道路及通行條件信息采集裝置制造方法
【專利摘要】道路及通行條件信息采集裝置，其包括能見度測試儀、路面狀況遙測測試儀和照度測試儀，能見度測試儀、路面狀況遙測測試儀和照度測試儀均與處理器相連；發明的有益效果是，能夠實現環境狀況實時測量，環境能見度值和路面積水、積冰、積雪等狀況，實時同步修改限速標志指示牌限速值和超速抓拍參數，從而實現根據環境狀況，嚴格將行車速度控制在安全可控的范圍內，大大降低高速交通事故頻發的局面。解決了由于因環境變化，車速標志指示牌指示值固定不變，原本安全的行車速度不再安全，造成交通事故頻發，只能采取“封路”的措施來降低交通事故的問題。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明屬于交通管理【技術領域】，具體涉及道路及通行條件信息采集裝置。 道路及通行條件信息采集裝置

【背景技術】
[0002] 目前我國高速交通迅猛發展，高速里程不斷增加，同時環境狀況進一步惡劣，大 霧、霧霾、風沙揚塵、大雪等天氣出現頻率居高不下，加之交管部門沒有相關設備能夠實現 對能見度、路面狀況（如積水、積冰、積雪量）的測試，而參考的行車速度指示牌固定不變， 高速交通因不具備根據天氣具體狀況實時修改限速指示，造成高速交通事故頻發的現狀。
[0003] 為解決此問題，就需要對道路（如冰雪、積水等）和通行條件（環境如大霧、光線、 能見度等）進行檢測，目前采用的攝像頭無法完成此項工作。


【發明內容】

[0004] 本發明的目的是提供一種道路及通行條件信息采集裝置。
[0005] 具體地說，道路及通行條件信息采集裝置，其包括能見度測試儀、路面狀況遙測測 試儀和照度測試儀，能見度測試儀、路面狀況遙測測試儀和照度測試儀均與處理器相連；所 述能見度測試儀，包括微控制器控制的紅外光脈沖發射裝置和接收裝置，且微控制器與紅 外光脈沖發射裝置和接收裝置電連接，在紅外光脈沖發射裝置一側還設有遮擋直射或間接 散光的遮光罩；所述路面狀況遙測測試儀包括一個傳感器及與傳感器相連的處理裝置，處 理裝置根據接收到激光的能量的大小來分辨路面狀態，且所述傳感器由一個激光發射裝置 和激光接收裝置構成；所述照度測試儀包括一個光敏傳感器，光敏傳感器與光電轉換電路 連接，在光電轉換電路輸出上還連接由能夠將光電流值轉化為光照度值的輸出電路。
[0006] 本發明的有益效果是，能夠實現環境狀況實時測量，環境能見度值和路面積水、積 冰、積雪等狀況，實時同步修改限速標志指示牌限速值和超速抓拍參數，從而實現根據環境 狀況，嚴格將行車速度控制在安全可控的范圍內，大大降低高速交通事故頻發的局面。解決 了由于因環境變化，車速標志指示牌指示值固定不變，原本安全的行車速度不再安全，造成 交通事故頻發，只能采取"封路"的措施來降低交通事故的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1是本發明原理示意圖。
[0008] 圖2為本發明中能見度測試儀原理示意圖。
[0009] 圖3為為本發明中能見度測試儀工作示意圖。
[0010] 圖號說明：1-紅外光脈沖發射裝置、2-紅外光脈沖接收裝置、3-采樣區、4-遮光 罩、5-直射或間接散光、6-微控制器。
[0011] 圖4為本發明中路面狀況遙測測試儀原理示意圖。
[0012] 圖5為本發明中照度測試儀原理示意圖。
[0013] 圖6為本發明路面測試儀測試結果示意圖。
[0014] 圖7為本發明使用在監控系統中示意圖。

