CN109697847A - 一种车辆距离检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种车辆距离检测系统和方法，其中，该系统包括：车速传感器阵列，用于采集车辆行驶时所产生的感测信号，记录任一车速传感器采集到感测信号的时间戳；信号处理器，用于接收至少两个车速传感器分别发送的采集到第一车辆引发的第一感测信号时的时间戳，根据上述车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳以及传感器之间的距离计算第一车辆的行驶速度；接收上述车速传感器的其中一个或任意一个车速传感器采集到第二车辆引发的第二感测信号时的时间戳，根据该车速传感器采集到第一感测信号时的时间戳与采集到第二感测信号时的时间戳的绝对差值以及第一车辆的行驶速度计算这两辆车之间的距离。本发明实施例方案能够智能地测量行驶车辆之间的距离。

Description

一种车辆距离检测系统和方法

技术领域

本发明涉及交通电子技术领域，尤其涉及一种车辆距离检测系统和方法。

背景技术

当前，随着城市化进程的加快以及人们生活水平的提高，很多大城市的机动车保有量呈逐年增长的趋势，使得交通负荷急剧增长，由此容易引发交通事故。然而，对城市交通进行科学的管理和控制是解决城市交通拥堵问题的有效途径之一。

交通事故频发是制约着交通运行效率的关键性因素，也严重威胁着人们的人身安全。在实践中发现，追尾是交通事故中最常出现的一种。驾驶者一般是通过肉眼观察与前方车辆的距离，很可能因为前方车辆有突发情况如急刹车等导致反应不及而导致追尾。因此，如何智能地监测行驶车辆之间的距离是一个非常值得研究的技术课题。

发明内容

本发明实施例提供了一种车辆距离检测系统和方法，能够智能地测量出行驶车辆之间的距离，有助于降低交通事故发生率。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

本发明实施例第一方面提供一种车辆距离检测系统，包括：

车速传感器阵列，设置于入口车道的车辆检测区域的路面上，用于采集车辆在所述车辆检测区域内行驶时所产生的感测信号，并记录任一车速传感器采集到感测信号时的时间戳，其中，所述车辆检测区域为所述入口车道上预先划定的车道段所形成的区域；

信号处理器，与所述车速传感器阵列连接，用于接收所述车速传感器阵列中的至少两个车速传感器发送的采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号和所述至少两个车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳，根据所述至少两个车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳以及所述至少两个车速传感器之间的距离，计算所述第一车辆的行驶速度；

所述信号处理器，还用于接收所述至少两个车速传感器中的其中一个或任意一个车速传感器采集到第二车辆经过所产生的第二感测信号时的时间戳，并根据该车速传感器采集到第一感测信号时的时间戳与该车速传感器采集到第二感测信号时的时间戳的绝对差值以及所述第一车辆的行驶速度，计算所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述信号处理器，还用于检测所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离是否处于预设安全距离范围内，如果检测到所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离不在所述预设安全距离范围内，向所述第二车辆发送报警信息。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述车辆距离检测系统还包括多个车辆标识接收器，设置于所述车辆检测区域的路面上，与所述车速传感器阵列中的车速传感器一对一连接，用于接收车辆在所述车辆检测区域内行驶时发出的车辆标识信息，并将所述车辆标识信息发送至对应的车速传感器，所述车辆标识信息用于指示车辆的身份。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述车速传感器阵列具体用于采集车辆在所述车辆检测区域内行驶时所产生的感测信号，并记录任一车速传感器采集到感测信号时的时间戳，以及接收车辆标识接收器发送的车辆标识信息；

所述信号处理器具体用于接收所述车速传感器阵列中的至少两个车速传感器发送的采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号、所述第一车辆的车辆标识信息以及所述至少两个车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳，并根据所述至少两个车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳和所述至少两个车速传感器之间的距离计算与所述第一车辆的行驶速度；

所述信号处理器还具体用于接收所述至少两个车速传感器中的其中一个或任意一个车速传感器采集到第二车辆经过时所产生的第二感测信号时的时间戳以及所述第二车辆的车辆标识信息，并根据该车速传感器采集到第一感测信号时的时间戳与该车速传感器采集到第二感测信号时的时间戳的绝对差值以及所述第一车辆的行驶速度，计算所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述车速传感器阵列中的任意两个相邻车速传感器之间的距离相等；或者，沿所述入口车道的行驶方向，所述车速传感器阵列中的两个相邻车速传感器之间的间距逐渐减小；或者，沿所述入口车道的行驶方向，所述车速传感器阵列中的两个相邻车速传感器之间的间距逐渐增大。

本发明实施例第二方面提供一种车辆距离检测方法，包括：

车辆距离检测系统利用车速传感器阵列采集车辆在入口车道的车辆检测区域内行驶时所产生的感测信号，并记录任一车速传感器采集到感测信号时的时间戳，其中，所述车辆检测区域为所述入口车道上预先划定的车道段所形成的区域，所述车速传感器阵列设置于所述车辆检测区域的路面上；

所述车辆距离检测系统根据所述车速传感器阵列中的至少两个车速传感器分别采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号时的时间戳以及所述至少两个车速传感器之间的距离，计算所述第一车辆的行驶速度；

所述车辆距离检测系统根据所述至少两个车速传感器中的其中一个或任意一个车速传感器采集到第二车辆经过所产生的第二感测信号时的时间戳与该车速传感器采集到第一感测信号时的时间戳的绝对差值以及所述第一车辆的行驶速度，计算所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述车辆距离检测方法还包括：

所述车辆距离检测系统检测所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离是否处于预设安全距离范围内，如果检测到所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离不在所述预设安全距离范围内，向所述第二车辆发送报警信息。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述车辆距离检测方法还包括：

