一種基于車(chē)路通信的車(chē)道識(shí)別系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于車(chē)路通信的車(chē)道級(jí)車(chē)輛位置辨識(shí)系統(tǒng)及其方法，屬于汽車(chē)技 術(shù)、智能交通領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于ITS(智能交通系統(tǒng)）的飛速發(fā)展的今天，車(chē)道級(jí)車(chē)輛位置辨識(shí)系統(tǒng)能夠向駕 駛員提供所處的車(chē)道位置信息，是向駕駛員提供準(zhǔn)確的駕駛策略的基礎(chǔ)，有利于提高汽車(chē) 的智能化。
[0003] 目前，車(chē)道級(jí)車(chē)輛位置辨識(shí)系統(tǒng)主要采用基于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)和導(dǎo)航技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē) 道級(jí)車(chē)輛位置的辨識(shí)，主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題：
[0004] (1)受到惡劣天氣的影響嚴(yán)重，尤其是在雨、雪、霧天氣情況下，攝像頭很難識(shí)別出 車(chē)道線；當(dāng)車(chē)道線被遮擋覆蓋時(shí)，該系統(tǒng)就會(huì)失效。
[0005] (2)在交通日益擁堵的今天，當(dāng)兩車(chē)的車(chē)距很小時(shí)，后車(chē)的攝像頭即被前車(chē)遮擋， 攝像頭獲取不到車(chē)道線圖像，該系統(tǒng)也會(huì)失效。
[0006] (3)基于導(dǎo)航技術(shù)的車(chē)道級(jí)車(chē)輛位置的辨識(shí)需要對(duì)車(chē)道線的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行采集， 工作量大，可操作性低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于車(chē)路通信的車(chē)道級(jí)車(chē)輛位 置辨識(shí)系統(tǒng)及其方法。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種基于車(chē)路通信的車(chē)道級(jí)車(chē)輛 位置辨識(shí)系統(tǒng)，包括車(chē)載單元和路側(cè)單元，所述車(chē)載單元包括DGPS模塊、第一 DSRC模塊和顯 示模塊;所述路側(cè)單元包括第二DSRC模塊、信息處理模塊和存儲(chǔ)模塊;所述DGPS模塊用于獲 取車(chē)輛的實(shí)時(shí)位置信息(X，y，z)，與所述第一DSRC模塊相連;所述第一DSRC模塊與所述顯示 模塊連接，并與所述第二DSRC模塊進(jìn)行無(wú)線通信，實(shí)現(xiàn)信息的交互;所述顯示模塊用于顯示 車(chē)輛所處的車(chē)道;所述第二DSRC模塊與所述信息處理模塊連接，所述信息處理模塊與所述 存儲(chǔ)模塊連接，所述存儲(chǔ)模塊用來(lái)存儲(chǔ)行行車(chē)道位置的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，所述信息處理模塊用來(lái) 接收處理車(chē)輛的實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)和行車(chē)道的基礎(chǔ)位置數(shù)據(jù)，通過(guò)兩者計(jì)算比較得到車(chē)輛的所 處車(chē)道位置i，并將車(chē)道位置i發(fā)送給車(chē)載單元，通過(guò)顯示模塊傳遞給駕駛員。
[0009]上述方案中，所述DGPS模塊為差分定位模塊。
[0010]上述方案中，所述DGPS模塊由基準(zhǔn)站和移動(dòng)站組成，所述基準(zhǔn)站包括第一GPS接收 機(jī)、第一GPS接收天線、發(fā)射電臺(tái)，發(fā)射電臺(tái)天線和第一供電電源;所述移動(dòng)站包括第二GPS 接收機(jī)、第二GPS接收天線、接收電臺(tái)、接收電臺(tái)天線和第二供電電源;所述基準(zhǔn)站用于獲得 定位誤差校正值，并發(fā)送給移動(dòng)站;所述移動(dòng)站接收誤差校正值，輸出高精度定位結(jié)果。 [0011]上述方案中，所述第一GPS接收天線、所述第二GPS接收天線安裝在車(chē)頂中間位置， 并且處于汽車(chē)的前后車(chē)軸中點(diǎn)的連線上，可以獲得精確度較高的車(chē)輛幾何中心的導(dǎo)航位 置。
