CN213068629U - 车载道路气象检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车载道路气象检测装置，安装在机动车车体上，其包括：壳体；路面气象传感器，所述路面气象传感器用于实时检测路面气象信息；处理单元，所述处理单元连接所述路面气象传感器，并处理所述路面气象信息。本实用新型所述车载道路气象检测装置优化了传统的交通气象路面传感器的检测方法、测量工作原理、抗污染防飞溅能力、抗震能力、提高了数据采集采集传输速度、不仅可以实时监测路面干燥、潮湿、积水、冰水混合物、结冰、积雪、覆盖物厚度、湿滑系数等参数。

Description

车载道路气象检测装置

技术领域

本实用新型涉及智慧交通及道路感知技术领域，尤其涉及一种车载道路气象检测装置。

背景技术

近年来，我国公路基础建设发展迅速，极端恶劣天气如路面结冰、积雪、高温、大风、大雾、暴雨等对交通安全的影响也越来越突出，给公路的机动车行驶带来了巨大的风险，不仅严重影响交通运输，而且还造成国家财产和人民生命财产的严重损失。同时随着自动驾驶技术的快速发展，实时车载道路交通气象的监测预警的需求也更加突出。

道路交通气象的监测比常规气象的监测更侧重于影响交通安全的了道路路面状态、影响驾驶人员观察视线的能见度、影响交通工具及设施的高温、大风等要素的监测。目前常见的交通气象监测设备有公路间隔25～50KM全要素站以及气象灾害天气频发的重点区域设置的局地站组成，气象监测点相对公路交通的走向是采用离散布置的方式，不可避免存在设备安装点气象测量数据代表性不强，存在气象信息预警的漏报和误报的现象。当前国家大力发展智慧交通、自动驾驶等技术，车载的道路气象的检测方法和设备的发展进步就显得尤为重要，本实用新型可以高速实时的全路段检测路面状态、路面温度、湿滑系数、空气温度、空气湿度、覆盖物厚度等要素，可以方便的安装在机动车底部及外侧。满足车载气象的检测同时，也满足道路运维保养单位机动车实时全路段的气象信息监测的需求。

目前固定点安装的道路交通气象检测装置都有着体积大，测量数据更新慢，结构不支持快速移动车载，且没有抗污染防飞溅的保护装置。如路面状态/路面温度检测的传感器，目前多采用埋入式路面传感器或者非接触式路面传感器，埋入式需要开挖路面，不支持移动检测，路侧安装的非接触式路面传感器存在采样速度慢(状态更新速度都在30秒，甚至几分钟)、体积大安装不便、抗震能力弱，不能满足机动车运行中对路面状态准确快速采集输出的需求，不支持移动检测。非接触式路面传感器还存在对检测目标路面要求锁定，更换目标位置需要从新定标，否则状态更新误差大，不适应车载应用环境。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种车载道路气象检测装置，能实时监测路面干燥、潮湿、积水、冰水混合物、结冰、积雪、覆盖物厚度、湿滑系数等参数，同时可以实现高速检测，有助于满足交通管理及参与方对道路气象实时数据及告警的需求，促进当前智慧交通及自动驾驶技术的发展。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供了一种车载道路气象检测装置，安装在机动车车体上，其包括：壳体；路面气象传感器，所述路面气象传感器用于实时检测路面气象信息；处理单元，所述处理单元连接所述路面气象传感器，并处理所述路面气象信息。

