CN110689743A - 一种应用于道路上的故障检测与应急处理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种应用于道路上的故障检测与应急处理系统和方法，其中，该系统包括：路面式故障检测装置阵列，用于感知行车道上的通行车辆并获取通行车辆的行驶状态信息；信号控制器，用于在某一路面式故障检测装置检测出行车道上有故障发生时，确定故障严重等级，并控制该路面式故障检测装置发出与故障严重等级相对应的第一指示光信号，沿行车道的行驶方向，控制该路面式故障检测装置后方第一预设距离内的路面式故障检测装置发出与故障严重等级相对应的第二指示光信号。本申请实施例的技术方案能自动检测行驶在道路上的车辆发生的故障并及时通知后方的车辆避障，有助于提高交通的通行效率和安全性能。

Description

一种应用于道路上的故障检测与应急处理系统和方法

技术领域

本申请涉及交通电子技术领域，尤其涉及一种应用于道路上的故障检测与应急处理系统和方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，机动车保有量呈逐年增长的趋势，道路的运输压力随之增大，进而容易引发交通拥堵和交通事故频发等问题。因此，为了保证道路的运输效率，需要对道路进行故障检测并及时处理发现的故障。

然而在实践中发现，当车辆在道路上尤其是高速路上出现故障时，通常的做法是到达现场的交警人员将安全警示牌放置在事故车后一小段距离，而这种传统的做法存在一定的安全隐患，例如可能出现后方车辆驾驶员看不清楚警示牌，也可能出现后方车辆看见警示牌时已经不够车距进行刹车等状况，从而引发二次事故。因此，如何智能地检测出道路上发生的故障并及时警示后发车辆是一个非常值得研究的技术课题。

发明内容

本申请实施例提供了一种路面式故障检测装置、应用于道路上的故障检测与应急处理系统和方法，能够自动检测行驶在道路上的车辆发生的故障并及时通知后方的车辆避障，有助于提高交通的通行效率和安全性能。

本申请实施例第一方面提供一种路面式故障检测装置，包括：主壳体、控制电路板、车辆监测节点、第一发光器件和第一保护罩，其中，所述控制电路板与所述车辆监测节点连接，所述车辆监测节点用于感知通行的车辆并获取通行车辆的行驶状态信息，所述主壳体的底面面积大于或等于所述主壳体的顶面面积；

其中，所述主壳体的第一侧面上设置有用于容纳所述第一发光器件的第一收容腔，所述第一保护罩罩盖于容纳了所述第一发光器件的所述第一收容腔的开口面，所述第一收容腔的开口面与所述第一保护罩之间配合形成密封防水结构，所述第一发光器件与所述控制电路板连接，所述第一发光器件所发出的光信号能够部分或全部穿透所述第一保护罩；

所述主壳体还设置有用于容纳所述控制电路板的第四收容腔。

可选的，第一发光器件可以是由若干个LED灯珠或者LED灯带或者石墨烯灯组成的。第一保护罩可以为钢化玻璃材料(例如钢化磨砂玻璃材料或钢化非磨砂玻璃材料)制成的保护罩；或者，第一保护罩可以为其他硬度较高的透明或半透明材质制成的保护罩。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述路面式故障检测装置还包括第二发光器件和第二保护罩，所述主壳体的第二侧面上设置有用于容纳所述第二发光器件的第二收容腔，所述第二保护罩罩盖于容纳了所述第二发光器件的所述第二收容腔的开口面，所述第二收容腔的开口面与所述第二保护罩之间配合形成密封防水结构，所述第二发光器件与所述控制电路板连接，且所述第一发光器件和所述第二发光器件分别独立受控于所述控制电路板，所述第二发光器件所发出的光信号能够部分或全部穿透所述第二保护罩；

其中，所述第一侧面与所述第二侧面为所述主壳体上的两个相对的侧面。

可选的，所述第一侧面和所述第二侧面的底边长度大于所述主壳体的另外两个侧面的底边长度。可选的，所述第一侧面和所述第二侧面的面积大于所述主壳体的另外两个侧面的面积。

可选的，第二发光器件可以是由若干个LED灯珠或者LED灯带或者石墨烯灯组成的。第二保护罩可以为钢化玻璃材料(例如钢化磨砂玻璃材料或钢化非磨砂玻璃材料)制成的保护罩；或者，第二保护罩可以为其他硬度较高的透明或半透明材质制成的保护罩。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述第四收容腔设置于所述主壳体的底面，所述路面式故障检测装置还包括底板，其中，所述底板罩盖于容纳了所述控制电路板的所述第四收容腔的开口面，所述第四收容腔的开口面与所述底板之间配合形成密封防水结构。

可选的，所述主壳体的底面可以为长方形或正方形。所述底板上还可以设置有用于对外走线的防水走线孔。可选的，容纳了所述控制电路板的所述第四收容腔内填充有防水密封胶泥。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述路面式故障检测装置还包括太阳能电池板和第三保护罩，所述主壳体的顶面上设置有用于容纳所述太阳能电池板的第三收容腔，所述第三保护罩罩盖于容纳了所述太阳能电池板的所述第三收容腔的开口面，所述第三收容腔的开口面与所述第三保护罩之间配合形成密封防水结构，外界环境中的光信号能够部分或全部穿透所述第三保护罩；所述太阳能电池板分别与所述控制电路板、所述车辆监测节点连接，用于为所述控制电路板和所述车辆监测节点提供电能。

可选的，第三保护罩可以为硬度较高、透光性较好(一般透光率为91％以上)的钢化玻璃材料制成的保护罩，最好的，第三保护罩为超白钢化玻璃材料制成的保护罩。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述路面式故障检测装置具有至少一个无线式和/或有线式电源输入接口，所述至少一个无线式和/或有线式电源输入接口分别与所述控制电路板、所述车辆监测节点耦合连接，通过所述至少一个无线式和/或有线式电源输入接口与外部供电电路连接，为所述控制电路板和所述车辆监测节点提供电能。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述第一发光器件能够在所述控制电路板的控制下发出允许通行光信号，所述第一发光器件还能够在所述控制电路板的控制下发出禁止通行光信号；

或者，所述第一发光器件能够在所述控制电路板的控制下发出允许通行光信号，所述第一发光器件还能够在所述控制电路板的控制下发出禁止通行光信号，所述第一发光器件还能够在所述控制电路板的控制下发出警示通行光信号。

例如，当车辆监测节点监测到道路上有车辆发生故障时，控制电路板控制第一发光器件发出禁止通行光信号(如第一发光器件发出红光)；当车辆监测节点监测到道路畅通无阻时，控制电路板控制第一发光器件发出允许通行光信号(如第一发光器件发出绿光)；当车辆监测节点监测到道路上的车辆行驶缓慢时，控制电路板控制第一发光器件发出警示通行光信号(如第一发光器件发出黄光)。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述第二发光器件能够在所述控制电路板的控制下发出允许通行光信号，所述第二发光器件还能够在所述控制电路板的控制下发出禁止通行光信号；

或者，所述第二发光器件能够在所述控制电路板的控制下发出允许通行光信号，所述第二发光器件还能够在所述控制电路板的控制下发出禁止通行光信号，所述第二发光器件还能够在所述控制电路板的控制下发出警示通行光信号。

例如，有两条行驶方向相反的行车道1和行车道2，当行车道1上发生故障时，在行车道2空闲的情况下，可以将行车道2上的路面式故障检测装置的第二发光器件发出允许通行光信号(如第二发光器件发出绿光)，从而使行车道1上的车辆从行车道2中通行；当行车道1上的故障解决后，可以将行车道2上的路面式故障检测装置的第二发光器件发出禁止通行光信号(如第二发光器件发出红光)，即行车道1上的车辆禁止从行车道2中通行；当第二发光器件的指示信号从允许通行向禁止通行过渡时，行车道2上的路面式故障检测装置的第二发光器件还可以发出警示通行光信号(如第二发光器件发出黄光)，对行车道1上待换道的车辆起到提示作用。这里的路面式故障检测装置即完成了一个双向交通信号灯的指示作用。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述车辆监测节点包括地磁式传感器、压电式传感器、光电式传感器、超声波传感器以及电容式传感器中的至少一种。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述车辆监测节点独立设置于所述主壳体的外部，或者所述车辆监测节点封装于所述主壳体的内部，或者所述车辆监测节点设置于所述主壳体的表面。

