CN115605648A - 用于检测路面状况的设备和系统以及通过使用该设备和系统来检测路面状况的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及：一种用于检测路面状况的设备和系统以及一种通过使用该设备和系统来检测路面状况的方法，其中路面状况是借助声音信号确定的。根据本发明的用于检测路面状况的设备包括：传感器单元，该传感器单元安装在道路上，并测量根据移动体在道路上的移动产生的声音信号；以及控制单元，该控制单元将传感器单元测量的声音信号区分为正常或异常，并在异常的情况下，确定包括降雨(湿)、冻结(结冰)、泥泞和积雪(有雪)中的至少一者的路面状况，使得可以从远距离位置采取与特定路段的路面状况相对应的快速且准确的行动。

Description

用于检测路面状况的设备和系统以及通过使用该设备和系统 来检测路面状况的方法
技术领域
本发明涉及一种路面状况检测设备，更具体地，涉及一种用于借助声音信号确定路面状况的路面状况检测设备和系统，并涉及一种使用该路面状况检测设备和系统的路面状况检测方法。
背景技术
黑冰是指白天渗入沥青道路的裂缝中的薄层的雪或雨与道路油和灰尘混合并在夜间薄薄地冻结在道路上。
黑冰常常被视为交通事故的主要原因，因为当在道路上行驶时它不太显眼并且容易让人只以为道路有点湿。
近年来，人们进行了各种研究，以提前检测黑冰并警告驾驶员或进行除雪操作。
韩国专利公开No.10-2019-0140272公开了“用于感测黑冰的设备和方法”。
公开的黑冰感测设备装备在车辆中以感测黑冰。该设备包括：感测单元，该感测单元用于测量路面温度和环境温度；控制单元，该控制单元用于通过使用路面温度和环境温度来确定黑冰的存在；以及通信单元，该通信单元用于在控制单元确定存在黑冰时将黑冰信息传输到导航装置。
在如公开的黑冰感测设备中通过发射激光或超声波测量温度然后接收波形的情况下，可以检测黑冰。然而，由于感测范围仅为行驶车辆前方几米，因此存在的问题在于，驾驶员实际对危险反应的时间较短。
此外，还进行了各种研究，如基于防抱死制动系统(ABS)操作(即车辆的车轮旋转速度差)来判断黑冰，但仍然无法解决上述问题。
发明内容
技术问题
因此，本发明旨在提供一种用于检测路面状况的设备和系统以及使用该设备和系统检测路面状况的方法，该设备和系统可以从远程位置确定特定路段的路面状况，从而快速且准确地采取与路面状况相对应的措施。
技术方案
根据本发明，一种用于检测路面状况的设备可以包括：传感器单元，所述传感器单元安装在道路上，并测量根据移动体在所述道路上的移动产生的声音信号；以及控制器，所述控制器将所述传感器单元测量的所述声音信号区分为正常状态或异常状态，并在所述异常状态的情况下，确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况中的至少一者的路面状况。
在根据本发明的设备中，所述控制器可以根据所述传感器单元测量的所述声音信号来学习所述路面状况，并借助存储的学习数据确定所述路面状况。
在根据本发明的设备中，所述控制器可以从所述传感器单元测量的所述声音信号过滤背景值和噪声，并基于针对每种路面状况配置的频率范围确定所述路面状况。
在根据本发明的设备中，所述控制器可以基于每个移动体实时地确定所述路面状况，并且当所述路面状况针对预定数量的移动体匹配时最终确定对应的所述路面状况。
在根据本发明的设备中，所述传感器单元可以测量路面温度、环境温度和湿度。
在根据本发明的设备中，所述控制器可以借助所述声音信号确定所述路面状况，借助所述传感器单元测量的所述路面温度和所述湿度来计算露点，并应用所计算的露点和所述环境温度来确定所述路面状况。
在根据本发明的设备中，当所计算的露点超过预定值并且当所述环境温度低于预定值时，所述控制器可以确定所述路面是结冰的。
在根据本发明的设备中，所述控制器可以借助所述传感器单元测量的所述声音信号确定坑洞、碰撞或打滑。
根据本发明，一种用于检测路面状况的系统可以包括：路面状况检测设备，所述路面状况检测设备安装在道路上，并测量根据移动体在所述道路上的移动产生的声音信号；以及管理服务器，所述管理服务器从所述路面状况检测设备接收所述声音信号，将所述声音信号区分为正常状态或异常状态，并在所述异常状态的情况下，确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况中的至少一者的所述路面状况。