[0012]上述方案中，所述第一GPS接收機(jī)和所述第二GPS接收機(jī)的型號(hào)選用Flex6,所述發(fā) 射電臺(tái)的型號(hào)選用ADLP-2,所述接收電臺(tái)的型號(hào)選用ADLV-2,所述第一供電電源和所述第 二供電電源均采用12V電壓；所述信息處理模塊采用英飛凌芯片；所述顯示模炔基于 Android2.0以上的系統(tǒng)；所述第一 DSRC模塊和所述第二DSRC模塊的型號(hào)均采用WAVE-800-CSU-U。
[0013]此外，本發(fā)明還提供了一種利用基于車(chē)路通信的車(chē)道級(jí)車(chē)輛位置辨識(shí)系統(tǒng)進(jìn)行位 置辨識(shí)的方法，包括如下步驟：
[0014]步驟1:采集行車(chē)道位置基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并存入路側(cè)單元的存儲(chǔ)單元中；
[0015] 步驟2:系統(tǒng)啟動(dòng)，初始化系統(tǒng);清空DGPS模塊、第一 DSRC模塊和第二DSRC模塊的緩 存數(shù)據(jù)，檢測(cè)各個(gè)模塊之間的通信是否正常；
[0016] 步驟3:車(chē)載單元中DGPS模塊的移動(dòng)站實(shí)時(shí)接收車(chē)輛的位置(x，y，z)信息，并通過(guò) 第一 DSRC模塊發(fā)送給路側(cè)單元的第二DSRC模塊；
[0017]步驟4:路側(cè)單元的第二DSRC模塊將接收到的車(chē)輛位置(x，y，z)傳送到路側(cè)單元的 信息處理模塊，同時(shí)信息處理模塊讀取存儲(chǔ)模塊中的每個(gè)行車(chē)道位置樣本數(shù)據(jù)；
[0018] 步驟5:信息處理模塊根據(jù)車(chē)輛實(shí)時(shí)位置(x，y，z)與行車(chē)道位置樣本數(shù)據(jù)尋找出距 離最小的點(diǎn)(xi'，yi'，zi'），并進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)算；
[0019] 步驟6:信息處理模塊通過(guò)運(yùn)算判斷出的車(chē)輛車(chē)道位置i，并將信息傳送給路側(cè)單 元的第二DSRC模塊，所述第二DSRC模塊將信號(hào)再發(fā)送給車(chē)載單元的第一 DSRC模塊；
[0020] 步驟7:車(chē)載單元的第一DSRC模塊將車(chē)輛所處車(chē)道位置i傳送給顯示模塊，顯示模 塊根據(jù)車(chē)輛車(chē)道位置i顯示車(chē)輛所在的車(chē)道的圖像，向駕駛員直觀展示車(chē)輛所處的位置。 [0021 ]進(jìn)一步地，步驟1中，行車(chē)道位置基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集過(guò)程為:在路測(cè)單元所覆蓋的路 段，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集車(chē)輛沿著道路最左邊的車(chē)道中心線行駛，速度保持在20km/h左右，車(chē)載單 元DGPS模塊實(shí)時(shí)采集到車(chē)輛行駛的位置(X' i，y ' i，Z1 '），不斷發(fā)送到路側(cè)單元的第二DSRC模 塊，并存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中，作為行車(chē)道位置的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，即最左邊的車(chē)道的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為 (^ 1，7'1，21'），則與最左邊車(chē)道相鄰的車(chē)道的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為：（幻'+1^ 1'+1^'1+〇，其中兒為 車(chē)道寬度。