一种智能交通定位识别系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能交通定位识别系统和方法，包括地面子系统和车载子系统，所述地面子系统包括地面感应天线、存储单元和第一处理单元；地面感应天线将交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息转换为磁场信息，通过电磁感应将该磁场信息生成感应电压信号，并将所述感应电压信号发送给所述车载子系统；车载子系统包括车载感应天线和第二处理单元；车载感应天线将所述感应电压信号发送至第二处理单元，第二处理单元对感应电压信号进行解调获得交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和限速信息。本发明专利技术自动接收高精度定位信息、识别交通信号灯状态，能够收到当前路段的限速信息；不受恶劣天气和特殊地形影响，抗干扰能力强。

【技术实现步骤摘要】
一种智能交通定位识别系统及方法
本专利技术属智能交通定位
，尤其是一种智能交通定位识别系统及方法。
技术介绍
随着人工智能的迅速发展，自动驾驶技术成为研究热点。在美国，自动驾驶汽车已经从实验室驶向公共道路。在国内，自动驾驶汽车处于研究试验阶段，部分城市已有专门划定的用于自动驾驶汽车试验的道路区段。自动驾驶的关键技术之一是定位，车载计算机需要根据定位判定当前位置的安全行驶速度。目前自动驾驶所需的定位信息大多来源于卫星导航定位系统。由于受轨道误差、时钟误差、电离层延迟、对流层延迟、多径和接收机噪声等因素影响，卫星导航定位系统存在3——10米的定位误差。卫星导航定位信号到达地球表面时最小信号电平约为-160dBW，极易受到环境干扰，如多径、遮蔽、地形遮拦和其它自然环境造成的干扰，在隧道、桥洞内不能被可靠接收，还存在“当前GPS信号弱”的情况。自动驾驶汽车在经过交叉路口时，目前主要通过摄像头拍摄交通信号灯，对图像进行识别处理，判断交通信号灯状态。但遇有恶劣天气如暴雨、暴雪、浓雾，或特殊地形时，摄像头就无法准确、及时地获取交通信号灯状态，易造成交通拥堵，甚至引发交通事故。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种智能交通定位识别系统及方法，以至少解决现有技术中的一个问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种智能交通定位识别系统，该系统包括地面子系统和车载子系统，其中，所述地面子系统包括地面感应天线、存储单元和第一处理单元；所述存储单元存储有地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息；所述第一处理单元将交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息发送至地面感应天线；所述地面感应天线将所述交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息转换为磁场信息，将该磁场信息生成感应电压信号并发送给所述车载子系统；所述车载子系统包括车载感应天线和第二处理单元；所述车载感应天线将所述感应电压信号发送至第二处理单元，第二处理单元对所述感应电压信号进行解调以获得所述交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息。进一步的，根据解调后获得的交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息获得车辆的安全行车速度。进一步的，所述第一处理单元包括第一CPU、频率源、振幅键控调制器和第一功率放大器；其中，所述第一CPU根据报文编制方法将所述交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息车辆限速信息生成二进制基带信号；所述振幅键控调制器将频率源产生的信号和所述二进制基带信号进行调制以生成振幅键控调制信号；所述第一功率放大器对所述振幅键控调制信号进行放大以获得第一放大信号，并将所述第一放大信号发送至所述地面感应天线。进一步的，所述第二处理单元包括第二CPU、第二功率放大器和AD采样转换芯片；其中，所述第二功率放大器对所述感应电压信号进行放大以获得第二放大信号；所述AD采样转换芯片对所述第二放大信号进行采样以获得采样信号；所述第二CPU对所述采样信号进行解调以获得所述交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息。进一步的，所述地面感应天线包括第一调谐电路，所述第一调谐电路将所述交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息转换为所述磁场信息，通过磁感应将该磁场信息生成感应电压信号。进一步的，所述车载感应天线还连接有第二调谐电路，所述第二调谐电路用于对所述感应电压信号进行解调。进一步的，所述智能交通定位识别系统还包括判断模块，所述判断模块用于判断交通信号灯是否发生故障，若未发生故障，则该判断模块直接获取交通信号灯状态；若发生故障，则该判断模块将交通信号灯的故障信息发送至存储单元并报警。进一步的，所述判断模块通过执行以下操作来判断交通信号灯是否发生故障：比较所述交通信号灯状态的电压是否在预设的电压值范围内，若是，则判断该交通信号灯未发生故障；若否，则判断该交通信号灯发生故障。第二方面，本专利技术实施例提供一种智能交通定位识别方法，该方法包括步骤：获取交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息；将所述交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息转换为磁场信息；基于所述磁场信息通过电磁感应生成感应电压信号，根据所述感应电压信号对所述车载子系统进行定位。进一步的，该智能交通定位识别还包括步骤：对所述感应电压信号进行解调以获得交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息；根据解调后获得的交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息获得车辆的安全行车速度。