一种基于RFID道路标线的车辆导行方法与流程

文档序号:11178679阅读:505来源:国知局
一种基于RFID道路标线的车辆导行方法与流程

本发明将道路标线信息与射频识别技术(rfid)融合,属于智慧交通和物联网领域,尤其涉及一种基于rfid道路标线的车辆导行方法。



背景技术:

道路交通标线是重要的交通安全和交通管制设施,在交通管理中发挥着重要的作用。然而在雨雪大雾、标线破损、标线被周围车辆遮挡等条件下,驾驶员很难准确获取道路标线信息,容易造成违章驾驶等情况。目前车辆的导行系统主要利用gps技术进行导航,但其跟踪的灵敏度,定位精度都有待提高。目前视频识别技术仍是自动驾驶、无人驾驶车辆感知周围环境的重要手段之一。然而,受摄像头角度等方面的影响,其定位、寻路的可靠性有待提高。因此,很有必要提供一种基于rfid道路标线的车辆导行方法,利用射频识别技术收集道路标线信息,将收集到的信息融入车辆的导行系统中,既可以为驾驶员准确提供道路标线信息,又可以为车辆辅助驾驶系统的行车决策提供依据。



技术实现要素:

本发明的目的,是为了克服现有技术的不足,提供一种基于rfid道路标线的车辆导行方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:道路标线信息编码准则、rfid电子标签、rfid读写器、外置天线、车载导行系统、rfid电子标签管理系统。所述道路标线信息编码准则写入rfid电子标签管理系统,所述rfid电子标签管理系统运行在计算机上,所述rfid电子标签安装在原有道路标线下方的路面中,所述rfid读写器置于汽车内部,所述外置天线安装在汽车底盘上,所述车载导行系统由单片机、驾驶员提示模块、行车控制模块组成。

所述道路标线信息编码准则,即提供一种道路标线信息编码的方法,所述道路标线信息编码准则编制出的代码由27位码组成,分为三部分;第一部分为方位代码(前10位);所述方位代码的前6位为行政区划代码,后4位为道路顺序代码a;第二部分为补充代码(第11位至17位);所述补充代码的前4位为道路顺序代码b,与第一部分中的道路顺序代码编码方式相同;所述补充代码的后3位依次为2位的路段代码和1位的路侧代码;第三部分为细分代码(第18位至27位);所述细分代码由5组2位数字组成;所述5组2位数字依次为类别代码、分类代码、子类代码、细目代码、备注代码。

所述rfid电子标签管理系统运行在计算机上,利用rfid读写器将道路标线信息按照道路标线信息编码准则写入rfid电子标签内,使得rfid电子标签信息和道路标线信息一一对应,并记录在rfid电子标签管理系统内;道路标线信息需要变更时,道路管理部门通过rfid读写器更改道路上的rfid电子标签信息,并实时更新rfid电子标签管理系统中的信息。

所述rfid电子标签采用可写制式无源设计,放置在保护壳内,安放在原有道路标线下方的路面中;所述rfid电子标签按照道路标线的形状分前置布设、散点布设、边界布设三种布设方式。

所述rfid读写器置于汽车内部变速杆的后方,所述外置天线位于rfid读写器的正下方,安装在汽车底盘上,所述rfid读写器上设有外置天线接口,通过外置天线接收rfid标签信息。

所述车载导行系统由单片机、驾驶员提示模块、行车控制模块三部分组成;所述单片机将rfid读写器及外置天线读取的数据进行解码;所述驾驶员提示模块由语音提示模块和显示屏组成,将所述单片机解码的数据分别以声音和文字的形式进行提示;所述行车控制模块将所述单片机解码的信息及车辆自身通过gis、gps、摄像机获取的信息进行信息融合,判断rfid读写器读取的信息是否有效,将有效的信息用于车辆辅助驾驶系统的决策。

本发明的有益效果是:一是解决了道路标线在雨雪大雾、标线破损情况下不易识别的问题;二是为车辆提供了一种辅助定位、导航的方法,既可以为驾驶员作出提示,又可以为自动驾驶、无人驾驶车辆提供决策依据;三是制作成本低,便于管理和维护。