本申请一些实施例提供的路面式故障检测装置包括主壳体、控制电路板、车辆监测节点、第一发光器件和第一保护罩，其中，控制电路板与车辆监测节点连接，车辆监测节点用于感知通行的车辆并获取通行车辆的行驶状态信息，从而判断出是否有车辆发生故障，第一发光器件被设置在主壳体的一个侧面上，且第一发光器件与控制电路板连接并受控于控制电路板，使得在道路处于不同的交通状态下时第一发光器件可受控发出不同的指示光信号，例如当位于某一行车道上的车辆监测节点监测到有车辆发生故障或缓行时，控制电路板可以控制第一发光器件发出禁止通行或警示通行光信号，以提示后方车辆禁止在此行车道上前行，使得后方车辆可以提前换道来避开前方故障；当车辆监测节点监测到该行车道畅通无阻时，控制电路板可以控制第一发光器件发出允许通行光信号，则后方车辆可以在该行车道上正常前行。通过车辆监测节点自动监测道路上的交通状态，并经由第一发光器件发出的指示光信号指示后方车辆的通行，从而可以为车辆在道路上行驶时及时避障奠定一定的硬件基础，尤其将上述路面式故障检测装置应用于多事故发生路段，将会有助于提高交通的通行效率和安全性能。

本申请实施例第二方面提供一种应用于道路上的故障检测与应急处理系统，包括：

路面式故障检测装置阵列，设置于道路的行车道xi的地面上，其中，路面式故障检测装置i包括主壳体、控制电路板、车辆监测节点、第一发光器件和第一保护罩，其中，所述控制电路板与所述车辆监测节点连接，所述车辆监测节点用于感知所述行车道xi上的通行车辆，并获取通行车辆的行驶状态信息，所述主壳体的第一侧面上设置有用于容纳所述第一发光器件的第一收容腔，所述第一保护罩罩盖于容纳了所述第一发光器件的所述第一收容腔的开口面，所述第一收容腔的开口面与所述第一保护罩之间配合形成密封防水结构，所述第一发光器件与所述控制电路板连接，所述第一发光器件所发出的光信号能够部分或全部穿透所述第一保护罩；所述主壳体还设置有用于容纳所述控制电路板的第四收容腔；其中，所述路面式故障检测装置i为所述路面式故障检测装置阵列中的其中一个或任意一个路面式故障检测装置；

信号控制器，与所述路面式故障检测装置阵列连接，用于接收各个路面式故障检测装置分别发出的反馈信息，并解析各反馈信息，以确定所述各反馈信息中是否有故障反馈信息；

所述信号控制器，还用于在确定出有故障反馈信息时，根据所述故障反馈信息确定故障严重等级，并控制发送所述故障反馈信息的路面式故障检测装置的第一发光器件发出与所述故障严重等级相对应的第一指示光信号，以及沿所述行车道xi的行驶方向，控制发送所述故障反馈信息的路面式故障检测装置后方第一预设距离内的路面式故障检测装置的第一发光器件发出与所述故障严重等级相对应的第二指示光信号，其中，所述第一预设距离由所述故障严重等级来决定。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述信号控制器，还用于在确定出有故障反馈信息时，控制发送所述故障反馈信息的路面式故障检测装置后方从所述第一预设距离至第二预设距离内的路面式故障检测装置的第一发光器件发出与所述故障严重等级相对应的第三指示光信号，其中，所述第二预设距离由所述故障严重等级来决定。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述第一指示光信号为禁止通行光信号或警示通行光信号；

当所述第一指示光信号为禁止通行光信号时，所述第二指示光信号为禁止通行光信号或警示通行光信号；当所述第一指示光信号为警示通行光信号时，所述第二指示光信号也为警示通行光信号；

当所述第二指示光信号为禁止通行光信号时，所述第三指示光信号为禁止通行光信号或警示通行光信号；当所述第二指示光信号为警示通行光信号时，所述第三指示光信号为警示通行光信号或允许通行光信号。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述信号控制器，还用于在确定出所述各反馈信息中没有故障反馈信息时，控制所述路面式故障检测装置阵列中的各个路面式故障检测装置的第一发光器件均发出允许通行光信号。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述路面式故障检测装置i还包括第二发光器件和第二保护罩，所述主壳体的第二侧面上设置有用于容纳所述第二发光器件的第二收容腔，所述第二保护罩罩盖于容纳了所述第二发光器件的所述第二收容腔的开口面，所述第二收容腔的开口面与所述第二保护罩之间配合形成密封防水结构，所述第二发光器件与所述控制电路板连接，且所述第一发光器件和所述第二发光器件分别独立受控于所述控制电路板，所述第二发光器件所发出的光信号能够部分或全部穿透所述第二保护罩；

其中，所述第一侧面与所述第二侧面为所述主壳体上的两个相对的侧面。

本发明实施例第三方面提供一种应用于道路上的故障检测与应急处理方法，包括：

故障检测与应急处理系统利用路面式故障检测装置阵列感知道路的行车道xi上的通行车辆，并获取通行车辆的行驶状态信息，其中，所述路面式故障检测装置阵列设置于所述行车道xi的地面上；

所述故障检测与应急处理系统根据所述路面式故障检测装置阵列中感知到车辆的路面式故障检测装置获取的行驶状态信息，确定所述行车道xi上是否有故障发生；

所述故障检测与应急处理系统在确定出所述行车道xi上有故障发生时，根据所述获取的行驶状态信息确定故障严重等级，并控制所述感知到车辆的路面式故障检测装置发出与所述故障严重等级相对应的第一指示光信号，以及沿所述行车道xi的行驶方向，控制所述感知到车辆的路面式故障检测装置后方第一预设距离内的路面式故障检测装置发出与所述故障严重等级相对应的第二指示光信号，其中，所述第一预设距离由所述故障严重等级来决定。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第三方面中，所述方法还包括：

所述故障检测与应急处理系统在确定出所述行车道xi上有故障发生时，控制所述感知到车辆的路面式故障检测装置后方从所述第一预设距离至第二预设距离内的路面式故障检测装置发出与所述故障严重等级相对应的第三指示光信号，其中，所述第二预设距离由所述故障严重等级来决定。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第三方面中，所述第一指示光信号为禁止通行光信号或警示通行光信号；

当所述第一指示光信号为禁止通行光信号时，所述第二指示光信号为禁止通行光信号或警示通行光信号；当所述第一指示光信号为警示通行光信号时，所述第二指示光信号也为警示通行光信号；

当所述第二指示光信号为禁止通行光信号时，所述第三指示光信号为禁止通行光信号或警示通行光信号；当所述第二指示光信号为警示通行光信号时，所述第三指示光信号为警示通行光信号或允许通行光信号。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第三方面中，所述故障检测与应急处理系统根据所述获取的行驶状态信息确定故障严重等级，包括：

所述故障检测与应急处理系统将所述获取的行驶状态信息与预设模型数据进行匹配，确定所述获取的行驶状态信息中包括的行驶速度所属的预设速度区间，根据所属的预设速度区间确定所述获取的行驶状态信息对应的故障严重等级；或者，

所述故障检测与应急处理系统将所述获取的行驶状态信息与预设模型数据进行匹配，确定所述获取的行驶状态信息中包括的行驶时长所属的预设时长区间，根据所属的预设时长区间确定所述获取的行驶状态信息对应的故障严重等级。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第三方面中，所述方法还包括：

所述故障检测与应急处理系统在确定出所述行车道xi上没有故障发生时，控制所述路面式故障检测装置阵列中所有的路面式故障检测装置发出允许通行光信号。

本申请一些实施例在道路的行车道xi的路面上铺设由若干个路面式故障检测装置构成的路面式故障检测装置阵列，故障检测与应急处理系统利用路面式故障检测装置阵列感知并获取通行车辆的行驶状态信息，并对获取到的行驶状态信息进行解析，以确定该行车道xi上是否有故障发生(如车辆停驶或缓行等)，如果该行车道xi上有故障发生，则可以根据获取的行驶状态信息确定故障严重等级，并控制感知到故障的路面式故障检测装置发出与故障严重等级相对应的第一指示光信号，以及沿行车道xi的行驶方向，控制感知到车辆的路面式故障检测装置后方第一预设距离内的路面式故障检测装置发出与故障严重等级相对应的第二指示光信号。这样能够智能地对城市道路或高速公路上的交通故障进行实时监测，在监测到有故障发生时，通过故障严重等级来控制事故路段的路面式故障检测装置发出相应的指示光信号，从而能够及时通知后方的车辆，以使后方车辆提前减速或换道出行以避障。另外，将该系统应用于多事故发生路段，将会有助于提高交通的通行效率和安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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1a是本申请实施例提供的一种路面式故障检测装置的俯视结构示意图；