本实用新型所述车载道路气象检测装置的有益效果在于：优化了传统的交通气象路面传感器的检测方法、测量工作原理、抗污染防飞溅能力、抗震能力、提高了数据采集采集传输速度、扩展了无线传输方式，支持蓝牙/4G/5G传输、以及降低功耗适应车载电源等方面，不仅可以实时监测路面干燥、潮湿、积水、冰水混合物、结冰、积雪、覆盖物厚度、湿滑系数等参数，同时可以实现高速检测，路面状态的更新频率由原来30秒或者几分钟提高到一秒钟40次的频率，路面数据采集距离分辨率可以小于1米，适应车辆高速运行时对路面状态、路面温度、空气温度、湿度、露点、霜点等交通气象要素以及经纬度信息的快速测量、存储、共享和预警。为车辆及道路运营管理部门提供全路段高分辨率的实时交通气象数据，有助于满足交通管理及参与方对道路气象实时数据及告警的需求，促进当前智慧交通及自动驾驶技术的发展。

优选的，所述路面气象传感器包括：红外激光发射模块，所述红外激光发射模块发射红外激光至路面；接收部件，所述接收部件接收从路面反射的红外激光，用于检测路面状态及覆盖物信息；空气温湿度检测单元，用于检测路面空气温湿度；路面温度检测单元，用于检测路面温度。

优选的，还包括检测区域激光指示器；所述红外激光发射模块包括：第一红外激光发射模块，所述第一红外激光发射模块的工作波长范围为1290～1350纳米；第二红外激光发射模块，所述第二红外激光发射模块的工作波长范围为1460～1520纳米；第三红外激光发射模块，所述第三红外激光发射模块的工作波长范围为1640～1700纳米；所述的第一红外激光发射模块、第二红外激光发射模块、第三红外激光发射模块、路面温度检测单元、空气温湿度检测单元、检测区域激光指示器和接收部件分布在同一个检测端面上；所述的第一红外激光发射模块、第二红外激光发射模块、第三红外激光发射模块、路面温度检测单元、空气温湿度检测单元、激光指示器分布在接收部件周围，接收部件位于中间。

优选的，所述第一红外激光发射模块、第二红外激光发射模块、第三红外激光发射模块采用不同的调制频率，同时发射；接收部件接收后，经高精密低噪放电路处理后，信号同时进入三种不同中心频率的高Q值带通选频滤波电路，中心频率与之前的驱动调制频率相对应；经过选频滤波放大后的信号进入多通道高速模数采集单元，经模数采集计算后，实时测量路面状态。

优选的，所述外壳包括：外防护罩和内防护罩；所述外防护罩和内防护罩共同组成双层通风结构防护罩；外防护罩具有栅状导气孔。

优选的，所述壳体安装在固定支架上；所述路面气象传感器距离地面的高度为20厘米-120厘米；所述固定支架为不锈钢支架；固定支架固定角度夹角A范围为130°～155°,对应测量光束与路面的水平夹角B的范围为40°～65°。

优选的，所述车载道路气象检测装置安装在机动车前端、和/或机动车侧面、和/或机动车后端、和/或机动车底部。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述系统组成示意图；

图2是本实用新型实施例所述车载道路气象检测装置侧面结构图；

图3是本实用新型车载道路气象检测装置正面结构图；

图4是本实用新型车载道路气象检测装置圆形检测窗口结构图；

图5是本实用新型车载道路气象检测装置的双层通风结构防护罩工作原理示意图；

图6是本实用新型车载手持终端功能组成示意图；

图7是本实用新型车载道路气象检测装置工作原理示意图；

图8是本实用新型车载气象检测装置安装示意图；

图9是本实用新型车载气象检测装置安装位置选择示意图；

图10是本实用新型车载道路气象检测装置高速测量工作流程图；

图11是本实用新型道路气象检测系统工作流程图。

具体实施方式

实施例一、

为克服背景技术中存在的不足，本实用新型提供了一种用于车载道路气象检测装置。本实用新型优化了传统的交通气象路面传感器的检测方法、测量工作原理、抗污染防飞溅能力、抗震能力、提高了数据采集采集传输速度、扩展了无线传输方式，支持蓝牙/4G/5G传输、以及降低功耗适应车载电源等方面，不仅可以实时监测路面干燥、潮湿、积水、冰水混合物、结冰、积雪、覆盖物厚度、湿滑系数等参数，同时可以实现高速检测，路面状态的更新频率由原来30秒或者几分钟提高到一秒钟40次的频率，路面数据采集距离分辨率可以小于1米，适应机动车高速运行时对路面状态、路面温度、空气温度、湿度、露点、霜点等交通气象要素以及经纬度信息的快速测量、存储、共享和预警。为机动车及道路运营管理部门提供全路段高分辨率的实时交通气象数据，有助于满足交通管理及参与方对道路气象实时数据及告警的需求，促进当前智慧交通及自动驾驶技术的发展。

