一种智能路桩设备和道路信息提供系统的制作方法

本实用新型涉及智能交通管理技术领域，尤其涉及一种智能路桩设备和 道路信息化管理系统。

背景技术：

随着社会不断进步及交通需求的不断扩大，交通系统运行稳定性及运行效 率得到越来越广泛的关注。为了提升城市交通运行效率，近年来各地交通管理 部门越来越多的采用智能交通分析的方式辅助城市交通管理与道路建设规划。 智能交通系统以电子地图等静态数据、车辆运行轨迹等动态数据为依据，通过 数据分析的方法发现交通运行规律、辅助完成交通控制策略优化等工作，从而 达到提升交通运行安全及效率的目标。

因此，如何更加高效地实现道路静态、动态信息的采集、传输与发布成为 亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部 分地解决上述问题的设备和系统。

本实用新型的一个方面，提供了一种智能路桩设备，包括：

数据采集器件，用于采集实时的道路动态信息，所述道路动态信息包括道 路周边环境信息和交通态势数据；

数据存储器件，用于存储所述智能路桩设备所处第一预设范围内的道路静 态数据以及存储预设时间内的目标道路动态信息；

第一通信器件，用于利用中远程传输方式将道路动态信息传输至数据处理 中心；

第二通信器件，用于利用中短距离传输方式将所述目标道路动态信息、所 述道路静态数据传输至用户终端。

可选的，所述数据存储器件包括：二维码标签记录单元，用于利用二维码 标签记录道路静态数据。

可选的，所述智能路桩设备还包括电子墨水屏，用于进行所述二维码的绘 制。

可选的，所述数据存储器件包括无源存储芯片，用于记录道路静态数据。

可选的，所述无源存储芯片为RFID芯片。

可选的，所述数据存储器件包括有源存储单元，用于存储道路动态数据。

可选的，所述数据采集器件包括温度检测器、湿度检测器、气压检测器、 微波检测器、红外检测器、地磁检测器中的至少一个。

可选的，所述第一通信器件包括无线通信单元、通信控制单元，用于每隔 一定时间集中将道路动态信息传输至数据处理中心。

可选的，所述第二通信器件包括：蓝牙发送器，用于通过蓝牙方式发送道 路动态信息，和/或RF发送器，用于通过射频方式目标道路静态信息。

可选的，所述智能路桩设备还包括能源供电器件，能源供电器件包括太阳 能板、蓄电池、压力发电装置中的至少一个。

本实用新型还提供一种道路信息提供系统，其包括前面所述的智能路桩设 备、数据处理中心，其中，所述数据处理中心对所述道路动态信息进行分析和 /或处理。

本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

通过设计一种能够进行道路静态、动态信息采集、传输和发布的智能路桩 设备，能够更加高效地实现对道路静态、动态信息的获取和使用，从而有助于 提升交通运行安全及效率。

进一步地，通过本实用新型实施例的智能路桩设备可以近距离直接发布道 路静态、动态信息，能够实现路上行驶的汽车或者用户终端实时地获取近距离 信息，为交通行为或者自动驾驶提供信息支撑。

进一步地，基于本实用新型实施例的智能路桩设备，有助于实现道路信息 化管理，具体地，一方面有助于各地交通管理部门的数据处理中心以智能路桩 设备采集、传输及发布的道路信息为依据更高效地发现交通运行规律、辅助完 成交通管理策略优化等，从而有效地提升交通运行安全及效率，另一方面有助 于各车辆用户即时地从智能路桩设备获取近距离范围内的道路和交通相关信 息，从而有效地提升用户出行体验。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上 述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施 方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领 域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并 不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相 同的部件。在附图中：

图1示出了根据本实用新型第一实施例的智能路桩设备的组成框图；

图2示出了根据本实用新型第二实施例的智能路桩设备的组成框图；

图3示出了根据本实用新型实施例的道路信息化管理系统的组成框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了 本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被 这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本 公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