图1b是本申请实施例提供的图1a举例所示路面式故障检测装置的主壳体的俯视结构示意图；

图1c是本申请实施例提供的图1a举例所示路面式故障检测装置的正视结构示意图；

图2a和图2b是本申请实施例提供的几种平面交汇路口的布局示意图；

图3a是本申请实施例提供的另一种路面式故障检测装置的俯视结构示意图；

图3b是本申请实施例提供的图3a举例所示路面式故障检测装置的主壳体的俯视结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种路面式故障检测装置阵列的布局示意图；

图5a是本申请实施例提供的又一种路面式故障检测装置的俯视结构示意图；

图5b是本申请实施例提供的图5a举例所示路面式故障检测装置的主壳体的俯视结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种应用于道路上的故障检测与应急处理系统的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种具有故障检测功能的道路的布局示意图；

图8是本申请实施例提供的一种应用于道路上的故障检测与应急处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种路面式故障检测装置、应用于道路上的故障检测与应急处理系统和方法。

本申请说明书、权利要求书和附图中出现的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备未限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而并非用于描述特定的顺序。下面先对一些相关术语进行举例解释说明。

本申请实施例提供一种路面式故障检测装置10。

请参阅图1a～图1c，其中，图1a是本申请实施例提供的一种路面式故障检测装置的俯视结构示意图；图1b是本申请实施例提供的图1a举例所示路面式故障检测装置的主壳体的俯视结构示意图；图1c是本申请实施例提供的图1a举例所示路面式故障检测装置的正视结构示意图。

其中，路面式故障检测装置10可以包括：主壳体110、控制电路板(图中未示出)、车辆监测节点(图中未示出)、第一发光器件111和第一保护罩112，其中，控制电路板与车辆监测节点连接，车辆监测节点用于感知通行的车辆并获取通行车辆的行驶状态信息，主壳体110的底面面积大于或等于主壳体110的顶面面积；

其中，主壳体110的第一侧面上设置有用于容纳第一发光器件111的第一收容腔113，第一保护罩112罩盖于容纳了第一发光器件111的第一收容腔113的开口面，第一收容腔113的开口面与第一保护罩112之间配合形成密封防水结构，第一发光器件111与控制电路板连接，第一发光器件111所发出的光信号能够部分或全部穿透第一保护罩112；

主壳体110还设置有用于容纳控制电路板的第四收容腔(图中未示出)。

可选的，第一保护罩112可以为钢化玻璃材料(如钢化磨砂玻璃材料或钢化非磨砂玻璃材料)制成的保护罩，也可为其他硬度较高的透明或半透明材质制成的保护罩。

可选的，主壳体110的底面可以为长方形或正方形，或者其他规则/不规则形状等。

可选的，第四收容腔可以设置于主壳体110的底面，路面式故障检测装置10还可以包括底板，其中，底板罩盖于容纳了控制电路板的第四收容腔的开口面，第四收容腔的开口面与底板之间配合形成密封防水结构。

可选的，底板上还可以设置有用于对外走线的防水走线孔。

可选的，容纳了控制电路板的第四容纳腔内可以填充有防水密封胶泥。

可选的，车辆监测节点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)、超声波传感器以及电容式传感器等中的至少一种。其中，车辆监测节点用于感知在道路上行驶的车辆，且同时可以检测出车辆的行驶状态信息，其中，车辆的行驶状态信息可以包括但不限于车辆通过车辆监测节点时的行驶速度、行驶时长、行驶方向、行驶位置等等。具体的，当车辆在道路上行驶时，经过传感器时会使传感器发生信号变化，从而使传感器感知到有车辆通行。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；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；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，或者会使传感器在车辆经过时接收到反射回来的光信号；车辆在经过超声波传感器时会使传感器接收到反射回来的超声波信号；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等等。

可选的，车辆监测节点可以独立设置于主壳体110的外部，或者车辆监测节点可以封装于主壳体110的内部，或者车辆监测节点可以设置于主壳体110的表面。具体的，当车辆监测节点被设置于主壳体110的外部时，车辆监测节点可以位于主壳体110的旁边位置，且车辆监测节点与控制电路板之间可以通过底板上的防水走线孔来布线进行通信连接，此时，车辆监测节点可以被部分或全部掩埋于路面之下。当车辆监测节点被封装于主壳体110的内部时，车辆监测节点可以是被部分或全部封装于主壳体110内。当车辆监测节点被设置于主壳体110的表面时，车辆监测节点可以是被装贴于主壳体110的其中一个或任意一个侧面，或者被装贴于主壳体110的顶面上。

本申请实施例中，第一发光器件111能够在控制电路板的控制下发出允许通行光信号，第一发光器件111还能够在控制电路板的控制下发出禁止通行光信号；或者，第一发光器件111能够在控制电路板的控制下发出允许通行光信号，第一发光器件111还能够在控制电路板的控制下发出禁止通行光信号，第一发光器件111还能够在控制电路板的控制下发出警示通行光信号。

例如，当车辆监测节点监测到道路上有车辆发生故障时，控制电路板控制第一发光器件111发出禁止通行光信号(如第一发光器件111发出红光)；当车辆监测节点监测到道路畅通无阻时，控制电路板控制第一发光器件111发出允许通行光信号(如第一发光器件111发出绿光)；当车辆监测节点监测到道路上的车辆行驶缓慢时，控制电路板控制第一发光器件111发出警示通行光信号(如第一发光器件111发出黄光)。

本申请实施例中，第一发光器件111可以是由若干个LED灯珠或者LED灯带或者石墨烯灯组合而成的，其表现形式可以为图1a中所示的情况，当然，第一发光器件111的表现形式并不局限于此，可以根据实际需求和场景对第一发光器件111的表现形式进行相应调整，例如，可以减少或增加第一发光器件111中灯珠的个数或灯带的条数，或改变灯珠或灯带的排列形状等等。

路面式故障检测装置10可以应用于城市道路中，也可以应用于郊区道路或高速路中。在实际应用中，路面式故障检测装置10可以被设置于平面交汇(交叉)路口的其中一条或几条入口道/出口道内，用于监测入口道/出口道内的交通运行状况(例如是否有车辆发生故障，或是否有车辆缓行等)，并且对后方车辆的通行起到引导指示的作用。

具体的，本申请实施例中涉及的平面交汇路口的入口道/出口道的分布可以如图2a举例所示。其中，图2a所示举例中，这里的平面交汇路口又可以看作是平面交叉路口，是以平面交叉路口的某些入口道/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2a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，本申请实施例不作限定。

其中，平面交叉路口所有的入口道和出口道在交汇区汇聚。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。本申请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。本申请实施例中涉及的路面式故障检测装置10可以被设置在其中一条或几条入口车道/出口车道中，具体的，可以是设置在整条入口车道/出口车道中，也可以是设置在入口车道/出口车道的部分区域(如事故频发路段)。

另外，本申请实施例中涉及的另一种常见的平面交汇路口的分布可以如图2b举例所示。其中，图2b所示举例中，平面交汇路口300包括2条入口车道和1条出口车道，且2条入口车道和1条出口车道在交汇区汇聚，即2条入口车道的出口与交汇区的入口连接，出口车道的入口与交汇区的出口连接，2条入口车道的行驶方向不同。平面交汇路口400包括2条入口车道和1条出口车道，且2条入口车道和1条出口车道在交汇区汇聚，即2条入口车道的出口与交汇区的入口连接，出口车道的入口与交汇区的出口连接，2条入口车道的行驶方向相同。由于交汇路口往往是交通事故的高发路段，因此可以在平面交汇路口300和平面交汇路口400的2条入口车道和/或1条出口车道和/或交汇区设置路面式故障检测装置10，方便自动检测出道路上的事故，并指示后方车辆合理避障。可以理解的是，平面交汇路口300和/或平面交汇路口400也可以设置有多于或少于2条入口车道，也可以设置不止1条出口车道，本申请实施例不作限定。