为实现如上所述的实用新型目的，本实用新型采用如下所述的技术方案：

一种车载道路气象检测装置，包括车载气象测量单元、车载手持终端、智能手机APP、PC电脑内实时监测客户端软件等组成。车载气象测量单元又包含：发射部件、接收部件、路面温度检测单元、检测区域激光指示器、空气温湿度检测单元、壳体、防护罩、固定支架、状体指示灯、传输电缆等，车载手持终端包含：数据处理模块、GPS模块、蓝牙通信模块、TF卡存储模块、显示操作模块、车载电源线等组成。

所述的车载气象测量单元的壳体顶端设置有状态指示灯、前端设置有圆形检测窗口，检测窗口内部设有三种不同波长的红外激光发射模块、路面温度检测单元、空气温湿度检测单元以及、检测区域激光指示器。检测窗口外侧设置有双层通风结构防护罩，在机动车高速运行时，外防护罩栅状导气孔，可以引导气流分流，部分进入外防护罩和内防护罩间，部分气流挤压外防护罩，改变路径，起到减轻内外防护罩的空气阻力变形压力，与此同时，内外防护罩之间的空气压力增加可以起到抗污染防飞溅物的作用，在机动车高速运行，路面覆盖物较多时可以保护镜头不受飞溅和振动的影响。双层通风结构防护罩是一体式结构，支持快速拆卸，方便清洗。

所述的车载气象测量单元的壳体底部设置有固定角度的金属固定支架，采用不锈钢材料制造，具有较高的机械强度和耐腐蚀性，支架固定角度结合设备重量及中心分布设计，夹角A一般取值范围：130°～155°,则对应测量光束与路面是水平夹角B的取值范围：40°～65°，此时设备在机动车高速运行时的抗震效果最优。

所述的一种车载道路气象检测装置中路面温度检测单元的温度测量范围：-40～+80℃，空气温湿度的测量范围：-40～+60℃，0～100％相对湿度，满足车载移动气象数据的监测需求。

所述的一种车载道路气象检测装置及方法是一种采用结合无线通信技术、5G网络及大数据分析存储技术的应用系统，为解决常规检测路面检测装置状态更新慢，不能适应车载气象监测快速检测的需求，多数都在30秒以上，甚至几分钟更新一次路面状态(干燥、潮湿、积水、冰水混合物、结冰、积雪、覆盖物厚度、湿滑系数)，本实用新型优化了检测方法和测量原理，如图10车载气象测量单元高速测量工作流程图，DC/DC电源供电系统输入后，电压转换成各功能模块需求的电压值，核心数据处理单元通过时序控制电路和调制信号电路，形成3种不同频率的驱动信号来同时点亮3种不同波长的红外激光器，驱动频率选择范围：1KHZ～200KHZ,同时驱动3种不同调制频率和波长的激光器是实现高速采集路面状态数据的前提和必要条件。3种红外激光特征波长范围分别为：1290～1350纳米、1460～1520纳米、1640～1700纳米。道路气象监测单元内部的红外光电接收单元可以同时快速采集经路面漫反射后3种特征波长的红外激光信号，经高精密低噪放电路处理后，信号同时进入3种不同中心频率的高Q值带通选频滤波电路，中心频率与之前的驱动调制频率相对应，经过选频滤波放大后的信号进入多通道高速AD采集单元，实现针对红外信号的模数转换，输入给核心数据处理单元。当路面状态为潮湿、积水、结冰、冰水混合、积雪等状态时，3种不同波长的红外信号也会随之而变化，且信号强度与覆盖物的厚度有相关性，核心数据根据信号相对干燥时本底信号的进行快速软件处理、计算、输出当前路面的状态(干燥、潮湿、积水、冰水混合物、结冰、积雪)、覆盖物厚度、湿滑系数、路面温度、空气温度、湿度、露点、霜点等交通气象要素。进而实现道路气象信息车载时的高速检测，路面状态的更新频率由原来30秒或者几分钟提高到一秒钟40次的频率，路面数据采集距离分辨率可以小于1米。