所述车辆距离检测系统接收车辆在所述车辆检测区域内行驶时发出的车辆标识信息，所述车辆标识信息用于指示车辆的身份；

其中，所述车辆距离检测系统根据所述车速传感器阵列中的至少两个车速传感器分别采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号时的时间戳以及所述至少两个车速传感器之间的距离，计算所述第一车辆的行驶速度，包括：

所述车辆距离检测系统根据接收到的第一车辆的车辆标识信息确定所述车速传感器阵列中采集到由所述第一车辆经过所产生的第一感测信号的至少两个车速传感器，并利用所述至少两个车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳和所述至少两个车速传感器之间的距离计算所述第一车辆的行驶速度。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述车辆距离检测系统接收车辆在所述车辆检测区域内行驶时发出的车辆标识信息，包括：

所述车辆距离检测系统利用所述车速传感器阵列接收车辆在所述车辆检测区域内行驶时发出的车辆标识信息。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述车速传感器阵列包括的车速传感器为地磁式传感器、压电式传感器、光电式传感器以及电容式传感器中的至少一种。

由上可见，本发明实施例在一入口车道上预先划定的车道段设置车辆检测区域，并在车辆检测区域的路面上安装车速传感器阵列，车辆距离检测系统利用车速传感器阵列采集车辆在车辆检测区域内行驶时所产生的感测信号，并记录任一车速传感器采集到感测信号时的时间戳，根据车速传感器阵列中的至少两个车速传感器分别采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号时的时间戳以及预先存储的上述至少两个车速传感器之间的距离，计算出第一车辆的行驶速度，并根据上述至少两个车速传感器中的其中一个或任意一个车速传感器采集到第二车辆经过所产生的第二感测信号时的时间戳与该车速传感器采集到第一感测信号时的时间戳的绝对差值以及第一车辆的行驶速度，计算出第一车辆与第二车辆之间的距离。这样就使得车辆在车辆检测区域内行驶的过程中不仅能够获取到车辆当前的行驶速度，还能知晓与前后车辆之间的距离，从而可以为进一步调节车辆的行驶速度以及管控前后车辆的车距奠定了一定的基础。通过获取前一车辆的行驶速度和前后车辆通过同一传感器的时间差来智能地测量出前后行驶车辆之间的距离，从而能够实现合理化管控交通的运行，可有助于降低追尾等交通事故的发生率，进而有助于提高车辆的通行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种车辆距离检测系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种平面交叉路口的布局示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种平面交叉路口的布局示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种车辆距离检测系统的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种车速传感器阵列的布局示意图；

图6是本发明实施例提供的一种车辆距离检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种车辆距离检测系统和方法，能够智能地测量出行驶车辆之间的距离，有助于降低交通事故发生率。以下将结合附图进行详细描述。

实施例一

请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种车辆距离检测系统的结构示意图。如图1所示，该车辆距离检测系统可以包括车速传感器阵列10和信号处理器20，其中：

车速传感器阵列10，设置于入口车道的车辆检测区域的路面上，用于采集车辆在该车辆检测区域内行驶时所产生的感测信号，并记录任一车速传感器采集到感测信号时的时间戳，其中，该车辆检测区域为入口车道上预先划定的车道段所形成的区域；

信号处理器20，与车速传感器阵列10连接，用于接收车速传感器阵列10中的至少两个车速传感器分别发送的采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号和上述至少两个车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳，根据上述至少两个车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳以及上述至少两个车速传感器之间的距离，计算第一车辆的行驶速度；

信号处理器20，还用于接收上述至少两个车速传感器中的其中一个或任意一个车速传感器采集到第二车辆经过所产生的第二感测信号时的时间戳，并根据该车速传感器采集到第一感测信号时的时间戳与该车速传感器采集到第二感测信号时的时间戳的绝对差值以及第一车辆的行驶速度，计算第一车辆与第二车辆之间的距离。

其中，某一入口车道上的车辆检测区域可以是固定不变的，也可以是可变化的(如限定车辆检测区域的两条临界线可以变动)，该车辆检测区域的长度和/或宽度可以根据实际需求和具体场景来进行调整。车速传感器阵列10设置于车辆检测区域的路面上，车速传感器阵列10包括至少两个车速传感器。具体的，车速传感器阵列10中的其中一个或任意一个车速传感器可以被部分或者全部掩埋于该车辆检测区域的路面之下；或者，车速传感器阵列10中的其中一个或任意一个车速传感器可以被贴装于该车辆检测区域的道路表面。车速传感器阵列10中的车速传感器可以通过有线方式和/或无线方式与信号处理器20建立通信连接，其中，无线方式可以包括但不限于基于射频的通信方式、基于红外的通信方式、基于微波的通信方式、基于雷达的通信方式以及基于光保真(Light Fidelity，LiFi)的通信方式等中的至少一种。

本发明实施例中设置了车辆检测区域的平面交叉路口可如图2或图3举例所示，其中，图2和图3所示的平面交叉路口是以某些入口道/出口道与路口之间设置有人行横道，而另一些入口道/出口道与路口之间未设置人行横道为例的。在实际应用中，有些平面交叉路口的部分或全部入口道/出口道与路口之间可设置有人行横道，有些平面交叉路口的部分或全部入口道/出口道与路口之间可不设置有人行横道。图2和图3中是以十字形平面交叉路口为例的，然而平面交叉路口也还可能是T字形的平面交叉路口或是其它形状的平面交叉路口，本发明实施例不作限定。

