專(zhuān)利名稱(chēng)：一種目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及車(chē)輛行駛狀態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種安裝在車(chē)輛上，可以對(duì)本車(chē)附近目標(biāo)車(chē)輛的行駛狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的車(chē)輛行駛狀態(tài)測(cè)量裝置通常是安裝在被測(cè)車(chē)輛內(nèi)部，對(duì)被測(cè)車(chē)輛的行駛速度、方向、軌跡、里程進(jìn)行采集、存儲(chǔ)及分析，通常用于車(chē)輛的遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能控制等領(lǐng)域，這種裝置通常由定位采集模塊、無(wú)線(xiàn)通訊模塊、中央處理器、存儲(chǔ)設(shè)備等部分組成。申請(qǐng)?zhí)枮?00520082004. 5的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)中即公開(kāi)了這樣的車(chē)輛行駛狀態(tài)記錄裝置，這種裝置采用GPS定位傳感器采集車(chē)輛的行駛速度、位置、里程等信息，并將其進(jìn)行存儲(chǔ)和通過(guò) GPRS無(wú)線(xiàn)通訊模塊發(fā)送到監(jiān)控中心，便于相關(guān)部門(mén)進(jìn)行監(jiān)管和調(diào)度。但是，在某些車(chē)輛狀態(tài)監(jiān)測(cè)、車(chē)輛輔助駕駛、主動(dòng)安全等應(yīng)用領(lǐng)域，本車(chē)需獲取周邊目標(biāo)車(chē)輛的行駛狀態(tài)信息，而安裝于目標(biāo)車(chē)輛上的上述裝置無(wú)法及時(shí)地將所測(cè)量的車(chē)輛行駛狀態(tài)信息傳遞給本車(chē)?，F(xiàn)有的目標(biāo)識(shí)別與跟蹤技術(shù)大都只能測(cè)量出目標(biāo)車(chē)輛與本車(chē)的相對(duì)位置與相對(duì)速度，無(wú)法獲取目標(biāo)車(chē)輛的絕對(duì)位置與絕對(duì)速度。因而現(xiàn)有的車(chē)輛行駛狀態(tài)測(cè)量裝置具有功能局限性，不能很好地為車(chē)輛狀態(tài)監(jiān)測(cè)、車(chē)輛輔助駕駛與主動(dòng)安全控制策略提供較充分的信息。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以對(duì)目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量的系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于包括激光雷達(dá)傳感器，GNSS定位傳感器，網(wǎng)絡(luò)通信端口，串行通信端口，計(jì)算機(jī)；所述計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝了激光雷達(dá)通信模塊，GNSS定位傳感器通信模塊，激光雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，目標(biāo)識(shí)別與跟蹤模塊，GNSS定位數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊，顯示模塊；所述激光雷達(dá)通信模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信端口將激光雷達(dá)掃描的道路交通環(huán)境信息采集到計(jì)算機(jī)中；所述激光雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊對(duì)激光雷達(dá)掃描的道路交通環(huán)境信息進(jìn)行初步處理，并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo)識(shí)別與跟蹤模塊；所述目標(biāo)識(shí)別與跟蹤模塊通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，可以對(duì)目標(biāo)車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別與跟蹤，得到目標(biāo)車(chē)輛與本車(chē)的相對(duì)位置信息；所述GNSS定位傳感器通信模塊通過(guò)串行通信端口將GNSS定位傳感器獲取的本車(chē)定位信息采集到計(jì)算機(jī)中；所述GNSS定位數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊對(duì)本車(chē)定位信息進(jìn)行處理得到本車(chē)的經(jīng)緯度坐標(biāo)、速度、航向信息；所述多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊對(duì)目標(biāo)車(chē)輛與本車(chē)的相對(duì)位置信息和本車(chē)經(jīng)緯度坐標(biāo)、速度、航向信息進(jìn)行融合計(jì)算處理，得到目標(biāo)車(chē)輛的實(shí)時(shí)行駛狀態(tài)信息，并將其發(fā)送到顯示模塊中進(jìn)行顯示，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)的實(shí)時(shí)測(cè)量。