一种基于多信息模块化的夜间路侧信息采集系统

1.本发明涉及智能交通技术领域，更具体的说是涉及一种基于多信息模块化的夜间路侧信息采集系统。


背景技术：

2.目前，近些年来，随着社会经济的发展，城镇化和汽车化进程的加速，交通拥堵、环境污染等交通问题越来越严重，频繁发生的交通事故更是严重威胁人们的生命财产安全，根据交通事故抽样表明，发生在交叉口的交通事故约占总数的30％，交叉口的安全问题不容忽视。
3.但是，实时的区域内车辆位置信息是解决车辆防撞与危险预警、交叉口车辆通行策略选择、交通信息提取与交通突发事件辨识等方面问题的关键因素。然而长久以来，受限于gps定位精度不高，通信实时性差，环境复杂等因素，车辆定位技术一直是一项瓶颈技术，无法满足车路协同系统对于高精度车辆位置信息的需求。
4.因此，如何提供一种能够感知多个车辆位置信息的路侧信息采集系统是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种基于多信息模块化的夜间路侧信息采集系统，能够有效扩展智能车辆环境感知能力，提高智能车辆辅助驾驶及自动驾驶性能。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种基于多信息模块化的夜间路侧信息采集系统，包括：
8.控制器；
9.雷达定位模块，所述雷达定位模块与所述控制器的第一输入端口连接，所述雷达定位模块用于车辆的定位；
10.方向检测模块，所述方向检测模块与所述控制器的第二输入端口连接，所述方向检测模块用于检测车辆的方向信息；
11.定位融合模块，所述定位融合模块与所述控制器的第一输出端口连接，所述定位融合模块用于结合所述雷达定位模块及所述方向检测模块以得到车辆的准确定位；
12.无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述控制器的通讯接口连接，所述无线通讯模块用于发送定位信息至车辆。
13.采用上述装置的有益效果为：利用雷达定位模块及方向检测模块采集通信范围内多个车辆的局部信息并进行融合，融合反馈后通过无线通讯模块发送给各个车辆，使得多个车辆之间实现感知能力的共享，扩展了智能车辆环境感知范围。
14.进一步，所述方向检测模块可以包括加速度计、陀螺仪及磁力传感器，以及与上述传感器连接的调理电路及a/d转换器，用于采集并处理车辆的行驶方向信息，提高采集的精度。
15.优选的，还包括照明模块，所述照明模块与所述控制器的第二输入接口连接，所述照明控制模块用于根据实际需要进行照明。
16.优选的，所述照明模块包括：
17.光照度传感器，所述光照度传感器与所述控制器的第二输入接口连接，所述光照度传感器用于检测光照度；
18.辅助电路，所述光照度传感器与所述辅助电路的输入端连接；
19.led灯，所述led灯与所述辅助电路的输出端连接，所述辅助电路用于连接所述光照度传感器及所述led灯。
20.优选的，还包括：数据存储模块，所述数据存储模块与所述控制器的第三输出接口连接，所述数据存储模块用于保存所述雷达定位模块及所述方向检测模块采集的数据。
21.优选的，还包括供电模块，所述供电模块与所述控制器连接，所述供电模块用于给所述控制器供电。
22.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于多信息模块化的夜间路侧信息采集系统，利用雷达定位模块及方向检测模块采集通信范围内多个车辆的局部信息并进行融合，融合反馈后通过无线通讯模块发送给各个车辆，使得多个车辆之间实现感知能力的共享，扩展了智能车辆环境感知范围，提高了融合的效率及准确性。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
24.图1附图为本发明基于多信息模块化的夜间路侧信息采集系统的原理示意图；
25.图2附图为本发明基于多信息模块化的夜间路侧信息采集系统的照明模块的原理框图；
26.图3附图为本发明实施例中照明模块的电路原理图；
27.图4附图为本发明实施例中夜间路侧信息采集系统的布置方式；
28.在图1-图4中：
29.1-控制器，2-雷达定位模块，3-方向检测模块，4-定位融合模块，5-无线通讯模块，6-照明模块，61-光照度传感器，62-辅助电路，63-led灯，7-数据存储模块，8-供电模块。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.参见附图1所示，本发明实施例公开了一种基于多信息模块化的夜间路侧信息采集系统，包括：