其中，平面交叉路口的入口道也可以称之为进口道。平面交叉路口的一条入口道可包括一条或多条入口车道，入口车道也可称为进口车道。平面交叉路口的出口道也可以称之为下游道。平面交叉路口的一条出口道可包括一条或多条出口车道，出口车道也可称为下游车道。本发明实施例的相关附图中主要是以入口道位于相应出口道右侧为例的，而有些国家的入口道也可能是位于相应出口道的左侧，对于这样的情况可依此类推。可以理解的是，入口道和出口道的定义是相对路口而言的，一个平面交叉路口的入口道可以为下一个平面交叉路口的出口道，而一个平面交叉路口的出口道可以为下一个平面交叉路口的入口道。

在图2中，平面交叉路口的车道(如入口车道、出口车道)上的车辆检测区域设置于路口安全线与停车线之间，即车辆检测区域为车道上的路口安全线与停车线划定的车道段所形成的区域。其中，平面交叉路口的车道的路口安全线是指与路口相邻或交汇的车道边界线，或者是指与人行横道相邻或交汇的车道边界线。相对于入口车道的行驶方向，该入口车道的停车线可设置在该入口车道的路口安全线之后。在传统技术中，入口车道的停车线一般都是设置在该入口车道的路口安全线位置的，即将停车线和路口安全线在空间位置上合二为一。本发明某些实施例中，主要以相对于入口车道的行驶方向，该入口车道的停车线设置在该入口车道的路口安全线之后为例来探讨，也就是说本发明某些实施例的方案突破了将停车线设置在入口车道的路口安全线位置的惯性思维，大胆创新的将入口车道的停车线和路口安全线在空间位置上分离，入口车道的停车线相对于该入口车道的路口安全线向后移，进而形成全新的停车线布局方式。其中，可以将入口车道的路口安全线与停车线之间划定的车道段称为该入口车道的车辆检测区域，入口车道的车辆检测区域也可看作预加速区域，入口车道的停车线可看作是相应车辆检测区域的入口端线(或第一临界线)，入口车道的路口安全线可看作是相应车辆检测区域的出口端线(或第二临界线)。这里将入口车道的预加速区域作为车辆检测区域可以检测出在该区域内通行的各车辆的车速，进而可以掌握各车辆通过平面交叉路口时的车速，以便为在平面交叉路口监控车辆的通行车速、通行时长和/或通行车流量等奠定了相应的基础。例如，在车辆检测区域检测车辆的车速是否达到通过路口所要求的最低车速，如果没有达到，可以进行拍照取证或输出提示信息给司机要求加速等后续操作。要求车辆以一定的车速通过平面交叉路口能够较大缩短车辆通过路口所需的时长，增加通过路口的车流量，从而有利于提高平面交叉路口处车辆的通行效率，缓解交通拥堵的状况。此外，在检测出车辆的车速后还可以测量出前后车辆之间的车距，从而可以进一步估算出车辆检测区域内的车流量，进而可以为控制平面交叉路口的红绿灯点亮时长奠定相应的基础；也可以为管控车辆间的距离奠定相应的基础，控制车距在安全范围内，尽量减少追尾事故的发生。可以理解的是，入口车道的停车线的设置位置可以是相对固定的，即入口车道的路口安全线与该入口车道的停车线之间的间距可相对固定，此时，该入口车道的车辆检测区域固定不变。当然也可基于环境因素和场景需要等因素对入口车道的停车线的设置位置进行相适应性的调整，此时，该入口车道的车辆检测区域是可变的。

在图3中，入口车道上的车辆检测区域设置于该入口车道上的某一车道段(如该入口车道的中间部分的车道段)之间，这里是以入口车道上的第一临界线与第二临界线划定的车道段所形成的区域构成车辆检测区域，即第一临界线看作为该车辆检测区域的入口端线，第二临界线看作为该车辆检测区域的出口端线。入口车道的第一临界线和第二临界线的设置位置可以是相对固定的，即入口车道的第一临界线和第二临界线之间的间距可相对固定，此时，该入口车道的车辆检测区域固定不变。当然也可基于环境因素和场景需要等因素对入口车道的第一临界线和/或第二临界线的设置位置进行相适应性的调整，此时，该入口车道的车辆检测区域是可变的。相对于入口车道的行驶方向而言，第一临界线设置于第二临界线之后。例如，将入口车道上的某一长度的车道段设置为车辆检测区域，在该车辆检测区域内检测车辆的车速是否超过该区域所允许的最高车速，如果超过，可以进行超速拍照取证或输出提示信息给司机要求减速等后续操作。要求车辆以较低的车速通过某路段能够提高车辆通行时的安全可控性，尤其在靠近学校的某些路段进行限速能够有助于减少交通事故的发生。此外，在检测出车辆的车速后还可以测量出前后车辆之间的车距，从而可以进一步估算出车辆检测区域内的车流量，进而可以合理化管理和控制某一路段上的车速和车流量奠定相应的基础，也可以为管控车辆间的距离奠定相应的基础，控制车距在安全范围内，尽量减少追尾事故的发生。

