[發(fā)明專利]一種公路路況檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910994217.1
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN110689722B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳聲健;張在琛;馮成義
• 申請（專利權(quán)）人: 網(wǎng)絡(luò)通信與安全紫金山實驗室
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/04;H04B10/116
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 張芳

本發(fā)明公開一種公路路況檢測裝置，包括多個光通信組件，光通信組件與控制中心通過總線連接；光通信組件包括分別設(shè)置在公路兩側(cè)護欄上的信號發(fā)射端和信號接收端；其中信號發(fā)射端發(fā)射固定波長的紅外波長激光束調(diào)制信號，所述調(diào)制信號由信號接收端接收，并將其解調(diào)和編碼，傳送到控制中心；同一側(cè)護欄上的屬于不同光通信組件的信號發(fā)射端和信號接收端交替分布。本發(fā)明采用包括紅外波段激光發(fā)射和接收模塊的光通信組件部署在公路護欄兩側(cè)，成本低廉；可以實時檢測精確的路況信息，并向控制中心傳送，及時自動的向主管部門和/或沿線車輛的駕駛員發(fā)布，可以有效提高高速公路的安全性和使用效率，為每位高速交通參與者帶來便捷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于自由空間光通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種近距離自由空間光通信裝置，尤其是用于快速感知公路路況并及時發(fā)布的一種公路路況檢測裝置。

背景技術(shù)

截至2018年底，我國高速公路總里程達到14.3萬公里，同時機動車保有量也在不斷攀升，截至2019年6月，我國機動車保有量達3.4億輛。越來越多的機動車在高速公路上行駛，因此高速公路交通安全監(jiān)測和路況信息實時收集顯得非常重要。目前主要通過固定路段的交通監(jiān)控設(shè)備拍攝和分析車流行駛狀況，以及高速交管部門的移動巡邏車不定期動態(tài)分段上路巡視相結(jié)合的方式獲取交通信息。但是以上的方法在時間和空間上存在監(jiān)測延時。另一方面，在高速公路上的駕駛員獲取路況信息的渠道主要有三方面：固定路段電子信息牌、新聞媒體(廣播、手機端新聞等)和導航軟件。其中，導航軟件也是依賴于用戶實時使用而檢測車輛速度信息上傳匯總得到的，如果在某路段使用者很少或者無線信號不好，將對路況判斷的準確性造成較大影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上不足，本發(fā)明提出一種公路路況檢測裝置，可以應用在高速公路路況檢測，主要包括安裝于公路兩側(cè)護欄上的近距離自由空間光通信裝置，通過實時檢測車輛通過狀態(tài)，獲得該路段路況情況。并將路況情況實時發(fā)送至控制中心和/或安裝在車輛上的接收器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中難以實時自動檢測路況并發(fā)布的問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種公路路況檢測裝置，包括多個光通信組件，所述光通信組件與控制中心通過總線連接；所述光通信組件包括分別設(shè)置在公路兩側(cè)護欄上的信號發(fā)射端和信號接收端；所述信號發(fā)射端發(fā)射固定波長的紅外波長激光束調(diào)制信號，所述調(diào)制信號由所述信號接收端接收，并將其解調(diào)和編碼，傳送到控制中心；同一側(cè)護欄上的屬于不同光通信組件的所述信號發(fā)射端和所述信號接收端交替分布。當公路上沒有車輛通過時，信號發(fā)射端發(fā)出的光信號被信號接收端接收；有車輛通過時，信號發(fā)射端發(fā)出的信號被車輛遮擋，信號接收端接收到的信號功率為0，經(jīng)過采樣、譯碼等處理，得到可以反應路況的一系列脈沖。如上所述的多個光通信組件連續(xù)分布在一段公路的兩側(cè)護欄上，則可實現(xiàn)該段公路路況實時檢測。

進一步的，所述信號發(fā)射端包括第一總線收發(fā)模塊、第一主控模塊和激光器驅(qū)動模塊，所述第一總線收發(fā)模塊通過總線與控制中心連接，用于獲取來自控制中心的指令或向控制中心發(fā)送應答消息；所述第一主控模塊的一端與所述第一總線收發(fā)模塊連接，另一端與所述激光器驅(qū)動模塊連接，用于將指令內(nèi)容轉(zhuǎn)換為調(diào)制信號，并由激光器發(fā)射出去。

進一步的，所述激光器發(fā)出的紅外波長激光束調(diào)制信號為紅外波段不可見激光。作為優(yōu)選，所述激光器選用波長為1550nm、發(fā)射功率小于10mW的紅外不可見激光器，符合I類激光器安全標準，對眼睛不產(chǎn)生傷害，也不會對司機視線造成干擾。同時該波長的紅外波長激光束調(diào)制信號具有一定的發(fā)射角，可以覆蓋對面護欄上的信號接收端。

進一步的，所述信號接收端包括光電轉(zhuǎn)換模塊、第二主控模塊和第二總線收發(fā)模塊，所述光電轉(zhuǎn)換模塊用于接收激光強度信號和所述調(diào)制信號，將調(diào)制信號解調(diào)；所述第二主控模塊將所述激光強度信號和解調(diào)后的信號采樣、解碼，通過所述第二總線收發(fā)模塊傳回控制中心。

更進一步的，所述光電轉(zhuǎn)換模塊包括用于接收高頻調(diào)制信號的光電二極管和用于感應激光強度的硅光電池，所述光電二極管位于所述硅光電池中央。

進一步的，還包括供電模塊，用于為多個光通信組件供電。