车载式标线逆反射测量仪原位校准方法与装置制造方法及图纸

车载式标线逆反射测量仪原位校准方法与装置属于交通安全设施领域。所述装置由被校仪器安装平台、旋转台和环形标线逆反射标准器组成，其中，被校仪器安装平台可实现被校仪器的前向、横向和俯仰运动，包括滑轨、底座、伸缩杆、可调平板和支杆；旋转台是为环形标线逆反射标准器提供相应转速的装置，包括支座、电机、轴承和法兰；环形标线逆反射标准器是逆反射亮度系数标准值的承载体，包括圆盘平板和涂覆的玻璃微珠。本发明专利技术还提供了校准方法等。本发明专利技术依靠旋转台的不同转速模拟载具不同的驾驶速度，避免了反复行车试验，简化了工作流程，提高了校准工作效率且准确率高。准工作效率且准确率高。准工作效率且准确率高。

【技术实现步骤摘要】
车载式标线逆反射测量仪原位校准方法与装置


[0001]本专利技术属于交通安全设施领域。

技术介绍

[0002]逆反射：逆反射又称作反光、回射、回归反射、回复反射、定向反射或反向反射，是反射光线从接近入射光线的反方向返回的一种反射。
[0003]车载式标线逆反射测量仪：搭载于汽车上，能在白天与夜晚以正常行驶速度快速测量道路标线逆反射亮度系数的仪器或系统，且测量过程中应保证一定的测量几何条件。
[0004]标线逆反射标准器：经过计量机构检定或校准，可用于校准车载式标线逆反射测量仪的标线板。
[0005]原位校准：保持被校准车载式标线逆反射测量仪空间位置不变，使标线标准器产生对应行车速度的运动，以模拟车载式标线逆反射测量仪的校准速度等条件，从而对车载式标线逆反射测量仪进行校准的一种方法。
[0006]道路交通标线作为一种不可替代的交通安全设施，白天通过颜色线条、文字等形式区分车道、指示交通，夜晚则借助其逆反射性能反射车灯前射光以提示驾驶员道路轮廓，对于行车安全具有重要作用。道路交通标线逆反射性能的变差，将对行车安全带来潜在威胁，因此工程上需要对其进行定期的检测和养护。
[0007]常规的标线逆反射性能检测仪器为手持式标线逆反射测量仪，测量准确，其不足之处是在标线逆反射性能检测时需要临时封路，违背交通通行的“便捷性”理念，且手动检测的效率低下，面临检测需求大增的背景，手持式标线逆反射测量仪越来越难以满足需要。近年来，车载式标线逆反射测量仪应运而生，通过结构的优化和检测算法的更新，可以搭载于汽车上进行道路交通标线逆反射性能的检测。但作为一种新型仪器，行业内对其检测结果是否准确可靠的验证仍处于探索阶段。
[0008]目前，国内仅国家道路与桥梁工程检测设备计量站一家计量技术机构对车载式标线逆反射测量仪进行校准，基于“路段法”。具体来讲，是首先选择一条平整笔直的道路，在路侧平行于道路延伸方向铺设一组已有赋值(标准值)的标线标准器，车载式标线逆反射测量仪搭载于载具上，在一定的限制条件下，以行车速度快速检测标线标准器，并处理得到一组测量值，将此测量值与标准值作比较，便可得到车载式标线逆反射测量仪的示值误差等指标，用以衡量车载式标线逆反射测量仪的性能。但由于校准工作在室外开展，温度、湿度、环境光照度等测量影响因素不受控，且道路平整度、汽车操纵性、司机驾驶特性等对测量结果带来的不确定度难于量化，有关专家对此校准方法的可行性一度存疑。
[0009]为此，本专利技术的提出人员在深入剖析影响车载式标线逆反射测量仪校准结果的因素之后，提出一种基于相对速度法、可以在室内实现的原位校准方法与装置，很大程度上减少了不确定度的引入。
[0010]现有的校准方案具体如下：
[0011](1)环境条件
[0012]环境温度为4℃～50℃，环境湿度不大于85％RH，校准过程中环境照度应包含大于10000lx和小于4000lx的情况。
[0013](2)校准设备
[0014]一组长为1000mm
±
10mm，宽为150mm
±
10mm的长条形标线标准器，逆反射亮度系数分布在(10～200)mcd
·
m
‑2·
lx
‑1、(200～300)mcd
·
m
‑2·
lx
‑1、(300～400)mcd
·
m
‑2·
lx
‑1、(400～500)mcd
·
m
‑2·
lx
‑1、(500～700)mcd
·
m
‑2·
lx
‑1五个范围内的三个。
[0015](3)校准方法
[0016]选择干燥平整的路面，通过分别控制速度变量、环境光照度变量等方式，将车载式标线逆反射测量仪的测量值与参考值对比，得到不同的性能指标，具体如下：
[0017]a.动态示值误差：将已有赋值(标准值)的标线标准器放置于路面，以50km/h的速度行驶，同时启动车载式标线逆反射测量仪测量标线标准器，每块标线标准器测量10次，与标准值对比，得到动态示值误差；
[0018]b.检测速度影响误差：分别以30km/h和80km/h的速度行驶，启动车载式标线逆反射测量仪对标线标准器测量10次，根据不同速度下的测量结果得到检测速度影响误差；
[0019]c.环境光照度影响误差：分别选择照度大于10000lx和照度小于4000lx的时段，启动车载式标线逆反射测量仪对标线标准器测量10次，根据不同照度下的测量结果得到环境光照度影响误差。
[0020]现有的校准结果受环境条件、载具操纵性、司机驾驶特性等因素影响，对相关量值的测量不确定度难于量化。具体如下：
[0021]1)道路平整度、载具操纵性和司机驾驶特性等因素的不同会对车载式标线逆反射测量仪测量几何条件产生随机影响，且测量仪器自身均缺乏有效的修正手段，由此带来测量结果的随机变动，受此影响，校准结果的测量不确定度难于量化，弱化了校准作用；
[0022]2)由于条形标线标准器的逆反射量值具有不均匀性，且基于不同测量原理的车载式标线逆反射测量仪，其对标线标准器的采样区间不同，这就造成参考“标准值”的相对变动，使不同仪器的校准结果不具有比对意义；
[0023]3)条形标线逆反射标准器的形状限制了其与车载式标线逆反射测量仪之间的相对速度，增大了相对位移装置的设计难度；
[0024]4)条形标线逆反射标准器的赋值方式为单点测量，赋值不具有代表性；
[0025]5)环境温湿度、照度等条件会从原理上对测量结果产生影响，且室外环境下这些因素不可控，很容易导致校准结果的不可复现；
[0026]6)校准过程中需要车辆反复在同一路段行驶，很容易造成司机驾驶疲劳，且重复的加速减速过程，造成了不必要的能源浪费。

