專利名稱：一種目標車輛行駛狀態(tài)測量系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及車輛行駛狀態(tài)監(jiān)測領域，更具體地，涉及一種安裝在車輛上，可以對本車附近目標車輛的行駛狀態(tài)進行實時測量的系統(tǒng)。
背景技術：
目前，現(xiàn)有的車輛行駛狀態(tài)測量裝置通常是安裝在被測車輛內(nèi)部，對被測車輛的行駛速度、方向、軌跡、里程進行采集、存儲及分析，通常用于車輛的遠程監(jiān)控、智能控制等領域，這種裝置通常由定位采集模塊、無線通訊模塊、中央處理器、存儲設備等部分組成。申請?zhí)枮?00520082004. 5的中國專利文獻中即公開了這樣的車輛行駛狀態(tài)記錄裝置，這種裝置采用GPS定位傳感器采集車輛的行駛速度、位置、里程等信息，并將其進行存儲和通過 GPRS無線通訊模塊發(fā)送到監(jiān)控中心，便于相關部門進行監(jiān)管和調(diào)度。但是，在某些車輛狀態(tài)監(jiān)測、車輛輔助駕駛、主動安全等應用領域，本車需獲取周邊目標車輛的行駛狀態(tài)信息，而安裝于目標車輛上的上述裝置無法及時地將所測量的車輛行駛狀態(tài)信息傳遞給本車。現(xiàn)有的目標識別與跟蹤技術大都只能測量出目標車輛與本車的相對位置與相對速度，無法獲取目標車輛的絕對位置與絕對速度。因而現(xiàn)有的車輛行駛狀態(tài)測量裝置具有功能局限性，不能很好地為車輛狀態(tài)監(jiān)測、車輛輔助駕駛與主動安全控制策略提供較充分的信息。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是要克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種可以對目標車輛行駛狀態(tài)進行實時測量的系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型的目標車輛行駛狀態(tài)測量系統(tǒng)，其特征在于包括激光雷達傳感器，GNSS定位傳感器，網(wǎng)絡通信端口，串行通信端口，計算機；所述計算機內(nèi)安裝了激光雷達通信模塊，GNSS定位傳感器通信模塊，激光雷達數(shù)據(jù)預處理模塊，目標識別與跟蹤模塊，GNSS定位數(shù)據(jù)預處理模塊，多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊，顯示模塊；所述激光雷達通信模塊通過網(wǎng)絡通信端口將激光雷達掃描的道路交通環(huán)境信息采集到計算機中；所述激光雷達數(shù)據(jù)預處理模塊對激光雷達掃描的道路交通環(huán)境信息進行初步處理，并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到目標識別與跟蹤模塊；所述目標識別與跟蹤模塊通過對數(shù)據(jù)進行計算處理，可以對目標車輛進行實時識別與跟蹤，得到目標車輛與本車的相對位置信息；所述GNSS定位傳感器通信模塊通過串行通信端口將GNSS定位傳感器獲取的本車定位信息采集到計算機中；所述GNSS定位數(shù)據(jù)預處理模塊對本車定位信息進行處理得到本車的經(jīng)緯度坐標、速度、航向信息；所述多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊對目標車輛與本車的相對位置信息和本車經(jīng)緯度坐標、速度、航向信息進行融合計算處理，得到目標車輛的實時行駛狀態(tài)信息，并將其發(fā)送到顯示模塊中進行顯示，實現(xiàn)對目標車輛行駛狀態(tài)的實時測量。通過安裝于本車上的這種系統(tǒng)，采用激光雷達對道路交通環(huán)境進行掃描，激光雷達發(fā)射的激光束掃描一個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)的物體與激光雷達之間的距離點集合，這些距離點代表道路交通環(huán)境中的物體輪廓，將掃描得到的距離點數(shù)據(jù)發(fā)送給計算機進行處理，計算機根據(jù)這些距離點數(shù)據(jù)通過算法模型計算識別目標車輛，并對目標車輛進行跟蹤，計算得出目標車輛與本車的相對位置信息；采用GNSS定位傳感器采集本車的定位信息，并將采集到的定位信息數(shù)據(jù)發(fā)送給計算機進行處理，計算機通過計算處理得到本車的經(jīng)緯度坐標、速度、航向等信息；多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊根據(jù)一定的算法模型對目標車輛與本車的相對位置信息和本車的位置、速度、航向等信息進行融合計算，獲得目標車輛的絕對位置、絕對速度、絕對航向等信息；從而實現(xiàn)對目標車輛行駛狀態(tài)的實時測量，可為本車進行輔助駕駛與主動安全的控制策略提供信息輸入。