通過(guò)安裝于本車(chē)上的這種系統(tǒng)，采用激光雷達(dá)對(duì)道路交通環(huán)境進(jìn)行掃描，激光雷達(dá)發(fā)射的激光束掃描一個(gè)周期得到一幀掃描數(shù)據(jù)，這一幀掃描數(shù)據(jù)為掃描范圍內(nèi)的物體與激光雷達(dá)之間的距離點(diǎn)集合，這些距離點(diǎn)代表道路交通環(huán)境中的物體輪廓，將掃描得到的距離點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，計(jì)算機(jī)根據(jù)這些距離點(diǎn)數(shù)據(jù)通過(guò)算法模型計(jì)算識(shí)別目標(biāo)車(chē)輛，并對(duì)目標(biāo)車(chē)輛進(jìn)行跟蹤，計(jì)算得出目標(biāo)車(chē)輛與本車(chē)的相對(duì)位置信息；采用GNSS定位傳感器采集本車(chē)的定位信息，并將采集到的定位信息數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，計(jì)算機(jī)通過(guò)計(jì)算處理得到本車(chē)的經(jīng)緯度坐標(biāo)、速度、航向等信息；多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊根據(jù)一定的算法模型對(duì)目標(biāo)車(chē)輛與本車(chē)的相對(duì)位置信息和本車(chē)的位置、速度、航向等信息進(jìn)行融合計(jì)算，獲得目標(biāo)車(chē)輛的絕對(duì)位置、絕對(duì)速度、絕對(duì)航向等信息；從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)的實(shí)時(shí)測(cè)量，可為本車(chē)進(jìn)行輔助駕駛與主動(dòng)安全的控制策略提供信息輸入。優(yōu)選的是，所述激光雷達(dá)傳感器采用二維激光雷達(dá)傳感器，將其安裝在車(chē)體外側(cè)，對(duì)車(chē)輛周邊的道路交通環(huán)境進(jìn)行掃描，且掃描平面與地面平行，掃描平面高度要滿(mǎn)足與目標(biāo)車(chē)輛相交的條件。優(yōu)選的是，所述GNSS定位傳感器采用GPS定位傳感器。 顯而易見(jiàn)，本實(shí)用新型的目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量。該裝置根據(jù)激光雷達(dá)的掃描數(shù)據(jù)識(shí)別與跟蹤目標(biāo)車(chē)輛，計(jì)算得出其與本車(chē)的相對(duì)位置信息，而且融合本車(chē)上的GNSS定位傳感器信息還可進(jìn)一步計(jì)算得出目標(biāo)車(chē)輛的絕對(duì)位置、絕對(duì)速度與絕對(duì)航向信息，可以可靠地識(shí)別與跟蹤目標(biāo)車(chē)輛，準(zhǔn)確地測(cè)量目標(biāo)車(chē)輛的實(shí)時(shí)行駛狀態(tài)，為車(chē)輛輔助駕駛與主動(dòng)安全控制策略提供有效的信息輸入。

圖I為本實(shí)用新型的一種目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)測(cè)量系統(tǒng)的最佳實(shí)施例的示意圖。附圖I標(biāo)記I.激光雷達(dá)傳感器10. GNSS定位數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊2. GNSS定位傳感器11.多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊3.網(wǎng)絡(luò)通信端口12.顯示模塊4.串行通信端口13.道路交通環(huán)境信息5.計(jì)算機(jī)14.目標(biāo)車(chē)輛與本車(chē)的相對(duì)位置信息6.激光雷達(dá)通信模塊15.本車(chē)GNSS定位信息7. GNSS定位傳感器通信模塊16.本車(chē)經(jīng)緯度坐標(biāo)、速度、航向信息8.激光雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊17.目標(biāo)車(chē)輛的實(shí)時(shí)行駛狀態(tài)信息9.目標(biāo)識(shí)別與跟蹤模塊
具體實(shí)施方式