所述的一种车载道路气象检测装置及方法支持具有自动标定功能，设备工作时距离地面的安装高度可以适应20厘米-120厘米，可以适用所有常规机动车，如轿车、吉普车、客车、卡车、铲雪车、巡检车等交通工具。

所述的一种车载道路气象检测装置及方法在车载测量时，由于体积小，安装位置选择灵活，支持机动车前端安装、机动车侧面安装、机动车后端安装、机动车底部安装，由于空气流动、机动车轮胎碾压以及机动车热源的干扰，不同的安装位置对测量要素的影响是不一样的，表1中”+”符合表示：影响小，适合测量，”-”符合表示影响大，不适合测量，具体影响程度如表1：

表1

在图1本实用新型是系统组成示意图中，包括壳体1、状态指示灯2、外防护罩3、内防护罩4、外防护罩栅状导气孔5、金属固定支架6、车载手持终端7、传输电缆8、车载电源线9、蓝牙信号11、智能手机10及内部APP软件、PC移动电脑12及内部实时监测客户端软件。

在图2本实用新型车载气象测量单元侧面结构图中包括壳体1、状态指示灯2、外防护罩3、内防护罩4、外防护罩通气孔5、金属固定支架6及支架固定角度A,夹角A一般取值范围：130°～155°，此时设备在机动车高速运行时的抗震效果最优。

在图3本实用新型车载气象测量单元正面结构图中包括状态指示灯2、外防护罩3、内防护罩4、外防护罩栅状导气孔5。

在图4本实用新型车载气象测量单元圆形检测窗口结构图中包括外防护罩3、内防护罩4、红外激光发射模块13、红外激光发射模块14、路面温度检测单元15、红外激光发射模块16、空气温湿度检测单元17、检测区域激光指示器18、接收部件19。其特征在于车载气象监测单元圆形检测窗口结构同时具有7个功能模块，且分布在同一个检测端面上，被测路面区域统一，中间是接收部件19，其他6个部件分布在接收部件周围。

在图5本实用新型车载气象测量单元的双层通风结构防护罩工作原理示意图中，车载气象测量单元的相对行车方向侧装时，当机动车行驶时前端气流5-1冲击双层通风结构防护罩，由于防护罩的独特双层结构设计，在机动车高速运行时，外防护罩栅状导气孔，可以引导气流5-1分流，部分气流5-2进入外防护罩和内防护罩间，其他气流挤压外防护罩，改变路径，绕过外防护罩，内外的气流再汇聚成气流5-4，双层通风结构防护罩对气流的分流可以起到减轻内外防护罩的空气阻力变形压力，与此同时，内外防护罩之间的气流5-3使空气压力增加可以起到抗污染防飞溅物的作用，在机动车高速运行，路面覆盖物较多时可以很好的保护镜头不受飞溅和振动的影响。双层通风结构防护罩是一体式结构，支持快速拆卸，方便清洗。

在图7本实用新型车载气象测量单元工作原理示意图中，包括车载电源输入DC/DC电路、信号处理器(测量路面温度、路面状态、覆盖物厚度、湿滑系数、空气温湿度、露点、霜点、产生预警数据)、路温测量单元、温湿度测量单元、激光指示单元、3种调制信号电路、3种激光发射器、红外光电接收单元、3种选频滤波电路、多通道高速A/D采集单元、数据输出接口RS232/485、前窗加热控制单元等组成.