随着自动驾驶技术的发展，V2X通信(车路通信)技术的逐步推进，道路 的信息化逐渐成为了需要解决的问题，道路信息可分为道路静态数据(即高精 度地图)以及道路动态信息(包括动态的温度、道路能见度等环境影响因素)。 其中静态高精度地图需要进行实地测量，而动态信息则需要多种传感器实时测 量与数据的实时传输。静态高精度地图的数据量很大，道路动态信息因为更新 频繁，数据量也很大，本实用新型在如何对这些数据进行适当的传输和处理以 发挥数据的作用提出了建设性的解决方案。

图1示出了根据本实用新型第一实施例的智能路桩设备的组成框图。

如图1所示，根据本实用新型实施例的智能路桩设备10包括：数据采集 器件102、数据存储器件106和数据通信器件108。

其中，所述数据采集器件102用于采集实时的道路动态信息，所述道路动 态信息包括道路周边环境信息和交通态势数据；所述数据存储器件106用于存 储所述智能路桩设备所处第一预设范围内的道路静态数据以及存储预设时间 范围内的目标道路动态信息；所述数据通信器件108包括第一通信器件1082 和第二通信器件1084，其中第一通信器件1082用于利用中远程传输方式将道 路动态信息传输至数据处理中心；第二通信器件1084，用于利用中短距离传输 方式将所述目标道路动态信息、所述道路静态数据传输至用户终端。

由于车辆通过时间较短，中短距离传输方式优选采用广播类的数据发布技 术，包括但不限于蓝牙、RFID直接读取RFID标签数据等。

该智能路桩设备10还具有能够对信息数据进行处理的数据处理器件104， 即该智能路桩设备10具有数据处理能力，能够通过对道路动态信息的分析计 算得到用于评价路况的道路路况信息。作为可选的实施方式，本实用新型实施 例中的数据处理器件104可以采用单片机或者微处理器实现。

数据存储器件106存储该智能路桩设备10所处第一预设范围内的道路静 态数据以减少不必要的存储量，以及存储预设时间内的目标道路动态信息以在 满足数据使用需求的同时限制对数据存储器件106存储空间的占有率，且确保 智能路桩设备10向数据处理中心和用户终端设备及时提供最新的道路动态信 息，从而有效地提升交通运行安全及效率以及用户出行体验。

第一预设范围具体可以为以智能路桩设备10为中心、预设距离为半径所 覆盖的区域，比如50米～100米等；以及预设时间具体可以为24小时或48小 时。当然，上述预设值可以根据实际情况进行具体设置。

本实用新型考虑到道路静态数据的数据稳定性和更新周期较长等特点可 以采用无源存储的方式，以节省智能路桩设备10的功耗；以及考虑道路动态 信息的数据实时性和更新周期较短等特点，为了便于数据及时发布则可以采用 有源存储方式。

在本实用新型的一些实施例中，基于前述方案，所述数据存储器件包括无 源存储芯片，用于记录道路静态数据，因为道路静态数据不轻易变化，实时性 要求不强，采用无源存储方式存储，能够降低成本又方便数据的获取。作为一 种实施方式，可利用RFID芯片作为无源存储芯片。

针对大量静态数据可以使用RFID芯片，提前将静态数据录入RFID芯片 并部署于车道上或者道路两旁，由车载RFID解读器进行中短距离的数据采集 (RFID无源芯片可支持短距离数据读取，有源芯片可以支持30以上的数据读 取)，从而获得静态信息。

优选地，可以将所述道路静态数据存储于无源RFID标签中，所述数据存 储器件包括二维码标签记录单元，用于利用二维码标签记录道路静态数据。

针对少量静态数据可以采用二维码标签的形式记录并展示，采用电子墨水 屏进行二维码的绘制，电子墨水屏只在页面切换时消耗微弱的电能，在页面保 持阶段不需要任何能源；二维码由车载视频检测设备采集并识别，此功能可作 为车辆视频数据采集的一部分。可选的，可选的，所述智能路桩设备还包括电 子墨水屏，用于进行所述二维码的绘制。

所述数据存储器件包括有源存储单元，用于存储道路动态数据，本实用新 型采用有源存储方式存储所述目标道路动态信息，考虑到动态信息更新快，实 时性要求强，信息传输次数频繁，采用有源存储方式，能够保障数据的及时存 取。