圖I所示為本實(shí)用新型的一最佳實(shí)施例。如圖I所示，本實(shí)用新型的目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)測(cè)量系統(tǒng)包括激光雷達(dá)傳感器1，GNSS定位傳感器2，網(wǎng)絡(luò)通信端口 3，串行通信端口 4，計(jì)算機(jī)5 ;所述激光雷達(dá)傳感器I安裝在車(chē)體外側(cè)，對(duì)道路交通環(huán)境進(jìn)行掃描，且掃描平面與地面平行，掃描平面高度要滿(mǎn)足與目標(biāo)車(chē)輛相交的條件；所述計(jì)算機(jī)5內(nèi)安裝了激光雷達(dá)通信模塊6，GNSS定位傳感器通信模塊7，激光雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊8，目標(biāo)識(shí)別與跟蹤模塊9，GNSS定位數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊10，多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊11，顯示模塊12 ;所述激光雷達(dá)通信模塊6通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信端口3將激光雷達(dá)傳感器I掃描的道路交通環(huán)境信息13采集到計(jì)算機(jī)5中，所述激光雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊8對(duì)激光雷達(dá)傳感器I掃描的道路交通環(huán)境信息13進(jìn)行初步處理并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo)識(shí)別與跟蹤模塊9，目標(biāo)識(shí)別與跟蹤模塊9通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理可以對(duì)目標(biāo)車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)的識(shí)別與跟蹤，得到目標(biāo)車(chē)輛與本車(chē)的相對(duì)位置信息14 ;所述GNSS定位傳感器通信模塊7通過(guò)串行通信端口 4將GNSS定位傳感器2獲取的本車(chē)GNSS定位信息15采集到計(jì)算機(jī)5中，所述GNSS定位數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊10對(duì)本車(chē)GNSS定位信息15進(jìn)行處理得到本車(chē)經(jīng)緯度坐標(biāo)與航向信息16 ;所述多傳感 器數(shù)據(jù)融合處理模塊11對(duì)目標(biāo)車(chē)輛與本車(chē)的相對(duì)位置信息14和本車(chē)經(jīng)緯度坐標(biāo)與航向信息16進(jìn)行融合計(jì)算處理，得到目標(biāo)車(chē)輛的實(shí)時(shí)行駛狀態(tài)信息17，并將其發(fā)送到顯示模塊12中進(jìn)行顯示，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)的實(shí)時(shí)測(cè)量。本實(shí)施例的目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)測(cè)量系統(tǒng)工作原理如下計(jì)算機(jī)接收并處理激光雷達(dá)傳感器發(fā)送的道路交通環(huán)境信息和GNSS定位傳感器發(fā)送的本車(chē)GNSS定位信息，計(jì)算機(jī)中的目標(biāo)識(shí)別與跟蹤模塊根據(jù)激光雷達(dá)傳感器發(fā)送的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行目標(biāo)車(chē)輛的識(shí)別與跟蹤，計(jì)算得出目標(biāo)車(chē)輛與本車(chē)的相對(duì)位置信息；計(jì)算機(jī)中的GNSS定位數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊根據(jù)GNSS定位傳感器發(fā)送的本車(chē)GNSS定位信息計(jì)算得出本車(chē)的位置、速度、航向等數(shù)據(jù)；多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊根據(jù)目標(biāo)車(chē)輛目標(biāo)與本車(chē)的相對(duì)位置信息和本車(chē)的位置、速度、航向等數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理得出目標(biāo)車(chē)輛的實(shí)時(shí)行駛狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)的實(shí)時(shí)測(cè)量。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的描述雖然有助于理解本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型絕不限于此圖示實(shí)施例。相反，在權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍內(nèi)，可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種改進(jìn)和替換。