在图8本实用新型车载气象检测装置安装示意图中,针对大型机动车卡车、铲雪车、客车等一般建议安装在机动车前端的底部，安装高度H可以选择离地面20厘米-120厘米。车载气象测量单元支架固定角度水平夹角A一般取值范围：130°～155°，则对应测量光束与路面是水平夹角B的取值范围：40°～65°，此时设备在机动车高速运行时的抗震效果最优。

在图9本实用新型车载气象检测装置安装位置选择示意图中，由于检测装置体积小，安装位置选择灵活，支持机动车前端a安装、机动车侧面b安装、机动车后端c安装、机动车底部d安装，由于空气流动、机动车轮胎碾压以及机动车热源的干扰，不同的安装位置对测量要素的影响是不一样的，可根据机动车条件和测量需求选择合适的安装位置。

实施例二、

本实用新型还提供了一种道路气象检测系统，包括：前述的车载道路气象检测装置；终端，所述终端接收并处理所述的车载道路气象检测装置采集的道路气象信息；服务器端，所述服务器端接收并处理所述的车载道路气象检测装置采集的道路气象信息；客户端，所述客户端接收并处理所述的车载道路气象检测装置采集的道路气象信息。

本实用新型所述道路气象检测系统优化了传统的交通气象路面传感器的检测方法、测量工作原理、抗污染防飞溅能力、抗震能力、提高了数据采集采集传输速度、扩展了无线传输方式，支持蓝牙/4G/5G传输、以及降低功耗适应车载电源等方面，不仅可以实时监测路面干燥、潮湿、积水、冰水混合物、结冰、积雪、覆盖物厚度、湿滑系数等参数，同时可以实现高速检测，路面状态的更新频率由原来30秒或者几分钟提高到一秒钟40次的频率，路面数据采集距离分辨率可以小于1米，适应车辆高速运行时对路面状态、路面温度、空气温度、湿度、露点、霜点等交通气象要素以及经纬度信息的快速测量、存储、共享和预警。为车辆及道路运营管理部门提供全路段高分辨率的实时交通气象数据，有助于满足交通管理及参与方对道路气象实时数据及告警的需求，促进当前智慧交通及自动驾驶技术的发展。

在图6本实用新型车载手持终端组成示意图中车载手持终端7中，内部由数据采集处理模块20、GPS模块21、蓝牙通信模块22、TF卡存储模块23、显示操作模块24组成。车载手持终端7，主要功能负责供电、采集、存储、显示、蓝牙数据高速中转、GPS定位、故障告警、维护检修等功能。

所述的一种车载道路气象检测装置的车载手持终端，主要功能负责供电、采集、存储、显示、蓝牙数据高速中转、GPS定位、故障告警、维护检修等功能。车载手持终端采用专用车载电源线从车载电源插孔内部取电，进行整流稳压滤波后，给手持终端内部供电和车载气象检测单元供电，且具有实时采集车载气象检测单元测量数据的功能，处理后进行触摸屏显示，方便驾驶员及时了解道路气象数据。车载手持终端具有GPS定位功能，可以实时监测设备的经纬度海拔高度，并与气象检测单元的测试数据同步进行大容量TF卡存储，完整记录道路气象数据及分布。车载手持终端具有蓝牙数据高速中转功能，可以通过蓝牙快速把气象检测单元的实时测量数据进行高速中转给智能手机的APP采集分析软件或者PC内实时监测客户端软件，测量数据中转速率每秒支持0～40HZ，在车速0～130KM/H范围内可以实现对路面数据采集距离分辨率小于1米。车载手持终端具有故障检测和维护校准的功能，不需要借助电脑的情况下，可以实时监测气象检测单元的工作状态和告警信息，方便设备的使用和维护。

