一种车辆所在车道的定位装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于车辆定位领域，公开了一种车辆所在车道的定位装置。通过安装在车辆前端的毫米波雷达对前方道路环境进行监测，识别前方行驶的其他车辆，并记录其他车辆与自车的相对距离和相对角度；并利用安装在自车转向轴处的转向盘转角传感器测量转向盘转角，利用安装于车轮上的轮速传感器记录自车车速。将毫米波雷达采集的相对距离和相对角度信息和方向盘转角测量的自车方向盘转角及本车车速等信息发送给微处理器，微处理器将得到的车辆所在的车道定位，并将车道定位结果发送给车载GPS导航系统。该装置能够确定自车在道路上行驶的具体车道，对于自车的定位更加精确。且该装置结构简单而可靠，成本小且适合广泛推广。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆所在车道的定位装置
本技术属于车辆定位领域，尤其涉及一种车辆所在车道的定位装置。
技术介绍
GPS导航系统在车辆中的应用越来越普遍，但是在车辆导航及车辆自动化驾驶研究中，其精度还远远不够，尤其是导航系统不能获取自车所在的车道，导致导航系统给出的指令不够清晰，驾驶人对这些指令的理解也不够准确，存在较大的安全隐患。随着车辆智能化和自动化的快速发展，对于车辆的精确定位要求越来越急迫，但是目前的定位系统还不能满足其对精确度的要求。如果能够实时的获取自车的车道定位，再结合GPS的定位功能，则车载导航系统可以有效的对驾驶人给出精确导航指令，而不是目前诸如“向左、向右”这种简单的指令。虽然目前的差分GPS定位系统有较高的精度，可以实现车道定位，但是其需要建立大量的基准站，并且需要高精度的车道级别电子地图，整体成本较高，近期内无法大规模推广使用。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的在于提供一种车辆所在车道的定位装置及方法，能够确定自车在道路上行驶的具体车道，对于自车的定位更加精确，且该装置结构简单而可靠，成本小且适合广泛推广。为达到上述目的，本技术采用如下技术方案予以实现。技术方案一：一种车辆所在车道的定位装置，所述定位装置包括：安装在车辆前保险杠中央的毫米波雷达，安装在转向盘转轴上的转角传感器，安装在车辆车轮上的车速传感器，以及安装在车辆发动机舱内的微处理器；所述毫米波雷达的信号输出端、所述转角传感器的信号输出端、所述车速传感器信号输出端分别与所述微处理器的三个信号输入端对应连接，且所述微处理器的信号输出端与车载GPS导航系统的车道位置输入端连接。本技术技术方案一的特点和进一步的改进为：(1)所述毫米波雷达，用于采集自车前方车辆与自车的相对距离和相对角度，并发送至所述微处理器；所述转角传感器，用于采集自车转向盘的转角，并发送至所述微处理器；所述车速传感器，用于采集自车车速，并发送至所述微处理器；所述微处理器，用于获取毫米波雷达发送的自车前方车辆与自车的相对距离和相对角度，转角传感器发送的自车转向盘的转角，以及车速传感器发送的自车车速，并向车载GPS导航系统发送自车所在车道的编号。(2)所述毫米波雷达采用ESR毫米波雷达；所述转角传感器采用KMT32B角度传感器；所述车速传感器采用74HC573电磁式车速传感器；所述微处理器为ARM9处理器，型号为S3C2410。技术方案二：一种车辆所在车道的定位方法，所述定位方法应用于如技术方案一所述的定位装置中，所述定位方法包括如下步骤：步骤1，毫米波雷达实时探测自车前方其他车辆与自车的相对距离和相对角度数据，并发送至微处理器；转角传感器实时测量方向盘转角的角度值，并将方向盘转角的角度值发送至微处理器；车速传感器实时测量车轮转速，并将自车车速发送至微处理器；步骤2，将自车当前所在道路的车道分为3类，分别为自车所在车道，自车所在车道的左侧车道以及自车所在车道的右侧车道；当所述方向盘转角的角度值的绝对值小于或者等于预设转角，且自车车速大于或者等于预设车速时，继续执行步骤3；步骤3，根据自车前方其他车辆与自车的相对距离和相对角度数据，计算自车所在车道的左侧车道数量L以及自车所在车道的右侧车道数量R，从而得到自车当前所在道路的车道总数Q；步骤4，根据所述自车当前所在道路的车道总数Q，对自车当前所在道路的所有车道进行编号，从而确定自车所在车道的编号m，并将自车当前所在道路的车道总数Q和所述自车所在车道的编号m发送至车载GPS导航系统。本技术技术方案二的特点和进一步的改进为：(1)步骤2中，预设转角为8°，预设车速为20km/h。