CN208076738U - 信号接收装置及路面状况监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种信号接收装置及路面状况监测装置，信号接收装置包括：集光器和滤光片；集光器用于接收由被预设波段的光源照射的待监测对象反射或者散射的光信号，以及过滤所述光信号中的背景信号，得到偏振光信号；滤光片的输入端和集光器的输出端连接，用于选取入射的所述偏振光信号中与预设波段一致的光信号，过滤与预设波段不一致的背景信号，得到第一输出光束，由于过滤掉了接收到的光信号中的背景信号，并提取与预设波段一致的偏振光信号，所以解决了路面状况监测结果的准确性低的技术问题，达到了提高路面状况监测结果的准确性的技术效果。

Description

信号接收装置及路面状况监测装置

技术领域

本实用新型涉及路面状况监测技术领域，尤其是涉及一种信号接收装置及路面状况监测装置。

背景技术

随着交通行业的高速发展，准确掌握道路状况对交通安全越来越重要。因为当出现降雨、降雪、下冰雹等降水天气情况时，恶劣的路面状况对道路交通安全造成巨大威胁。实现实时采集路面状况信息并且将采集到的路面状况信息上传到管理中心，是保障道路交通安全、提高交通运输效率的关键。

现有的路面状况监测装置的信号发射装置向被监测路面提供发射源，然后信号接收装置接收反射或者散射回来的光信号，路面状态采集装置将光信号转换成数字电信号，最后通过对数字电信号的分析达到监测路面状况的效果。但是现有的信号接收装置接收到的光信号中存在较多的背景信号，所以，根据这些光信号得到的被监测路面的路面状况监测结果是不准确的。因此造成了路面状况监测结果的准确性低的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种信号接收装置及路面状况监测装置，以缓解现有技术中存在的路面状况监测结果的准确性低的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种信号接收装置，包括：集光器和滤光片；

所述集光器，用于接收由被预设波段的光源照射的待监测对象反射或者散射的光信号，以及过滤所述光信号中的背景信号，得到偏振光信号；

所述滤光片设置于所述集光器出射光束的光路上，用于选取所述偏振光信号中与所述预设波段一致的光信号，过滤与所述预设波段不一致的背景信号，得到第一输出光束。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括：偏振分光晶体、两个凸透镜和两个探测器；

所述偏振分光晶体设置于所述滤光片出射光束的光路上，用于将入射的所述第一输出光束分成偏振方向相互正交的第二输出光束和第三输出光束；

所述凸透镜设置于所述偏振分光晶体出射光束的光路上，用于将所述第二输出光束聚焦成第二聚焦光信号，以及将接收到的所述第三输出光束聚焦成第三聚焦光信号；

所述探测器设置于所述凸透镜出射光束的光路上，用于将接收到的所述第二聚焦光信号转化成第二电信号，以及将接收到的所述第三聚焦光信号转化成第三电信号。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述集光器包括第一透镜、第二透镜和挡板；

所述第一透镜和所述第二透镜同轴固定，用于对所述光信号进行聚焦，得到聚焦光信号；

所述第二透镜，用于将所述聚焦光信号转变为所述偏振光信号；

所述第一透镜的焦点和所述第二透镜的焦点是重合的；

所述挡板设置在所述第一透镜和所述第二透镜之间，所述挡板距离所述第一透镜的距离为第一透镜焦距长度，所述挡板距离所述第二透镜的距离为第二透镜焦距长度。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述挡板设置有通孔；

所述通孔位于所述第一透镜和所述第二透镜的焦点处，所述通孔的直径根据具有所述预设波段的光源与所述待监测对象的接触面的直径来确定。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第一透镜的焦距大于所述第二透镜的焦距。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述偏振分光晶体是正方体形状或者是圆饼状。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述偏振分光晶体包括：偏振分光介质膜。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述偏振分光介质膜所在的平面和入射的所述第一输出光束呈45度角。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述集光器是球形的或者是椭球形的。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种路面状况监测装置，包括：如第一方面任一所述的信号接收装置。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：本实用新型实施例中的信号接收装置包括：集光器和滤光片，所述集光器过滤掉接收到的光信号中的背景信号，得到偏振光信号，所述滤光片过滤掉所述偏振光信号中与预设波段不一致的背景信号，得到第一输出光束，所以，所述信号接收装置降低了所述光信号中的背景信号，提高了信噪比，以便根据所述第一输出光束进行路面状况分析时，得到准确的路面状况监测结果，因此，所述信号接收装置缓解了路面状况监测结果的准确性低的问题，达到提高路面状况监测结果的准确性的技术效果。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述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实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的信号接收装置的第一种结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的信号接收装置的第二种结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的信号接收装置的集光器的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的信号接收装置的挡板的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