所述的一种车载道路气象检测装置及方法中智能手机APP、PC电脑内实时监测客户端软件是针对道路气象数据进一步整合分析的单元。如图11是本实用新型车载气象系统工作流程图，智能手机APP和PC电脑内实时监测客户端软件除高速接收气象检测单元的实时测量数据的同时，可以同时进行道路路况的视频及图像采集和存储，以及对测量数据和图像的分析处理，形成对道路气象信息的实时及未来发展趋势的预警等，数据、视频及图像可以通过4G/5G网络信号进行远程传输，存储后台服务器或云端服务器。后端服务器或云端服务器可以对多套车载道路气象监测设备的实时数据进行大数据分析，然后推送给相关信息需求单位或个体，有助于满足智慧交通管理及各交通参与方对道路气象数据及告警的需求，促进当前智慧交通及自动驾驶技术的发展。

本实用新型实施例还所述车载手持终端可以包括射频(RF)电路、包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器、输入单元、显示单元、传感器、音频电路、无线保真(WiFi)模块、包括有一个或者一个以上处理核心的处理器、以及电源等部件。本领域技术人员可以理解，实施例中示出的车载手持终端结构并不构成对车载手持终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：

RF电路可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，特别地，将基站的下行信息接收后，交由一个或者一个以上处理器处理；另外，将涉及上行的数据发送给基站。通常，RF电路包括但不限于天线、至少一个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、用户身份模块(SIM)卡、收发信机、耦合器、低噪声放大器(LNA)、双工器等。此外，RF电路还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。所述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯存储介质(GSM)、通用分组无线服务(GPRS，)、码分多址(CDMA)、宽带码分多址(WCDMA)、长期演进(LTE)、电子邮件、短消息服务(SM)等。

存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作存储介质、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据车载手持终端的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器还可以包括存储器控制器，以提供处理器和输入单元对存储器的访问。

输入单元可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。具体地，在一个具体的实施例中，输入单元可包括触敏表面以及其他输入设备。触敏表面，也称为触摸显示屏或者触控板，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触敏表面上或在触敏表面附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触敏表面可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器，并能接收处理器发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触敏表面。除了触敏表面，输入单元还可以包括其他输入设备。具体地，其他输入设备可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。

显示单元可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及车载手持终端的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示单元可包括显示面板，可选的，可以采用液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)等形式来配置显示面板。进一步的，触敏表面可覆盖显示面板，当触敏表面检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器以确定触摸事件的类型，随后处理器根据触摸事件的类型在显示面板上提供相应的视觉输出。虽然在实施例中，触敏表面与显示面板是作为两个独立的部件来实现输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触敏表面与显示面板集成而实现输入和输出功能。

车载手持终端还可包括至少一种传感器，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板的亮度，接近传感器可在车载手持终端移动到耳边时，关闭显示面板和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于车载手持终端还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

音频电路、扬声器，传声器可提供用户与车载手持终端之间的音频接口。音频电路可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器，由扬声器转换为声音信号输出；另一方面，传声器将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器处理后，经RF电路以发送给比如另一车载手持终端，或者将音频数据输出至存储器以便进一步处理。音频电路还可能包括耳塞插孔，以提供外设耳机与车载手持终端的通信。

WiFi属于短距离无线传输技术，车载手持终端通过WiFi模块可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然实施例示出了WiFi模块，但是可以理解的是，其并不属于车载手持终端的必须构成，完全可以根据需要在不改变实用新型的本质的范围内而省略。

处理器是车载手持终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，执行车载手持终端的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。可选的，处理器可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作存储介质、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器中。

车载手持终端还包括给各个部件供电的电源(比如电池)，电源可以通过电源管理存储介质与处理器逻辑相连，从而通过电源管理存储介质实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电存储介质、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。