另外，入口车道上的车辆检测区域的第一临界线和第二临界线可以采用标线或点亮等方式来显示。例如，可以在车道上设置若干排灯，被点亮的两排灯形成第一临界线和第二临界线。

可选的，车速传感器阵列10中的车速传感器可以包括但不限于地磁式传感器、压电式传感器(如重力传感器)、光电式传感器(如激光传感器、红外传感器等)以及电容式传感器等中的至少一种。具体的，当车辆在车辆检测区域内行驶时，在经过车速传感器时会使车速传感器产生感测信号，例如车辆在经过地磁式传感器时会使传感器周围的磁场发生改变，从而产生感测信号；车辆在经过压电式传感器时会使传感器感受到车辆施加在其上的压力，从而产生感测信号；车辆在经过光电式传感器时会使传感器感受到周围的光照强度发生变化从而产生感测信号，或者会使传感器在车辆经过时接收到反射回来的光信号而产生感测信号；车辆在经过电容式传感器时会使传感器感受到因车辆施加在其上的压力而引起的电容的变化，从而产生感测信号等等。车辆的行驶速度可以根据车速传感器直接或间接来获取，上述通过车速传感器在车辆行驶时产生的感测信号来获取车辆的行驶速度可以看作是间接获取车速的方式，而当车速传感器为能够直接测量出车速的速度传感器时，可以直接从传感器处读取车速的大小。

其中，车速传感器阵列10中的车速传感器在采集到车辆通行时所产生的感测信号同时，还可以记录下每一次采集到感测信号时的时间戳(或时间)。实际上，车辆在经过一个车速传感器(从覆盖该车速传感器到驶离该车速传感器)时是需要花费时间的，而不是即时完成的，因此，车速传感器采集到该车辆经过所产生的感测信号也是与车辆途径该车速传感器所花的时间相关联的，这里采集到感测信号时的时间戳(或时间)可以是采集到该感测信号的起始时间戳(或起始时间)，或采集到该感测信号的结束时间戳(或结束时间)，或采集到该感测信号的中间时间戳(或中间时间)等等。

本发明实施例中，车速传感器阵列10中的车速传感器可以通过自身和/或外部供电电路进行供电，具体的，车速传感器可以具有至少一块太阳能电池板，通过太阳能电池板将环境中的光信号转化为其工作所需的电能；和/或，车速传感器也可以具备至少一个电源接口，通过电源接口与外部供电电路进行连接，以使外部供电电路为车速传感器正常工作提供所需的电能。此外，信号处理器20也可以通过外部供电电路进行供电以维持正常工作所需的电能。

在一具体的实施方式中，在计算第一车辆的行驶速度时，信号处理器20具体可以用于接收车速传感器阵列10中的至少两个车速传感器发送的采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号和上述至少两个车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳，根据上述至少两个车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳的绝对差值和上述至少两个车速传感器之间的距离，计算该第一车辆的行驶速度。

其中，车速传感器阵列10中包括的各个车速传感器一经安装，其位置以及彼此之间的间距就固定好了，可以将各个车速传感器的位置和彼此之间的距离保存在信号处理器20中的存储单元中，或者可以保存在其他独立的存储器中，以便信号处理器20计算车辆的行驶速度时使用。车速传感器阵列10中的任一车速传感器在采集到感测信号的同时可以记录下采集到该感测信号的时间戳(或时间)。信号处理器20可以通过至少两个车速传感器采集到感测信号时的时间戳的绝对差值以及上述至少两个车速传感器彼此之间的距离来计算出车辆的行驶速度。例如，信号处理器20根据车速传感器阵列10中的某两个相邻车速传感器分别采集到某一车辆经过所产生的感测信号时的时间戳，计算出两者的时间差值Δt，并获取预先存储的这两个相邻车速传感器之间的距离L，根据计算公式v＝L/Δt得出该车辆的行驶速度，其中，v表示车辆的行驶速度。可以理解的是，当以时间戳的形式来表示采集到感测信号的时刻时，可以将时间戳转换为对应的时间再进行差值运算。另外，车速传感器阵列10中的车速传感器在向信号处理器20发送感测信号的同时还会默认发送自身的身份识别号，其中，车速传感器的身份识别号可以唯一标识车速传感器，不同车速传感器的身份识别号不同。信号处理器20通过车速传感器的身份识别号来确认车速传感器的身份，从而可以准确获取到对应车速传感器的位置以及与之相邻或相隔车速传感器之间的距离。

具体的，在利用至少两个车速传感器感知第一车辆的通行进而得出该车辆的行驶速度后，信号处理器20可以进一步根据该第一车辆的行驶速度以及上述至少两个车速传感器中的其中一个或任意一个车速传感器采集到下一车辆(即第二车辆)经过所产生的感测信号时的时间戳与先前该车速传感器采集到第一车辆经过所产生的感测信号时的时间戳之间的绝对差值来计算出这两辆车之间的距离大小。例如，车速传感器1和车速传感器2相邻设置，且沿入口车道的行驶方向，车速传感器2在前，车速传感器1在后。假设车速传感器1采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号时的时间为t1，车速传感器2采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号时的时间为t2，信号处理器20根据车速传感器1和车速传感器2分别采集到第一感测信号时的时间t1、t2以及车速传感器1与车速传感器2之间的距离L可以计算得出第一车辆的行驶速度为v＝L/(t2-t1)。进一步地，当有第二车辆经过时，车速传感器1采集到第二车辆经过所产生的第二感测信号时的时间为t3，车速传感器2采集到第二车辆经过所产生的第二感测信号时的时间为t4。信号处理器20可以利用第一车辆的行驶速度v以及车速传感器1采集到第一感测信号时的时间t1与车速传感器1采集到第二感测信号时的时间t3的绝对差值，计算出第一车辆与第二车辆之间的距离s＝v*(t3-t1)；或者，信号处理器20可以利用第一车辆的行驶速度v以及车速传感器2采集到第一感测信号时的时间t2与车速传感器2采集到第二感测信号时的时间t4的绝对差值，计算出第一车辆与第二车辆之间的距离s＝v*(t4-t2)。此外，信号处理器20还可以利用车速传感器1和车速传感器2分别采集到第二感测信号时的时间t3、t4以及车速传感器1与车速传感器2之间的距离计算出第二车辆的行驶速度。本发明实施例中涉及的车辆的行驶速度可以看作是车辆行驶时的平均速度，且车辆行驶时可以认为是匀速或趋于匀速行驶。

