一种非接触式无人驾驶车辆行驶状态测量系统技术方案

一种非接触式无人驾驶车辆行驶状态监控测量系统，该系统包括无人驾驶车辆及设置在所述无人驾驶车辆后部的功放型远距离电子标签，所述无人驾驶车辆的有人驾驶车辆，设置在所述有人驾驶车辆上的毫米波雷达、航向传感器、GPS接收器、摄像机、功放型远距离电子标签读卡器、无人驾驶车辆行驶状态测量装置、视频图像记录装置、综合信息显示装置、和无线图像发射装置，以及位于远程的终端接收与显示装置。该系统通过非接触方式实时测量得到前方无人驾驶车辆行驶状态参数，并实时绘制无人驾驶车辆速度曲线和位置曲线；通过摄像机实时获取并保存前方无人驾驶车辆行驶时的图像，对于无人驾驶车辆跨压车道线的视频即时单独保存，方便后续查找观看。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式无人驾驶车辆行驶状态测量系统
本技术涉及无人驾驶车辆行驶状态测量系统
，具体地涉及一种非接触式无人驾驶车辆行驶状态测量系统。
技术介绍
对无人驾驶车辆在复杂环境下智能行为的监控及对其行驶状态参数(如速度、行驶位置)的测量，是实现对无人驾驶车辆环境感知、行为决策等关键技术研究水平进行科学评价的前提条件。为保证监控测量准确有效且可靠实用，必须设计一种无人驾驶车辆行驶状态监控测量系统，实现对无人驾驶车辆的准确监控测量。无人驾驶车辆本身一般都安装有GPS、惯性导航系统、里程计等，可以获取无人驾驶车辆自身的位置和速度信息，所以，现有的无人驾驶车辆行驶状态测量系统有的就是采用一种方法:要求无人驾驶车辆在运行时，将速度和位置等信息实时保存下来，测试结束后，将数据绘制成曲线。这种方法存在的问题是，它无法在无人驾驶车辆运行过程中实时地进行观看相应曲线。另外一些方法是，设计一辆有人驾驶的车辆跟驰在无人驾驶车辆后面，在有人驾驶的车辆上安装有激光雷达和GPS接收器，通过激光雷达获取有人驾驶车辆与无人驾驶车辆之间的位置关系，通过GPS接收器获取有人驾驶车辆的速度和位置信息，综合二者推算出无人驾驶车辆的速度和位置信息。这种方法的问题在于，激光雷达测距的范围有限(例如某款6万元的激光雷达，其有效测距范围仅为45米左右)。而对于低反射率材质，如黑色车辆，其有效范围更低，仅能保证20-30米测距范围。而实际上无人驾驶车辆在高速行进时，为了保持安全车距，有人驾驶车辆与无人驾驶车辆的间距往往超过上述激光雷达的测距范围。针对上述各种方法的不足，本技术提出一种非接触式的无人驾驶车辆行驶状态测量系统。它采用有人驾驶车辆跟驰的方案，在有人驾驶的车辆上安装毫米波雷达和GPS接收器；毫米波雷达比激光雷达工作距离远，可达150米，且可直接获取无人驾驶车辆与有人车辆的相对速度信息(而激光雷达获取的速度信息系推算得到)。通过毫米波雷达获取有人驾驶车辆与无人驾驶车辆之间的位置关系，通过GPS接收器获取有人驾驶车辆的速度和位置信息，综合二者推算出无人驾驶车辆的速度和位置信息。此外，通过功放型远距离电子标签标识前方无人驾驶车辆，并与毫米波雷达检测结果进行匹配，得到无人驾驶车辆准确位置。并通过摄像机实时获取并保存前方无人驾驶车辆行驶时的图像，结合车道线检测结果，判断无人驾驶车辆是否跨压车道线；当检测到无人驾驶车辆跨压车道线时，自动将跨压车道线的视频单独保存，方便后续查找观看。将无人驾驶车辆视频图像与速度曲线、位置曲线综合显示在同一个屏幕中显示，并通过无线图像传输系统传输到终端监控室，供终端工作人员实时监控。
技术实现思路
