專利名稱：一種目標(biāo)車輛行駛狀態(tài)測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛行駛狀態(tài)監(jiān)測領(lǐng)域，更具體地，涉及一種安裝在車輛上，可以對本車附近目標(biāo)車輛的行駛狀態(tài)進(jìn)行實時測量的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
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(jìn)行采集、存儲及分析，通常用于車輛的遠(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、無線通訊模塊、中央處理器、存儲設(shè)備等部分組成。申請?zhí)枮?00520082004. 5的中國專利文獻(xiàn)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(jìn)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(guān)部門進(jìn)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(yīng)用領(lǐng)域，本車需獲取周邊目標(biāo)車輛的行駛狀態(tài)信息，而安裝于目標(biāo)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?，F(xiàn)有的目標(biāo)識別與跟蹤技術(shù)大都只能測量出目標(biāo)車輛與本車的相對位置與相對速度，無法獲取目標(biāo)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
本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以對目標(biāo)車輛行駛狀態(tài)進(jìn)行實時測量的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的目標(biāo)車輛行駛狀態(tài)測量系統(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，計算機(jī)；所述計算機(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)境信息采集到計算機(jī)中；所述激光雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊對激光雷達(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)識別與跟蹤模塊；所述目標(biāo)識別與跟蹤模塊通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算處理，可以對目標(biāo)車輛進(jìn)行實時識別與跟蹤，得到目標(biāo)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(jī)中；所述GNSS 定位數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊對本車定位信息進(jìn)行處理得到本車的經(jīng)緯度坐標(biāo)、速度、航向信息；所述多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊對目標(biāo)車輛與本車的相對位置信息和本車經(jīng)緯度坐標(biāo)、速度、航向信息進(jìn)行融合計算處理，得到目標(biāo)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(jìn)行顯示，實現(xiàn)對目標(biāo)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(dá)對道路交通環(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(jī)進(jìn)行處理，計算機(jī)根據(jù)這些距離點數(shù)據(jù)通過算法模型計算識別目標(biāo)車輛，并對目標(biāo)車輛進(jìn)行跟蹤，計算得出目標(biāo)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(jī)進(jìn)行處理，計算機(jī)通過計算處理得到本車的經(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)一定的算法模型對目標(biāo)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(jìn)行融合計算，獲得目標(biāo)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(biāo)車輛行駛狀態(tài)的實時測量，可為本車進(jìn)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(dá)傳感器采用二維激光雷達(dá)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(jìn)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(biāo)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。最優(yōu)選的是，所述多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊采用如下算法對目標(biāo)車輛與本車的相對位置信息、本車的經(jīng)緯度坐標(biāo)、速度、航向信息進(jìn)行融合計算處理當(dāng) 0° 彡 θ < 90° 時，θ ‘ = θ，
權(quán)利要求
1.一種安裝在車輛上的目標(biāo)車輛行駛狀態(tài)測量系統(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( ，串行通信端口⑷，計算機(jī)(5)；所述計算機(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)通過網(wǎng)絡(luò)通信端口( 將激光雷達(dá)傳感器(1)掃描的道路交通環(huán)境信息(1 采集到計算機(jī)( 中，所述激光雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊(8)對激光雷達(dá)傳感器(1)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)識別與跟蹤模塊(9)，目標(biāo)識別與跟蹤模塊(9)通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算處理可以對目標(biāo)車輛進(jìn)行實時的識別與跟蹤，得到目標(biāo)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(jī)(5)中，所述GNSS定位數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊(10) 對本車GNSS定位信息(1 進(jìn)行處理得到本車經(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)對目標(biāo)車輛與本車的相對位置信息(14)和本車經(jīng)緯度坐標(biāo)、速度、航向信息(16)進(jìn)行融合計算處理，得到目標(biāo)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(jìn)行顯示，實現(xiàn)對目標(biāo)車輛行駛狀態(tài)的實時測量。
2.如權(quán)利要求1所述的目標(biāo)車輛行駛狀態(tài)測量系統(tǒng)，其特征在于所述激光雷達(dá)傳感器(1)采用二維激光雷達(dá)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(jìn)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(biāo)車輛相交的條件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的目標(biāo)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( 采用GPS定位傳感器。
4.如權(quán)利要求1至3所述的目標(biāo)車輛行駛狀態(tài)測量系統(tǒng)，其特征在于所述多傳感器數(shù)據(jù)融合處理模塊(11)采用如下算法對目標(biāo)車輛與本車的相對位置信息(14)和本車經(jīng)緯度坐標(biāo)、速度、航向信息(16)進(jìn)行融合計算處理當(dāng) 0° ≤ θ < 90° 時，θ ‘ = θ，
全文摘要
一種安裝在車輛上的目標(biāo)車輛行駛狀態(tài)測量系統(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)，計算機(jī)(5)；所述計算機(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)；上述各個模塊對激光雷達(dá)傳感器(1)與GNSS定位傳感器(2)采集的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行計算處理，得到目標(biāo)車輛的實時行駛狀態(tài)信息(17)，實現(xiàn)對目標(biāo)車輛行駛狀態(tài)的實時測量。
文檔編號G07C5/08GK102542634SQ201210009228
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者丁熹, 吳紹斌, 孫洪武, 王學(xué)偉, 耿若楠, 高利 申請人:北京理工大學(xué)