激光测距与智能交通:物联网被广泛使用。智能交通之所以具有巨大的发展潜力,成为物联网发展的关键领域,与中国的国情密不可分。汽车的能源消耗是改变经济发展模式所面临的一个突出问题。面对这些交通行业带来的能源消耗、污染和拥堵,智能交通的发展是解决方案之一。
以下是激光测距技术在物联网智能交通中的一些可能应用方向,主要包括:激光测速传感器、汽车防撞系统、交通流量监控、车型描述、车辆行人非法监控等精密监控测量的应用。
1.汽车碰撞探测器:一般来说,大多数现有的汽车碰撞预防系统激光测距传感器使用激光束来识别目标汽车前后的距离,当汽车间距小于预定的安全距离时,汽车碰撞系统紧急制动,或向驾驶员报警,或综合目标汽车速度、距离、汽车制动距离、响应时间等即时判断和响应,可以大大减少驾驶事故。在高速公路上使用,其优势更加明显。
2.交通流量监控和车辆轮廓描述:该使用方法一般固定在高速或重要十字路口的龙门架上,激光发射和接收垂直向下,对准车道中间位置。当车辆通过时,激光测距传感器可以实时输出测量距离值的相对变化值,然后描述测量车辆的轮廓。该测量方法一般使用测距范围小于30米,激光测距速率相对较高,一般要求可达到100赫兹。这对于重要路段的监控可以取得良好的效果,可以区分各种模型,车身高度扫描的采样率可以达到10厘米(40公里/小时,采样率为11厘米)。可实时区分交通流量限制、长度限制、车辆分型等,并能快速输出结果。当没有车辆到来时,激光测距传感器测量一个距离常量,即激光测距传感器到地面的距离。当车辆通过激光测距传感器时,距离值发生变化。当距离值再次回到常量时,我们认为有一辆车通过。这样,我们就可以监控通过某些路段的交通流量。目前常用的方法是统计一段时间内交通流量的平均方法,估计成分大,视频统计方法在实际应用中仍存在诸多困难。因此,激光测距统计方法为交通流量统计提供了可行的解决方案。
3.车辆行人非法监控:由于激光距离测量传感器的光束不是一个实质性的障碍,因此使用激光距离测量传感器监控道路时不会阻碍交通的正常运行。因此,在一些禁止停车或禁止行人和车辆通行的路段,激光束平行道路以一定高度固定发射或从一定角度扫描。当车辆非法停车闯红灯或行人非法穿过护栏时,激光距离测量值发生变化,可报警或警告。该应用程序的光束不需要太宽,但一般需要较长的距离测量距离,以确保一定路段长度的保护距离。该方法构成的智能交通非法监控系统将广泛应用于交通物联网。
4.激光测速传感器:激光测距传感器是激光测距技术在交通管理领域的一种形式。由于其良好的性能,它在实际应用中逐渐普及。激光测距传感器采用激光测距的原理,对被测物体进行两次具有特定时间间隔的激光测距,从而在此时间间隔内实现被测物体的距离变化,从而获得被测物体的移动速度。激光测速仪分为固定式和移动式两种。固定式一般固定在路边或龙门架上,从相对较小的角度迎接汽车。一般通过车牌反射进行测量。测量精度相对较高,可达±1公里/小时,测速范围可达250公里/小时。在这种应用中,测距范围不应太大,一般为80至100米。移动激光速度计操作要求高,一般光束发散角大于3mrad,鉴于激光速度原理,激光束需要瞄准垂直和激光束平面反射点,由于车辆移动,车身平面不大,速度需要一定时间,只能作为临时速度测量、证据收集应用。
激光测距传感器由于光束发散角小,容易测量速度证据,不像雷达多普勒测速器,在多车道测量不能确定特定车辆的超速,由于激光测速传感器发射近红外光波,不能被雷达探测器、电子狗等探测侧,不易受城市雷达杂波干扰。
鉴于激光测距传感器的上述优点,在智能交通中的应用将越来越普及。使用激光测距传感器,可以测量船到船的距离和船到船的相对速度。在船移动过程中,用于检测船到码头或其他船的相对距离和速度,根据激光测距传感器输出的数字信号调整船的速度和路线。