目前现有的信号接收装置接收到的光信号中存在较多的背景信号，因而根据这些光信号得到的被监测路面的路面状况监测结果是不准确的，基于此，本实用新型实施例提供的一种信号接收装置及路面状况监测装置，可以过滤掉接收到的光信号中的背景信号，缓解路面状况监测结果的准确性低的问题，达到提高路面状况监测结果的准确性的技术效果。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种信号接收装置进行详细介绍，如图1所示，所述信号接收装置包括：集光器11和滤光片12；

集光器11，用于接收由被预设波段的光源照射的待监测对象反射或者散射的光信号，以及过滤所述光信号中的背景信号，得到偏振光信号。

示例性的，待监测对象可以是路面。集光器11可以是球形的或者是椭球形的。

如图3所示，集光器11包括第一透镜33、第二透镜31和挡板32。

第一透镜33和第二透镜31同轴固定，用于对所述光信号进行聚焦，得到聚焦光信号。

第二透镜31，用于将所述聚焦光信号转变为所述偏振光信号。

示例性的，第一透镜33的焦距大于第二透镜31的焦距。

第一透镜33的焦点和第二透镜31的焦点是重合的。

挡板32设置在第一透镜33和第二透镜31之间，挡板32距离第一透镜33的距离为第一透镜焦距长度，挡板32距离第二透镜31的距离为第二透镜焦距长度。

示例性的，如果第一透镜33的焦距是20厘米，第二透镜31的焦距是 10厘米，第一透镜33的焦点和第二透镜31的焦点重合，那么第一透镜33 和第二透镜31之间的距离是30厘米，挡板32距离第一透镜33的距离为 20厘米，挡板32距离第二透镜31的距离为10厘米。

如图4所示，挡板32设置有通孔41。

通孔41位于第一透镜33和第二透镜31的焦点处，通孔41的直径根据具有所述预设波段的光源与所述待监测对象的接触面的直径来确定。

示例性的，如果具有所述预设波段的光源与所述待监测对象的接触面的直径的20厘米，以这20厘米为直径的圆形就是具有所述预设波段的光源与所述待监测对象的接触面，这个接触面以外的地面反射或者散射的光信号就是背景信号，通过设置通孔41的直径，使得背景信号不能穿过通孔41，这样过滤掉背景信号的光信号的信噪比就提高了，根据过滤掉背景信号的光信号分析得到的路面状况监测结果的准确性是比较高的。

滤光片12设置于集光器11出射光束的光路上，用于选取所述偏振光信号中与所述预设波段一致的光信号，过滤与所述预设波段不一致的背景信号，得到第一输出光束。

示例性的，由于光源是具有预设波段的，光源经过待监测对象的接触面的反射或者散射后，夹杂着其他波段的光信号被接收。由于接收了其他波段的光信号，所以经过分析得到的路面状况监测结果是不准确的。所以要使用滤光片12将其他波段的光信号过滤掉，选取入射的所述偏振光信号中与所述预设波段一致的光信号，保证经过分析得到的路面状况监测结果的准确性。

本实用新型实施例中，所述信号接收装置包括：集光器和滤光片，所述集光器过滤掉接收到的光信号中的背景信号，得到偏振光信号，所述滤光片过滤掉所述偏振光信号中与预设波段不一致的背景信号，得到第一输出光束，所以，所述信号接收装置降低了所述光信号中的背景信号，提高了信噪比，以便根据所述第一输出光束进行路面状况分析时，得到准确的路面状况监测结果，因此，所述信号接收装置缓解了路面状况监测结果的准确性低的问题，达到提高路面状况监测结果的准确性的技术效果。