在根据本发明的系统中，所述路面状况检测设备可以被设置为多个路面状况检测设备，所述多个路面状况检测设备安装成在所述道路上以规律间隔彼此间隔开。
在根据本发明的系统中，所述管理服务器可以基于所述路面状况检测设备之间的预定距离并通过根据所述路面状况检测设备测量的所述声音信号测量所述移动体的经过时间来计算所述移动体的速度。
在根据本发明的系统中，所述管理服务器可以基于从相邻的所述路面状况检测设备确定的所述路面状况是否彼此重叠来确定所述路面状况的范围。
在根据本发明的系统中，所述管理服务器可以借助电子道路标志(VMS，可变消息标志)来输出所确定的路面状况，或者依靠所确定的路面状况操作安装在对应位置处的除雪装置。
根据本发明，一种用于检测路面状况的方法可以包括：由安装在道路上的路面状况检测设备测量根据移动体在所述道路上的移动而产生的声音信号；由所述路面状况检测设备将所测量的声音信号区分为正常状态或异常状态；以及在所述异常状态的情况下，由所述路面状况检测设备确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况中的至少一者的所述路面状况。
根据本发明，一种用于检测路面状况的方法可以包括：由管理服务器从安装在道路上的路面状况检测设备接收根据移动体在所述道路上的移动而产生的声音信号；由所述管理服务器将所述声音信号区分为正常状态或异常状态；以及在所述异常状态的情况下，由所述管理服务器确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况中的至少一者的所述路面状况。
有益效果
根据本发明的路面状况检测设备可以借助声音信号确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况中的至少一者的路面状况，从而由于其广覆盖范围从没有遮蔽区域的远程位置快速且准确地采取与特定路段的路面状况相对应的措施。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施方式的路面状况检测系统的图。
图2是示出根据本发明的一个实施方式的路面状况检测设备的配置的框图。
图3是示出根据本发明的一个实施方式的管理服务器的配置的框图。
图4和图5是示出根据本发明的一个实施方式的用于检测路面状况的方法的流程图。
图6和图7是示出根据路面状况的声音信号的频率特征的图表。
具体实施方式
现在，将参考附图详细描述本发明的实施方式。然而，在下面的描述和附图中，为了避免模糊本发明的主题，可以不详细描述或说明公知的技术。在所有图中，相同或相似的附图标记一致地表示对应的特征。
以下描述、图和权利要求中使用的术语和词不限于其书本上的含义，而仅由发明人用于使得能够对本发明有清晰且一致的理解。因此，对于本领域的技术人员来说，提供以下关于本发明的各种实施方式的描述显然只是为了说明问题，而不是为了限制所附权利要求及其等同物所限定的发明。
此外，包括表述“第一”、“第二”等在内的术语仅用于将一个元件与其他元件区分开，并不限制对应的元件。而且，这些序数表述并不意指元件的顺序和/或重要性。
此外，当表述某一元件与另一元件“联接”或“连接”时，该元件可以与另一元件在逻辑上或物理上联接或连接。即，该元件可以直接与另一元件联接或连接，或者在这两个元件之间存在新的元件。
此外，本文中使用的术语只是用于描述具体实施方式的示例，并不限制本发明的各种实施方式。另外，术语“包含”、“包括”、“具有”及其派生词是指没有限制的包含。即，这些术语旨在指出本文所公开的特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，而不应解释为排除其他特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在或增加。
下文中，将参考附图详细描述本发明的实施方式。
图1是示出根据本发明的一个实施方式的路面状况检测系统的图。
参考图1，根据本发明的一个实施方式的路面状况检测系统300包括路面状况检测设备100和管理服务器200。
路面状况检测设备100可以设置成在道路上以规律间隔彼此间隔开。路面状况检测设备100可以以之字形的方式布置在道路两侧，或者在一侧布置成一排。例如，在容易结冰的路段中，可以以100米的间隔安装路面状况检测设备100，或者在接近陡坡或急弯的容易结冰的路段中，以80米的间隔安装路面状况检测设备100。