在一可行的实施方式中，信号处理器20，还可以用于检测第一车辆与第二车辆之间的距离是否处于预设安全距离范围内，如果检测到第一车辆与第二车辆之间的距离不在预设安全距离范围内，向第二车辆发送报警信息。

其中，信号处理器20中可以事先存储一个预设安全距离范围，如果得出的两辆车之间的距离不在该预设安全距离范围内，如两辆车的距离低于安全距离临界值，则表明这两辆车间距过短，有可能发生追尾，此时信号处理器20可以向后一车辆(即第二车辆)发出报警信息，以提醒第二车辆的驾驶者与前车距离过近，应调整行驶速度拉开与前车的距离，从而可以尽可能的减小追尾事故的发生率。为方便与第二车辆进行交互，信号处理器20可以事先与第二车辆建立无线通信连接，其连接方式可以包括但不限于基于射频的通信方式、基于红外的通信方式、基于微波的通信方式、基于雷达的通信方式以及基于光保真LiFi的通信方式等中的至少一种。

请参阅图4，该车辆距离检测系统还可以包括多个车辆标识接收器30，其中，多个车辆标识接收器30设置于车辆检测区域的路面上，与车速传感器阵列10中的车速传感器一对一连接，用于接收车辆在车辆检测区域内行驶时发出的车辆标识信息，并将车辆标识信息发送至对应的车速传感器，该车辆标识信息用于指示车辆的身份。

其中，一个车辆标识接收器30可以连接一个车速传感器，车辆标识接收器30可以设置在对应车速传感器的旁边位置。车辆上可以事先安装车辆标识发射器，在车辆行驶在车辆检测区域内时，车辆标识发射器可以实时发出当前车辆的用于表明身份的车辆标识信息，例如可以通过射频、微波等方式发射出车辆标识信息。车辆标识信息可以是车辆的电子车牌、车辆识别号码(Vehicle Identification Number，VIN)等，一个车辆标识信息可以唯一标识一辆汽车，不同汽车的车辆标识信息不同。

在一可选的实施方式中，车速传感器阵列10具体可以用于采集车辆在车辆检测区域内行驶时所产生的感测信号，并记录任一车速传感器采集到感测信号时的时间戳，以及接收车辆标识接收器30发送的车辆标识信息；

相应地，信号处理器20具体可以用于接收车速传感器阵列10中的至少两个车速传感器发送的采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号、第一车辆的车辆标识信息以及上述至少两个车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳，并根据上述至少两个车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳和上述至少两个车速传感器之间的距离计算与该第一车辆的行驶速度；

信号处理器20还具体可以用于接收上述至少两个车速传感器中的其中一个或任意一个车速传感器采集到第二车辆经过时所产生的第二感测信号时的时间戳以及第二车辆的车辆标识信息，并根据该车速传感器采集到第一感测信号时的时间戳与该车速传感器采集到第二感测信号时的时间戳的绝对差值以及第一车辆的行驶速度，计算第一车辆与第二车辆之间的距离。

其中，车辆在车辆检测区域内行驶时，车辆标识接收器30可以接收车辆发出的车辆标识信息，并将该车辆标识信息发送给连接着的车速传感器。同时，车速传感器还将采集车辆行驶时产生的感测信号，记录下采集到感测信号时的时间戳，并将采集到的感测信号、接收到的车辆标识信息以及采集到感测信号时的时间戳一并发送给信号处理器20，以使信号处理器20获取具有相同车辆标识信息对应的至少两个车速传感器，并根据这至少两个车速传感器采集到感测信号时的时间戳以及彼此之间的距离计算出与该车辆标识信息对应的车辆的行驶速度。通过设置车辆标识接收器30可以确定通行的车辆的身份信息，从而可以为准确获取到具体车辆的行驶速度和车距奠定基础。

本发明一些实施方式中，当车辆检测区域所包含的车道段为不可变道区域(即车辆在车辆检测区域内不可变道)时，两个相邻的车速传感器在一定时间内默认采集的是同一车辆行驶时所产生的感测信号，此时可以不需要设置车辆标识接收器30来接收车辆标识信息。而当车辆检测区域所包含的车道段为允许变道区域(即车辆在车辆检测区域内可以变道)时，两个相邻的车速传感器采集到的感测信号可能是由不同车辆所引起的，此时可以设置车辆标识接收器30来确认当前产生感测信号的车辆的身份。

可选的，车速传感器阵列10中的任意两个相邻车速传感器之间的距离相等；或者，沿入口车道的行驶方向，车速传感器阵列10中的两个相邻车速传感器之间的间距逐渐减小；或者，沿入口车道的行驶方向，车速传感器阵列10中的两个相邻车速传感器之间的间距逐渐增大。

具体的，车速传感器阵列10中的车速传感器在入口车道上的车辆检测区域内的排布可以如图5举例所示。车速传感器阵列10中的任意两个相邻车速传感器之间的间距相等或部分相等或互不相等。例如，车速传感器阵列10中的任意两个相邻车速传感器之间的间距可均为1米、1.5米、2米、2.5米、3米、5米或其他值。又如，沿入口车道的行驶方向，车速传感器阵列10中的两个相邻车速传感器之间的间距逐渐减小(即距离第一临界线越远的两个相邻车速传感器之间的间距越小)。或者，沿入口车道的行驶方向，车速传感器阵列10中的两个相邻车速传感器之间的间距逐渐增大(即距离第一临界线越远的两个相邻车速传感器之间的间距越大)。当然，车速传感器阵列10中的两个相邻车速传感器之间的间距也可能是随意变化的或是其他变化规律，而不一定呈现出上述举例的沿某方向逐渐减小或逐渐增大的变化规律。另外，一个入口道的不同入口车道上的第一临界线可以如图5所示位于同一水平线上，也可以位于不同的水平线上，本发明实施例不作限定。同理，一个入口道的不同入口车道上的第二临界线可以如图5所示位于同一水平线上，也可以位于不同的水平线上。其中，第一临界线和第二临界线分别为车辆检测区域的两条边界线。