为了达到上述目标，本技术提出的无人驾驶车辆行驶状态测量系统包括无人驾驶车辆及设置在所述无人驾驶车辆后部的功放型远距离电子标签，跟驰所述无人驾驶车辆的有人驾驶车辆，设置在所述有人驾驶车辆上的无人驾驶车辆行驶状态测量装置、视频图像记录装置、综合信息显示装置、和无线图像发射装置，以及终端接收与显示装置。具体地，该无人驾驶车辆行驶状态监控测量系统，包括无人驾驶车辆及设置在所述无人驾驶车辆上的功放型远距离电子标签，跟驰所述无人驾驶车辆的有人驾驶车辆，设置在所述有人驾驶车辆上的雷达、航向传感器、GPS接收器、GPS天线、摄像机、功放型远距离电子标签读卡器、行驶状态测量计算机、视频图像记录计算机、综合信息显示计算机、无线图像发射装置和车载供电装置，以及位于远程的终端接收与显示装置；所述摄像机经过视频分配器、视频采集卡分别与所述行驶状态测量计算机、视频图像记录计算机、综合信息显示计算机相连；[0011 ] 所述功放型远距离电子标签向所述功放型远距离电子标签读卡器发送用于标识所述无人驾驶车辆的编码信号；所述雷达用于检测所述无人驾驶车辆与所述有人驾驶车辆之间的横向距离、纵向距离以及相对速度；所述航向传感器用于检测所述有人驾驶车辆的航向角；所述GPS接收器接收所述有人驾驶车辆的经度、纬度、海拔高度、速度信息；所述行驶状态测量计算机接收所述无人驾驶车辆与所述有人驾驶车辆之间的横向距离、纵向距离以及相对速度，所述有人驾驶车辆的航向角，以及所述有人驾驶车辆的经度、纬度、海拔高度、速度信息，并输出无人驾驶车辆的速度和位置信息；所述综合信息显示计算机通过所述无人驾驶车辆的速度和位置信息，并实时输出所述无人驾驶车辆的速度曲线、位置曲线，并将所述速度曲线、位置曲线与所述无人驾驶车辆行驶时的视频图像在所述综合信息显示计算机的屏幕中显示；所述无线图像发射装置将所述综合信息显示计算机屏幕中显示的信息发送至所述终端接收与显示装置。所述GPS接收器通过所述GPS天线，接收所述有人驾驶车辆的经度、纬度、海拔高度、速度信息。所述无线图像发射装置包括无线图像发射机、视频数模转换器，所述视频数模转换器的一端与所述综合信息显示计算机相连，另一端与所述无线图像发射机相连。所述视频图像记录计算机通过摄像机接收并保存所述无人驾驶车辆行驶时的视频图像，并能够实现判断所述无人驾驶车辆是否跨压车道线；当检测到所述无人驾驶车辆跨压车道线时，自动将跨压车道线的视频单独保存的功能。[0021 ] 所述功放型远距离电子标签安装在所述无人驾驶车辆的后部。所述雷达安装在所述有人驾驶车辆的前端下部。所述摄像机安装在所述有人驾驶车辆的前端顶部，且所述摄像机为数字摄像机。所述终端接收与显示装置包括无线图像接收机、接收机天线、视频网络服务器、Internet网络路由器、终端显示计算机。所述无线图像接收机放置于室内，所述接收机天线放置于房顶上，通过线缆与所述无线图像接收机相连。无线图像接收机通过视频线与视频网络服务器相连，视频网络服务器通过网线与Internet网络路由器相连。车载供电装置由大容量铅酸蓄电池、4个电流保险盒、4个开关和相应线缆组成。分别为无人驾驶车辆行驶状态测量装置、视频图像记录装置、综合信息显示装置、车载无线图像发射装置等4个装置供电，4个电流保险盒、4个开关为每个装置各提供一个。通过功放型远距离电子标签标识前方无人驾驶车辆，并与毫米波雷达检测结果进行匹配，得到无人驾驶车辆准确位置，进而结合有人驾驶车辆GPS信息推算得到无人驾驶车辆的速度和信息，实现对无人驾驶车辆行驶状态的自动化测量。通过摄像机实时获取并保存前方无人驾驶车辆行驶时的视频图像，结合车道线检测结果，判断无人驾驶车辆是否跨压车道线；当检测到无人驾驶车辆跨压车道线时，自动将跨压车道线的视频单独保存。