【具體實施方式】
[0015] 下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。
[0016] 如圖1為本發明道路及通行條件信息采集裝置原理，其包括能見度測試儀、路面 狀況遙測測試儀和照度測試儀，能見度測試儀、路面狀況遙測測試儀和照度測試儀均與處 理器相連；所述能見度測試儀，包括微控制器控制的紅外光脈沖發射裝置和接收裝置，且微 控制器與紅外光脈沖發射裝置和接收裝置電連接，在紅外光脈沖發射裝置一側還設有遮擋 直射或間接散光的遮光罩；所述路面狀況遙測測試儀包括一個傳感器及與傳感器相連的處 理裝置，處理裝置根據接收到激光的能量的大小來分辨路面狀態，且所述傳感器由一個激 光發射裝置和激光接收裝置構成；所述照度測試儀包括一個光敏傳感器，光敏傳感器與光 電轉換電路連接，在光電轉換電路輸出上還連接由能夠將光電流值轉化為光照度值的輸出 電路。
[0017] 如圖2為本發明能見度測試儀原理，它利用光的前向散射原理，利用微控制器控 制發射裝置發射紅外光脈沖，同時接收裝置接收發射的紅外光脈沖，通過測量發射裝置和 接收裝置的紅外光脈沖的光強的不同，實現大氣中懸浮粒子的濃度測試，根據國家測試標 準，將懸浮粒子的濃度值轉換成能見度值。
[0018] 如圖3為本發明能見度測試儀工作時結構示意圖，能見度測試儀，其包括微控制 器6控制的紅外光脈沖發射裝置1和接收裝置2,且微控制器6與紅外光脈沖發射裝置1和 接收裝置2電連接，在紅外光脈沖發射裝置1 一側還設有遮擋直射或間接散光的遮光罩4。
[0019] 如圖4給出了本發明路面狀況遙測測試儀的【具體實施方式】。其包括一個傳感器及 與傳感器相連的處理裝置，處理裝置根據接收到激光的能量的大小來分辨路面狀態，且所 述傳感器由一個激光發射裝置和激光接收裝置構成，激光接收裝置同時與處理裝置相連。 本發明傳感器基于分光光度計測量的工作原理，如果路面狀態（雪、冰、水、干燥的浙青路 面）不同，那么反射回來的激光信號的能量也不同，通過測量接收激光的能量的大小來分 辨路面狀態。通過傳感器將測量出的積水、積冰、積雪厚度、路面濕滑系數和冰雪覆蓋率，傳 輸至后臺處理設備，可以根據國家道路相關規范，折算出此時的限速值，同步顯示在LED交 通電子標志顯示牌上。交通管理部門能夠實現對路面積水、積冰、積雪厚度、路面濕滑系數 和路面冰雪覆蓋率的檢測，實時根據路面狀況，自動監測路面狀況、自動報警，實時修改限 速標志顯示牌。
[0020] 如圖5為本發明照度測試儀原理示意圖，其包括一個光敏傳感器，光敏傳感器與 光電轉換電路連接，在光電轉換電路輸出上還連接由能夠將光電流值轉化為光照度值的輸 出電路。本發明照度測試儀采用光敏探測裝置，利用光電效應，通過光敏傳感器測量出不同 光照強度對應的光電流值，再將光電流值轉化為光照度值。可以根據該光照度度值調整通 行限行速度。
[0021] 圖6是不同路面狀態下路面反射回來的信號強度。橫坐標表示波長，縱坐標表示 反射回來的信號強度，從圖中可以看出不同的路面狀況在不同波長的光線下反射強度是不 同的，但是變化又不盡相同，從反射強度的差異性可以推斷出路面狀況的種類，從而可以計 算出路面積雪、積水、積冰的厚度。
[0022] 為了能夠分辨出路面狀態，需要對三種波長下的反射系數進行充分地測量和對 t匕，這三種波長為1320nm，1560nm和1700nm。從圖6中1320nm的指示線上可以明顯地區分 出路面狀態是干與雪還是水與冰，從圖中1560nm的指示線上可以明顯地區分出路面是干 還是其它狀態，從圖中1700nm的指示線上可以明顯地區分出水與冰；另外從1320nm的指示 線也可以區分出水膜的厚度，特別是〇?2mm。
[0023] 如圖7給出了本發明所述信息采集裝置設置在公路上系統圖。信息采集裝置包括 能見度測試儀、路面狀況遙測測試儀和照度測試儀，能見度測試儀、路面狀況遙測測試儀和 照度測試儀連接到同一個處理器。使用時將能見度測試儀、路面狀況遙測測試儀和照度測 試儀采集到的能見度值、路面狀況和照度值傳送到處理器，處理器根據道路參數管理規范 折算出此時的限速值，再將此限速值通過傳輸網絡實時同步修改LED交通電子標志顯示牌 的限速指示值和超速抓拍攝像分系統的限速值，即解決了現有技術無法根據天氣具體狀況 對限速指示實時修改的問題。
[0024] 本發明能夠實現根據環境狀況，實時測量環境能見度值和路面積水、積冰、積雪等 狀況，實時同步修改限速標志指示牌限速值和超速抓拍參數，從而實現根據環境狀況，嚴格 將行車速度控制在安全可控的范圍內，大大降低高速交通事故頻發的局面。解決由于因環 境變化，車速標志指示牌指示值固定不變，原本安全的行車速度不再安全，造成交通事故頻 發，只能采取"封路"的措施來降低交通事故的問題。
[0025] 本發明中所采用的微控制器、紅外光脈沖發射裝置、紅外光脈沖接收裝置、激光發 射裝置和激光接收裝置均為現有產品，處理器不同路面狀況在不同波長的光線下反射強度 是不同的，但是變化又不盡相同，從反射強度的差異性可以推斷出路面狀況的種類的原理， 可以計算出路面積雪、積水、積冰的厚度。
【權利要求】
1.道路及通行條件信息采集裝置，其特征是包括能見度測試儀、路面狀況遙測測試儀 和照度測試儀，能見度測試儀、路面狀況遙測測試儀和照度測試儀均與處理器相連；所述能 見度測試儀，包括微控制器（6)控制的紅外光脈沖發射裝置（1)和接收裝置（2)，且微控制 器（6)與紅外光脈沖發射裝置⑴和接收裝置⑵電連接，在紅外光脈沖發射裝置⑴一側 還設有遮擋直射或間接散光的遮光罩（4);所述路面狀況遙測測試儀包括一個傳感器及與 傳感器相連的處理裝置，處理裝置根據接收到激光的能量的大小來分辨路面狀態，且所述 傳感器由一個激光發射裝置和激光接收裝置構成；所述照度測試儀包括一個光敏傳感器， 光敏傳感器與光電轉換電路連接，在光電轉換電路輸出上還連接由能夠將光電流值轉化為 光照度值的輸出電路。
【文檔編號】G08G1/09GK104103182SQ201410363052
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】趙輝, 韓統, 翁興偉, 張蕾, 羅寰, 李牧東, 蚩軍祥, 封普文, 蔡亞偉 申請人:張蕾