在实际应用中，采用车速传感器阵列的好处在于，当其中一个车速传感器损坏而无法正常工作时将不会对车辆的车速测量产生不良影响，也就是说，即使某个或某些车速传感器无法工作仍能采用其他未损坏的车速传感器来正常进行车速的测量。

由上可见，本发明实施例在一入口车道上预先划定的车道段设置车辆检测区域，并在车辆检测区域的路面上安装车速传感器阵列，车辆距离检测系统利用车速传感器阵列采集车辆在车辆检测区域内行驶时所产生的感测信号，并记录任一车速传感器采集到感测信号时的时间戳，根据车速传感器阵列中的至少两个车速传感器分别采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号时的时间戳以及预先存储的上述至少两个车速传感器之间的距离，计算出第一车辆的行驶速度，并根据上述至少两个车速传感器中的其中一个或任意一个车速传感器采集到第二车辆经过所产生的第二感测信号时的时间戳与该车速传感器采集到第一感测信号时的时间戳的绝对差值以及第一车辆的行驶速度，计算出第一车辆与第二车辆之间的距离。这样就使得车辆在车辆检测区域内行驶的过程中不仅能够获取到车辆当前的行驶速度，还能知晓与前后车辆之间的距离，从而可以为进一步调节车辆的行驶速度以及管控前后车辆的车距奠定了一定的基础。通过获取前一车辆的行驶速度和前后车辆通过同一传感器的时间差来智能地测量出前后行驶车辆之间的距离，从而能够实现合理化管控交通的运行，可有助于降低追尾等交通事故的发生率，进而有助于提高车辆的通行效率。

实施例二

请参阅图6，本发明实施例还提供了一种车辆距离检测方法。其中，该车辆距离检测方法可以应用于实施例一所描述的车辆距离检测系统。如图6所示，该车辆距离检测方法可以包括以下步骤：

610、车辆距离检测系统利用车速传感器阵列10采集车辆在入口车道的车辆检测区域内行驶时所产生的感测信号，并记录任一车速传感器采集到感测信号时的时间戳。

其中，车辆检测区域为入口车道上预先划定的车道段所形成的区域，车速传感器阵列10可以设置于该车辆检测区域的路面上，具体的，车速传感器阵列10中的其中一个或任意一个车速传感器可以被部分或者全部掩埋于该车辆检测区域的路面之下；或者，车速传感器阵列10中的其中一个或任意一个车速传感器可以被贴装于该车辆检测区域的道路表面。可选的，入口车道上的车辆检测区域可以是固定不变的，也可以是可变化的(如限定车辆检测区域的两条临界线可以变动)，该车辆检测区域的长度和/或宽度可以根据实际需求和具体场景来进行调整。

620、车辆距离检测系统根据车速传感器阵列10中的至少两个车速传感器分别采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号时的时间戳以及上述至少两个车速传感器之间的距离，计算第一车辆的行驶速度。

630、车辆距离检测系统根据上述至少两个车速传感器中的其中一个或任意一个车速传感器采集到第二车辆经过所产生的第二感测信号时的时间戳与该车速传感器采集到第一感测信号时的时间戳的绝对差值以及第一车辆的行驶速度，计算第一车辆与第二车辆之间的距离。

可选的，车速传感器阵列10中的车速传感器可以包括但不限于地磁式传感器、压电式传感器、光电式传感器以及电容式传感器等中的至少一种。

其中，当车速传感器阵列10中的任一车速传感器采集到感测信号的同时可以记录下采集到该感测信号时的时间戳(或时间)。这里采集到感测信号时的时间戳(或时间)可以是采集到该感测信号的起始时间戳(或起始时间)，或采集到该感测信号的结束时间戳(或结束时间)，或采集到该感测信号的中间时间戳(或中间时间)等等。此外，各个车速传感器的位置以及任意两个车速传感器之间的距离是固定不变的，且可以预先获知并存储好。

举例来说，在车辆检测区域的A位置设置有车速传感器1，B位置设置有车速传感器2，当第一车辆在车辆检测区域内从A位置向B位置行驶时，第一车辆在途径A位置时，通过车速传感器1采集到感测信号，并记录下采集到感测信号时的时间戳t1，第一车辆在途径B位置时，通过车速传感器2采集到感测信号，并记录下采集到感测信号时的时间戳t2。车辆距离检测系统利用车速传感器1和车速传感器2分别采集到感测信号时的时间戳t1、t2通过转换运算和差值运算得出绝对差值Δt，并获取预先存储的车速传感器1和车速传感器2两者之间的距离L，根据计算公式v＝L/Δt得出第一车辆的行驶速度，其中，v表示车辆的行驶速度。进一步，当第二车辆在车辆检测区域内从A位置向B位置行驶时，第二车辆在途径A位置时，通过车速传感器1采集到感测信号，并记录下采集到感测信号时的时间戳t3，第二车辆在途径B位置时，通过车速传感器2采集到感测信号，并记录下采集到感测信号时的时间戳t4。车辆距离检测系统根据车速传感器1采集到第一车辆经过产生的感测信号时的时间戳t1与车速传感器1采集到第二车辆经过产生的感测信号时的时间戳t3，通过转换运算和差值运算得出绝对差值，再根据第一车辆的行驶速度即可得出第一车辆与第二车辆的距离。同理，也可以依据车速传感器2采集到第一车辆经过产生的感测信号时的时间戳t2与车速传感器2采集到第二车辆经过产生的感测信号时的时间戳t4来计算上述两辆车的距离。