優(yōu)選的是，所述激光雷達傳感器采用二維激光雷達傳感器，將其安裝在車體外側(cè)，對車輛周邊的道路交通環(huán)境進行掃描，且掃描平面與地面平行，掃描平面高度要滿足與目標車輛相交的條件。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，本實用新型的目標車輛行駛狀態(tài)測量系統(tǒng)實現(xiàn)了對目標車輛行駛狀態(tài)的實時準確測量。該裝置根據(jù)激光雷達的掃描數(shù)據(jù)識別與跟蹤目標車輛，計算得出其與本車的相對位置信息，而且融合本車上的GNSS定位傳感器信息還可進一步計算得出目標車輛的絕對位置、絕對速度與絕對航向信息，可以可靠地識別與跟蹤目標車輛，準確地測量目標車輛的實時行駛狀態(tài)，為車輛輔助駕駛與主動安全控制策略提供有效的信息輸入。

圖I為本實用新型的一種目標車輛行駛狀態(tài)測量系統(tǒng)的最佳實施例的示意圖。附圖I標記I.激光雷達傳感器10. GNSS定位數(shù)據(jù)預處理模塊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.計算機14.目標車輛與本車的相對位置信息6.激光雷達通信模塊15.本車GNSS定位信息7. GNSS定位傳感器通信模塊16.本車經(jīng)緯度坐標、速度、航向信息8.激光雷達數(shù)據(jù)預處理模塊17.目標車輛的實時行駛狀態(tài)信息9.目標識別與跟蹤模塊
具體實施方式
圖I所示為本實用新型的一最佳實施例。如圖I所示，本實用新型的目標車輛行駛狀態(tài)測量系統(tǒng)包括激光雷達傳感器1，GNSS定位傳感器2，網(wǎng)絡通信端口 3，串行通信端口 4，計算機5 ;所述激光雷達傳感器I安裝在車體外側(cè)，對道路交通環(huán)境進行掃描，且掃描平面與地面平行，掃描平面高度要滿足與目標車輛相交的條件；所述計算機5內(nèi)安裝了激光雷達通信模塊6，GNSS定位傳感器通信模塊7，激光雷達數(shù)據(jù)預處理模塊8，目標識別與跟蹤模塊9，GNSS定位數(shù)據(jù)預處理模塊10，多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊11，顯示模塊12 ;所述激光雷達通信模塊6通過網(wǎng)絡通信端口3將激光雷達傳感器I掃描的道路交通環(huán)境信息13采集到計算機5中，所述激光雷達數(shù)據(jù)預處理模塊8對激光雷達傳感器I掃描的道路交通環(huán)境信息13進行初步處理并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到目標識別與跟蹤模塊9，目標識別與跟蹤模塊9通過對數(shù)據(jù)進行計算處理可以對目標車輛進行實時的識別與跟蹤，得到目標車輛與本車的相對位置信息14 ;所述GNSS定位傳感器通信模塊7通過串行通信端口 4將GNSS定位傳感器2獲取的本車GNSS定位信息15采集到計算機5中，所述GNSS定位數(shù)據(jù)預處理模塊10對本車GNSS定位信息15進行處理得到本車經(jīng)緯度坐標與航向信息16 ;所述多傳感 器數(shù)據(jù)融合處理模塊11對目標車輛與本車的相對位置信息14和本車經(jīng)緯度坐標與航向信息16進行融合計算處理，得到目標車輛的實時行駛狀態(tài)信息17，并將其發(fā)送到顯示模塊12中進行顯示，實現(xiàn)對目標車輛行駛狀態(tài)的實時測量。