本专利技术的智能交通定位识别系统，可将该系统安装于车辆经过的隧道和公路交叉路口等位置时，本专利技术的智能交通定位识别系统自动接收高精度定位信息，自动识别交通信号灯状态，并且能够收到当前路段的限速信息；本专利技术的智能交通定位识别系统和方法不受恶劣天气和特殊地形影响，抗干扰能力强，数据传输可靠，免维护，高可用性，成本低，既能作为车载安全计算机的独立定位和交通信号来源，也能作为备份降级系统。当自动驾驶汽车的远场通信如5G、WLAN等受到干扰不能正常通信，卫星导航定位信息因地形遮挡原因不能正常接收，视频信号因恶劣天气不能正确识别，该系统由于采用近场电磁感应通信的异构设计，不易受干扰，可以作为应急救援系统，避免造成大面积的交通混乱和拥堵。附图说明图1是本专利技术一个实施例提供的一种智能交通定位识别系统的结构示意图；图2是本专利技术一个实施例的地面感应天线的原理示意图；图3是本专利技术一个实施例的车载感应天线的原理示意图。图4是本专利技术一个实施例提供的一种智能交通定位识别方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对本专利技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本专利技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本专利技术的保护范围之内。实施例一图1是本专利技术一个实施例提供的一种智能交通定位识别系统的结构示意图,参见图1，该定位识别系统包括地面子系统和车载子系统，其中，所述地面子系统包括地面感应天线、存储单元和第一处理单元；所述第一处理单元用于接收信号灯状态，所述存储单元存储有地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息；所述第一处理单元将交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息发送至地面感应天线；所述地面感应天线将所述交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息转换为磁场信息，通过电磁感应将该磁场信息生成感应电压信号，并将所述感应电压信号发送给所述车载子系统；根据所述感应电压信号对所述车载子系统进行定位；其中，所述信号灯状态可通过有线电缆直接从信号灯电路进行采集所述信号灯状态；所述车载子系统包括车载感应天线和第二处理单元；所述车载感应天线将所述感应电压信号发送至第二处理单元，第二处理单元对所述感应电压信号号进行解调以译码解调出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能交通定位识别系统，该定位识别系统包括地面子系统和车载子系统，其中，/n所述地面子系统包括地面感应天线和第一处理单元；所述第一处理单元将交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息发送至地面感应天线；/n所述地面感应天线将所述交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息转换为磁场信息，将该磁场信息生成感应电压信号并发送给所述车载子系统；根据所述感应电压信号对所述车载子系统进行定位；/n所述车载子系统包括车载感应天线和第二处理单元；所述车载感应天线将所述感应电压信号发送至第二处理单元，第二处理单元对所述感应电压信号进行解调以获得所述交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能交通定位识别系统，该定位识别系统包括地面子系统和车载子系统，其中，
所述地面子系统包括地面感应天线和第一处理单元；所述第一处理单元将交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息发送至地面感应天线；
所述地面感应天线将所述交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息转换为磁场信息，将该磁场信息生成感应电压信号并发送给所述车载子系统；根据所述感应电压信号对所述车载子系统进行定位；
所述车载子系统包括车载感应天线和第二处理单元；所述车载感应天线将所述感应电压信号发送至第二处理单元，第二处理单元对所述感应电压信号进行解调以获得所述交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，根据解调后获得的交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息和车辆限速信息获得车辆的安全行车速度。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一处理单元包括第一CPU、频率源、振幅键控调制器和第一功率放大器；其中，
所述第一CPU根据报文编制方法将所述交通信号灯状态、地面感应天线的坐标信息车辆限速信息生成二进制基带信号；
所述振幅键控调制器将频率源产生的信号和所述二进制基带信号进行调制以生成振幅键控调制信号；
所述第一功率放大器对所述振幅键控调制信号进行放大以获得第一放大信号，并将所述第一放大信号发送至所述地面感应天线。


4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二处理单元包括第二CPU、第二功率放大器和AD采样转换芯片；其中，
所述第二功率放大器对所述感应电压信号进行放大以获得第二放大信号；
所述AD采样转换芯片对所述第二放大信号进行采样以获得采样信号；
所述第二CPU对所述采样信号进行解...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱林富，李鹍，许波，李鑫，李洋，李小帅，李博，马研，姚珍富，张强，
申请(专利权)人：中铁检验认证中心有限公司，中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所，中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11