尽管未示出，车载手持终端还可以包括摄像头、蓝牙模块等，在此不再赘述。具体在本实施例中，车载手持终端中的处理器会按照如下的指令，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器中，并由处理器来运行存储在存储器中的应用程序，从而实现各种功能。

实施例三、

如图11所示，本实用新型还提供了一种道路气象检测方法，应用于前述的道路气象检测系统，包括以下步骤：

S101、所述的车载道路气象检测装置采集道路气象信息；

如图10所示，所述车载道路气象检测装置采集气象信息，包括以下步骤：

启动光学窗污染检测及自动修正程序，如果检测到光学窗污染、自动修正失败，则输出污染告警；如光学窗未被污染则进行下一步；

启动三种频率调制激光同时发射；

启动多通道模数同时采集三路选频滤波、放大整流后的激光信号，路面红外辐射信号、温湿度信号；

启动红外三波长路面分析程序计算路面温度、路面状态、覆盖物厚度、湿滑系数、空气温湿度、露点、霜点；

实时输出所述道路气象信息，所述道路气象信息包括：路面干燥、潮湿、积水、冰水混合物、结冰、积雪、覆盖物厚度、湿滑系数、路面温度、空气温湿度、露点、霜点、经纬度、海拔高度、位置信息。

S102、所述的终端接收所述道路气象信息；

S103、客户端接收所述实时测量数据，采集和存储道路路况的视频及图像，对测量数据和图像的分析处理，形成对道路气象信息的实时及未来发展趋势的预警；

S104、通过通讯网络信号进行远程传输数据、视频及图像，存储到后台服务器或云端服务器；

S105、所述后端服务器或云端服务器对多套车载道路气象监测设备的实时数据进行大数据分析，然后推送给信息需求单位或个体。

所述车载道路气象检测装置及方法中智能手机APP、PC电脑内实时监测客户端软件是针对道路气象数据进一步整合分析的单元。如图11是本实用新型车载气象系统工作流程图，智能手机APP和PC电脑内实时监测客户端软件除高速接收气象检测单元的实时测量数据的同时，可以同时进行道路路况的视频及图像采集和存储，以及对测量数据和图像的分析处理，形成对道路气象信息的实时及未来发展趋势的预警等，数据、视频及图像可以通过4G/5G网络信号进行远程传输，存储后台服务器或云端服务器。后端服务器或云端服务器可以对多套车载道路气象监测设备的实时数据进行大数据分析，然后推送给相关信息需求单位或个体，有助于满足智慧交通管理及各交通参与方对道路气象数据及告警的需求，促进当前智慧交通及自动驾驶技术的发展。

本实用新型所述道路气象检测方法优化了传统的交通气象路面传感器的检测方法、测量工作原理、抗污染防飞溅能力、抗震能力、提高了数据采集采集传输速度、扩展了无线传输方式，支持蓝牙/4G/5G传输、以及降低功耗适应车载电源等方面，不仅可以实时监测路面干燥、潮湿、积水、冰水混合物、结冰、积雪、覆盖物厚度、湿滑系数等参数，同时可以实现高速检测，路面状态的更新频率由原来30秒或者几分钟提高到一秒钟40次的频率，路面数据采集距离分辨率可以小于1米，适应车辆高速运行时对路面状态、路面温度、空气温度、湿度、露点、霜点等交通气象要素以及经纬度信息的快速测量、存储、共享和预警。为车辆及道路运营管理部门提供全路段高分辨率的实时交通气象数据，有助于满足交通管理及参与方对道路气象实时数据及告警的需求，促进当前智慧交通及自动驾驶技术的发展。

