激光測(cè)距傳感器與智能交通

各式各樣的激光測(cè)距傳感器/在線式激光

      武漢億凡光電有限公司傳感器專家
 
             物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用非常廣泛，智能交通之所以有巨大的發(fā)展?jié)摿Χ�成為物�?lián)網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，是與我國(guó)的國(guó)情分不開(kāi)的。汽車的能源消耗是當(dāng)前轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式所面臨的一個(gè)突出問(wèn)題。面對(duì)這些交通運(yùn)輸業(yè)帶來(lái)的能耗、污染以及擁堵問(wèn)題，發(fā)展智能交通是解決思路之一。下面探討并舉例說(shuō)明了激光測(cè)距技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)智能交通中的一些可能應(yīng)用方向，主要包括：激光測(cè)速傳感器、汽車防撞系統(tǒng)、車流量監(jiān)控、車型描畫(huà)、車輛行人違法監(jiān)測(cè)以及其他一些精密監(jiān)控測(cè)量中的應(yīng)用等。 ?測(cè)距儀/距離傳感器

1. 汽車防撞探測(cè)器

      一般來(lái)說(shuō)，大多數(shù)現(xiàn)有汽車碰撞預(yù)防系統(tǒng)的 激光測(cè)距傳感器使用激光光束以不接觸方式用于識(shí)別汽車在前或者在后形勢(shì)的目標(biāo)汽車之間的距離，當(dāng)汽車間距小于預(yù)定安全距離時(shí)，汽車防碰撞系統(tǒng)對(duì)汽車進(jìn)行緊急剎車，或者對(duì)司機(jī)發(fā)出報(bào)警，或者綜合目標(biāo)汽車速度、車距、汽車制動(dòng)距離、響應(yīng)時(shí)間等對(duì)汽車行駛進(jìn)行即時(shí)的判斷和響應(yīng)，可以大量的減少行車事故。在高速公路上使用，其優(yōu)點(diǎn)更加明顯。

2. 車流量監(jiān)控及車輪廓描畫(huà)

      
       這種使用方式一般固定到高速或者重要路口的龍門(mén)架上，激光發(fā)射和接收垂直地面向下，對(duì)準(zhǔn)一條車道的中間位置，當(dāng)有車輛通行時(shí)，激光測(cè)距傳感器能實(shí)時(shí)輸出所測(cè)得的距離值的改變，進(jìn)而描繪出所測(cè)車的輪廓。這種測(cè)量方式一般使用的激光束發(fā)散角度較小，測(cè)距范圍一般小于30米即可，且要求激光測(cè)距速率比較高，一般要求達(dá)到幾百赫茲就可以了。這對(duì)于在重要路段監(jiān)控可以達(dá)到很好的效果，能夠區(qū)分各種車型，對(duì)車身掃描的采樣率可以達(dá)到10厘米一個(gè)點(diǎn)，且對(duì)車流限高，限長(zhǎng)等都能實(shí)時(shí)輸出結(jié)果。

      在沒(méi)有車輛到來(lái)時(shí)，激光測(cè)距傳感器測(cè)出的是一個(gè)距離常量，也就是測(cè)距儀到地的距離，當(dāng)有車輛從測(cè)距儀下面經(jīng)過(guò)時(shí)，距離值改變，當(dāng)距離值再次回到常量就認(rèn)為有一輛車通過(guò)，根據(jù)這種方式我們可以對(duì)通過(guò)一些路段的車流量進(jìn)行監(jiān)控�，F(xiàn)在常用的方法是對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的車流進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均的方法，帶有很大的估計(jì)成分，而視頻統(tǒng)計(jì)的方法還有很多現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的困難，因此，激光測(cè)距統(tǒng)計(jì)方法為車流量統(tǒng)計(jì)提供了一種可行的方案。

3. 車輛行人違法監(jiān)測(cè)

     
        由于 激光測(cè)距傳感器的光束不是實(shí)質(zhì)性的障礙，在利用激光測(cè)距傳感器對(duì)路面進(jìn)行監(jiān)控的時(shí)候，并不會(huì)阻礙交通的正常運(yùn)行。因此，在一些禁停或者禁止行人車輛通行的路段，用激光束平行路面以一定高度進(jìn)行固定發(fā)射或者以一定角度進(jìn)行掃描，當(dāng)遇到有車輛違法停車闖紅燈或者行人違法跨越護(hù)欄等，激光測(cè)距距離值改變，可以進(jìn)行報(bào)警或者警示。這種應(yīng)用光束不必要太寬，但一般要求測(cè)距距離比較長(zhǎng)，以確保一定路段長(zhǎng)度的防護(hù)距離。這種方式構(gòu)成的智能交通違法監(jiān)控系統(tǒng)將在交通物聯(lián)網(wǎng)中得到很大的應(yīng)用。

4. 激光測(cè)速傳感器

     
        激光測(cè)距傳感器是激光測(cè)距技術(shù)在交通管理領(lǐng)域最早的一種形式，因?yàn)槠渥吭降男阅�，在�?shí)際應(yīng)用中逐漸得到普及。激光測(cè)距傳感器是采用激光測(cè)距的原理，是對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行兩次有特定時(shí)間間隔的激光測(cè)距，取得在此時(shí)間間隔內(nèi)被測(cè)物體的距離變化，從而得到該被測(cè)物體的移動(dòng)速度。激光測(cè)速儀分為固定式的和移動(dòng)式兩種，固定式的一般固定在路邊或者龍門(mén)架上，以一個(gè)比較小的角度。