附图说明

图1为本发明结构原理示意图

图2为本发明编码结构示意图

图3为本发明方位代码示意图

图4为本发明补充代码示意图

图5为本发明细分代码示意图

图6为本发明rfid电子标签安放方式示意图

图7为本发明rfid电子标签点状布设方式示意图

图8为本发明rfid电子标签线状布设方式示意图

图9为本发明rfid读写器位置示意图

图10为本发明外置天线位置示意图

图11为本发明车载导行系统信息处理示意图

图12为本发明rfid电子标签巡检管理示意图

具体实施方式

为进一步描述本发明的内容、特点及功效,兹列举以下实施实例,并配合附图进行详细说明。

一种基于rfid道路标线的车辆导行方法,包括:道路标线信息编码准则(1)、rfid电子标签(2)、rfid读写器(3)、外置天线(4)、车载导行系统(5)、rfid电子标签管理系统(6)。

下面对本发明中的道路标线信息编码准则(1)进行描述。所述道路标线信息编码准则(1)即提供一种特定的道路标线编码方法,对各道路中的各种道路标线的基本信息(如所在位置、标线种类等)进行编码。在需要使用本发明的区域,以各县市区为单位,按照道路标线信息编码准则(1)建立各地区的道路标线信息数据库,使每条道路上每个路段内的每种道路标线都有唯一的编码与之对应。

具体编码准则如下。整个编码内容由三部分组成:第一部分为方位代码,按《gb21381-2008-t交通管理地理信息实体标识编码城市道路》中的道路方位代码的编码方式进行。

第二部分为补充代码,作为各道路标线进一步准确定位的补充,由道路顺序代码b、路段代码、路侧代码组成。

第三部分为细分代码,根据《gb5768-2009.3道路交通标线》及《gb51038-2015城市道路交通标志和标线设置规范》中对道路交通标线的分类,按照交通标线的划分方式,对不同类型的交通标线进行详细分类。

下面对编码方法进行描述。第一部分方位代码,共10位。按照《gb21381-2008-t》中方位代码的设置方式进行。前6位为行政区划代码,用于描述道路标线所在的具体省、市、区。后4位为道路顺序代码a,用于描述具体道路。

第二部分补充代码,共7位。补充代码由道路顺序代码b(4位)、路段代码(2位)、路侧代码(1位)组成,作为各道路标线进一步准确定位的补充。本部分中的道路顺序代码b是为了补充表示交叉口的,即对于非交叉口路段,本部分中的道路顺序代码b为0000;对于交叉口路段,本部分中的道路顺序代码b与方位代码中的道路顺序代码a分别对应形成交叉口的两条不同道路。路段代码,规定由东向西,由南向北为道路方向。每条道路由起点开始,沿道路方向至终点,以途经的每个交叉口为节点,将整条道路划分成不同的路段,按照路段顺序依次编号,用两位数字表示。路侧代码,规定由东向西,由南向北为道路方向。当道路标线位于道路方向一侧时,路侧编码为0;当道路标线位于非道路方向一侧时,路侧编码为1;当道路标线位于道路中央时,路侧编码为2。

第三部分细分代码,共10位。细分代码由类别代码(2位)、分类代码(2位)、子类代码(2位)、细目代码(2位)、备注代码(2位)组成,后一种代码均为前一种代码的进一步细分,用于描述道路标线详细的种类。按照《gb5768-2009》及《gb51038-2015》中对标线的分类表示。类别代码即按照道路标线的功能,分为指示标线、禁止标线、警告标线,依次用数字01、02、03表示,并可根据需要进行扩充。分类代码即按照交通标线的设置方式,分为纵向标线、横向标线、其他标线,依次用数字01、02、03表示,并可根据需要进行扩充。子类代码即对分类代码的进一步细分,如纵向指示标线,在子类代码中分为可跨越对向车行道分界线、可跨越同向车行道分界线、潮汐车道线等七种,依次用数字01-07表示,并可根据需要进行扩充。细目代码即对子类代码的进一步细分,用于区分同种标线在不同情况的不同含义,如纵向指示标线中的车行道边缘线,其含义分为禁止车辆跨越车行道边缘行驶、允许车辆跨越车行道边缘行驶等四种情况。依次用两位数字表示。备注代码用于对一些特殊道路标线的备注及标线预警。不仅可以对某些特殊的信息类道路标线(如公交专用道标线、限速标线等)进行备注而且对于一些重要性较高的标线,如学校学生过街的斑马线等,将电子标签前置,按照标签与标线的距离,由远及近依次设置三级警告标线,用于分级描述车辆距离标线的距离以达到更好的警示作用。目前设计了以下几种备注:小型车限速值,大型车限速值,公交专用道,学校斑马线,一级警告,二级警告,三级警告。依次用数字01至n表示。需要说明的是,各地区可以根据需要自行设置备注内容及对内容扩充,并上报统一组织认可形成国家标准,更新入本系统中。