针对动态数据，采用蓝牙信标技术，进行动态数据广播，经过车辆可以采 用蓝牙接受器进行实时的接收，从而实现沿行驶方向所有路桩动态信息的采集。

可以理解的是，为了确保各地交通管理部门的数据处理中心能够及时获取 到目标道路动态信息以及时发现交通运行规律、评估道路驾驶风险并能提前发 布预警或采取相应安全举措、辅助完成交通管控策略的优化等，以及确保与智 能路桩设备10相聚较远无法实现近距离通信的用户终端设备能够及时获取到 目标道路动态信息和道路静态数据以更加合理有效地安排出行方式、规划出行 路线等，智能路桩设备10可以通过第一通信单元1082与数据处理中心和/或用 户终端设备之间进行中远程通信，具体可以采用物联网通信方式，比如Sigfox、 NBIoT、LoRa等。所述第一通信器件包括无线通信单元、通信控制单元，用于 每隔一定时间集中将道路动态信息传输至数据处理中心，可以采用物联网通信 技术，比如Sigfox、NBIoT等，将采集到的道路动态信息发送至各地交管部门 的数据处理中心进行备份，以作为分析研究交通运行规律等的基础数据，第一 通信单元可以是基于GPRS的无线通讯收发器。

智能路桩设备10可以通过第二通信单元1084与用户终端设备之间进行近 距离通信，具体可以采用广播通信方式，包括蓝牙、射频等。所述第二通信器 件包括：蓝牙发送器，用于通过蓝牙方式发送道路动态信息和预定范围内的道 路静态数据，或者RF发送器，用于通过射频方式目标道路静态信息。

所述数据采集器件包括温度检测器(传感器)、湿度检测器(传感器)、气 压检测器(传感器)、微波检测器(传感器)、红外检测器(传感器)、地磁检 测器(传感器)、气体检测器中的至少一个。所述数据采集器件102通过传感 器接口至所述数据存储器件106。

温湿度传感器，用于检测路面或者周围环境的温度及湿度；气压传感器， 用于检测实时的路面或者周边环境气压；微波传感器，用于检测车速、断面流 量、道路饱和度等交通态势信息；红外传感器，用于检测道路周边行人或者周 边环境热源通过信息；地磁传感器，用于分车道检测车流量、车辆类型等车辆 信息；气体检测器，用于检测尾气排放、空气污染物、PM2.5等空气质量信息。

基于上述数据采集器件，智能树桩所提供的道路动态信息包括：温湿度信 息、气压信息、交通态势信息、热源通过信息、车流量信息、车辆基本信息和 空气质量信息；所述道路动态信息包括：路面湿滑度信息、道路拥堵信息、道 路可见度信息；所述道路静态数据包括路网地图信息和静态环境信息。

可以理解的是，数据采集器件并不限于上述传感器，具体可以根据实际情 况进行增减；道路动态信息以及道路静态数据包括并不限于上述信息，具体可 以根据实际应用情况进行调整。

其中道路静态数据息包括但不限于所述智能路桩设备10的定位信息，比 如经纬度信息，具体可以通过其内置的GPS定位器件或北斗定位器件实现定 位，也可以包括智能路桩设备10的编号信息等基础设备信息。

所述智能路桩设备还包括能源供给器件，能源供给器件包括太阳能板、蓄 电池、压力发电装置中的至少一个。

其中，所述太阳能发电器件用于将太阳能转换为电能，所述压力发电器件 用于将压力转换为电能，以及所述蓄电池器件用于存储所述太阳能发电器件和/或所述压力发电器件产生的电能，当所述太阳能发电器件和/或所述压力发电 器件停止供电时，所述蓄电池器件为所述智能路桩设备10提供电能。如此， 可以达到充分利用资源确保蓄电池器件的使用寿命的目的。所述压力发电器件 可包括压电陶瓷器件，但不限于此。所述太阳能发电器件可以在阳光充足的白 天提供电能。

