザービーム１３に対応したレーザー受光機２３は、まだ低レベル信号を出力し、２本の信号がＸＯＲ処理された後、１つの低レベル信号を出力し、測定コントローラ８におけるタイマーがカウントを停止し、このときのタイマーがカウントした時間は、車両１２がレーザー速度測定領域１４を通過する時間となる。この方法によれば、車両１２の走行方向を区別せずに、試験車両１２の走行速度を算出できる。
【００２８】
図５に示すように、第１状況１１では、車両１２が左側から順に２本の速度測定レーザービーム１３を通過し、第２状況１５では、車両１２が右側から順に２本の速度測定レーザービーム１３を通過し、この２種の車両１２の走行方向では、どの速度測定レーザービーム１３が先に遮蔽されても、本装置は、レーザー速度測定を行える。
【００２９】
図６〜７に示すように、レーザー発光ユニット２及びレーザー受光ユニット１６の下端には、いずれも伸縮式高さ調整機構が設けられ、伸縮式高さ調整機構は、２本の水平型材２２が十字形に互いに垂直に設けられ、十字形交差箇所に垂直に設けられた垂直型材１９が設けられ、垂直型材１９内には、締め付けボルト１７で位置移動が制限されたスライドレール１８が設けられ、スライドレール１８の頂端がレーザー発光ユニット２のケーシング又はレーザー受光ユニット１６のケーシングに接続され、水平型材２２の十字形交差箇所から離れた一端には、いずれも調整ハンドル２０で制御される高さ調整アンカー２１が設けられる。
【００３０】
図９〜１１に示すように、角度位置調整機構は、固定ブラケット２９及びＬ型ブラケット３０を備え、Ｌ型ブラケット３０の縦面には、長溝３３が設けられ、固定ブラケット２９は、ボルト３０１を介して長溝３３の内部に固定された、レーザー発光機３又はレーザー受光機２３の高さ位置を調整し、固定ブラケット２９の側壁には、円弧形溝３０２が設けられ、レーザー発光機３又はレーザー受光機２３は、ボルト３０１を介して円弧形溝３０２の内部に固定され、レーザー発光機３又はレーザー受光機２３と水平面との夾角を調整し、Ｌ型ブラケット３０は、底面には長溝３３が設けられ、ボルト３０１を介してレーザー発光ユニット２のケーシングの底面又はレーザー受光ユニット１６のケーシングの底面に固定され、レーザー発光機３又はレーザー受光機２３の水平位置を調整する。
【００３１】
図１２〜１３に示すように、本実施例では、レーザー発光ユニットのハウジングの前パネル３４には、間隔が４００ｍｍである２つのレーザー発光孔４が設けられ、レーザー受光ユニットのハウジングの前パネル３５には、間隔が４００ｍｍである２つのレーザー受光孔４１が設けられる。
【００３２】
図８に示すように、本実施例では、リチウム電池２４は、それぞれ、リチウム電池２４の稼働状態を指示するための電源状態指示モジュール２５、及びリチウム電池２４を充電するための充電モジュール２６に接続され、測定コントローラ８は、Ｉ／Ｏ入力端を介してレーザー速度計の稼働状態を指示するための稼働状態指示モジュール２７に接続され、測定コントローラ８は、シリアルポート端を介してリモコンの信号を受信するためのＲＦモジュール２８に接続され、測定コントローラ８は、シリアルポート端を介して測定数値の表示及び操作制御を行うためのタッチパネル９に接続される。
【００３３】
電源状態指示モジュール、充電モジュール及びリチウム電池２４は、電源管理モジュールを構成し、図１４に示すように、本実施例では、電源状態指示モジュール及び充電モジュールは、ＢＱ２４６１０チップＵ３及び周辺回路を備え、ＢＱ２４６１０チップＵ３は、周辺回路を介して外部電源アダプタ及びリチウム電池２４に接続され、リチウム電池２４の充電電圧及び電流を制御することに用いられ、ＢＱ２４６１０チップＵ３のピンＳＴＡＴ１が赤色ＬＥＤランプに接続され、ピンＳＴＡＴ２が緑色ＬＥＤランプに接続され、赤色ＬＥＤランプと緑色ＬＥＤは、相互に協働して電源状態を指示する。
【００３４】
図１５に示すように、電源スイッチにより電源管理モジュールとレーザー発光機３との間の回路のオンオフを制御し、電源スイッチをオフにすると、レーザー発光機３がレーザービーム７を発光する。
【００３５】