请一并参阅图3a和图3b，图3a是本申请实施例提供的另一种路面式故障检测装置的俯视结构示意图；图3b是本申请实施例提供的图3a举例所示路面式故障检测装置的主壳体的俯视结构示意图。其中，图3a和图3b所示的路面式故障检测装置10除包括图1a～图1c所描述的结构外，还可以包括第二发光器件121和第二保护罩122，主壳体110的第二侧面上设置有用于容纳第二发光器件121的第二收容腔123，第二保护罩122罩盖于容纳了第二发光器件121的第二收容腔123的开口面，第二收容腔123的开口面与第二保护罩122之间配合形成密封防水结构，第二发光器件121与控制电路板连接，且第一发光器件111和第二发光器件121分别独立受控于控制电路板，第二发光器件121所发出的光信号能够部分或全部穿透第二保护罩122；

其中，第一侧面与第二侧面为主壳体110上的两个相对的侧面。

可选的，第二保护罩122可以为钢化玻璃材料(如钢化磨砂玻璃材料或钢化非磨砂玻璃材料)制成的保护罩，也可为其他硬度较高的透明或半透明材质制成的保护罩。第二保护罩122的材质可以与第一保护罩112相同或相似。

本申请实施例中，第二发光器件121能够在控制电路板的控制下发出允许通行光信号，第二发光器件121还能够在控制电路板的控制下发出禁止通行光信号；或者，第二发光器件121能够在控制电路板的控制下发出允许通行光信号，第二发光器件121还能够在控制电路板的控制下发出禁止通行光信号，第二发光器件121还能够在控制电路板的控制下发出警示通行光信号。

例如，有两条行驶方向相反的行车道，如入口车道1和与之相邻的出口车道2，当入口车道1上发生故障时，在出口车道2空闲的情况下，可以将出口车道2上的路面式故障检测装置10的第二发光器件121发出允许通行光信号(如第二发光器件121发出绿光)，从而使入口车道1上的车辆从出口车道2中通行，此时出口车道2的行驶方向将与原先相反，即与入口车道1的行驶方向一致；当入口车道1上的故障解决后，可以将出口车道2上的路面式故障检测装置10的第二发光器件121发出禁止通行光信号(如第二发光器件121发出红光)，即入口车道1上的车辆禁止从出口车道2中通行；当第二发光器件121的指示信号从允许通行向禁止通行过渡时，出口车道2上的路面式故障检测装置10的第二发光器件121还可以发出警示通行光信号(如第二发光器件121发出黄光)，对入口车道1上待换道的车辆起到提示作用。这里的路面式故障检测装置10即完成了一个双向交通信号灯的指示作用。

本申请实施例中，第二发光器件121可以是由若干个LED灯珠或者LED灯带或者石墨烯灯组合而成的，其表现形式可以与第一发光器件111的表现形式相同或相似。

一种可能的在入口车道/出口车道上设置路面式故障检测装置阵列的方式可以如图4举例所示。在图4中，道路包括入口车道1、入口车道2、出口车道1和出口车道2，其中，入口车道1、入口车道2、出口车道1和出口车道2上均设置有路面式故障检测装置，可以将一条入口车道(或出口车道)上的多个或所有的路面式故障检测装置看成是一个路面式故障检测装置阵列。其中，任一路面式故障检测装置的主壳体可以被部分或全部掩埋于路面之下，或者，任一路面式故障检测装置的主壳体可以被贴装于道路表面。在安装路面式故障检测装置时，路面式故障检测装置的第一侧面与所在入口车道(或出口车道)的行驶方向垂直，且第一侧面的朝向与车辆驶来的方向相对，使得车辆在行驶过程中驾驶者可以直观看到从第一侧面发出的指示光信号。每一路面式故障检测装置一经安装，其位置即固定好了，可以根据检测出事故的路面式故障检测装置来确定出事故的发生位置。

进一步地，当入口车道1上的某一路面式故障检测装置检测到有故障发生时，可以控制该路面式故障检测装置后方一定距离内的路面式故障检测装置均从第一侧面中发出禁止通行光信号，此时，入口车道1上的后方车辆将不可在入口车道1上继续通行，可以换道至入口车道2上通行。另外，在与入口车道1相邻的出口车道2空闲的情况下，可以控制出口车道2上的部分或全部路面式故障检测装置从第二侧面中发出允许通行光信号，且将第一侧面中发出的允许通行光信号切换为禁止通行光信号，此时入口车道1上的后方车辆可以驶入出口车道2中，出口车道2被临时变换成入口车道。当入口车道1上的事故解除后，可以将入口车道1上的路面式故障检测装置从第一侧面中发出的禁止通行光信号切换为允许通行光信号，将出口车道2上的路面式故障检测装置从第二侧面中发出的允许通行光信号切换为禁止通行光信号(或熄灭)，从第一侧面中发出的禁止通行光信号切换为允许通行光信号，此时，入口车道1上的车辆将不再允许从出口车道2中通行。采用双向信号灯进行指示能够提高了车辆的通行效率，避免因事故造成交通瘫痪。

其中，任一入口车道(或出口车道)上的路面式故障检测装置阵列中的任意两个相邻的路面式故障检测装置10之间的间距可以相等或部分相等或互不相等。例如，路面式故障检测装置阵列中的任意两个相邻的路面式故障检测装置10之间的间距可以为3米、5米、7.5米、10米、12米或其他值。又如，沿入口车道(或出口车道)的行驶方向，路面式故障检测装置阵列中的两个相邻的路面式故障检测装置10之间的间距逐渐减小；或者，沿入口车道(或出口车道)的行驶方向，路面式故障检测装置阵列中的两个相邻的路面式故障检测装置10之间的间距逐渐增大。当然，路面式故障检测装置阵列中的两个相邻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。

可选的，路面式故障检测装置10可以具有至少一个无线式和/或有线式电源输入接口，上述至少一个无线式和/或有线式电源输入接口分别与控制电路板、车辆监测节点耦合连接，通过上述至少一个无线式和/或有线式电源输入接口与外部供电电路连接，为控制电路板和车辆监测节点提供电能。具体的，路面式故障检测装置10可以通过无线方式和/或有线方式与外部供电电路连接，从外部供电电路处获取电能来维持自身各个功能模块的正常运行所需电能，其中，外部供电电路可以是电网、电站、供电箱、蓄电池等等。

可选的，路面式故障检测装置10也可以自身具备供电电路，如路面式故障检测装置10内设置有供电块(如蓄电池或其他续航能力强的电池等)，该供电块能够为路面式故障检测装置10中的各个功能模块进行供电。

可选的，路面式故障检测装置10还可以采用新能源供电模块，如常见的太阳能供电模块。具体的，请一并参阅图5a和图5b，图5a是本申请实施例提供的又一种路面式故障检测装置的俯视结构示意图；图5b是本申请实施例提供的图5a举例所示路面式故障检测装置的主壳体的俯视结构示意图。其中，图5a和图5b所示的路面式故障检测装置10除包括图3a和图3b所描述的结构外，还可以包括太阳能电池板131和第三保护罩132，主壳体110的顶面上设置有用于容纳太阳能电池板131的第三收容腔133，第三保护罩132罩盖于容纳了太阳能电池板131的第三收容腔133的开口面，第三收容腔133的开口面与第三保护罩132之间配合形成密封防水结构，外界环境中的光信号能够部分或全部穿透第三保护罩132；太阳能电池板131分别与控制电路板、车辆监测节点连接，用于为控制电路板和车辆监测节点提供电能。

其中，太阳能电池板131可以是由多块电池片组成的，如4块、6块、8块等等。第三保护罩132可以为硬度较高、透光性较好(一般透光率为91％以上)的钢化玻璃材料制成的保护罩，最好的，第三保护罩132为超白钢化玻璃材料制成的保护罩。路面式故障检测装置10通过太阳能电池板131将外部环境中的太阳能转换为电能，为路面式故障检测装置10中的各个功能模块进行供电，以维持路面式故障检测装置10的正常运行。此外，采用太阳能电池板进行供电与传统的采用内置的蓄电池进行供电相比，好处在于能够直接利用环境资源，取之不尽，且能够解决路面式故障检测装置因蓄电池蓄电有限需经常更换电池的问题。

