[发明专利]一体式激光扫描交通情况调查装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光应用技术领域，尤其涉及一体式激光扫描交通情况调查装置及方法。

背景技术

作为公路交通重要信息资源，交通情况调查是交通运输行业宏观管理和决策的基础，是实现公路交通加快转变发展的信息支撑。智能交通领域涉及到交通情况调查，需要对公路上车辆进行车速测量以及车型识别。

目前用于公路上车辆进行车速测量以及车型识别的方法，按工作原理的不同可分为：视频检测技术、超声波检测技术、红外线检测技术、感应线圈检测技术、压电薄膜与线圈组合技术、和激光检测技术等方法。视频检测技术图像、车型识别的技术还很不成熟；超声波检测技术反射信号不稳定，易受风雨等恶劣自然条件影响；红外线检测技术对环境适应能力差、故障率高；感应线圈检测技术只能提供车辆计数、车辆速度等有限信息，并且线圈寿命较短；压电薄膜与线圈组合技术在安装过程中需要破坏路面，且在车辆异常行驶时车型分类以及检测精度都会降低。

近几年来，激光测距技术广泛应用于交通情况调查领域。目前市面上基于激光测距原理的交调装置，能够在车辆行驶断面上形成一个扫描检测断面，车辆通过时，通过检测该断面各点信息，得到车辆的宽高信息，为了得到车辆的车长和车速信息，则需两台装置，形成两个扫描检测断面，利用所述两个断面的计时差值计算得出所需信息。同时匹配车辆模型智能算法，实现车速测量和车型识别。但是，使用两台激光扫描测距装置，成本高，施工量大，不利于广泛推广。

发明内容

本发明实施例提供一种一体式激光扫描交通情况调查装置，用以节省成本，减少施工量，有利于一体式激光扫描交通情况调查装置的广泛推广，该装置包括：

激光发射单元，用于产生一束脉冲式激光；

分光单元，用于将所述脉冲式激光分光，在被测车辆行驶断面上形成至少两个扫描检测断面；

聚光接收单元，用于接收被测车辆在通过所述扫描检测断面的过程中所述脉冲式激光漫反射产生的回波光线，对所述回波光线进行聚焦，增强光信号；

数据转换单元，用于将所述聚焦后的光信号转换为电信号；

数据分析处理单元，用于根据所述电信号，获得被测车辆的行车信息。

一个实施例中，所述分光单元包括：光学元器件与运动控制件的组合。

一个实施例中，所述光学元器件包括：反光镜和/或分光镜。

一个实施例中，所述运动控制件包括：电机。

一个实施例中，所述激光发射单元采用驱动电路驱动激光二极管，并匹配准直透镜。

一个实施例中，所述聚光接收单元包括：与所述激光二极管同轴的聚焦透镜。

一个实施例中，所述数据转换单元包括：光电二极管。

一个实施例中，所述数据分析处理单元包括：

电距离转换子单元，用于根据所述电信号获得被测车辆通过所述扫描检测断面的时间、角度和距离信息；

车速计算子单元，用于根据所述时间、角度和距离信息，计算被测车辆的行车速度；

和/或，车型识别子单元，用于根据所述时间、角度和距离信息，计算被测车辆的长度、宽度和高度；根据所述长度、宽度和高度，重构被测车辆的三维轮廓，进行被测车辆的车型识别。

一个实施例中，所述电距离转换子单元包括：计时器。

一个实施例中，所述数据分析处理单元还包括如下子单元之一或组合：

行车信息分析子单元，用于根据被测车辆的行车信息，分析获得机动车交通量、车头时距、跟车百分比、车头间距、时间占有率之一或组合；

数据处理子单元，用于保存、显示和/或输出被测车辆的行车信息。

本发明实施例还提供一种一体式激光扫描交通情况调查方法，用以节省成本，减少施工量，有利于一体式激光扫描交通情况调查方法的广泛推广，该方法包括：

将单个激光光源产生的一束脉冲式激光分光，在被测车辆行驶断面上形成至少两个扫描检测断面；

接收被测车辆在通过所述扫描检测断面的过程中所述脉冲式激光漫反射产生的回波光线，对所述回波光线进行聚焦，增强光信号；

将所述聚焦后的光信号转换为电信号；

根据所述电信号，获得被测车辆的行车信息。

一个实施例中，所述至少两个扫描检测断面内扫描点交错分布。

一个实施例中，根据所述电信号，获得被测车辆的行车信息，包括：

根据所述电信号获得被测车辆通过所述扫描检测断面的时间、角度和距离信息；

根据所述时间、角度和距离信息，计算被测车辆的行车速度；