一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术涉及道路探测领域，具体公开了一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统及其工作方法，所述系统包括：中央控制器、投影系统；所述中央控制器通过连接线缆与投影系统相连，用于控制投影装置的旋转，计算三维探地雷达移动的距离。本发明专利技术的目的是基于现有三维探地雷达只能人为确定行进路线，全覆盖采集需多次探测不足，基于投影技术，实时提供三维探地雷达在道路上的位置，以及车辆在相对于车道线位置，向驾驶员反馈车辆位置信息，达到准确操控汽车，三维探地雷达高效全覆盖探测，提供了一种三维探地雷达高效全覆盖数据采集辅助系统及其工作方法。统及其工作方法。统及其工作方法。

【技术实现步骤摘要】
一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统及其工作方法


[0001]本专利技术涉及道路探测领域，具体公开了一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统及其工作方法。

技术介绍

[0002]三维探地雷达是近年来发展的新技术，它采用三维阵列天线，将发射天线与接收天线分离，交错等距排列，发射和接收天线可任意组合，实现剖面间距接近天线中心频率的1/4波长这一理想状态。采集数据经专门的处理软件处理后可以实现数据的无缝拼接，保证最终成果为一个完整的三维数据体。三维探地雷达数据采集系统包括雷达阵列天线、主机、GPS精确定位系统、工程车等，该系统可对城市道路进行地毯式、全覆盖普查探测，截至目前车载三维探地雷达在管线和道路空洞、脱空等缺陷探测中，效果良好。但是目前三维探地雷达道路全覆盖探测时，完全由驾驶员凭借驾驶员的经验和感觉控制车辆行进对道路进行来回多次往返实现对道路的全覆盖，由于缺少固定的行车参考点，同时视觉感觉会存在感觉偏差和距离不稳定，因此常常造成多次往返仍难以实现道路的探测的全覆盖，存在局部漏探和以及全覆盖探测的效率低的问题。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术公开了一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统及其工作方法，基于投影技术，实时提供三维探地雷达在道路上的位置，以及车辆在相对于车道线位置，向驾驶员反馈车辆位置信息，达到准确操控汽车，达到三维探地雷达高效全覆盖探测的目的。
[0004]本专利技术的技术构思为：在全覆盖三维探地雷达探测时，在行车之前安装辅助系统，调整左右两边的投影，使其宽度和道路线宽度一致，在根据雷达的宽度提前设置好中间投影的投影宽度，打开辅助系统，查看投影的准确度，亮度，若左右车道线未对准则进行角度调整，调整后记录左右投影的初始夹角；若投影光线太暗，则进行焦距调整，调整到能清晰看到地面投影为止。在车辆前进行驶时，驾驶员可以观察左右车道以及前方三维探地雷达投影，确定行车时车辆的位置，及时纠正车辆的行车路线，达到单趟三维探地雷达探测线的准确度。车道全覆盖探测在单趟探测完成后，需进行车辆移动探测已达到全覆盖，此时在中央控制器中设置车辆移动距离为后载三维探地雷达宽度，中央控制器直接计算后直接调整左右边投影角度，驾驶员车辆使左右投影分别对准左右车道线，以达到与上次测线重合的目的，高效的达到三维探地雷达的全覆盖探测。
[0005]本专利技术包括以下的技术方案：
[0006]一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统，包括中央控制器、投影系统；所述中央控制器安装在汽车内部；所述投影系统安置于汽车中控台上，所述投影系统包括右投影装置、中间投影装置和左投影装置；所述中间投影装置固定在汽车中线并且对准汽车
前进方向，而右投影装置和左投影装置安装于所述中间投影装置的两侧，并且所述右投影装置和左投影装置可转动一定角度；所述中央控制器与三维探地雷达和投影系统通过信号控制线连接，并控制投影系统旋转。
[0007]进一步的，上述一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统，所述投影系统还包括吸盘底座、固定杆、固定底盘；所述的吸盘底座为底部设置可拆卸式吸盘，在底座上方设置有螺母口，吸附于汽车中控台，用于安装固定底盘；所述固定杆两头设置螺纹，分别旋钮吸盘底座和固定底盘，用于支撑连接固定底盘和吸盘底座；所述右投影装置、中间投影装置和左投影装置安装在所述固定底盘上。
[0008]进一步的，上述一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统，所述投影系统还包括供电电池，所述供电电池安装在所述固定底盘上，为所述右投影装置、中间投影装置和左投影装置供电。
[0009]进一步的，上述一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统，所述投影系统还包括可拆卸式外壳；所述外壳为透明材质的罩子，通过锁扣固定在所述固定底盘上，将右投影装置、中间投影装置、左投影装置和供电电池保护在外壳内。
[0010]进一步的，上述一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统，所述外壳为亚克力材质。
[0011]进一步的，上述一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统，所述投影系统还包括开线孔、连接线缆；所述开线孔设置在所述固定底盘上，所述连接线缆穿过所述开线孔，所述连接线缆的一端连接所述中央控制器，另一端连接右投影装置、中间投影装置和左投影装置。
[0012]进一步的，上述一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统，所述右投影装置用于对齐汽车右边路面分道线,并且能形成一个红色网格状矩形的右侧投影；所述中间投影装置能够在汽车正前方投影一个和三维探地雷达探测覆盖范围同等大小的红色网格状矩形投影；左投影装置用于对齐左边路面分道线，并且能形成一个红色网格状矩形形状的左侧投影。