下面对本发明的rfid电子标签(2)进行论述。所述rfid电子标签(2)采用无源设计,以此降低制作成本。所述rfid电子标签(2)采用可写制式,即电子标签内容可以通过rfid读写器进行重新编辑,可以根据道路交通设计的标线形式对标签内容进行更新。

所述rfid电子标签(2)的安放方式如下。在路面钻空心孔,采用d108mm水钻钻头,钻孔深度12cm,处理孔壁和孔底至无尘,底部压实。在钻孔内放入特制圆柱形保护壳,在保护壳内放置电子标签。所述圆柱形保护壳高度为10cm,直径为9cm,设有一个可以打开的顶盖,整个保护壳由耐压的工程塑料制成。所述保护壳内部中空,放置内置芯片及内置天线,连接测试后,向保护壳内填充固化物压实,关闭顶盖。调整保护壳高度与路面齐平,向空心孔内灌注液体沥青,直至填满整个空心孔。此种嵌入式设计有利于保证标签在复杂使用环境中的稳定性。

所述rfid电子标签(2)的布设方法按照标线形状分为三种。对于点状标线,如箭头、字符、人行横道标示线、符号等,在来车方向前置15米的距离处设置一个标签。对于需要额外提示的点状标线,以15米为单位,在来车方向由远及近,依次设三级提示标签。对于线状标线,采取散点设置,即同一线状标线上的标签间隔距离为10m。需要说明的是,对于同一条车道两侧的两条标线,在设置电子标签时,应保证同一道路断面上只有一个电子标签,以防rfid读写器(3)同时读到两种电子标签,并可根据两侧交替读取的信息判断车道位置。对于面状标线,根据区域的边界形状设置区域边界标签,在来车方向15米处前置设置提示标签,在车辆驶离方向设置边界标签。

下面对本发明的rfid读写器(3)及外置天线(4)进行描述。所述rfid读写器(3)置于汽车内部,安放在驾驶室变速器的后方,所述外置天线(4)位于rfid读写器(3)的正下方,安装在汽车底盘上。所述rfid读写器(3)上设有外置天线(4)接口,通过外置天线(4)接收rfid标签(2)的信息。

下面对本发明的车载导行系统(5)进行描述。所述车载导行系统(5)由单片机(51)、驾驶员提示模块(52)、行车控制模块(53)三部分组成。所述单片机(51)可以将rfid读写器(3)及外置天线(4)读取的数据进行解码;所述驾驶员提示模块(52)由语音提示模块(521)和显示屏(522)组成,将所述单片机解码的数据分别以声音和文字的形式进行提示;所述行车控制模块(53)将所述单片机(51)解码的信息及车辆自身通过gis、gps、摄像机等获取的信息进行信息融合,判断rfid读写器(3)读取的信息是否有效,将有效的信息用于辅助驾驶系统的决策。

下面对本发明的rfid电子标签管理系统(6)进行描述。所述rfid电子标签管理系统(6)以客户端的形式安装在计算机上,包括使用本发明区域的道路标线信息数据库。利用rfid读写器(3)将道路标线信息按照道路标线信息编码准则(1)写入rfid电子标签(2)内,使得rfid电子标签(1)id和道路标线信息一一对应,并记录在rfid电子标签管理(6)系统内。道路标线信息需要变更时,道路管理部门通过rfid读写器(3)更改道路上的rfid电子标签(1)信息,并实时更新rfid电子标签管理系统(6)中的信息。

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