此外，路面状况检测设备100实时地测量根据移动体在道路上的移动而产生的声音信号。该移动体可以代表性地是车辆，但不限于车辆。可以有各种移动体，诸如如摩托车，它们在路面上移动时产生噪音。
此外，路面状况检测设备100将测量的声音信号区分为正常状态或异常状态，并且在异常状态的情况下，确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况的路面状况。正常状态下的路面处于干燥状况。此外，路面状况检测设备100可以借助声音信号来确定坑洞、碰撞或打滑。特别地，根据本发明的路面状况检测设备100根据测量的声音信号学习路面状况并借助存储的学习数据确定路面状况。
因此，路面状况检测设备100本身可以测量声音信号并基于测量的声音信号确定路面状况。在路面状况检测设备100本身确定路面状况的情况下，该设备的配置变得复杂，并且每个路面状况检测设备100必须存储大量的数据。因此，可以期望的是路面状况检测设备100收集根据移动体的移动的声音信号，并将收集的声音信号实时地传输到管理服务器200。
管理服务器200具有每个路面状况检测设备100的ID，并且还具有每个路面状况检测设备100的参考值，即在干燥道路上行驶时声音的频谱。
因此，在从路面状况检测设备100接收到声音信号之后，管理服务器200可以将该声音信号区分为正常状态或异常状态。即，管理服务器200可以主要确定路面是处于正常状态还是异常状态。
此外，当路面状况异常时，管理服务器200确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况中的至少一者的路面状况。特别地，根据本发明的一个实施方式的管理服务器200根据测量的声音信号学习路面状况并借助存储的学习数据确定路面状况。
管理服务器200可以借助电子道路标志(VMS，可变消息标志)输出确定的路面状况，或者依靠确定的路面状况操作安装在对应位置处的除雪装置。例如，管理服务器200可以与控制系统协同地操作以便管理和监测道路状态，或者安装在该控制系统中，并且可以在屏幕上自动显露异常道路状况和位置。因此，控制系统可以借助电子道路标志输出警告消息，经由安装在道路上的除雪装置喷洒盐水或氯化钙，或者在发生事故时派遣拖车。
此外，管理服务器200可以基于路面状况检测设备100之间的预定距离并通过根据路面状况检测设备100测量的声音信号测量移动体的经过时间来计算移动体的速度。即，管理服务器200可以将每个路面状况检测设备100测量的声音信号的峰值确定为移动体的经过时间，并通过测量路面状况检测设备100的经过时间计算移动体的速度。所测量的速度可以与安装在道路上的相机协同地用来制裁移动体的超速。以这种方式，能够减少埋设在道路中的超速测量设备的成本。同时，虽然已经描述了管理服务器200执行测量移动体的速度的功能，但这并不是限制。替代地，路面状况检测设备100本身可以借助相互通信来测量移动体的速度，并与相机协同地操作。
另外，管理服务器200可以基于从相邻的路面状况检测设备100确定的路面状况是否彼此重叠来确定路面状况的范围。例如，当确定对应于第一路面状况检测设备100a和第二路面状况检测设备100b的路面状况为结冰时，管理服务器200可以确定第一路面状况检测设备100a和第二路面状况检测设备100b之间的路段为结冰路段。
因此，根据本发明的一个实施方式的路面状况检测系统300可以借助声音信号确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况中的至少一者的路面状况，从而由于其广覆盖范围从没有遮蔽区域的远程位置快速且准确地采取与特定路段的路面状况相对应的措施。
下文中，将更详细地描述根据本发明的一个实施方式的路面状况检测设备100。
图2是示出根据本发明的一个实施方式的路面状况检测设备的配置的框图。
参考图2，根据本发明的一个实施方式的路面状况检测设备100被配置成包括通信单元110、传感器单元130、存储单元150、电源单元170和控制器190。
通信单元110与管理服务器200或在路面状况检测设备100中的相应部件之间传输和接收数据。特别地，通信单元110可以将由传感器单元130测量的声音信号传输到控制器190或管理服务器200，并且在路面状况检测设备100本身分析声音信号的情况下，将分析结果(即，关于当前路面状况的信息)传输到管理服务器200。通信单元110可以从传感器单元130接收声音信号，或者借助长距离(LoRa)通信、长期演进(LTE)通信、5G通信等将声音信号传输到管理服务器200。通信单元110可以包括调制解调器，该调制解调器对待被传输的信号进行调制并对接收的信号进行解调。
