用于危险路况提示的激光雷达系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了用于危险路况提示的激光雷达系统，包括激光雷达监测装置和控制中心，激光雷达监测装置和控制中心连接，激光雷达监测装置包括激光发射模块、激光接收模块和旋转模块；控制中心包括主控电路模块、控制模块和信号灯警示模块。采用激光雷达系统进行危险路况提示的方法，包括步骤：通过激光雷达监测装置和主控电路模块扫描获得监测区域内监测目标的距离和角度信息，并发送给控制模块；控制模块接收监测目标的距离和角度信息，并与设定的安全阈值进行比较、判断和发出控制指令，监测目标接收信号灯警示模块提示信息。在车辆进入危险路况的激光雷达监测区域内时，能够及时将当前路况提醒给行车人员，有利于预防交通事故的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种激光雷达的应用系统，具体涉及用于危险路况提示的激光雷达系统及方法。
技术介绍
激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。从工作原理上讲，与微波雷达没有根本的区别：向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对目标进行探测、跟踪和识别。激光雷达广泛应用于扫描监测目标障碍物尺寸及与其它物体之间的距离、以及目标障碍物的运行速度。车辆行驶在一些危险路段发生交通事故的概率更大，此外，在道路或道路旁进行施工时，道路需要封锁一段时间，在施工现场只是安置简单的道路施工标识，车辆往往在导航系统的引导下到达施工路段封锁端才发现道路无法正常通行，需要重新返回做导航路线规划。尤其是行车人员对道路状况比较陌生，或者在夜间、大雾等恶劣天气出行情况下，在危险路段或施工路段极易发生交通事故。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是行车人员对道路状况比较陌生，或者在夜间、大雾等恶劣天气出行情况下，在危险路段或施工路段极易发生交通事故，目的在于提供用于危险路况提示的激光雷达系统及方法，在车辆进入危险路况的激光雷达监测区域内时，能够及时将当前路况提醒给行车人员，有利于预防交通事故的发生。本专利技术通过下述技术方案实现：用于危险路况提示的激光雷达系统，包括激光雷达监测装置和控制中心，所述激光雷达监测装置和控制中心连接，激光雷达监测装置属于现有技术；所述激光雷达监测装置包括：激光发射模块，用于发射脉冲激光，并将反映脉冲激光发射时间的信号发送至主控电路模块；激光接收模块，用于接收从被检测区域反射回的脉冲激光，并将反映接收脉冲激光的时间的信号发送至主控电路模块；旋转模块，用于通过旋转利用激光发射模块发射的脉冲激光扫描被监测区域中的各个位置，并将从被监测区域各个位置反射回的脉冲激光依次收集到所述激光接收模块中。所述控制中心包括，主控电路模块属于现有技术，采用时间间隔测量器（TDC-GPI）-STC单片机或FPGA控制电路模块，用于接收激光发射模块的发射脉冲激光的时间和激光接收模块接收脉冲激光的时间，发送控制脉冲控制旋转模块转动，获得距离和角度信息并发送给控制模块；控制模块，采用PLC控制器，设定移动物体在相应角度方向上的距离安全阈值，通过将接收到的主控电路模块发送的距离和角度信息与安全阈值比较，并向信号灯警示模块发送启动或关闭控制指令；信号灯警示模块，用于接收控制模块发送的控制指令，启动时发光用于提醒监测目标当前危险路况。主控电路模块和控制模块可通过通讯接口连接，如RS422。优选地，所述激光雷达监测装置还包括红外线探测器，所述红外线探测器用于通过热电元件监测目标区域内人体的存在或移动，并将监测结果发送到控制模块。优选地，所述控制中心还包括调频广播发送模块，所述调频广播发送模块用于接收控制模块的指令，在设定广播发送区域发送关于危险路况相关信息的广播；所述监测目标为车辆，所述车辆设有调频广播自动接收模块，用于在相应区域内自动接收关于危险路况相关信息的广播。采用激光雷达系统进行危险路况提示的方法，包括以下具体步骤：步骤1，通过激光雷达监测装置和主控电路模块扫描获得监测区域内监测目标的距离和角度信息，并发送给控制模块；步骤2，通过控制模块接收监测目标的距离和角度信息，并与设定的安全阈值进行比较，若监测目标的距离小于安全阈值，则向信号灯警示模块发出启动指令，若监测目标的距离大于安全阈值，则向信号灯警示模块发出停止指令；其中安全阈值为激光雷达监测位置到监测目标的最小值，用来反映危险路况位置到监测目标的最小安全距离；步骤3，监测目标接收信号灯警示模块提示信息，做出相应反馈。优选地，所述步骤1还包括红外线探测辅助步骤，通过红外探测器探测安全阈值范围内人体的存在或移动，并将检测到的信息发送到控制模块；所述步骤2还包括，控制模块接收到在安全阈值范围内有人体的存在或移动信息，则向信号灯警示模块发送启动指令信号灯发光。优选地，所述步骤2还包括，若监测目标的距离小于安全阈值或安全阈值范围内有人体的存在或移动，控制模块向调频广播发送模块发送启动指令，调频广播发送模块发送关于危险路况相关信息的广播。优选地，所述调频广播发送模块自主设定广播发送区域，所述步骤3还包括相应区域内的监测目标通过调频广播自动接收模块接收关于危险路况相关信息的广播。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术用于危险路况提示的激光雷达系统及方法，在车辆进入危险路况的激光雷达监测区域内时，能够及时将当前路况提醒给行车人员，有利于预防交通事故的发生；2、本专利技术用于危险路况提示的激光雷达系统及方法，通过设置红外线探测器有利于提高监测的准确性，并通过信号灯和调频广播共同提醒靠近危险路况的行车人员，使危险路况相关信息准确传达。