在本实用新型的又一实施例中，如图2所示，所述信号接收装置还包括：偏振分光晶体21、两个凸透镜22和两个探测器23；

偏振分光晶体21设置于滤光片12出射光束的光路上，用于将入射的所述第一输出光束分成偏振方向相互正交的第二输出光束和第三输出光束。

示例性的，偏振分光晶体21可以是正方体形状或者是圆饼状。偏振分光晶体21包括偏振分光介质膜。所述偏振分光介质膜所在的平面和入射的所述第一输出光束呈45度角。

凸透镜22设置于偏振分光晶体21出射光束的光路上，用于将接收到的入射的所述第二输出光束聚焦成第二聚焦光信号，以及将接收到的入射的所述第三输出光束聚焦成第三聚焦光信号。

探测器23设置于凸透镜22出射光束的光路上，用于将接收到的所述第二聚焦光信号转化成第二电信号，以及将接收到的所述第三聚焦光信号转化成第三电信号。

本实用新型实施例中，偏振分光晶体21将入射的所述第一输出光束分成偏振方向相互正交的第二输出光束和第三输出光束。凸透镜22将接收到的入射的所述第二输出光束聚焦成第二聚焦光信号，以及将接收到的入射的所述第三输出光束聚焦成第三聚焦光信号，这样就将平行光束聚焦成了光信号，保证了光信号的强度。因此，本实用新型实施例提高了光信号的强度，保证了经过分析得到的路面状况监测结果的准确性和可靠性。

在本实用新型的又一实施例中，对本实用新型实施例所公开的一种路面状况监测装置进行详细介绍，包括如上述实施例任一所述的信号接收装置。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本实用新型的范围。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种信号接收装置，其特征在于，包括：集光器和滤光片；

所述集光器，用于接收由被预设波段的光源照射的待监测对象反射或者散射的光信号，以及过滤所述光信号中的背景信号，得到偏振光信号；

所述滤光片设置于所述集光器出射光束的光路上，用于选取所述偏振光信号中与所述预设波段一致的光信号，过滤与所述预设波段不一致的背景信号，得到第一输出光束。

2.根据权利要求1所述的信号接收装置，其特征在于，还包括：偏振分光晶体、两个凸透镜和两个探测器；

所述偏振分光晶体设置于所述滤光片出射光束的光路上，用于将入射的所述第一输出光束分成偏振方向相互正交的第二输出光束和第三输出光束；

所述凸透镜设置于所述偏振分光晶体出射光束的光路上，用于将所述第二输出光束聚焦成第二聚焦光信号，以及将接收到的所述第三输出光束聚焦成第三聚焦光信号；

所述探测器设置于所述凸透镜出射光束的光路上，用于将接收到的所述第二聚焦光信号转化成第二电信号，以及将接收到的所述第三聚焦光信号转化成第三电信号。

3.根据权利要求2所述的信号接收装置，其特征在于，所述集光器包括第一透镜、第二透镜和挡板；

所述第一透镜和所述第二透镜同轴固定，用于对所述光信号进行聚焦，得到聚焦光信号；

所述第二透镜，用于将所述聚焦光信号转变为所述偏振光信号；

所述第一透镜的焦点和所述第二透镜的焦点是重合的；

所述挡板设置在所述第一透镜和所述第二透镜之间，所述挡板距离所述第一透镜的距离为第一透镜焦距长度，所述挡板距离所述第二透镜的距离为第二透镜焦距长度。

4.根据权利要求3所述的信号接收装置，其特征在于，所述挡板设置有通孔；

所述通孔位于所述第一透镜和所述第二透镜的焦点处，所述通孔的直径根据具有所述预设波段的光源与所述待监测对象的接触面的直径来确定。

5.根据权利要求4所述的信号接收装置，其特征在于，所述第一透镜的焦距大于所述第二透镜的焦距。

6.根据权利要求5所述的信号接收装置，其特征在于，所述偏振分光晶体是正方体形状或者是圆饼状。

7.根据权利要求6所述的信号接收装置，其特征在于，所述偏振分光晶体包括：偏振分光介质膜。

8.根据权利要求7所述的信号接收装置，其特征在于，所述偏振分光介质膜所在的平面和入射的所述第一输出光束呈45度角。

9.根据权利要求5所述的信号接收装置，其特征在于，所述集光器是球形的或者是椭球形的。

10.一种路面状况监测装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的信号接收装置。