传感器单元130可以在移动体在道路上移动时测量声音信号。传感器单元130可以是用于测量声音信号的非定向高灵敏度麦克风。此外，传感器单元130可以包括：用于测量环境温度的温度传感器；用于测量环境湿度的湿度传感器；和用于测量路面温度的红外(IR)表面温度传感器。传感器单元130可以将测量的声音信号、环境温度、环境湿度和路面温度实时地传输到控制器190。传感器单元130可以与控制器190分开安装，或者可以与控制器190一体地形成。即，控制器190可以被配置成借助通信单元110覆盖多个传感器单元130，并且一个控制器190可以被配置成从多个传感器单元130收集声音信号、环境温度、环境湿度和路面温度。此外，一个传感器单元130可以与一个控制器190一体地形成。
存储单元150存储路面状况检测设备100的功能操作所需的程序和数据。特别地，存储单元150可以存储用于将由传感器单元130测量的声音信号区分为正常状态或异常状态的算法。例如，用于将声音信号区分为正常状态或异常状态的算法可以是生成模型。此外，存储单元150可以存储用于在异常状态的情况下确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况的路面状况的算法。例如，用于确定路面状况的算法可以是判别模型。
电源单元170根据路面状况检测设备100的功能操作来供应电力。电源单元170可以被配置成接收商业电力，或者通过具有太阳能电池板和电池而自行发电。
控制器190控制路面状况检测设备100的总的功能操作。控制器190可以包括初级确定模块191和次级确定模块192。
初级确定模块191将由传感器单元130测量的声音信号区分为正常状态或异常状态。控制器190可以借助存储在存储单元150中的生成模型来确定正常状态或异常状态，并学习该结果。
同时，图6和图7是示出根据路面状况的声音信号的频率特征的图表。这里，图6是示出根据车辆在晴天的移动的频率特征的图表，图7是示出根据同一车辆在与图6相同的位置处在雨天的移动的频率特征的图表。图6的图表示出了没有车辆时的值(a)与车辆移动时的值(b)之间的小差异，而与图6的图表相比，图7的图表示出了没有车辆时的值(a)与车辆移动时的值(b)之间的显著差异。如上所述，初级确定模块191可以借助正常状态与异常状态之间的频率差异确定正常状态或异常状态。
次级确定模块192在异常状态的情况下确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况中的至少一者的路面状况。这里，次级确定模块192可以从传感器单元130测量的声音信号过滤背景值和噪声，然后基于针对每种路面状况配置的频率范围确定路面状况。在这种情况下，次级确定模块192可以借助判别模型确定路面状况并学习确定结果。
为了提高路面状况的确定结果的准确性，次级确定模块192可以基于每个移动体实时地确定路面状况，并且当路面状况针对预定数量的移动体相匹配时，最终确定对应的路面状况。即，代替实时地将针对一个移动体的确定结果传输到管理服务器200，次级确定模块192可以累积针对预定数量的移动体的确定结果，并且当累积的确定结果匹配时，向管理服务器200通知对应的路面状况，从而提高准确性。
此外，次级确定模块192不仅可以借助声音信号确定路面状况，还可以借助由传感器单元130测量的路面温度和湿度计算露点，并应用计算的露点和环境温度以确定路面状况。例如，当计算的露点超过预定值时，次级确定模块192可以确定路面是湿的，并且在路面是湿的同时，当环境温度低于预定值时确定路面是结冰的。
而且，次级确定模块192可以借助传感器单元130测量的声音信号来确定坑洞、碰撞或打滑。
此外，次级确定模块192可以通过测量到预定的路面状况检测设备100的距离以及预定的路面状况检测设备100处的经过时间来计算移动体的速度。即，次级确定模块192可以借助通信单元110从预定的路面状况检测设备100接收移动体经过预定的路面状况检测设备100的时间。在这种情况下，预定的路面状况检测设备可以是设置在移动体的移动方向上的在前位置处的路面状况检测设备。次级确定模块192可以基于从预定的路面状况检测设备接收的时间和移动体当前经过时的时间来计算从预定的路面状况检测设备经过当前路面状况检测设备所需的时间。此外，次级确定模块192可以基于计算的时间和存储在存储单元150中的到预定的路面状况检测设备的距离来计算移动体的速度。当计算的速度超过预定速度时，次级确定模块192可以将此信息传输到邻近的相机，以拍摄移动体。即，次级确定模块192可以用于与安装在道路上的相机协同地制裁移动体的超速。以这种方式，能够减少埋设在道路中的超速测量设备的成本。