图2示出了根据本实用新型第二实施例的智能路桩设备的组成框图。

如图2所示，根据本实用新型第二实施例的智能路桩设备，具体地该智能 路桩设备可以为智能路桩设备，用于实现道路静态动态信息的采集、传输与发 布。

该智能路桩设备为具有一定数据采集、计算、存储、传输能力的硬件设备， 主要包括：

(1)数据检测器件(图中未示出)，该数据检测器件具体包括：用于实现 数据检测的传感器和实现信息传输的通信单元，具体地，各传感器主要用于完 成道路周边环境信息检测、交通态势数据检测，如图2所示，包括但不限于温 度检测器、湿度检测器、气压检测器、微波检测器、地磁检测器、红外检测器 等，以及通信单元主要为无线通信装置及通信控制装置，完成动态道路信息的 传输功能，

(2)数据计算器件202，主要用于根据数据检测器件检测到的信息，计算 评价道路指标，比如路面湿滑度、道路能见度等。

(4)数据通信器件，包括主动通信器件2062和被动通信器件2064，其中 主动通信器件2062主要针对中远程传输需求，包括但不限于物联网通信技术 (Sigfox、NBIoT、LoRa)的解决方案，实现低功耗、多连接、定时的道路动 态信息采集与回传。被动通信器件2064主要针对近距离传输需求，由于车辆 通过时间较短，采用广播类的数据发布技术，包括但不限于蓝牙、RFID直接 读取RFID标签数据等。

(5)电池及电源管理器件208，包括太阳能发电器件2082和压力发电器 件2084，具体太阳能发电器件2082可以为太阳能板，在白天给电池和其他器 件供电，晚上或者阴雨天气，由电池完成所有供电；压力发电器件2084，具体 可以应用于部署在道路中间的设备，使用车辆通过产生的压力进行发电，包括 但不限于压电陶瓷器件等。

本实用新型的实施例，通过设计一种智能路桩设备，通过多种内置的检测 器采集道路动态信息)，并计算评价指标(路面湿滑度，能见度等)，并存储周 边道路一定范围内的道路静态数据，通过通信器件进行数据发布和传输，具体 通过近距离通信技术发送给智能驾驶车辆，通过中远程通信技术发给数据处理 中心。

图3示出了根据本实用新型实施例的道路信息提供系统的组成框图。

如图3所述，根据本实用新型实施例的道路信息提供系统30包括：智能 路桩设备、与其建立通信连接的数据处理中心302，其中，所述数据处理中心 对所述道路动态信息进行分析和/或处理。所述智能路桩设备306有多个。

所述用户终端设备304包括便携式移动终端设备和车载终端设备，所述便 携式移动终端设备至少包括：手机、掌上电脑等移动终端设备，智能手环、智 能手表等可穿戴设备。

在该实施例中，通过提供一种基于智能路桩设备的道路信息提供系统，一 方面有助于各地交通管理部门的数据处理中心以智能路桩设备采集、传输及发 布的道路信息为依据更高效地发现交通运行规律、辅助完成交通管理策略优化 等，从而有效地提升交通运行安全及效率，另一方面有助于各车辆用户以智能 路桩设备采集、传输及发布的道路信息为依据更加高效地安排出行，从而有效 地提升用户出行体验。

本实用新型通过设计一种能够进行道路静态、动态信息采集、传输和发布 的智能路桩设备，能够更加高效地实现对道路静态、动态信息的采集、传输和 发布，从而有助于提升交通运行安全及效率。通过本实用新型实施例的智能路 桩设备可以近距离直接发布道路静态、动态信息，实现数据的高效传输。基于 本实用新型实施例的智能路桩设备，有助于实现道路信息化管理，具体地，一 方面有助于各地交通管理部门的数据处理中心以智能路桩设备采集、传输及发 布的道路信息为依据更高效地发现交通运行规律、辅助完成交通管理策略优化 等，从而有效地提升交通运行安全及效率，另一方面有助于各车辆用户以智能 路桩设备采集、传输及发布的道路信息为依据更加高效地安排出行，从而有效 地提升用户出行体验。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的器件进行自适 应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实 施例中的器件或单元或组件组合成一个器件或单元或组件，以及此外可以把它 们分成多个子器件或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的 至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要 求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何设备的所有过程或单 元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附 图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施 例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着 处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求 书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。