[發(fā)明專利]基于激光測(cè)距的道路車輛信息采集節(jié)點(diǎn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210111566.2
• 申請(qǐng)日: 2012-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN102622890A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建永;沈冬青;李萬(wàn)才;江洪;李震宇;梅林;吳軼軒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 公安部第三研究所
• 主分類號(hào): G08G1/04
• 分類號(hào): G08G1/04;G01S17/88
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交通信息采集設(shè)備，特別涉及用于交通信息采集的激光設(shè)備，具體是指一種基于激光測(cè)距的道路車輛信息采集節(jié)點(diǎn)裝置。

背景技術(shù)

激光距離傳感器(又稱激光測(cè)距儀)是利用激光對(duì)目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定的儀器。激光距離傳感器依靠目標(biāo)的反射來(lái)識(shí)別：傳感器向目標(biāo)射出脈沖激光，由光電元件接收目標(biāo)反射的激光脈沖，時(shí)間鑒別測(cè)定激光束從發(fā)射到接收的脈沖飛行時(shí)間，就可以得出從傳感器到目標(biāo)的距離。在激光距離傳感器基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的激光雷達(dá)不僅能測(cè)距，而且還可以測(cè)量目標(biāo)方位、運(yùn)動(dòng)速度和加速度等。激光距離傳感器是激光、精密機(jī)械、嵌入式技術(shù)及光電子學(xué)等多學(xué)科技術(shù)的綜合應(yīng)用。由于激光具有高方向性、高單色性和高功率等優(yōu)點(diǎn)，激光距離傳感器由于測(cè)距較遠(yuǎn)、方便判定目標(biāo)方位、精確度和分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大、行業(yè)需求眾多。

智能交通之所以有巨大的發(fā)展?jié)摿Χ蔀槲锫?lián)網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，是與我國(guó)的國(guó)情密不可分的。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，汽車數(shù)量的持續(xù)快速增長(zhǎng)，交通擁堵現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，交通事故時(shí)有發(fā)生。交通問(wèn)題已成為城市管理工作中的重大社會(huì)問(wèn)題。利用先進(jìn)的電子、通信等技術(shù)發(fā)展我國(guó)的智能交通系統(tǒng)，加強(qiáng)現(xiàn)有道路交通的運(yùn)輸管理，提高路網(wǎng)的通行能力和交通服務(wù)質(zhì)量非常重要。

目前我國(guó)公路交通信息采集主要有地感線圈、微波探測(cè)、超聲波探測(cè)、視頻圖像識(shí)別和壓電稱重等監(jiān)測(cè)方式，以上這些方式都有其各自的局限性。例如效果單一，一套儀器只能檢測(cè)單一的交通信息特征；檢測(cè)準(zhǔn)確率不高，在有車輛距離較近或者相互遮擋的情況時(shí)，部分車速和流量信息會(huì)產(chǎn)生丟失或誤判；成本較高，施工麻煩，如地感線圈需要預(yù)先進(jìn)行路面埋設(shè)，視頻分析服務(wù)器成本一直居高不下。

在將激光技術(shù)用于交通信息采集的相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域中，中國(guó)專利申請(qǐng)200810079778.0公開了一種采用紅外光傳感器配合路面鋪設(shè)反光帶，并沿反光帶長(zhǎng)度方向逐點(diǎn)掃描方式發(fā)射和接收的激光信息收集裝置，兩組這樣的紅外光傳感器相距d的位置，可以對(duì)車輛的長(zhǎng)度、行駛速度等進(jìn)行測(cè)量。但這種類型的信息采集有很多缺點(diǎn)，例如需要用到兩套光傳感器系統(tǒng)；需要在路面上設(shè)置反光帶；如果要達(dá)到此專利所想達(dá)到的效果，傳感器來(lái)回掃描的速度需要達(dá)到幾百甚至上千赫茲，如此掃描范圍的機(jī)械掃描結(jié)構(gòu)是難以做到的。中國(guó)專利申請(qǐng)200910092596.1介紹了一種利用垂直路面放置的激光測(cè)距或者超聲波測(cè)距儀對(duì)路面車輛進(jìn)行監(jiān)控，能夠達(dá)到對(duì)道路車輛類型進(jìn)行識(shí)別的目的，識(shí)別時(shí)候?qū)嚯x變化點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但這個(gè)專利方法對(duì)車輛進(jìn)行識(shí)別的采樣率偏低，不能對(duì)車輛做到細(xì)致甄別；這個(gè)專利的另一個(gè)缺點(diǎn)是由于這個(gè)專利沒(méi)有考慮車輛的速度對(duì)車輛高度點(diǎn)采樣率的影響，因此對(duì)車輛車型的識(shí)別率非常低，應(yīng)用效果較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)車輛速度測(cè)量、車輛行為觸發(fā)、車輛輪廓描繪、車流量統(tǒng)計(jì)等諸多功能的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布設(shè)及應(yīng)用簡(jiǎn)便，成本低廉，應(yīng)用效果佳，且應(yīng)用范圍廣泛的基于激光測(cè)距的道路車輛信息采集節(jié)點(diǎn)裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的基于激光測(cè)距的道路車輛信息采集節(jié)點(diǎn)裝置具有如下構(gòu)成：

該節(jié)點(diǎn)裝置包括激光距離傳感器以及內(nèi)置于所述的激光距離傳感器中的數(shù)據(jù)處理器，所述的節(jié)點(diǎn)裝置架設(shè)于道路一個(gè)車道的上方，所述的激光測(cè)距傳感器為大角度激光收發(fā)測(cè)距傳感器，所述的數(shù)據(jù)處理器具有車輛信息識(shí)別模塊，所述的激光距離傳感器的信號(hào)輸出端連接所述的車輛信息識(shí)別模塊的信號(hào)輸入端。

該基于激光測(cè)距的道路車輛信息采集節(jié)點(diǎn)裝置中，所述的大角度激光收發(fā)測(cè)距傳感器包括控制電路、脈沖激光發(fā)射電路和激光接收電路，所述的脈沖激光發(fā)射電路和激光接收電路均連接所述的控制電路，所述的控制電路還連接所述的數(shù)據(jù)處理器。

該基于激光測(cè)距的道路車輛信息采集節(jié)點(diǎn)裝置中，所述的脈沖激光發(fā)射電路的激光發(fā)射方向迎向所在車道的來(lái)車方向，且所述的激光發(fā)射方向與車道間夾角的角度在20°至60°之間。

該基于激光測(cè)距的道路車輛信息采集節(jié)點(diǎn)裝置中，所述的大角度激光收發(fā)測(cè)距傳感器的接收孔徑角度角度在20毫弧度至100毫弧度之間。

該基于激光測(cè)距的道路車輛信息采集節(jié)點(diǎn)裝置中，所述的脈沖激光發(fā)射電路發(fā)射的激光的在所述的車道上形成光斑。所述的光斑為2.5米×1米的矩形光斑。該光斑與所述的激光距離傳感器之間的距離為25米。

該基于激光測(cè)距的道路車輛信息采集節(jié)點(diǎn)裝置中，所述的激光接收電路的接收范圍為一直徑2.7米的圓形范圍。