本實施例的目標車輛行駛狀態(tài)測量系統(tǒng)工作原理如下計算機接收并處理激光雷達傳感器發(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GNSS定位信息，計算機中的目標識別與跟蹤模塊根據(jù)激光雷達傳感器發(fā)送的信息數(shù)據(jù)進行目標車輛的識別與跟蹤，計算得出目標車輛與本車的相對位置信息；計算機中的GNSS定位數(shù)據(jù)預處理模塊根據(jù)GNSS定位傳感器發(fā)送的本車GNSS定位信息計算得出本車的位置、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)目標車輛目標與本車的相對位置信息和本車的位置、速度、航向等數(shù)據(jù)進行計算處理得出目標車輛的實時行駛狀態(tài)信息，實現(xiàn)對目標車輛行駛狀態(tài)的實時測量。上面結合附圖對本實用新型的描述雖然有助于理解本實用新型，但本實用新型絕不限于此圖示實施例。相反，在權利要求書所限定的范圍內(nèi)，可以對本實用新型做出各種改進和替換。
權利要求1.一種安裝在車輛上的目標車輛行駛狀態(tài)測量系統(tǒng)，其特征在于包括激光雷達傳感器⑴，GNSS定位傳感器(2)，網(wǎng)絡通信端口(3)，串行通信端口⑷，計算機(5)； 所述計算機(5)內(nèi)安裝了激光雷達通信模塊出)，GNSS定位傳感器通信模塊(7)，激光雷達數(shù)據(jù)預處理模塊(8)，目標識別與跟蹤模塊(9)，GNSS定位數(shù)據(jù)預處理模塊(10)，多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊(11)，顯示模塊(12)； 所述激光雷達通信模塊(6)通過網(wǎng)絡通信端口(3)將激光雷達傳感器(I)掃描的道路交通環(huán)境信息(13)采集到計算機(5)中，所述激光雷達數(shù)據(jù)預處理模塊(8)對激光雷達傳感器(I)掃描的道路交通環(huán)境信息(13)進行初步處理并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到目標識別與跟蹤模塊(9)，目標識別與跟蹤模塊(9)通過對數(shù)據(jù)進行計算處理可以對目標車輛進行實時的識別與跟蹤，得到目標車輛與本車的相對位置信息(14)； 所述GNSS定位傳感器通信模塊(7)通過串行通信端口(4)將GNSS定位傳感器(2)獲取的本車GNSS定位信息(15)采集到計算機(5)中，所述GNSS定位數(shù)據(jù)預處理模塊(10)對本車GNSS定位信息(15)進行處理得到本車經(jīng)緯度坐標、速度、航向信息(16)； 所述多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊(11)對目標車輛與本車的相對位置信息(14)和本車經(jīng)緯度坐標、速度、航向信息(16)進行融合計算處理，得到目標車輛的實時行駛狀態(tài)信息(17)，并將其發(fā)送到顯示模塊(12)中進行顯示，實現(xiàn)對目標車輛行駛狀態(tài)的實時測量。
2.如權利要求I所述的目標車輛行駛狀態(tài)測量系統(tǒng)，其特征在于所述激光雷達傳感器(I)采用二維激光雷達傳感器，將其安裝在車體外側(cè)，對車輛周邊道路交通環(huán)境進行掃描，且掃描平面與地面平行，掃描平面高度要滿足與目標車輛相交的條件。
3.如權利要求I或2所述的目標車輛行駛狀態(tài)測量系統(tǒng)，其特征在于所述GNSS定位傳感器(2)采用GPS定位傳感器。
專利摘要一種安裝在車輛上的目標車輛行駛狀態(tài)測量系統(tǒng)，其特征在于包括激光雷達傳感器(1)，GNSS定位傳感器(2)，網(wǎng)絡通信端口(3)，串行通信端口(4)，計算機(5)；所述計算機(5)內(nèi)安裝了激光雷達通信模塊(6)，GNSS定位傳感器通信模塊(7)，激光雷達數(shù)據(jù)預處理模塊(8)，目標識別與跟蹤模塊(9)，GNSS定位數(shù)據(jù)預處理模塊(10)，多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊(11)，顯示模塊(12)；上述各個模塊對激光雷達傳感器(1)與GNSS定位傳感器(2)采集的信息數(shù)據(jù)進行計算處理，得到目標車輛的實時行駛狀態(tài)信息(17)，實現(xiàn)對目標車輛行駛狀態(tài)的實時測量。
文檔編號G01S19/42GK202649468SQ20122001339
公開日2013年1月2日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權日2012年1月13日
發(fā)明者吳紹斌, 高利, 王學偉, 丁熹, 孫洪武, 耿若楠 申請人:北京理工大學