下文中，将更详细地描述根据本发明的一个实施方式的管理服务器200的配置。
图3是示出根据本发明的一个实施方式的管理服务器的配置的框图。
参考图3，管理服务器200可以被配置成包括服务器通信单元210、服务器存储单元220和服务器控制器230。
服务器通信单元210可以与路面状况检测设备100进行数据传输/接收。特别地，服务器通信单元210可以从路面状况检测设备100接收声音信号，或者，当路面状况检测设备100本身进行声音信号分析时，服务器通信单元210接收分析结果，即关于当前路面状况的信息。服务器通信单元210可以借助长期演进(LTE)通信、5G通信等从路面状况检测设备100接收声音信号或分析结果。此外，服务器通信单元210可以通过与管理和监测道路状态的控制系统通信来传输和接收数据。
服务器存储单元220存储管理服务器200的功能操作所需的程序和数据。特别地，服务器存储单元220可以存储用于将由路面状况检测设备100测量的声音信号区分为正常状态或异常状态的算法。例如，用于将声音信号区分为正常状态或异常状态的算法可以是生成模型。此外，服务器存储单元220可以存储用于在异常状态的情况下确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况的路面状况的算法。例如，用于确定路面状况的算法可以是判别模型。
服务器控制器230控制管理服务器200的总的功能操作。服务器控制器230可以包括初级确定模块231和次级确定模块232。
初级确定模块231将从路面状况检测设备100接收的声音信号区分为正常状态或异常状态。初级确定模块231可以借助存储在服务器存储单元220中的生成模型来确定正常状态或异常状态，并学习该结果。
次级确定模块232在异常状态的情况下确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况中的至少一者的路面状况。这里，次级确定模块232可以从从路面状况检测设备100接收的声音信号过滤背景值和噪声，然后基于针对每种路面状况配置的频率范围确定路面状况。在这种情况下，次级确定模块232可以借助判别模型确定路面状况，并学习该确定结果。
为了提高路面状况的确定结果的准确性，次级确定模块232可以基于每个移动体实时地确定路面状况，并且当路面状况针对预定数量的移动体相匹配时，最终确定对应的路面状况。即，代替实时地将针对一个移动体的确定结果传输到管理服务器200，次级确定模块232可以累积针对预定数量的移动体的确定结果，当累积的确定结果匹配时，向控制系统通知对应的路面状况，从而提高准确性。
此外，次级确定模块232不仅可以借助声音信号确定路面状况，还可以借助从路面状况检测设备100接收的路面温度和湿度计算露点，并应用计算的露点和环境温度以确定路面状况。例如，当计算的露点超过预定值时次级确定模块232可以确定路面是湿的，并且在路面是湿的同时，当环境温度低于预定值时确定路面是结冰的。
而且，次级确定模块232可以借助从路面状况检测设备100接收的声音信号来确定坑洞、碰撞或打滑。
次级确定模块232可以借助电子道路标志(VMS，可变消息标志)输出确定的路面状况，或者依靠确定的路面状况操作安装在对应位置处的除雪装置。例如，次级确定模块232可以与用于管理和监测道路状态的控制系统协同地操作，或者安装在该控制系统中，并且可以在屏幕上自动显露异常道路状况和位置。因此，控制系统可以借助电子道路标志输出警告消息，借助安装在道路上的除雪装置喷洒盐水或氯化钙，或者在发生事故时派遣拖车。
此外，次级确定模块232可以基于路面状况检测设备100之间的预定距离并通过根据路面状况检测设备100测量的声音信号测量移动体的经过时间来计算移动体的速度。即，次级确定模块232可以将每个路面状况检测设备100测量的声音信号的峰值确定为移动体的经过时间，并通过测量路面状况检测设备100的经过时间计算移动体的速度。所测量的速度可以与安装在道路上的相机协同地用来制裁移动体的超速。以这种方式，能够减少埋设在道路中的超速测量设备的成本。