(2)设置自车所在车道的左侧车道数量L的取值范围为L＝0，L＝1，L＝2，其中，L＝0表示自车所在车道为最左侧车道，L＝1表示自车所在车道的左侧车道数量为1，L＝2表示自车所在车道的左侧车道数量为2；设置自车所在车道的右侧车道数量R的取值范围为R＝0，R＝1，R＝2，其中，R＝0表示自车所在车道为最右侧车道，R＝1表示自车所在车道的右侧车道数量为1，R＝2表示自车所在车道的右侧车道数量为2；且设置自车与正前方车辆的相对角度为零度，自车与左前方车辆的相对角度小于零度，自车与右前方车辆的相对角度大于零度；步骤3具体包括：(1)计算自车所在车道的左侧车道数量L：(a)获取自车前方车辆中与自车的相对角度小于或者等于零的第一类车辆的数据，所述第一类车辆的数据包含第一类车辆与自车的相对距离和相对角度；(b)计算参数D1的值，D1＝|d1×sin(θ1)|，其中，d1表示自车与每个第一类车辆的相对距离，θ1表示自车与每个第一类车辆的相对角度；(c)设置毫米波雷达的数据采集周期，在所述数据采集周期内，若计算得到的参数D1的值均小于A，则L＝0；在所述数据采集周期内，若计算得到的参数D1的值在预设时间段内大于或者等于A且小于B，则L＝1；在所述数据采集周期内，若计算得到的参数D1的值在所述预设时间段内大于或者等于B且小于C，则L＝2；(2)计算自车所在车道的右侧车道数量R：(a)获取自车前方车辆中与自车的相对角度大于零的第二类车辆的数据，所述第二类车辆的数据包含第二类车辆与自车的相对距离和相对角度；(b)计算参数D2的值，D2＝|d2×sin(θ2)|，其中，d2表示自车与每个第二类车辆的相对距离，θ2表示自车与每个第二类车辆的相对角度；(c)设置毫米波雷达的数据采集周期，在所述数据采集周期内，若计算得到的参数D2的值均小于A，则R＝0；在所述数据采集周期内，若计算得到的参数D2的值在预设时间段内大于或者等于A且小于B，则R＝1；在所述数据采集周期内，若计算得到的参数D2的值在所述预设时间段内大于或者等于B且小于C，则R＝2；(3)确定自车当前所在道路的车道总数Q∶Q＝L+R+1。(3)A的值设置为2米，B的值设置为5.6米，C的值设置为9.2米，且所述数据采集周期设置为5分钟，所述预设时间段设置为20秒。(4)步骤4中，根据自车当前所在道路的车道总数Q，沿自车前进方向将所有车道从左到右依次编号为1至Q，则自车所在车道m等于Q-R。本技术技术方案实现的原理是通过安装在车辆前端的毫米波雷达对前方道路环境进行监测，识别前方行驶的其他车辆，并记录其他车辆与自车的相对距离和相对角度；并利用安装在自车转向轴处的转向盘转角传感器测量转向盘转角，利用安装于车轮上的轮速传感器记录自车车速。将毫米波雷达采集的相对距离和相对角度信息和方向盘转角测量的自车方向盘转角及本车车速等信息发送给微处理器，微处理器通过计算分析将得到的车辆所在的车道定位，并将车道定位结果发送给车载GPS导航系统。该装置能够确定自车在道路上行驶的具体车道，对于自车的定位更加精确。且该装置结构简单而可靠，成本小且适合广泛推广。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的一种车辆所在车道的定位装置对前方车辆进行探测的示意图；图2为本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆所在车道的定位装置，其特征在于，所述定位装置包括：安装在车辆前保险杠中央的毫米波雷达，安装在转向盘转轴上的转角传感器，安装在车辆车轮上的车速传感器，以及安装在车辆发动机舱内的微处理器；所述毫米波雷达的信号输出端、所述转角传感器的信号输出端、所述车速传感器信号输出端分别与所述微处理器的三个信号输入端对应连接，且所述微处理器的信号输出端与车载GPS导航系统的车道位置输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种车辆所在车道的定位装置，其特征在于，所述定位装置包括：安装在车辆前保险杠中央的毫米波雷达，安装在转向盘转轴上的转角传感器，安装在车辆车轮上的车速传感器，以及安装在车辆发动机舱内的微处理器；所述毫米波雷达的信号输出端、所述转角传感器的信号输出端、所述车速传感器信号输出端分别与所述微处理器的三个信号输入端对应连接，且所述微处理器的信号输出端与车载GPS导航系统的车道位置输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种车辆所在车道的定位装置，其特征在于，所述毫米波雷达，用于采集自车前方车辆与自车的相对距离和相对角度，并发送至所述微处理器；所述转...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏彦奇，谷梦路，赵新梅，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61