技术实现思路

[0027]相对位移装置的搭建。变“仪器动、标线标准器不动”为“仪器不动、标线标准器动”。其中仪器端可通过单侧螺旋结构的旋升与旋降改变仪器的纵向倾角，以模拟车辆的纵向前倾与后仰。标线标准器端通过伺服电机的转动带动环形标线逆反射标准器的旋转，并使环形标线宽度中心的切线速度达到相应的测试速度。
[0028]环形标线逆反射标准器的设计。为实现车载式标线逆反射测量仪的“原位法”校
准，需实现标线逆反射标准器相对车载式标线逆反射测量仪的直线运动，且相对直线运动速度须达到80km/h，通过旋转运动上某一点的切线速度来复现这一相对运动，具体的，设计环形的标线逆反射标准器，在其直径已知的前提下，通过转速设计很容易使其上部分区域达到要求的线速度。
[0029]车载式标线逆反射测量仪原位校准装置，其特征在于：
[0030]由被校仪器安装平台、旋转台和环形标线逆反射标准器组成，其中，被校仪器安装平台可实现被校仪器的前向、横向和俯仰运动，包括滑轨、底座本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.车载式标线逆反射测量仪原位校准装置，其特征在于：由被校仪器安装平台、旋转台和环形标线逆反射标准器组成，其中，被校仪器安装平台可实现被校仪器的前向、横向和俯仰运动，包括滑轨、底座、伸缩杆、可调平板和支杆；旋转台是为环形标线逆反射标准器提供相应转速的装置，包括支座、电机、轴承和法兰；环形标线逆反射标准器是逆反射亮度系数标准值的承载体，包括圆盘平板和涂覆的玻璃微珠；滑轨可带动底座上的装置整体前向位移；底座其上方承接伸缩杆与支杆结构的同时，其下方与滑轨滚动接触连接；伸缩杆，依靠螺栓的旋进旋出改变长度，并进一步改变可调平板的俯仰角；可调平板一端与支杆滚动连接，另一端与伸缩杆自由接触；被校仪器置于可调平板上；支杆与底座固定连接；伺服电机通过轴承连接支承法兰，轴承设置在支座上，法兰上方设置环形标线逆反射标准器；环形标线逆反射标准器，为车载式标线逆反射测量仪的校准提供逆反射亮度系数标准值。2.根据权利要求1所述装置，其特征在于：环形标线板的底板为圆形，几何中心设有0
°
～360
°
的角度刻度，向下连接旋转部件，向上承接底漆层；底漆层上设置涂料层；涂料层上黏结玻璃微珠或陶瓷微珠；玻璃微珠或陶瓷微珠部分嵌入涂层中，又称逆反射元；赋值框定板上开有角度刻度对准孔和光斑框定孔，分别起到定位赋值区域和框定赋值区域的作用，赋值框定板上表面涂覆黑体涂料；支撑板通过四个对称设置的支柱支撑赋值框定板，且支撑板中心开有圆形通孔，以使旋转部件穿过并连接环形标线板。3.根据权利要求1所述装置，其特征在于：伸缩杆由公端和母端组成，公端与底座固定连接，母端与可调平板自由连接，公端在下、母端在上，依靠母端在公端的旋进旋出改变伸缩杆长度，并带动可调平板一端的下降与抬升。4.应用如权利要求1所述装置的方法，其特征在于：环形标线逆反射标准器制作完成之后，在使用其开展校准工作之前，应进行赋值；首先确定赋值环节各部件之间的空间位置关系；环形标线逆反射标准器的赋值使用逆反射测量标准装置，环形标线逆反射标准器置于转角平台，由逆反射测量标准装置光源投射的光斑应完全覆盖赋值框定板上的光斑框定孔，且投射光方向与光斑框定孔的长边平行；其次是赋值环节的操作；首先打开逆反射测量标准装置的光源并预热，调节光阑大小以使投射在赋值框定板的光斑恰好完全覆盖光斑框定孔，旋转环形标线逆反射标准器的环形标线板，使环形标线板上的0
°
刻度与光斑框定孔长度中心标识对齐，读取此时环形标线逆反射标准器的逆反射亮度系数值，记为n1，然后顺时针旋转环形标线板β
°
，使环形标线板上的β
°
刻度与光斑框定孔长度中心标识对齐，再次读取环形标线逆反射标准器的逆反射亮度系数值，记为n2，如此重复操作，直至环形标线板旋转360
°
，共计读取n个，个逆反射亮度系数值，n＝360
°
/β
°
；最后是环形标线逆反射标准器标准值的确定；取或n个个逆反射亮度...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓坤，苏文英，王蕊，郭鸿博，何华阳，薛瑛琪，张冰，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：