另外，次级确定模块232可以基于从相邻的路面状况检测设备100确定的路面状况是否彼此重叠来确定路面状况的范围。例如，当确定对应于第一路面状况检测设备100a和第二路面状况检测设备100b的路面状况为结冰时，次级确定模块232可以确定第一路面状况检测设备100a和第二路面状况检测设备100b之间的路段为结冰路段。
在下文中，将详细描述根据本发明的一个实施方式的检测路面状况的方法。
图4和图5是示出根据本发明的一个实施方式的用于检测路面状况的方法的流程图。
参考图4，在步骤S10处，路面状况检测设备测量声音信号。
接下来，在步骤S20处，路面状况检测设备初级地确定路面状况。即，在步骤S20处，路面状况检测设备将在步骤S10处测量的声音信号区分为正常状态或异常状态。在这种情况下，路面状况检测设备可以借助生成模型确定正常状态或异常状态，并学习该结果。
接下来，当在步骤S30处路面状况为异常状态时，路面状况检测设备可以在步骤S40处次级地确定路面状况。此时，路面状况检测设备确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况中的至少一者的路面状况。这里，路面状况检测设备可以从声音信号过滤背景值和噪声，然后基于针对每种路面状况配置的频率范围来确定路面状况。在这种情况下，路面状况检测设备可以借助判别模型确定路面状况并学习该确定结果。路面状况检测设备可以将确定的路面状况传输到管理服务器。
参考图5，在步骤S110处，管理服务器从路面状况检测设备接收声音信号。
接下来，在步骤S120处，管理服务器初级地确定路面状况。即，在步骤S120处，管理服务器将在步骤S110处测量的声音信号区分为正常状态或异常状态。在这种情况下，管理服务器可以借助生成模型确定正常状态或异常状态，并学习该结果。
接下来，当在步骤S130处路面状况为异常状态时，管理服务器可以在步骤S140处次级地确定路面状况。此时，管理服务器确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况中的至少一者的路面状况。这里，管理服务器可以从声音信号过滤背景值和噪声，然后基于针对每种路面状况配置的频率范围确定路面状况。在这种情况下，管理服务器可以借助判别模型确定路面状况并学习该确定结果。
此外，在步骤S150处，管理服务器可以借助电子道路标志(VMS，可变消息标志)输出确定的路面状况，或者依靠确定的路面状况操作安装在对应位置处的除雪装置。例如，管理服务器可以与用于管理和监测道路状态的控制系统协同地操作，或者安装在该控制系统中，并可以在屏幕上自动显露异常道路状况和位置。因此，控制系统可以借助电子道路标志输出警告消息，借助安装在道路上的除雪装置喷洒盐水或氯化钙，或在发生事故时派遣拖车。
虽然说明书包含许多具体的实施细节，但这些不应该被理解为对任何公开的范围或可以被要求保护的内容的范围的限制，而应该理解为对可以是特定公开的特定实施方式的专属特征的描述。说明书中在单独的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中被组合地实现。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施方式中单独地或以任何合适的子组合实现。此外，尽管特征在上面可以被描述为在某些组合中起作用，甚至最初被这样要求保护，但被要求保护的组合中的一个或更多个特征在某些情况下可以从该组合去除，并且被要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。
此外，尽管本说明书描述了参照附图以预定顺序执行操作，但是不应当理解为需要依次或以预定顺序执行操作，这被示出以获得优选的结果，或者所有示出的操作都需要被执行。在一些情况下，多任务和并行处理可以是有利的。此外，不应当解释在所有类型的实现方式中都需要对各种系统部件的划分。应当理解，所描述的程序部件和系统通常被集成为单个软件产品或封装到多软件产品中。
虽然已经参考本发明的示例性实施方式具体示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。

Claims (15)

1.一种用于检测路面状况的设备，所述设备包括：
传感器单元，所述传感器单元安装在道路上，并测量根据移动体在所述道路上的移动产生的声音信号；以及