可选的，图6所描述的车辆距离检测方法还可以包括以下步骤：

61)车辆距离检测系统检测第一车辆与第二车辆之间的距离是否处于预设安全距离范围内，如果检测到第一车辆与第二车辆之间的距离不在预设安全距离范围内，向第二车辆发送报警信息。

具体的，车辆距离检测系统可以将第一车辆与第二车辆之间的距离与事先存储的预设安全距离范围中的安全距离临界值进行比较，如果第一车辆与第二车辆之间的距离小于安全距离临界值，可以向第二车辆发出报警信息，以提醒第二车辆的驾驶者与前车距离过近，应调整行驶速度拉开与前车的距离，从而可以尽可能的减小追尾事故的发生率。为方便与第二车辆进行交互，车辆距离检测系统可以事先与第二车辆建立无线通信连接，其连接方式可以包括但不限于基于射频的通信方式、基于红外的通信方式、基于微波的通信方式、基于雷达的通信方式以及基于光保真LiFi的通信方式等中的至少一种。

可选的，图6所描述的车辆距离检测方法还可以包括以下步骤：

62)车辆距离检测系统接收车辆在车辆检测区域内行驶时发出的车辆标识信息，该车辆标识信息用于指示车辆的身份；

相应地，步骤620车辆距离检测系统根据车速传感器阵列10中的至少两个车速传感器分别采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号时的时间戳以及上述至少两个车速传感器之间的距离，计算第一车辆的行驶速度的具体实施方式可以包括以下步骤：

63)车辆距离检测系统根据接收到的第一车辆的车辆标识信息确定车速传感器阵列10中采集到由该第一车辆经过所产生的第一感测信号的至少两个车速传感器，并利用上述至少两个车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳和上述至少两个车速传感器之间的距离计算与该第一车辆的行驶速度。

其中，车辆标识信息可以是车辆的电子车牌、车辆识别号码VIN等，一个车辆标识信息可以唯一标识一辆汽车，不同汽车的车辆标识信息不同。可选的，车辆距离检测系统可以利用车速传感器阵列10直接接收车辆在车辆检测区域内行驶时发出的车辆标识信息；或者可以利用车速传感器阵列10间接接收车辆发出的车辆标识信息，具体的，可以在车辆检测区域内设置多个车辆标识接收器30，一个车辆标识接收器30可以连接一个车速传感器，车辆标识接收器30用于接收车辆发出的车辆标识信息，并将该车辆标识信息发给对应的车速传感器，以使得车辆距离检测系统在接收到任一车速传感器采集到的感测信号的同时还能接收到该车速传感器发送的车辆标识信息。

由于车辆在车辆检测区域内行驶时可能会进行变道，在车辆较多的情况下，车辆距离检测系统接收到不同车速传感器发送来的车辆标识信息可能是不同的，因此，可以通过车辆标识信息来确定出采集到由同一车辆产生的感测信号的至少两个车速传感器，从而可以获取上述至少两个车速传感器采集到感测信号时的时间戳，通过计算上述至少两个车速传感器采集到感测信号时的时间戳的绝对差值，并结合预先存储的上述至少两个车速传感器之间的距离来得出该车辆标识信息对应的车辆的行驶速度。

可以理解的是，当车辆检测区域所包含的车道段为不可变道区域(即车辆在车辆检测区域内不可变道)时，两个相邻的车速传感器在一定时间内默认采集的是同一车辆行驶时所产生的感测信号，此时可以无需获取车辆标识信息来确定车辆的身份。而当车辆检测区域所包含的车道段为允许变道区域(即车辆在车辆检测区域内可以变道)时，两个相邻的车速传感器采集到的感测信号可能是由不同车辆所引起的，此时可以获取车辆标识信息来确认当前产生感测信号的车辆的身份，从而可以为准确获取到具体车辆的行驶速度和车距奠定了基础。

可见，本发明实施例在一入口车道上预先划定的车道段设置车辆检测区域，并在车辆检测区域的路面上安装车速传感器阵列，车辆距离检测系统利用车速传感器阵列采集车辆在车辆检测区域内行驶时所产生的感测信号，并记录任一车速传感器采集到感测信号时的时间戳，根据车速传感器阵列中的至少两个车速传感器分别采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号时的时间戳以及预先存储的上述至少两个车速传感器之间的距离，计算出第一车辆的行驶速度，并根据上述至少两个车速传感器中的其中一个或任意一个车速传感器采集到第二车辆经过所产生的第二感测信号时的时间戳与该车速传感器采集到第一感测信号时的时间戳的绝对差值以及第一车辆的行驶速度，计算出第一车辆与第二车辆之间的距离。这样就使得车辆在车辆检测区域内行驶的过程中不仅能够获取到车辆当前的行驶速度，还能知晓与前后车辆之间的距离，从而可以为进一步调节车辆的行驶速度以及管控前后车辆的车距奠定了一定的基础。通过获取前一车辆的行驶速度和前后车辆通过同一传感器的时间差来智能地测量出前后行驶车辆之间的距离，从而能够实现合理化管控交通的运行，可有助于降低追尾等交通事故的发生率，进而有助于提高车辆的通行效率。

