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(duì)本車附近目標(biāo)車輛的行駛狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)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(duì)被測車輛的行駛速度、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(chǔ)設(shè)備等部分組成。申請(qǐng)?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(chǔ)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(dòng)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(shí)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(shí)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(duì)位置與相對(duì)速度，無法獲取目標(biāo)車輛的絕對(duì)位置與絕對(duì)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(dòng)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(duì)目標(biāo)車輛行駛狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)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(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)別與跟蹤模塊通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，可以對(duì)目標(biāo)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別與跟蹤，得到目標(biāo)車輛與本車的相對(duì)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(jì)算機(jī)中；所述GNSS 定位數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊對(duì)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(duì)目標(biāo)車輛與本車的相對(duì)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(jì)算處理，得到目標(biāo)車輛的實(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)車輛行駛狀態(tài)的實(shí)時(shí)測量。通過安裝于本車上的這種系統(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)通過算法模型計(jì)算識(shí)別目標(biāo)車輛，并對(duì)目標(biāo)車輛進(jìn)行跟蹤，計(jì)算得出目標(biāo)車輛與本車的相對(duì)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(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，計(jì)算機(jī)通過計(jì)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(duì)目標(biāo)車輛與本車的相對(duì)位置信息和本車的位置、速度、航向等信息進(jìn)行融合計(jì)算，獲得目標(biāo)車輛的絕對(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)車輛行駛狀態(tài)的實(shí)時(shí)測量，可為本車進(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，將其安裝在車體外側(cè)， 對(duì)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(duì)目標(biāo)車輛與本車的相對(duì)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(jì)算處理當(dāng) 0° 彡 θ < 90° 時(shí)，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(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)；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(jì)算機(jī)( 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(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(shí)別與跟蹤模塊(9)，目標(biāo)識(shí)別與跟蹤模塊(9)通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理可以對(duì)目標(biāo)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)的識(shí)別與跟蹤，得到目標(biāo)車輛與本車的相對(duì)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(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(duì)目標(biāo)車輛與本車的相對(duì)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(jì)算處理，得到目標(biāo)車輛的實(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)車輛行駛狀態(tài)的實(shí)時(shí)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(duì)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(duì)目標(biāo)車輛與本車的相對(duì)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(jì)算處理當(dāng) 0° ≤ θ < 90° 時(shí)，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(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)車輛的實(shí)時(shí)行駛狀態(tài)信息(17)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)車輛行駛狀態(tài)的實(shí)時(shí)測量。
文檔編號(hào)G07C5/08GK102542634SQ201210009228
公開日2012年7月4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)明者丁熹, 吳紹斌, 孫洪武, 王學(xué)偉, 耿若楠, 高利 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)