控制器，所述控制器将所述传感器单元测量的所述声音信号区分为正常状态或异常状态，并在所述异常状态的情况下，确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况中的至少一者的路面状况。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器根据所述传感器单元测量的所述声音信号来学习所述路面状况，并借助存储的学习数据确定所述路面状况。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器从所述传感器单元测量的所述声音信号过滤背景值和噪声，并基于针对每种路面状况配置的频率范围确定所述路面状况。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述控制器基于每个移动体实时地确定所述路面状况，并且当所述路面状况针对预定数量的移动体匹配时最终确定对应的所述路面状况。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器单元测量路面温度、环境温度和湿度。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述控制器借助所述声音信号确定所述路面状况，借助所述传感器单元测量的所述路面温度和所述湿度来计算露点，并应用所计算的露点和所述环境温度来确定所述路面状况。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，当所计算的露点超过预定值并且当所述环境温度低于预定值时，所述控制器确定所述路面是结冰的。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器借助所述传感器单元测量的所述声音信号确定坑洞、碰撞或打滑。
9.一种用于检测路面状况的系统，所述系统包括：
路面状况检测设备，所述路面状况检测设备安装在道路上，并测量根据移动体在所述道路上的移动产生的声音信号；以及
管理服务器，所述管理服务器从所述路面状况检测设备接收所述声音信号，将所述声音信号区分为正常状态或异常状态，并在所述异常状态的情况下，确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况中的至少一者的所述路面状况。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述路面状况检测设备被设置为多个路面状况检测设备，所述多个路面状况检测设备安装成在所述道路上以规律间隔彼此间隔开。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述管理服务器基于所述路面状况检测设备之间的预定距离并通过根据所述路面状况检测设备测量的所述声音信号测量所述移动体的经过时间来计算所述移动体的速度。
12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述管理服务器基于从相邻的所述路面状况检测设备确定的所述路面状况是否彼此重叠来确定所述路面状况的范围。
13.根据权利要求9所述的系统，其中，所述管理服务器借助电子道路标志、即可变消息标志VMS来输出所确定的路面状况，或者依靠所确定的路面状况操作安装在对应位置处的除雪装置。
14.一种用于检测路面状况的方法，所述方法包括以下步骤：
由安装在道路上的路面状况检测设备测量根据移动体在所述道路上的移动而产生的声音信号；
由所述路面状况检测设备将所测量的声音信号区分为正常状态或异常状态；以及
在所述异常状态的情况下，由所述路面状况检测设备确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况中的至少一者的所述路面状况。
15.一种用于检测路面状况的方法，所述方法包括以下步骤：
由管理服务器从安装在道路上的路面状况检测设备接收根据移动体在所述道路上的移动而产生的声音信号；
由所述管理服务器将所述声音信号区分为正常状态或异常状态；以及
在所述异常状态的情况下，由所述管理服务器确定包括湿、结冰、泥泞和有雪状况中的至少一者的所述路面状况。
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