權(quán)利要求1.一種安裝在車(chē)輛上的目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于包括激光雷達(dá)傳感器⑴，GNSS定位傳感器(2)，網(wǎng)絡(luò)通信端口(3)，串行通信端口⑷，計(jì)算機(jī)(5)； 所述計(jì)算機(jī)(5)內(nèi)安裝了激光雷達(dá)通信模塊出)，GNSS定位傳感器通信模塊(7)，激光雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊(8)，目標(biāo)識(shí)別與跟蹤模塊(9)，GNSS定位數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊(10)，多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊(11)，顯示模塊(12)； 所述激光雷達(dá)通信模塊(6)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信端口(3)將激光雷達(dá)傳感器(I)掃描的道路交通環(huán)境信息(13)采集到計(jì)算機(jī)(5)中，所述激光雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊(8)對(duì)激光雷達(dá)傳感器(I)掃描的道路交通環(huán)境信息(13)進(jìn)行初步處理并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo)識(shí)別與跟蹤模塊(9)，目標(biāo)識(shí)別與跟蹤模塊(9)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理可以對(duì)目標(biāo)車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)的識(shí)別與跟蹤，得到目標(biāo)車(chē)輛與本車(chē)的相對(duì)位置信息(14)； 所述GNSS定位傳感器通信模塊(7)通過(guò)串行通信端口(4)將GNSS定位傳感器(2)獲取的本車(chē)GNSS定位信息(15)采集到計(jì)算機(jī)(5)中，所述GNSS定位數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊(10)對(duì)本車(chē)GNSS定位信息(15)進(jìn)行處理得到本車(chē)經(jīng)緯度坐標(biāo)、速度、航向信息(16)； 所述多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊(11)對(duì)目標(biāo)車(chē)輛與本車(chē)的相對(duì)位置信息(14)和本車(chē)經(jīng)緯度坐標(biāo)、速度、航向信息(16)進(jìn)行融合計(jì)算處理，得到目標(biāo)車(chē)輛的實(shí)時(shí)行駛狀態(tài)信息(17)，并將其發(fā)送到顯示模塊(12)中進(jìn)行顯示，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)的實(shí)時(shí)測(cè)量。
2.如權(quán)利要求I所述的目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述激光雷達(dá)傳感器(I)采用二維激光雷達(dá)傳感器，將其安裝在車(chē)體外側(cè)，對(duì)車(chē)輛周邊道路交通環(huán)境進(jìn)行掃描，且掃描平面與地面平行，掃描平面高度要滿(mǎn)足與目標(biāo)車(chē)輛相交的條件。
3.如權(quán)利要求I或2所述的目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述GNSS定位傳感器(2)采用GPS定位傳感器。
專(zhuān)利摘要一種安裝在車(chē)輛上的目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于包括激光雷達(dá)傳感器(1)，GNSS定位傳感器(2)，網(wǎng)絡(luò)通信端口(3)，串行通信端口(4)，計(jì)算機(jī)(5)；所述計(jì)算機(jī)(5)內(nèi)安裝了激光雷達(dá)通信模塊(6)，GNSS定位傳感器通信模塊(7)，激光雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊(8)，目標(biāo)識(shí)別與跟蹤模塊(9)，GNSS定位數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊(10)，多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊(11)，顯示模塊(12)；上述各個(gè)模塊對(duì)激光雷達(dá)傳感器(1)與GNSS定位傳感器(2)采集的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，得到目標(biāo)車(chē)輛的實(shí)時(shí)行駛狀態(tài)信息(17)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)車(chē)輛行駛狀態(tài)的實(shí)時(shí)測(cè)量。
文檔編號(hào)G01S19/42GK202649468SQ20122001339
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者吳紹斌, 高利, 王學(xué)偉, 丁熹, 孫洪武, 耿若楠 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)