[0013]进一步的，上述一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统的工作方法，所述旋转角度的计算包括以下步骤：
[0014]旋转角度的计算包括以下步骤：
[0015]步骤1，测量起始位置投影中点的位置与投影系统位置距离y，垂直左车道线与汽车中心延长线的距离x，垂直右车道线与汽车中心延长线的距离a，三维探地雷达的宽度即每次移动的距离为z，
[0016]步骤2，初始位置时，左方投影与汽车中心延长线的角度为β1＝arctan x/y，第二条测线时，此时起始位置投影中点的位置与投影系统位置距离不变，垂直左车道线与汽车中心延长线的距离为x
‑
z，此时左投影与汽车中心延长线的角度为β2＝arctan(x
‑
z)/y,则投影左方需要移动角度为β1
‑
β2；
[0017]步骤3，右方投影与汽车中心延长线的角度为β3＝arctan a/y,在测第二条测线时，此时起始位置投影中点的位置与投影系统位置距离不变，垂直左车道线与汽车中心延长线的距离为a+z，此时左投影与汽车中心延长线的角度为β4＝arctan(a+z)/y,则投影左方需要移动角度为β4
‑
β3；
[0018]步骤4，中央控制器根据计算角度控制左右投影装置的旋转。
[0019]进一步的，上述一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统的工作方法，包括以下具体步骤：
[0020]S1.将汽车停在三维探地雷达探测道路的起始位置，在搭载三维探地雷达的汽车中控台上标记中心线，确定辅助系统中心位置，在中控台安置吸盘底座，底座上的螺母口对准中心线，固定好吸盘底座；
[0021]S2.固定杆两端设置有螺纹，采用任意一端对准吸盘底座螺母口旋转到底，固定紧实；
[0022]S3.固定底盘下面设置螺母口，对准固定杆上方螺纹旋转到底后，左右前后稍微用力摇晃，若是晃动较大则牢固性较差，容易发生倾倒或者碰撞前挡风玻璃，需重新进行步骤S1
‑
S3，固定以后则进行步骤S4；
[0023]S4.整理连接线缆，电池线缆，电池通过电池线缆与投影系统相连，投影系统通过连接线缆与中央控制器相连，投影系统开机，并开启中央控制器；
[0024]S5.检查设备工作状态，若工作良好则本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统，其特征在于，包括中央控制器(11)、投影系统(14)；所述中央控制器(11)安装在汽车(13)内部；所述投影系统(14)安置于汽车中控台(20)上，所述投影系统(14)包括右投影装置(4)、中间投影装置(5)和左投影装置(6)；所述中间投影装置(5)固定在汽车中线并且对准汽车前进方向，而右投影装置(4)和左投影装置(6)安装于所述中间投影装置(5)的两侧，并且所述右投影装置(4)和左投影装置(6)可转动一定角度；所述中央控制器(11)与三维探地雷达(12)和投影系统(14)通过信号控制线连接，并控制投影系统(14)旋转。2.根据权利要求1所述的一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统，其特征在于，所述投影系统(14)还包括吸盘底座(1)、固定杆(2)、固定底盘(3)；所述的吸盘底座(1)为底部设置可拆卸式吸盘，在底座上方设置有螺母口，吸附于汽车中控台(20)，用于安装固定底盘(3)；所述固定杆(2)两头设置螺纹，分别旋钮吸盘底座(1)和固定底盘(3)，用于支撑连接固定底盘(3)和吸盘底座(1)；所述右投影装置(4)、中间投影装置(5)和左投影装置(6)安装在所述固定底盘(3)上。3.根据权利要求2所述的一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统，其特征在于，所述投影系统(14)还包括供电电池(7)，所述供电电池(7)安装在所述固定底盘(3)上，为所述右投影装置(4)、中间投影装置(5)和左投影装置(6)供电。4.根据权利要求3所述的一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统，其特征在于，所述投影系统(14)还包括可拆卸式外壳(8)；所述外壳(8)为透明材质的罩子，通过锁扣固定在所述固定底盘(3)上，将右投影装置(4)、中间投影装置(5)、左投影装置(6)和供电电池(7)保护在外壳(8)内。5.根据权利要求4所述的一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统，其特征在于，所述外壳(8)为亚克力材质。6.根据权利要求4所述的一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统，其特征在于，所述投影系统(14)还包括开线孔(9)、连接线缆(10)；所述开线孔(9)设置在所述固定底盘(3)上，所述连接线缆(10)穿过所述开线孔(9)，所述连接线缆(10)的一端连接所述中央控制器(11)，另一端连接右投影装置(4)、中间投影装置(5)和左投影装置(6)。7.根据权利要求6所述的一种车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统，其特征在于，所述右投影装置(4)用于对齐汽车右边路面分道线(15),并且能形成一个红色网格状矩形的右侧投影(18)；所述中间投影装置(5)能够在汽车正前方投影一个和三维探地雷达(12)探测覆盖范围同等大小的红色网格状矩形投影(19)；左投影装置(6)用于对齐左边路面分道线(16)，并且能形成一个红色网格状矩形形状的左侧投影(17)。8.如权利要求1
‑
7任一项所述车载三维雷达高效全覆盖数据采集辅助系统的工作方法，其特征在于，旋转角度的计算包括以下步骤：步骤1，测量起始位置投影中点的位置与投影系统(14)位置距离y，垂直左车道线与汽车(13)中心延长...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡绕，刘伍，朱黎明，梁森，吴锋，孔俊禹，
申请(专利权)人：上海勘察设计研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：