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为用于危险路况提示的激光雷达系统结构示意图；图2为采用激光雷达系统进行危险路况提示的方法流程图。附图中标记及对应的零部件名称： 1-激光雷达监测装置，11-激光发生模块，12-激光接收模块，13-旋转模块，14-红外线探测器，2-控制中心，21-主控电路模块，22-控制模块，23-信号灯警示模块，24-调频广播发送模块，3-监测目标，31-调频广播自动接收模块。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1如图1所示，用于危险路况提示的激光雷达系统，包括激光雷达监测装置1和控制中心2，激光雷达监测装置1和控制中心2连接。激光雷达监测装置1，具体包括，激光发射模块11，用于发射脉冲激光，并将反映脉冲激光发射时间的信号发送至主控电路模块21；激光接收模块12，用于接收从被检测区域反射回的脉冲激光，并将反映接收脉冲激光的时间的信号发送至主控电路模块21；旋转模块13，用于通过旋转利用激光发射模块发射的脉冲激光扫描被监测区域中的各个位置，并将从被监测区域各个位置反射回的脉冲激光依次收集到激光接收模块12中；红外线探测器14，红外线探测器14用于通过热电元件监测目标区域内人体的存在或移动，并将监测结果发送到控制模块22。控制中心2包括，主控电路模块21，用于接收激光发射模块11的发射脉冲激光的时间和激光接收模块12接收脉冲激光的时间，发送控制脉冲控制旋转模块13转动，获得距离和角度信息并发送给控制模块22；控制模块22，设定移动物体在相应角度方向上的距离安全阈值，通过将接收到的主控电路模块21发送的距离和角度信息与安全阈值比较，并向信号灯警示模块23发送启动或关闭控制指令；信号灯警示模块23，用于接收控制模块22发送的控制指令，启动时发光用于提醒监测目标3当前危险路况；调频广播发送模块24，调频广播发送模块24用于接收控制模块22的指令，在设定广播发送区域内发送关于危险路况相关信息的广播。监测目标3设有调频广播自动接收模块31，用于在相应区本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于危险路况提示的激光雷达系统，其特征在于，包括激光雷达监测装置（1）和控制中心（2），所述激光雷达监测装置（1）和控制中心（2）连接；所述激光雷达监测装置（1）包括：激光发射模块（11），用于发射脉冲激光，并将反映脉冲激光发射时间的信号发送至主控电路模块（21）；激光接收模块（12），用于接收从被检测区域反射回的脉冲激光，并将反映接收脉冲激光的时间的信号发送至主控电路模块（21）；旋转模块（13），用于通过旋转利用激光发射模块发射的脉冲激光扫描被监测区域中的各个位置，并将从被监测区域各个位置反射回的脉冲激光依次收集到所述激光接收模块（12）中；所述控制中心（2）包括，主控电路模块（21），用于接收激光发射模块（11）的发射脉冲激光的时间和激光接收模块（12）接收脉冲激光的时间，发送控制脉冲控制旋转模块（13）转动，获得距离和角度信息并发送给控制模块（22）；控制模块（22），设定移动物体在相应角度方向上的距离安全阈值，通过将接收到的主控电路模块（21）发送的距离和角度信息与安全阈值比较，并向信号灯警示模块（23）发送启动或关闭控制指令；信号灯警示模块（23），用于接收控制模块（22）发送的控制指令，启动时发光用于提醒监测目标（3）当前危险路况。...

【技术特征摘要】
1.用于危险路况提示的激光雷达系统，其特征在于，包括激光雷达监测装置（1）和控制中心（2），所述激光雷达监测装置（1）和控制中心（2）连接；所述激光雷达监测装置（1）包括：激光发射模块（11），用于发射脉冲激光，并将反映脉冲激光发射时间的信号发送至主控电路模块（21）；激光接收模块（12），用于接收从被检测区域反射回的脉冲激光，并将反映接收脉冲激光的时间的信号发送至主控电路模块（21）；旋转模块（13），用于通过旋转利用激光发射模块发射的脉冲激光扫描被监测区域中的各个位置，并将从被监测区域各个位置反射回的脉冲激光依次收集到所述激光接收模块（12）中；所述控制中心（2）包括，主控电路模块（21），用于接收激光发射模块（11）的发射脉冲激光的时间和激光接收模块（12）接收脉冲激光的时间，发送控制脉冲控制旋转模块（13）转动，获得距离和角度信息并发送给控制模块（22）；控制模块（22），设定移动物体在相应角度方向上的距离安全阈值，通过将接收到的主控电路模块（21）发送的距离和角度信息与安全阈值比较，并向信号灯警示模块（23）发送启动或关闭控制指令；信号灯警示模块（23），用于接收控制模块（22）发送的控制指令，启动时发光用于提醒监测目标（3）当前危险路况。2.根据权利要求1所述的用于危险路况提示的激光雷达系统，其特征在于，所述激光雷达监测装置（1）还包括红外线探测器（14），所述红外线探测器（14）用于通过热电元件监测目标区域内人体的存在或移动，并将监测结果发送到控制模块（22）。3.根据权利要求1所述的用于危险路况提示的激光雷达系统，其特征在于，所述控制中心（2）还包括调频广播发送模块（24），所述调频广播发送模块（24）用于接收控制模块（22）的指令...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宇，游迪，赵静，朱建中，王晓维，
申请(专利权)人：成都希德电子信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51