[发明专利]一种连续型车辆碰撞检测系统及其方法

说明书

本申请涉及交通技术领域，公开了一种新型连续型车辆碰撞检测系统及其方法，该系统包括设置在道路侧面的光纤；向所述光纤提供光信号的光源；用于检测光纤内光信号相位变化和\或频移的传感装置；以及碰撞检测装置，用于根据所述传感装置检测到的所述光纤内光信号相位变化和\或频移识别是否发生了车辆碰撞事件。本申请实施方式具有成本低廉，无源分布式，抗磁干扰，精确定位等优势，同时克服了传统的车辆碰撞传感器安装复杂，易受电磁干扰、定位精度较差的诸多缺点。

技术领域

本发明涉及交通技术领域，特别是涉及车辆碰撞检测技术。

背景技术

随着交通运输的发展，道路交通安全问题越来越成为目前亟需解决的重大问题。其中，车辆碰撞事故为道路交通安全问题中最为严重的事故，不仅会造成人员伤亡与财产损失；若发生事故后未得到及时处理，会对其他正常行进的车辆构成潜在威胁。目前碰撞检测的技术大多为利用安装在车内的应力传感器以及加速度传感器，来感知行进中的车辆是否发生了碰撞，或通过安装在道路关键位置的无线电学应力传感器，建立无线传感网络，及时通知相关人员。

现有技术一【Wang,Yunpeng,et al.Vehicle collision warning system andcollision detection algorithm based on vehicle infrastructure integration.Advanced Forum on Transportation of China IET,2012.】本文通过安装在车内的传感器，对车辆短时轨迹变化进行检测，通过检测车辆行驶时的异常轨迹变化，来判断车辆是否发生了碰撞事故。该现有技术的问题在于很难要求所有的车辆都安装传感器，成本较高，即使安装了传感器，因为需要以无线方式从车辆向服务端发送信息，而碰撞严重时车内无线通信的装置可能无法正常工作，所以实用性和可靠性较差。

现有技术二【Miranda,J.,et al.A Wireless Sensor Network for collisiondetection on guardrails.IEEE International Symposium on IndustrialElectronics IEEE,2014.】本文通过在道路上安装无线力学传感器，建立无线传感网络，但是这种传感网络的数据传输方式是基于无线电，很容易受到环境干扰。而且无线力学传感器往往是点状的，呈离散型地分布在道路两侧，需要较高的密度才能够有效地监控所有的碰撞，成本较高。如果分布密度较低，有可能碰撞不一定发生在力学传感器安装的点，这样就可能发生对碰撞的漏检。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型连续型车辆碰撞检测系统，能够实时地对道路沿线所发生的车辆碰撞事件进行检测，包括由于车辆与护栏碰撞所产生的碰撞、车辆与车辆产生的碰撞。

本申请公开了一种新型连续型车辆碰撞检测系统，包括：设置在道路侧面的光纤；向所述光纤提供光信号的光源；用于检测光纤内光信号相位变化和\或频移的传感装置；碰撞检测装置，用于根据所述传感装置检测到的所述光纤内光信号相位变化和\或频移识别是否发生了车辆碰撞事件。

其中，所述光纤架设在道路两侧的防撞墙内，或者，所述光纤埋在道路侧面的地面中；或者，所述光纤依托道路侧面的护栏架设。

在另一优选例中，所述根据所述传感装置检测到的所述光纤内光信号相位变化和\或频移识别是否发生了车辆碰撞事件，进一步包括：

从所述光纤内光信号相位提取相位特征和\或频移特征，根据所述所提取的相位特征和\或频移特征进行模式识别。

从所述光纤内光信号相位提取的所述相位特征和\或频移特征包括：梅尔倒谱系数、线性预测倒谱系数，短时过零率特征，短时能量特征。

在另一优选例中，所述模式识别的方法包括：隐马尔科夫模型、矢量量化聚类、欧氏距离、机器学习。