需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例系统中的功能模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

以上对本发明实施例公开的一种车辆距离检测系统和方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种车辆距离检测系统，其特征在于，包括：

车速传感器阵列，设置于入口车道的车辆检测区域的路面上，用于采集车辆在所述车辆检测区域内行驶时所产生的感测信号，并记录任一车速传感器采集到感测信号时的时间戳，其中，所述车辆检测区域为所述入口车道上预先划定的车道段所形成的区域；

信号处理器，与所述车速传感器阵列连接，用于接收所述车速传感器阵列中的至少两个车速传感器发送的采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号和所述至少两个车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳，根据所述至少两个车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳以及所述至少两个车速传感器之间的距离，计算所述第一车辆的行驶速度；

所述信号处理器，还用于接收所述至少两个车速传感器中的其中一个或任意一个车速传感器采集到第二车辆经过所产生的第二感测信号时的时间戳，并根据该车速传感器采集到第一感测信号时的时间戳与该车速传感器采集到第二感测信号时的时间戳的绝对差值以及所述第一车辆的行驶速度，计算所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离。

2.根据权利要求1所述的车辆距离检测系统，其特征在于，所述信号处理器，还用于检测所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离是否处于预设安全距离范围内，如果检测到所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离不在所述预设安全距离范围内，向所述第二车辆发送报警信息。

3.根据权利要求1所述的车辆距离检测系统，其特征在于，还包括多个车辆标识接收器，设置于所述车辆检测区域的路面上，与所述车速传感器阵列中的车速传感器一对一连接，用于接收车辆在所述车辆检测区域内行驶时发出的车辆标识信息，并将所述车辆标识信息发送至对应的车速传感器，所述车辆标识信息用于指示车辆的身份。

4.根据权利要求3所述的车辆距离检测系统，其特征在于，所述车速传感器阵列具体用于采集车辆在所述车辆检测区域内行驶时所产生的感测信号，并记录任一车速传感器采集到感测信号时的时间戳，以及接收车辆标识接收器发送的车辆标识信息；

所述信号处理器具体用于接收所述车速传感器阵列中的至少两个车速传感器发送的采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号、所述第一车辆的车辆标识信息以及所述至少两个车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳，并根据所述至少两个车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳和所述至少两个车速传感器之间的距离计算所述第一车辆的行驶速度；

所述信号处理器还具体用于接收所述至少两个车速传感器中的其中一个或任意一个车速传感器采集到第二车辆经过时所产生的第二感测信号时的时间戳以及所述第二车辆的车辆标识信息，并根据该车速传感器采集到第一感测信号时的时间戳与该车速传感器采集到第二感测信号时的时间戳的绝对差值以及所述第一车辆的行驶速度，计算所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的车辆距离检测系统，其特征在于，所述车速传感器阵列中的任意两个相邻车速传感器之间的距离相等；或者，沿所述入口车道的行驶方向，所述车速传感器阵列中的两个相邻车速传感器之间的间距逐渐减小；或者，沿所述入口车道的行驶方向，所述车速传感器阵列中的两个相邻车速传感器之间的间距逐渐增大。

6.一种车辆距离检测方法，其特征在于，包括：

车辆距离检测系统利用车速传感器阵列采集车辆在入口车道的车辆检测区域内行驶时所产生的感测信号，并记录任一车速传感器采集到感测信号时的时间戳，其中，所述车辆检测区域为所述入口车道上预先划定的车道段所形成的区域，所述车速传感器阵列设置于所述车辆检测区域的路面上；

所述车辆距离检测系统根据所述车速传感器阵列中的至少两个车速传感器分别采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号时的时间戳以及所述至少两个车速传感器之间的距离，计算所述第一车辆的行驶速度；

所述车辆距离检测系统根据所述至少两个车速传感器中的其中一个或任意一个车速传感器采集到第二车辆经过所产生的第二感测信号时的时间戳与该车速传感器采集到第一感测信号时的时间戳的绝对差值以及所述第一车辆的行驶速度，计算所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离。

7.根据权利要求6所述的车辆距离检测方法，其特征在于，还包括：

所述车辆距离检测系统检测所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离是否处于预设安全距离范围内，如果检测到所述第一车辆与所述第二车辆之间的距离不在所述预设安全距离范围内，向所述第二车辆发送报警信息。

8.根据权利要求6所述的车辆距离检测方法，其特征在于，还包括：

所述车辆距离检测系统接收车辆在所述车辆检测区域内行驶时发出的车辆标识信息，所述车辆标识信息用于指示车辆的身份；

其中，所述车辆距离检测系统根据所述车速传感器阵列中的至少两个车速传感器分别采集到第一车辆经过所产生的第一感测信号时的时间戳以及所述至少两个车速传感器之间的距离，计算所述第一车辆的行驶速度，包括：

所述车辆距离检测系统根据接收到的第一车辆的车辆标识信息确定所述车速传感器阵列中采集到由所述第一车辆经过所产生的第一感测信号的至少两个车速传感器，并利用所述至少两个车速传感器分别采集到第一感测信号时的时间戳和所述至少两个车速传感器之间的距离计算所述第一车辆的行驶速度。

9.根据权利要求8所述的车辆距离检测方法，其特征在于，所述车辆距离检测系统接收车辆在所述车辆检测区域内行驶时发出的车辆标识信息，包括：

所述车辆距离检测系统利用所述车速传感器阵列接收车辆在所述车辆检测区域内行驶时发出的车辆标识信息。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的车辆距离检测方法，其特征在于，所述车速传感器阵列包括的车速传感器为地磁式传感器、压电式传感器、光电式传感器以及电容式传感器中的至少一种。