本系统通过引入视频网络服务器，将接收到的无线视频实时存放在服务器中，这样在全球任何地方与路由器建立了物理联系的任何一台计算机都可以通过访问服务器地址来实时浏览到无人驾驶车辆的实时画面及行驶速度和位置曲线。该系统具有的功能是通过非接触方式实时测量得到前方无人驾驶车辆行驶状态参数，如位置和速度，并实时绘制无人驾驶车辆速度曲线和位置曲线；通过摄像机实时获取并保存前方无人驾驶车辆行驶时的图像，对于无人驾驶车辆跨压车道线的视频即时单独保存，方便后续查找观看；将无人驾驶车辆视频图像与速度曲线、位置曲线综合显示在同一个屏幕中显示，并通过无线图像传输装置传输到终端监控室中的终端接收与显示装置，供终端工作人员实时监控。应用本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人驾驶车辆行驶状态监控测量系统，其包括无人驾驶车辆及设置在所述无人驾驶车辆上的功放型远距离电子标签，跟驰所述无人驾驶车辆的有人驾驶车辆，设置在所述有人驾驶车辆上的雷达、航向传感器、GPS接收器、GPS天线、摄像机、功放型远距离电子标签读卡器、行驶状态测量计算机、视频图像记录计算机、综合信息显示计算机、无线图像发射装置和车载供电装置，以及位于远程的终端接收与显示装置；?其特征在于：所述摄像机经过视频分配器、视频采集卡分别与所述行驶状态测量计算机、视频图像记录计算机、综合信息显示计算机相连；?所述功放型远距离电子标签向所述功放型远距离电子标签读卡器发送用于标识所述无人驾驶车辆的编码信号；?所述雷达、航向传感器、GPS接收器与行驶状态测量计算机连接，其中，所述雷达将无人驾驶车辆与所述有人驾驶车辆之间的横向距离、纵向距离以及相对速度数据发送给行驶状态测量计算机，所述航向传感器将有人驾驶车辆的航向角数据发送给行驶状态测量计算机，所述GPS接收器将有人驾驶车辆的经度、纬度、海拔高度、速度信息数据发送给行驶状态测量计算机；?所述综合信息显示计算机与无线图像发射装置连接，?其中，所述无线图像发射装置将所述综合信息显示计算机屏幕中显示的信息发送至所述远程终端接收与显示装置。...

【技术特征摘要】
1.一种无人驾驶车辆行驶状态监控测量系统，其包括无人驾驶车辆及设置在所述无人驾驶车辆上的功放型远距离电子标签，跟驰所述无人驾驶车辆的有人驾驶车辆，设置在所述有人驾驶车辆上的雷达、航向传感器、GPS接收器、GPS天线、摄像机、功放型远距离电子标签读卡器、行驶状态测量计算机、视频图像记录计算机、综合信息显示计算机、无线图像发射装置和车载供电装置，以及位于远程的终端接收与显示装置； 其特征在于:所述摄像机经过视频分配器、视频采集卡分别与所述行驶状态测量计算机、视频图像记录计算机、综合信息显示计算机相连； 所述功放型远距离电子标签向所述功放型远距离电子标签读卡器发送用于标识所述无人驾驶车辆的编码信号； 所述雷达、航向传感器、GPS接收器与行驶状态测量计算机连接，其中，所述雷达将无人驾驶车辆与所述有人驾驶车辆之间的横向距离、纵向距离以及相对速度数据发送给行驶状态测量计算机，所述航向传感器将有人驾驶车辆的航向角数据发送给行驶状态测量计算机，所述GPS接收器将有人驾驶车辆的经度、纬度、海拔高度、速度信息数据发送给行驶状态测量计算机； 所述综合信息显示计算机与无线图像发射装置连接， 其中，所述无线图像发射装置将所述综合信息显示计...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊光明，李勇，陈慧岩，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：实用新型
国别省市：