図１６に示すように、本実施例では、測定コントローラ８は、ＳＴＭ３２シングルチップマイクロコンピュータＵ４に基づいて制御し、リチウム電池２４の定格電圧が２４Ｖであるが、ＳＴＭ３２シングルチップマイクロコンピュータＵ４に必要な電圧が３．３Ｖであり、従って、ＬＭ２５９６レギュレータチップＵ１を用いて２４Ｖ圧力を３．３Ｖに安定化させ、それによりＳＴＭ３２シングルチップマイクロコンピュータＵ４に適切な動作電圧を提供する。さらに、レーザー受光機２３により出力された信号電圧が０−２４Ｖ信号であるが、ＳＴＭ３２シングルチップマイクロコンピュータＵ４の入力信号電圧が３．３Ｖであり、従って、フォトカプラレベル変換素子Ｕ７及びＵ１０を用いてレーザー受光機２３の出力信号を３．３Ｖの信号に変換し、さらに、レーザー受光機２３から出力された信号がアナログ信号であるので、ＳＴＭ３２シングルチップマイクロコンピュータＵ４により識別可能なデジタル信号に変換する必要があり、このため、シュミットトリガーＵ９Ａ及びＵ９Ｃを用いてアナログ信号の波形をデジタル回路の処理可能な方形波波形に整形し、さらに、車両１２がレーザー発光機３とレーザー受光機２３との間を通過しているとき、レーザー受光機２３が受光する信号に変動する可能性があり、従って、測定が完了するまで、ＤトリガーＵ５Ａ及びＵ５Ｂで信号が初めてトリガーされたときの状態を保持する。タッチパネル９は、本速度測定装置を操作するとともに、速度測定装置の稼働状態を表示することに用いられ、ＳＴＭ３２シングルチップマイクロコンピュータＵ４のシリアルポート信号がＴＴＬ信号であるが、タッチパネル９がＲＳ２３２信号であるため、ＭＡＸ２３２チップＵ６を用いることで、ＳＴＭ３２シングルチップマイクロコンピュータＵ４のＴＴＬ信号をＲＳ２３２信号に変換し、ＳＴＭ３２シングルチップマイクロコンピュータＵ４とタッチパネル９との通信を実現することができる。本速度測定装置をリモコンで制御できるように、ＳＴＭ３２シングルチップマイクロコンピュータＵ４は、ＳＰＩバスを介してＮＲＦ２４Ｌ０１チップＵ２に接続される。
【００３６】
図１７に示すように、本実施例では、本ダブルビーム型レーザー速度計の稼働状態の変化は、以下のとおりである。
【００３７】
測定準備状態：測定操作を実施する前であって、レーザー速度計が、２つのレーザー受光機２３がいずれもレーザービーム７を受光できるという測定の基本要求を満たすか否かを判断する。条件を満たすと、測定レディ状態に入り、条件を満たさないと、続いてレーザーの位置及び角度を調整する。
【００３８】
測定レディ状態：車両１２がレーザービーム７を遮蔽しているとき、対応したレーザー受光機２３の出力信号が変化し、測定コントローラ８におけるタイマーがオンし、測定中状態に入る。
【００３９】
測定中状態：タイマーが計時を開始した後、予め設定した期間内に、他方のレーザー受光機２３の出力信号も変化すると、タイマーが計時を停止し、時間を算出し、測定完了状態に入り、予め設定した期間内に、他方のレーザー受光機２３の出力信号が変化していないと、測定がタイムアウトし、異常が発生したと判定し、測定準備状態に戻る。
【００４０】
測定完了状態：測定された時間及び既知の２本のレーザービーム７の間の距離に基づき、車両１２の通過速度を算出し、試験データを記憶し、最終的に測定準備状態に戻る。
【００４１】
本実施例は、さらに、上記ダブルビーム型レーザー速度計を用いたダブルビーム型レーザー速度測定方法を含み、
車両走行路の両側においてレーザー発光ユニット２の配置領域及びレーザー受光ユニット１６の配置領域を画定し、４つの高さ調整アンカー２１が配置領域におけるアンカー画定点に対応するように、レーザー発光ユニット２をレーザー発光ユニット２の配置領域に配置し、４つの高さ調整アンカー２１が配置領域におけるアンカー画定点に対応するように、レーザー受光ユニット１６をレーザー受光ユニット１６の配置領域に配置し、２つのレーザー発光孔４を２つのレーザー受光孔４１の位置に対応させ、レーザー発光ユニットのハウジングの前パネル３４及びレーザー受光ユニットハウジングの前パネル３５をすべて車両走行路の縁に沿って走行路に平行となるようにするステップ１と、
車両１２の形状及び高さに応じて、伸縮式高さ調整機構によりレーザー発光ユニット２の高さ及びレーザー受光ユニット１６の高さを調整して、両者を同じ水平高さにするステップ２と、
第１レーザー発光機３１及び第２レーザー発光機３２を起動し、角度位置調整機構により高さ位置、水平位置及び水平面との夾角を調整し、射出したレーザービーム７を対応した光孔５及びレーザー発光孔４を介して、レーザー受光ユニット１６まで通過させるステップ３と、