可以理解的是，上述实施例中对路面式故障检测装置的形状和尺寸等的举例都是示意性的，在实际应用中可能示意性调整路面式故障检测装置的形状和尺寸等。

由上可见，本申请一些实施例中的路面式故障检测装置包括主壳体、控制电路板、车辆监测节点、第一发光器件和第一保护罩，其中，控制电路板与车辆监测节点连接，车辆监测节点用于感知通行的车辆并获取通行车辆的行驶状态信息，从而判断出是否有车辆发生故障，第一发光器件被设置在主壳体的一个侧面上，且第一发光器件与控制电路板连接并受控于控制电路板，使得在道路处于不同的交通状态下时第一发光器件可受控发出不同的指示光信号，例如当位于某一行车道上的车辆监测节点监测到有车辆发生故障或缓行时，控制电路板可以控制第一发光器件发出禁止通行或警示通行光信号，以提示后方车辆禁止在此行车道上前行，使得后方车辆可以提前换道来避开前方故障；当车辆监测节点监测到该行车道畅通无阻时，控制电路板可以控制第一发光器件发出允许通行光信号，则后方车辆可以在该行车道上正常前行。通过车辆监测节点自动监测道路上的交通状态，并经由第一发光器件发出的指示光信号指示后方车辆的通行，从而可以为车辆在道路上行驶时及时避障奠定一定的硬件基础，尤其将上述路面式故障检测装置应用于多事故发生路段，将会有助于提高交通的通行效率和安全性能。

此外，在本申请的一些实施例中，路面式故障检测装置还可以包括与第一发光器件相对设置的第二发光器件，和/或设置于主壳体顶面上的太阳能电池板；通过调节第一发光器件和第二发光器件可以改变行车道的行驶方向，从而能够满足双向指示的需求。另外，通过太阳能电池板将太阳能转换成电能，为路面式故障检测装置中的各个功能模块进行供电，使得路面式故障检测装置能够正常工作，也解决了路面式故障检测装置因电池蓄电有限需经常更换电池的问题。

本申请实施例还提供了一种应用于道路上的故障检测与应急处理系统。

请参阅图6，该应用于道路上的故障检测与应急处理系统可以包括：

路面式故障检测装置阵列100，设置于道路的行车道xi的地面上，其中，路面式故障检测装置阵列100包括至少两个路面式故障检测装置，且路面式故障检测装置阵列100中的其中一个或任意一个路面式故障检测装置i可以为前述实施例中所涉及的路面式故障检测装置10，其具体结构和功能可以参考上述实施例中所涉及的路面式故障检测装置10中的部分或全部内容。具体的，路面式故障检测装置i包括主壳体110、控制电路板、车辆监测节点、第一发光器件111和第一保护罩112，其中，控制电路板与车辆监测节点连接，车辆监测节点用于感知行车道xi上的通行车辆，并获取通行车辆的行驶状态信息，主壳体110的第一侧面上设置有用于容纳第一发光器件111的第一收容腔113，第一保护罩112罩盖于容纳了第一发光器件111的第一收容腔113的开口面，第一收容腔113的开口面与第一保护罩112之间配合形成密封防水结构，第一发光器件111与控制电路板连接，第一发光器件111所发出的光信号能够部分或全部穿透第一保护罩112；主壳体110还设置有用于容纳控制电路板的第四收容腔；

信号控制器200，与路面式故障检测装置阵列100连接，用于接收各个路面式故障检测装置10分别发出的反馈信息，并解析各反馈信息，以确定各反馈信息中是否有故障反馈信息；

信号控制器200，还用于在确定出有故障反馈信息时，根据该故障反馈信息确定故障严重等级，并控制发送该故障反馈信息的路面式故障检测装置的第一发光器件发出与该故障严重等级相对应的第一指示光信号，以及沿行车道xi的行驶方向，控制发送该故障反馈信息的路面式故障检测装置后方第一预设距离内的路面式故障检测装置的第一发光器件发出与该故障严重等级相对应的第二指示光信号，其中，第一预设距离由该故障严重等级来决定。

本申请实施例中，路面式故障检测装置i可以具有至少一个无线式和/或有线式控制信号输入接口，使得路面式故障检测装置i可以通过无线方式和/或有线方式与信号控制器200的控制信号输出接口建立通信连接。此外，路面式故障检测装置i还可以具有至少一个无线式和/或有线式控制信号输出接口，且控制信号输出接口分别与信号控制器200、控制电路板连接，使得路面式故障检测装置i可以通过无线方式和/或有线方式与信号控制器200的控制信号输入接口建立通信连接。基于上述通信过程，可以实现路面式故障检测装置i与信号控制器200之间的通信交互。

其中，路面式故障检测装置i被设置于道路的行车道xi的地面上，具体的，路面式故障检测装置i的主壳体110可以被部分掩埋于行车道xi的路面之下，如行车道xi上开设有若干个凹槽，路面式故障检测装置i的主壳体110被部分嵌于这些凹槽内；或者，路面式故障检测装置i的主壳体110可以被贴装于行车道xi的道路表面。道路上的行车道xi可以为道路上的其中一条或任意一条行车道，尤其的，行车道可以是道路的某一平面交汇路口的其中一条或任意一条入口车道/出口车道。也就是说，该平面交汇路口的部分或全部入口车道/出口车道均可按照等同或类似于上述行车道xi的部署方式来部署路面式故障检测装置。

本申请实施例涉及的道路可以是城市道路(包括立交桥、高架桥)、郊区道路或高速公路等等。在实际应用中，可以在城市道路、郊区道路、高速公路等道路的部分或全部行车道上设置路面式故障检测装置，且部分或全部行车道上设置路面式故障检测装置的方式可以相同或类似。

可选的，路面式故障检测装置i中的车辆监测节点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)、超声波传感器以及电容式传感器等中的至少一种。通过车辆监测节点可以感知到是否有车辆通行，并获取通行车辆的行驶状态信息，如通行车辆的行驶速度、行驶位置、行驶时长、行驶方向等信息。

可选的，车辆监测节点可以独立设置于主壳体110的外部，或者车辆监测节点可以封装于主壳体110的内部，或者车辆监测节点可以设置于主壳体110的表面(如主壳体110上的任一侧面或顶面上)。

另外，信号控制器200与行车道xi上的各个路面式故障检测装置10分别建立通信连接后，可以接收各个路面式故障检测装置10分别发送的反馈信息。其中，各个路面式故障检测装置10可以是每隔固定时长(如5秒、10秒、30秒等等)向信号控制器200发送反馈信息，也可以是在感知到有车辆经过时向信号控制器200发送反馈信息，其中，路面式故障检测装置10发送的反馈信息中可以包括获取到的通行车辆的行驶状态信息，可以包括但不限于车辆的实时位置(即当前路面式故障检测装置10所在的位置)、车辆的行驶速度(即经过路面式故障检测装置10的速度值)、行驶时长(即通过路面式故障检测装置10所需时间)、车辆的行驶方向等等。

本申请实施例中，行车道xi上的每个路面式故障检测装置均可在信号控制器200的驱动控制下工作。具体的，信号控制器200可以对接收到的反馈信息进行解析，以确定是否有故障反馈信息，如果信号控制器200分析出某一路面式故障检测装置发送的反馈信息有故障反馈信息，则可以根据该故障反馈信息确定出此次事故的故障严重等级，进而控制该路面式故障检测装置的第一发光器件发出与该故障严重等级相对应的第一指示光信号，以及沿行车道xi的行驶方向，控制该路面式故障检测装置后方第一预设距离内的路面式故障检测装置的第一发光器件发出与该故障严重等级相对应的第二指示光信号。其中，可以将路面式故障检测装置发送的反馈信息与预设模型数据进行匹配来判断是否有故障发生，例如反馈信息中的行驶速度低于一预设速度，或反馈信息中的行驶时长超出一预设时长等，可以认为该行车道xi上有车辆发生停驶或缓行等故障。另外，故障严重等级可以根据反馈信息中的行驶速度落在预设的哪一速度区间内或反馈信息中的行驶时长落在预设的哪一时长区间内来确定。故障严重等级可以划分成至少两个等级，故障严重等级可以用数字来表示，如用数字“1”表示高等级，此时可以认为交通拥堵严重；用数字“2”表示中等级，此时可以认为交通缓行；用数字“3”表示低等级，此时可以认为交通疏通。故障严重等级也可以用字母来表示，如用字母“A”表示高等级，即交通拥堵严重；用字母“B”表示中等级，即交通缓行；用字母“C”表示低等级，即交通疏通。