实施例四、

本实用新型实施例中提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行前述实施例所述方法。

本实用新型所述计算机可读存储介质优化了传统的交通气象路面传感器的检测方法、测量工作原理、抗污染防飞溅能力、抗震能力、提高了数据采集采集传输速度、扩展了无线传输方式，支持蓝牙/4G/5G传输、以及降低功耗适应车载电源等方面，不仅可以实时监测路面干燥、潮湿、积水、冰水混合物、结冰、积雪、覆盖物厚度、湿滑系数等参数，同时可以实现高速检测，路面状态的更新频率由原来30秒或者几分钟提高到一秒钟40次的频率，路面数据采集距离分辨率可以小于1米，适应车辆高速运行时对路面状态、路面温度、空气温度、湿度、露点、霜点等交通气象要素以及经纬度信息的快速测量、存储、共享和预警。为车辆及道路运营管理部门提供全路段高分辨率的实时交通气象数据，有助于满足交通管理及参与方对道路气象实时数据及告警的需求，促进当前智慧交通及自动驾驶技术的发展。

本实用新型实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本实用新型操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

本实用新型并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本实用新型涉及的技术方案。基于本实用新型启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本实用新型的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本实用新型的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本实用新型的多种实施方式以及多种替代方式来达到本实用新型的目的。

Claims (8)

1.一种车载道路气象检测装置，其特征在于，安装在机动车车体上，其包括：

壳体；

路面气象传感器，所述路面气象传感器用于实时检测路面气象信息；

处理单元，所述处理单元连接所述路面气象传感器，并处理所述路面气象信息。

2.如权利要求1所述的车载道路气象检测装置，其特征在于，所述路面气象传感器包括：

红外激光发射模块，所述红外激光发射模块发射红外激光至路面；

接收部件，所述接收部件接收从路面反射的红外激光，用于检测路面状态及覆盖物信息；

空气温湿度检测单元，用于检测路面空气温湿度；

路面温度检测单元，用于检测路面温度。

3.如权利要求2所述的车载道路气象检测装置，其特征在于，

还包括检测区域激光指示器；

所述红外激光发射模块包括：

第一红外激光发射模块，所述第一红外激光发射模块的工作波长范围为1290～1350纳米；

第二红外激光发射模块，所述第二红外激光发射模块的工作波长范围为1460～1520纳米；

第三红外激光发射模块，所述第三红外激光发射模块的工作波长范围为1640～1700纳米。

4.如权利要求3所述的车载道路气象检测装置，其特征在于，

所述的第一红外激光发射模块、第二红外激光发射模块、第三红外激光发射模块、路面温度检测单元、空气温湿度检测单元、检测区域激光指示器和接收部件分布在同一个检测端面上；

所述的第一红外激光发射模块、第二红外激光发射模块、第三红外激光发射模块、路面温度检测单元、空气温湿度检测单元、激光指示器分布在接收部件周围，接收部件位于中间。

5.如权利要求4所述的车载道路气象检测装置，其特征在于，

所述第一红外激光发射模块、第二红外激光发射模块、第三红外激光发射模块采用不同的调制频率，同时发射；

接收部件接收后，经高精密低噪放电路处理后，信号同时进入三种不同中心频率的高Q值带通选频滤波电路，中心频率与之前的驱动调制频率相对应；

经过选频滤波放大后的信号进入多通道高速模数采集单元，经模数采集计算后，实时测量路面状态。

6.如权利要求1所述的车载道路气象检测装置，其特征在于，所述壳体包括：

外防护罩和内防护罩；

所述外防护罩和内防护罩共同组成双层通风结构防护罩；

外防护罩具有栅状导气孔。

7.如权利要求1所述的车载道路气象检测装置，其特征在于，

所述壳体安装在固定支架上；

所述路面气象传感器距离地面的高度为20厘米-120厘米；

所述固定支架为不锈钢支架；

固定支架固定角度夹角A范围为130°～155°,对应测量光束与路面的水平夹角B的范围为40°～65°。

8.如权利要求7所述的车载道路气象检测装置，其特征在于，

所述车载道路气象检测装置安装在机动车前端、和/或机动车侧面、和/或机动车后端、和/或机动车底部。

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