第１レーザー受光機２３１及び第２レーザー受光機２３２を起動し、角度位置調整機構により高さ位置、水平位置及び水平面との夾角を調整し、レーザー発光ユニット２から発光されたレーザービーム７を順にレーザー受光ユニット１６内のレーザー受光孔４１及び光孔５を介して、対応した第１レーザー受光機２３１及び第２レーザー受光機２３２まで通過させるステップ４と、
動力牽引機構により車両１２が車両走行路に沿って走行するように牽引し、１本目のレーザービーム７を遮蔽したとき、測定コントローラ８におけるタイマーが計時を開始し、２本目のレーザービーム７を遮蔽したとき、タイマーが計時を終了し、インターバルＴを取得し、さらに２本のレーザービーム７との間の予め設定した距離パラメータＳに基づき、式Ｖ＝Ｓ／Ｔにより車両１２の走行速度を算出するステップ５と、を含む。
【００４２】
以上は、本発明の好適な実施例にすぎず、本発明を限定するためのものではなく、本発明の趣旨及び原則から逸脱しない限り、いなかる修正、等価置換、改良なども本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４３】
１      従来のレーザー生成ユニット構造
２      レーザー発光ユニット
３      レーザー発光機
３１    第１レーザー発光機
３２    第２レーザー発光機
４      レーザー発光孔
４１    レーザー受光孔
５      光孔
６      本発明のレーザー生成ユニット構造
７      レーザービーム
８      測定コントローラ
９      タッチパネル
１１    第１状況
１２    車両
１３    速度測定レーザービーム
１４    レーザー速度測定領域
１５    第２状況
１６    レーザー受光ユニット
１７    締め付けボルト
１８    スライドレール
１９    垂直型材
２０    調整ハンドル
２１    高さ調整アンカー
２２    水平型材
２３    レーザー受光機
２３１  第１レーザー受光機
２３２  第２レーザー受光機
２４    リチウム電池
２５    電源状態指示モジュール
２６    充電モジュール
２７    稼働状態指示モジュール
２８    ＲＦモジュール
２９    固定ブラケット
３０    Ｌ型ブラケット
３０１  ボルト
３０２  円弧形溝
３３    長溝
３４    レーザー発光ユニットのハウジングの前パネル
３５    レーザー受光ユニットハウジングの前パネル
【要約】
【課題】速度測定精度を効果的に向上させ、且つ、車両の走行方向による影響を受けず、車両に対して車両走行路の走行方向における速度測定を行う。
【解決手段】レーザー発光ユニット及びレーザー受光ユニットを備え、レーザー発光ユニット内には、第１レーザー発光機及び第２レーザー発光機が設けられ、レーザー受光ユニット内には、第１レーザー受光機及び第２レーザー受光機が設けられ、第１レーザー発光機及び第２レーザー発光機とこれらに対応したレーザー発光孔との間には、いずれも光孔が設けられ、第１レーザー受光機及び第２レーザー受光機とこれらに対応したレーザー受光孔との間には、いずれも光孔が設けられ、４つの光孔は、レーザー発光方向を校正することに用いられ、角度位置調整機構は、レーザービームを車両の運動方向に完全に垂直にする。
【選択図】図８【図１】
0006744970.tif 000003
【図２】
0006744970.tif 000004
【図３】
0006744970.tif 000005
【図４】
0006744970.tif 000006
【図５】
0006744970.tif 000007
【図６】
0006744970.tif 000008
【図７】
0006744970.tif 000009
【図８】
0006744970.tif 000010
【図９】
0006744970.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
0006744970.tif 000013
【図１２】
0006744970.tif 000014
【図１３】
0006744970.tif 000015
【図１４】
0006744970.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
0006744970.tif 000018
【図１７】
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