其中，第一指示光信号可以包括禁止通行光信号或警示通行光信号，第一指示光信号可以由故障严重等级来决定。当故障严重等级较高时，此时第一指示光信号可以为禁止通行光信号(如发出红光)，当故障严重等级较低时，此时第一指示光信号为警示通行光信号(如发出黄光)。第一预设距离与故障严重等级相关联，不同的故障严重等级对应的第一预设距离可以相同或不同。当故障严重等级越高时，第一预设距离可以越大，当故障严重等级越低时，第一预设距离可以越小，如第一预设距离为50米、60米、75米、90米、100米或其他值。第二指示光信号也与故障严重等级相关联，当由故障严重等级确定出第一指示光信号为禁止通行光信号时，第二指示光信号可以为禁止通行光信号或警示通行光信号，例如，当故障严重等级高时，第二指示光信号为禁止通行光信号(如发出红光)，当故障严重等级低时，第二指示光信号为警示通行光信号(如发出黄光)。当由故障严重等级确定出第一指示光信号为警示通行光信号时，第二指示光信号可以也为警示通行光信号。通过控制事故路段一定距离内的路面式故障检测装置发出指示光信号，可以使得后方车辆的驾驶者能够直观了解到前方的交通路况，从而可以根据路况及时减速或换道行驶等。

可选的，信号控制器200，还可以用于在确定出有故障反馈信息时，控制发送该故障反馈信息的路面式故障检测装置后方从第一预设距离至第二预设距离内的路面式故障检测装置的第一发光器件发出与该故障严重等级相对应的第三指示光信号，其中，第二预设距离由该故障严重等级来决定。

具体的，不同的故障严重等级对应的第二预设距离可以相同或不同。当故障严重等级越高时，第二预设距离可以越大，当故障严重等级越低时，第二预设距离可以越小，如第二预设距离为20米、30米、50米、65米、70米或其他值。第三指示光信号也与故障严重等级相关联，当由故障严重等级确定出第二指示光信号为禁止通行光信号时，第三指示光信号可以为禁止通行光信号或警示通行光信号，例如，当故障严重等级高时，第三指示光信号为禁止通行光信号(如发出红光)，当故障严重等级低时，第三指示光信号为警示通行光信号(如发出黄光)。当由故障严重等级确定出第二指示光信号为警示通行光信号时，第三指示光信号可以为警示通行光信号或允许通行光信号，例如，当故障严重等级较高时，第三指示光信号为警示通行光信号(如发出黄光)，当故障严重等级较低时，第三指示光信号为允许通行光信号(如发出绿光)。通过分段控制一定数量的路面式故障检测装置能够更加直观和精细的反映出交通路况，给后方车辆的驾驶者充分的反应时间。

可选的，信号控制器200，还可以用于在确定出各反馈信息中没有故障反馈信息时，控制路面式故障检测装置阵列100中的各个路面式故障检测装置10的第一发光器件111均发出允许通行光信号。

在实际应用中，当行车道上没有故障发生时，可以控制该行车道上的各路面式故障检测装置均发出允许通行光信号；或者，当行车道上发生的故障得以解决后，可以控制该行车道上的路面式故障检测装置由发出禁止通行光信号或警示通行光信号切换为发出允许通行光信号。

可选的，路面式故障检测装置i还可以包括第二发光器件121和第二保护罩122，主壳体110的第二侧面上设置有用于容纳第二发光器件121的第二收容腔123，第二保护罩122罩盖于容纳了第二发光器件121的第二收容腔123的开口面，第二收容腔123的开口面与第二保护罩122之间配合形成密封防水结构，第二发光器件121与控制电路板连接，且第一发光器件111和第二发光器件121分别独立受控于控制电路板，第二发光器件121所发出的光信号能够部分或全部穿透第二保护罩122；其中，主壳体110的第一侧面与第二侧面为主壳体110上的两个相对的侧面。

在实际应用中，当与行车道xi相邻且逆向的某一行车道上车辆发生事故，在行车道xi空闲的情况下，信号控制器200可以控制行车道xi上的所有或部分路面式故障检测装置的第一发光器件发出禁止通行光信号或熄灭，且控制这些路面式故障检测装置的第二发光器件发出允许通行光信号，从而允许行驶在该发出事故的行车道上的车辆从行车道xi上通行，从而缓解事故造成的交通瘫痪。当然，上述控制过程也适用于潮汐车道，即通过控制某一行车道上的路面式故障检测装置的第一发光器件和第二发光器件来调节潮汐车道的行驶方向。

可选的，第四收容腔设置于主壳体110的底面，路面式故障检测装置i还可以包括底板，其中，底板罩盖于容纳了控制电路板的第四收容腔的开口面，第四收容腔的开口面与底板之间配合形成密封防水结构。可选的，底板上还可以设置有用于对外走线的防水走线孔。可选的，容纳了主控电路板的第四容纳腔内填充有防水密封胶泥。

可选的，路面式故障检测装置i还可以包括太阳能电池板131和第三保护罩132，主壳体110的顶面上设置有用于容纳太阳能电池板131的第三收容腔133，第三保护罩132罩盖于容纳了太阳能电池板131的第三收容腔133的开口面，第三收容腔133的开口面与第三保护罩132之间配合形成密封防水结构，外界环境中的光信号能够部分或全部穿透第三保护罩132；太阳能电池板131分别与控制电路板、车辆监测节点连接，用于为控制电路板和车辆监测节点提供电能。

可选的，路面式故障检测装置i可以具有至少一个无线式和/或有线式电源输入接口，上述至少一个无线式和/或有线式电源输入接口分别与控制电路板、车辆监测节点耦合连接，通过上述至少一个无线式和/或有线式电源输入接口与外部供电电路连接，为控制电路板和车辆监测节点提供电能。

本申请的实施例中提及的信号控制器200也可以称为信号机、程控交换机，交通控制信号机、交通信号机、路口信号机、路口交通信号机或者路口交通控制信号机等等。具体的，信号控制器200通过控制信号输出接口向路面式故障检测装置的控制信号输入接口传递控制信号，并通过路面式故障检测装置的控制电路板来驱动控制第一发光器件和/或第二发光器件工作。

在实际应用中，采用路面式故障检测装置阵列的好处在于，当其中一个路面式故障检测装置因损坏而无法正常工作时将不会对交通故障的检测产生不良影响，也就是说，即使某个或某些路面式故障检测装置无法工作仍能采用其他未损坏的路面式故障检测装置来正常监测交通的运行状态。

可见，本申请一些实施例提供的故障检测与应急处理系统利用设置于道路的行车道的地面上的路面式故障检测装置阵列感知通行的车辆，获取通行车辆的行驶状态信息，并通过信号控制器对获取到的行驶状态信息进行解析，以确定该行车道上是否有故障发生(如车辆停驶或缓行等)，如果该行车道上有故障发生，则确定故障严重等级，再根据故障严重等级来控制感知到故障的路面式故障检测装置发出与故障严重等级相对应的指示光信号，以及沿行车道的行驶方向，控制感知到故障的路面式故障检测装置后方一定距离内的路面式故障检测装置发出与故障严重等级相对应的指示光信号。这样能够智能地对城市道路或高速公路上的交通故障进行实时监测，在监测到有故障发生时，通过故障严重等级来控制事故路段的路面式故障检测装置发出相应的指示光信号，从而能够及时通知后方的车辆，以使后方车辆提前减速或换道出行以避障。另外，将该系统应用于多事故发生路段，将会有助于提高交通的通行效率和安全性能。

本申请实施例还提供了一种具有故障检测功能的道路，请参阅图7，该具有故障检测功能的道路可以包括路基(图中未示出)和设置于路基上的路面，路面上设置有行车道，行车道上开设有凹槽，凹槽内嵌有上述实施例中所描述的任一种路面式故障检测装置10。

其中，道路主要是由路基和路面两部分组成，这里的道路可以是指城市道路，也可以是郊区道路、高速公路等。路基可以看作是道路的基础，位于路面之下，而路面铺筑在路基之上供车辆行驶。进一步地，路面上可以设置至少一条的行车道，行车道可以是道路上某一平面交叉路口的入口车道或出口车道，车辆在入口车道与出口车道中行驶时行驶方向相反。另外，行车道也可以是道路上的某一桥梁或某一立交桥。