其他車(chē)道的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依次類(lèi)推。在路測(cè)單元所覆蓋的路段，每個(gè)車(chē)道車(chē)輛DGPS模 塊將采集到車(chē)輛行駛的位置( Xl'，yi'，Zl'）不斷發(fā)送到路側(cè)單元，并存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元 中，作為行車(chē)道位置的基礎(chǔ)數(shù)據(jù);其中（^'， 71'，21'）為第1車(chē)道的位置數(shù)據(jù)。
[0022] 進(jìn)一步地，所述步驟5中的自動(dòng)運(yùn)算的過(guò)程為:在行車(chē)道位置的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中找出與 (1，7,2)最近的點(diǎn)(11，71，2：1)，；[表示車(chē)道序號(hào)，并計(jì)算(1，7,2)與該點(diǎn)之間的距離(1，當(dāng)兩點(diǎn) 之間的距離d〈 d。時(shí)，則車(chē)輛處于i車(chē)道內(nèi)，具體公式如下： 其中，L為車(chē)道寬度，b為車(chē)輛的寬度，dc
v. 5' 為閥值。
[0023] 與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益之處在于：（1)通過(guò)定位系統(tǒng)和車(chē)路通信技術(shù)能 夠有效的避免惡劣天氣對(duì)車(chē)道級(jí)車(chē)輛位置辨識(shí)的影響，提高系統(tǒng)的有效性、準(zhǔn)確性；（2)該 系統(tǒng)能夠通過(guò)通信設(shè)備采集行車(chē)道的位置信息，避免了人為檢測(cè)道路數(shù)據(jù)，大大降低工作 量2。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1為基于車(chē)路通信的車(chē)道級(jí)車(chē)輛位置辨識(shí)裝置圖。
[0025] 圖2為基于車(chē)路通信的車(chē)道級(jí)車(chē)輛位置辨識(shí)方法流程圖。
[0026] 圖3為基于車(chē)路通信的車(chē)道級(jí)車(chē)輛位置辨識(shí)示意圖。 具體實(shí)施方案
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0028] 圖1所示為基于車(chē)路通信的車(chē)道級(jí)車(chē)輛位置辨識(shí)裝置圖，包括:車(chē)載單元、路側(cè)單 元，其中，車(chē)載單元包括DGPS模塊(差分定位模塊）、第一DSRC模塊和顯示模塊;路側(cè)單元包 括第二DSRC模塊、信息處理模塊和存儲(chǔ)模塊。DGPS模塊由基準(zhǔn)站和移動(dòng)站組成，基準(zhǔn)站包括 第一GPS接收機(jī)、第一GPS接收天線、發(fā)射電臺(tái)，發(fā)射電臺(tái)天線和第一供電電源;移動(dòng)站包括 第二GPS接收機(jī)、第二GPS接收天線、接收電臺(tái)、接收電臺(tái)天線和第二供電電源?；鶞?zhǔn)站用于 獲得定位誤差校正值，并發(fā)送給移動(dòng)站;移動(dòng)站接收誤差校正值，輸出高精度定位結(jié)果。GPS 模塊的接收天線安裝在車(chē)頂中間位置，并且處于汽車(chē)的前后車(chē)軸中點(diǎn)的連線上，可以精確 地獲得車(chē)輛幾何中心的導(dǎo)航位置。第一 GPS接收機(jī)和第二GPS接收機(jī)的型號(hào)選用Flex6,發(fā)射 電臺(tái)的型號(hào)選用ADLP-2,接收電臺(tái)的型號(hào)選用ADLV-2,第一供電電源和第二供電電源均采 用12V電壓;信息處理模塊采用英飛凌芯片;所述顯示模炔基于Android2.0以上的系統(tǒng);第 一 DSRC模塊和第二DSRC模塊的型號(hào)均采用WAVE-800-CSU-U;存儲(chǔ)模塊采用一般存儲(chǔ)芯片。
[0029] 圖2所示為一種基于車(chē)路通信的車(chē)道級(jí)車(chē)輛位置辨識(shí)方法流程圖，圖3為基于車(chē)路 通信的車(chē)道級(jí)車(chē)輛位置辨識(shí)示意圖。其詳細(xì)辨識(shí)過(guò)程包括如下步