[实用新型]一种基于光强信号匹配的隧道内光感测距与定位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光电探测技术领域，尤其涉及一种基于光强信号匹配的车载或移动平台在隧道行驶环境中依据隧道照明变化进行测距和定位的隧道内光感测距与定位装置。

背景技术

通常的车载测距和定位装置主要基于导航卫星定位技术，接收导航卫星的信号进行测距与定位，并可以将车辆的实时位置标记在电子地图上。但是当车辆处于一些特殊路段时，特别是当车辆驶入隧道后，由于隧道的遮挡，车辆搭载的基于导航卫星的测距和定位装置无法接收到卫星信号，因此无法测距与定位。

目前车辆进入隧道中行驶时，常规的基于导航卫星信号的测距和定位装置通常处于搜索导航卫星信号状态中，行驶距离与位置等信息不再更新，当车辆驶出隧道后，系统重新搜索导航卫星信号，更新位置信息，在电子地图上标注出车辆的最新位置。当隧道较长或者隧道较多时，常规的测距与定位装置通常在一段相对较长的时间内无法搜索到导航卫星信号，会有较长的一段行驶距离无法测量，车辆位置也将无法更新，这导致了定位会出现较大的误差甚至定位错误。当需要车辆在隧道中的具体位置信息时，常规的测距与定位装置将无法提供准确的定位信息。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型突破了现有技术在隧道环境中无法测量车辆行驶距离和定位车辆位置的局限，提供了一种可以在隧道中利用隧道顶灯的照明进行行驶距离测量与定位的光感测距与定位装置，避免了车辆在隧道中行驶时由于导航卫星信号被遮蔽而无法定位车辆具体位置的情况。

(二)技术方案

根据本实用新型的一个方面，提供了一种基于光强信号匹配的隧道内光感测距与定位装置，包括：

感知隧道中光照的周期变化并产生周期变化的电信号的感光组件；以及

接收感光组件生成的电信号并对电信号进行数字采样并输出的信号采集组件，其输入端与感光组件连接。

优选的，所述感光组件包括：光电探测器、直流电源、回路开关和回路电阻，所述光电探测器、直流电源、回路开关和回路电阻共同构成感光回路。

优选的，所述光电探测器为光敏电阻器或光电二极管。

优选的，所述光敏电阻器选择使用对可见光波段敏感的光敏电阻。

优选的，所述光敏电阻器采用薄片结构。

优选的，所述光敏电阻器安装在车辆的顶部或者贴合安装于前挡风玻璃的内侧。

优选的，所述信号采集组件为数字采集卡。

优选的，基于光强信号匹配的隧道内光感测距与定位装置还包括：信号处理与控制组件，其与信号采集组件的输出端连接，用于接收数字采样信号并对数字采样信号进行分析处理，生成车辆行驶距离信息，将距离信息与电子地图进行匹配得到定位信息；信号处理与控制组件还与感光组件连接，用于产生控制信号控制感光组件的工作状态。

优选的，所述信号处理与控制组件为计算机，其中，

计算机接收信号采集组件输出的数字采样信号，对其进行分析，提取数字采样信号的周期数、每个周期对应的时间，结合车辆提供的实时速度参数，计算车辆的行驶距离；

计算机与所述回路开关相连，计算机产生控制信号输出至所述回路开关，控制所述回路开关的开/关，进而控制感光回路的工作状态。

优选的，所述电子地图对车辆在隧道中的位置进行标记与定位，通过调整位置信息更新时间进行位置标记点更新。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本实用新型的隧道内光感测距与定位装置与现有技术相比较，至少具有以下有益效果其中之一：

(1)使用感光组件作为隧道内光感测距与定位装置的探测单元，将隧道中顶灯照明的明暗变化转化为感光组件电流强度的变化，通过探测电流强度来进行电流信号的周期计数与计时，并结合车辆实时速率来进行测距，充分利用了隧道环境中的光照特点，避免了隧道中因无法搜索到导航卫星信号而导致的无法测距的问题；得到车辆行驶的距离信息后，通过距离信息与电子地图进行匹配，可以得到车辆在隧道中的位置信息，实现对车辆的定位，避免了隧道中由于导航卫星信号不稳定或无导航卫星信号而引起的无法定位的问题；

(2)本实用新型的隧道内光感测距与定位装置结构简捷紧凑，可实现装置的小型化，便于在车辆或移动平台上安装，感光组件可以安装在车内空间，环境适应性好，可在严苛环境下工作，提高了隧道内光感测距与定位装置的适用性。

附图说明

图1为本实用新型实施例基于光强信号匹配的隧道内光感测距与定位装置的结构示意图。