具体的，在行车道上开设若干个凹槽，并在每一凹槽内嵌入一个路面式故障检测装置10，从而构成路面式故障检测装置阵列100，用于监测行车道上通行车辆的行驶状态信息，以确定是否有事故发生，当监测到有事故发生时，通过发出指示光信号提示后方车辆，以使后方车辆及时做好避障准备。其中，凹槽的形状和大小与路面式故障检测装置10的主壳体110的形状和大小相适配。可选的，当车辆监测节点独立设置于路面式故障检测装置10的主壳体110之外时，可以在每一个凹槽旁边再开设一个凹槽，用于嵌入车辆监测节点，用于监测通行车辆的行驶状态信息。其中，用于部署车辆监测节点的凹槽的形状和大小与车辆监测节点的形状和大小相适配。且两个相邻的凹槽之间还可以开设用于布线的条形凹槽，以便路面式故障检测装置10的控制电路板与车辆监测节点之间走线进行通信连接。在行车道的路边可以设置信号控制器200，且信号控制器200分别与该行车道上设置的每一路面式故障检测装置10之间建立有线和/或无线连接，以实现信号控制器200与任一路面式故障检测装置10之间通信交互。

其中，路面式故障检测装置10的具体功能和结构可以参考前述实施例中所描述的全部或部分内容，信号控制器200的具体功能也可以参考前述实施例中所描述的全部或部分内容，这里将不再赘述。此外，一条行车道上的任意两个相邻路面式故障检测装置10之间的间距可以相等；或者，沿行车道的行驶方向，两个相邻路面式故障检测装置10之间的间距逐渐减小；或者，沿行车道的行驶方向，两个相邻路面式故障检测装置10之间的间距逐渐增大。

可以理解的是，当路面式故障检测装置10采用贴装的方式部署在道路上时，可以无需在行车道上开设凹槽，而直接将路面式故障检测装置10装贴在行车道的表面上。

本申请一些实施例提供的具有故障检测功能的道路上设置有行车道，并在行车道上开设若干个凹槽，每一个凹槽内嵌有上述路面式故障检测装置，通过路面式故障检测装置可以自动监测当前行车道上的交通状态，通过信号控制器判断出是否存在故障或缓行等路况，并控制路面式故障检测装置发出相应的指示光信号指示后方车辆，使得后方车辆在该行车道上行驶的过程中可以根据指示及时避障，进而有利于提高交通的通行效率和安全性能。

本申请实施例还提供了一种应用于道路上的故障检测与应急处理方法。其中，该应用于道路上的故障检测与应急处理方法可以应用于上述实施例所公开的应用于道路上的故障检测与应急处理系统中。请参阅图8，该应用于道路上的故障检测与应急处理方法可以包括以下步骤：

810、故障检测与应急处理系统利用路面式故障检测装置阵列100感知道路的行车道xi上的通行车辆，并获取通行车辆的行驶状态信息。

其中，路面式故障检测装置阵列100设置于行车道xi的地面上。具体的，路面式故障检测装置阵列100中的其中一个或任意一个路面式故障检测装置的壳体可以被部分掩埋于行车道xi的路面之下，或者路面式故障检测装置阵列100中的其中一个或任意一个路面式故障检测装置的壳体可以被贴装于行车道xi的道路表面。路面式故障检测装置阵列100中的其中一个或任意一个路面式故障检测装置可以是前述实施例中所涉及的路面式故障检测装置10，其具体结构和功能可以参考前述实施例中所涉及的路面式故障检测装置10中的部分或全部内容。行车道xi可以为道路中的其中一条或任意一条行车道。设置在行车道xi上的路面式故障检测装置阵列100中的任意两个相邻的路面式故障检测装置之间的距离可以相等或部分相等或互不相等。

具体的，可以利用路面式故障检测装置中集成的车辆监测节点感知行车道xi上的通行车辆，并获取通行车辆的行驶状态信息，其中，车辆监测节点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)、超声波传感器以及电容式传感器等中的至少一种。车辆的行驶状态信息可以包括但不限于车辆通过路面式故障检测装置时的行驶速度、行驶时长、行驶方向、行驶位置等等。

820、故障检测与应急处理系统根据路面式故障检测装置阵列100中感知到车辆的路面式故障检测装置获取的行驶状态信息，确定行车道xi上是否有故障发生。

具体的，可以将路面式故障检测装置获取的行驶状态信息与预设模型数据进行匹配来判断是否有故障发生，例如行驶状态信息中包括的行驶速度低于一预设速度，或行驶状态信息中包括的行驶时长(即该车辆通过路面式故障检测装置所需的时间)超出一预设时长等，可以认为该行车道xi上有车辆发生停驶或缓行等故障。

830、故障检测与应急处理系统在确定出行车道xi上有故障发生时，根据获取的行驶状态信息确定故障严重等级，并控制感知到车辆的路面式故障检测装置发出与该故障严重等级相对应的第一指示光信号，以及沿行车道xi的行驶方向，控制感知到车辆的路面式故障检测装置后方第一预设距离内的路面式故障检测装置发出与该故障严重等级相对应的第二指示光信号。

其中，故障严重等级可以划分成至少两个等级，不同的等级表示不同的故障严重程度。第一指示光信号可以包括禁止通行光信号或警示通行光信号，第一指示光信号可以由故障严重等级来决定。当故障严重等级较高时，此时第一指示光信号可以为禁止通行光信号(如发出红光)，当故障严重等级较低时，此时第一指示光信号为警示通行光信号(如发出黄光)。第一预设距离由故障严重等级来决定，不同的故障严重等级对应的第一预设距离可以相同或不同。当故障严重等级越高时，第一预设距离可以越大，当故障严重等级越低时，第一预设距离可以越小。第二指示光信号也与故障严重等级相关联，当由故障严重等级确定出第一指示光信号为禁止通行光信号时，第二指示光信号可以为禁止通行光信号或警示通行光信号，当由故障严重等级确定出第一指示光信号为警示通行光信号时，第二指示光信号可以也为警示通行光信号。

可选的，步骤830中故障检测与应急处理系统在确定出行车道xi上有故障发生时，根据获取的行驶状态信息确定故障严重等级的具体实施方式可以包括：

故障检测与应急处理系统将获取的行驶状态信息与预设模型数据进行匹配，确定获取的行驶状态信息中包括的行驶速度所属的预设速度区间，根据所属的预设速度区间确定获取的行驶状态信息对应的故障严重等级；或者，故障检测与应急处理系统将获取的行驶状态信息与预设模型数据进行匹配，确定获取的行驶状态信息中包括的行驶时长所属的预设时长区间，根据所属的预设时长区间确定获取的行驶状态信息对应的故障严重等级。

具体的，故障严重等级可以根据行驶状态信息中的行驶速度落在哪一预设速度区间内或行驶状态信息中的行驶时长落在哪一预设时长区间内来确定。预设模型数据中包括的不同的预设速度区间对应不同的故障严重等级，例如，预设速度区间内包含的速度值越小，可以表示故障严重等级越大，预设速度区间内包含的速度值越大，可以表示故障严重等级越小。或者，预设模型数据中包括的不同的预设时长区间对应不同的故障严重等级，例如，预设时长区间内包含的时长数值越小，可以表示故障严重等级越小，预设时长区间内包含的时长数值越大，可以表示故障严重等级越大。

可选的，图8所描述的故障检测与应急处理方法还可以包括以下步骤：

81)故障检测与应急处理系统在确定出行车道xi上有故障发生时，控制感知到车辆的路面式故障检测装置后方从第一预设距离至第二预设距离内的路面式故障检测装置发出与该故障严重等级相对应的第三指示光信号。

其中，第二预设距离由故障严重等级来决定。不同的故障严重等级对应的第二预设距离可以相同或不同。当故障严重等级越高时，第二预设距离可以越大，当故障严重等级越低时，第二预设距离可以越小。第三指示光信号也与故障严重等级相关联，当由故障严重等级确定出第二指示光信号为禁止通行光信号时，第三指示光信号可以为禁止通行光信号或警示通行光信号；当由故障严重等级确定出第二指示光信号为警示通行光信号时，第三指示光信号可以为警示通行光信号或允许通行光信号。

可选的，图8所描述的故障检测与应急处理方法还可以包括以下步骤：

82)故障检测与应急处理系统在确定出行车道xi上没有故障发生时，控制路面式故障检测装置阵列100中所有的路面式故障检测装置发出允许通行光信号。

具体的，当行车道xi上各个路面式故障检测装置获取到的车辆的行驶状态信息均与预设模型数据匹配，即该行车道xi上无故障发生时，可以认为此时交通状况良好，因此可以控制该行车道xi上的各路面式故障检测装置均发出允许通行光信号；或者，当行车道xi上发生的故障得以解除后，可以控制该行车道xi上的路面式故障检测装置由发出禁止通行光信号或警示通行光信号切换为发出允许通行光信号。

可见，本申请一些实施例在道路的行车道xi的路面上铺设由若干个路面式故障检测装置构成的路面式故障检测装置阵列，故障检测与应急处理系统利用路面式故障检测装置阵列感知并获取通行车辆的行驶状态信息，并对获取到的行驶状态信息进行解析，以确定该行车道xi上是否有故障发生(如车辆停驶或缓行等)，如果该行车道xi上有故障发生，则可以根据获取的行驶状态信息确定故障严重等级，并控制感知到车辆的路面式故障检测装置发出与故障严重等级相对应的第一指示光信号，以及沿行车道xi的行驶方向，控制感知到车辆的路面式故障检测装置后方第一预设距离内的路面式故障检测装置发出与故障严重等级相对应的第二指示光信号。这样能够智能地对城市道路或高速公路上的交通故障进行实时监测，在监测到有故障发生时，通过故障严重等级来控制事故路段的路面式故障检测装置发出相应的指示光信号，从而能够及时通知后方的车辆，以使后方车辆提前减速或换道出行以避障。另外，将该系统应用于多事故发生路段，将会有助于提高交通的通行效率和安全性能。

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，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，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申请所必须的。

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

本申请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。

本申请实施例装置中的组成部件可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本申请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。

以上对本申请实施例提供的一种路面式故障检测装置、应用于道路上的故障检测与应急处理系统和方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，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申请的限制。

Claims (10)

1.一种应用于道路上的故障检测与应急处理系统，其特征在于，包括：

路面式故障检测装置阵列，设置于道路的行车道xi的地面上，其中，路面式故障检测装置i包括主壳体、控制电路板、车辆监测节点、第一发光器件和第一保护罩，其中，所述控制电路板与所述车辆监测节点连接，所述车辆监测节点用于感知所述行车道xi上的通行车辆，并获取通行车辆的行驶状态信息，所述主壳体的第一侧面上设置有用于容纳所述第一发光器件的第一收容腔，所述第一保护罩罩盖于容纳了所述第一发光器件的所述第一收容腔的开口面，所述第一收容腔的开口面与所述第一保护罩之间配合形成密封防水结构，所述第一发光器件与所述控制电路板连接，所述第一发光器件所发出的光信号能够部分或全部穿透所述第一保护罩；所述主壳体还设置有用于容纳所述控制电路板的第四收容腔；其中，所述路面式故障检测装置i为所述路面式故障检测装置阵列中的其中一个或任意一个路面式故障检测装置；

信号控制器，与所述路面式故障检测装置阵列连接，用于接收各个路面式故障检测装置分别发出的反馈信息，并解析各反馈信息，以确定所述各反馈信息中是否有故障反馈信息；

所述信号控制器，还用于在确定出有故障反馈信息时，根据所述故障反馈信息确定故障严重等级，并控制发送所述故障反馈信息的路面式故障检测装置的第一发光器件发出与所述故障严重等级相对应的第一指示光信号，以及沿所述行车道xi的行驶方向，控制发送所述故障反馈信息的路面式故障检测装置后方第一预设距离内的路面式故障检测装置的第一发光器件发出与所述故障严重等级相对应的第二指示光信号，其中，所述第一预设距离由所述故障严重等级来决定。

2.根据权利要求1所述的故障检测与应急处理系统，其特征在于，所述信号控制器，还用于在确定出有故障反馈信息时，控制发送所述故障反馈信息的路面式故障检测装置后方从所述第一预设距离至第二预设距离内的路面式故障检测装置的第一发光器件发出与所述故障严重等级相对应的第三指示光信号，其中，所述第二预设距离由所述故障严重等级来决定。

3.根据权利要求2所述的故障检测与应急处理系统，其特征在于，所述第一指示光信号为禁止通行光信号或警示通行光信号；

当所述第一指示光信号为禁止通行光信号时，所述第二指示光信号为禁止通行光信号或警示通行光信号；当所述第一指示光信号为警示通行光信号时，所述第二指示光信号也为警示通行光信号；

当所述第二指示光信号为禁止通行光信号时，所述第三指示光信号为禁止通行光信号或警示通行光信号；当所述第二指示光信号为警示通行光信号时，所述第三指示光信号为警示通行光信号或允许通行光信号。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的故障检测与应急处理系统，其特征在于，所述信号控制器，还用于在确定出所述各反馈信息中没有故障反馈信息时，控制所述路面式故障检测装置阵列中的各个路面式故障检测装置的第一发光器件均发出允许通行光信号。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的故障检测与应急处理系统，其特征在于，所述路面式故障检测装置i还包括第二发光器件和第二保护罩，所述主壳体的第二侧面上设置有用于容纳所述第二发光器件的第二收容腔，所述第二保护罩罩盖于容纳了所述第二发光器件的所述第二收容腔的开口面，所述第二收容腔的开口面与所述第二保护罩之间配合形成密封防水结构，所述第二发光器件与所述控制电路板连接，且所述第一发光器件和所述第二发光器件分别独立受控于所述控制电路板，所述第二发光器件所发出的光信号能够部分或全部穿透所述第二保护罩；

其中，所述第一侧面与所述第二侧面为所述主壳体上的两个相对的侧面。

6.一种应用于道路上的故障检测与应急处理方法，其特征在于，包括：

故障检测与应急处理系统利用路面式故障检测装置阵列感知道路的行车道xi上的通行车辆，并获取通行车辆的行驶状态信息，其中，所述路面式故障检测装置阵列设置于所述行车道xi的地面上；

所述故障检测与应急处理系统根据所述路面式故障检测装置阵列中感知到车辆的路面式故障检测装置获取的行驶状态信息，确定所述行车道xi上是否有故障发生；

所述故障检测与应急处理系统在确定出所述行车道xi上有故障发生时，根据所述获取的行驶状态信息确定故障严重等级，并控制所述感知到车辆的路面式故障检测装置发出与所述故障严重等级相对应的第一指示光信号，以及沿所述行车道xi的行驶方向，控制所述感知到车辆的路面式故障检测装置后方第一预设距离内的路面式故障检测装置发出与所述故障严重等级相对应的第二指示光信号，其中，所述第一预设距离由所述故障严重等级来决定。

7.根据权利要求6所述的故障检测与应急处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述故障检测与应急处理系统在确定出所述行车道xi上有故障发生时，控制所述感知到车辆的路面式故障检测装置后方从所述第一预设距离至第二预设距离内的路面式故障检测装置发出与所述故障严重等级相对应的第三指示光信号，其中，所述第二预设距离由所述故障严重等级来决定。

8.根据权利要求7所述的故障检测与应急处理方法，其特征在于，所述第一指示光信号为禁止通行光信号或警示通行光信号；

当所述第一指示光信号为禁止通行光信号时，所述第二指示光信号为禁止通行光信号或警示通行光信号；当所述第一指示光信号为警示通行光信号时，所述第二指示光信号也为警示通行光信号；

当所述第二指示光信号为禁止通行光信号时，所述第三指示光信号为禁止通行光信号或警示通行光信号；当所述第二指示光信号为警示通行光信号时，所述第三指示光信号为警示通行光信号或允许通行光信号。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的故障检测与应急处理方法，其特征在于，所述故障检测与应急处理系统根据所述获取的行驶状态信息确定故障严重等级，包括：

所述故障检测与应急处理系统将所述获取的行驶状态信息与预设模型数据进行匹配，确定所述获取的行驶状态信息中包括的行驶速度所属的预设速度区间，根据所属的预设速度区间确定所述获取的行驶状态信息对应的故障严重等级；或者，

所述故障检测与应急处理系统将所述获取的行驶状态信息与预设模型数据进行匹配，确定所述获取的行驶状态信息中包括的行驶时长所属的预设时长区间，根据所属的预设时长区间确定所述获取的行驶状态信息对应的故障严重等级。

10.根据权利要求6-8中任一项所述的故障检测与应急处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述故障检测与应急处理系统在确定出所述行车道xi上没有故障发生时，控制所述路面式故障检测装置阵列中所有的路面式故障检测装置发出允许通行光信号。

Images