32.控制器1；
33.雷达定位模块2，雷达定位模块2与控制器1的第一输入端口连接，雷达定位模块2用于车辆的定位；
34.方向检测模块3，方向检测模块3与控制器1的第二输入端口连接，方向检测模块3用于检测车辆的方向信息；
35.定位融合模块4，定位融合模块4与控制器1的第一输出端口连接，定位融合模块4用于结合雷达定位模块2及方向检测模块3以得到车辆的准确定位；
36.无线通讯模块5，无线通讯模块5与控制器1的通讯接口连接，无线通讯模块5用于发送定位信息至车辆。
37.在一个具体的实施例中，控制器1的型号可以为stm32f407微控制器。
38.在一个具体的实施例中，雷达定位模块2可以包括：发射机、发射天线、接收机、接收天线、处理部分及显示器，还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。
39.在一个具体的实施例中，雷达定位模块2可以包括本领域中公知的任何雷达系统。雷达系统操作和性能总体上很好理解，一般情况下，雷达定位模块2通过发送无线电信号和探测对象的反射来操作，在地面应用中，雷达可以被用于探测物理对象，例如其他车辆、风景(例如树、悬崖、岩石、山或诸如此类)、道路边缘、标志、建筑物或其他对象；雷达定位模块2可以利用反射的无线电波来确定关于物理对象或材料的大小、形状、距离、表面纹理、或其他信息；例如，雷达定位模块2可以扫描区域以获得特定范围和雷达定位模块2的视角内的数据或对象。
40.在一个实施例中，雷达定位模块2被配置为生成来自车辆附近的区域——例如车辆附近或周围的一个或多个区域——的感知信息，例如，雷达定位模块2可以获取关于紧邻或靠近车辆的地面或垂直区域的区域数据。
41.雷达定位模块2可以包括许多广泛市售的雷达系统之一，在一个实施例中，雷达定位模块2可以将包括二维或三维地图或模型的感知数据提供到自动驾驶/辅助系统，以供参考或处理。鉴于本发明，本领域技术人员将领会的是，市售的一些雷达定位模块2可以在一些最严峻和不利的天气条件下在感知数据的质量或准确性很少或没有降低的情况下操作。例如，湿的表面、雪和雾对雷达定位模块2准确定位和探测对象的范围的能力影响非常小。
42.在一个具体的实施例中，方向检测模块3可以包括加速度计、陀螺仪及磁力传感器，以及与上述传感器连接的调理电路及a/d转换器，用于采集并处理车辆的行驶方向信息。
43.具体的，加速度计的型号可以为sia200mems型加速度传感器，陀螺仪的型号可以为vg103pt经济型光纤陀螺仪，磁力传感器的型号可以为 hs-ms-fg-3c经济型三轴磁通门传感器。
44.在一个具体的实施例中，定位融合模块4通过陀螺仪、加速度计、光电编码器确定车辆的相对坐标，另一方面通过雷达定位模块4确定车辆的绝对坐标，并将二者通过数据融合算法得到更为精确地车辆位置坐标。
45.在一个具体的实施例中，夜间路侧信息采集系统的布置方式可以参见附图4所示，车与车、车与地之间的实时高效的信息交互，是完成交叉口车辆防撞预警的基础，采集系统具有高精度的雷达定位模块2、方向检测模块3、定位融合模块4及无线通讯模块5，采集系统将车辆的方向信息、位置信息进行融合，融合后将测绘所得到的车辆准确位置信息输入至
无线通讯模块5中，该无线通讯模块5利用自身的位置信息与准确位置信息，并将该数据通过无线实时发送至区域内的车辆车载设备，以辅助完成车载设备的定位。路侧设备还预存区域内高精度电子地图，并将该地图实时广播至车辆的车载设备中，以辅助完成车辆的地图匹配；此外夜间路侧信息采集系统还可以通过存储或从控制中心获得临时的路况信息及其它相关信息，以完成临时限速、交通管制等功能。
46.参见附图1所示，在一个具体的实施例中，还包括照明模块6，照明模块 6与控制器1的第二输入接口连接，照明控制模块5用于根据实际需要进行照明。
47.参见附图2所示，在一个具体的实施例中，照明模块6包括：
48.光照度传感器61，光照度传感器61与控制器1的第二输入接口连接，光照度传感器61用于检测光照度；
49.辅助电路62，光照度传感器61与辅助电路62的输入端连接；
50.led灯63，led灯63与辅助电路62的输出端连接，辅助电路62用于连接光照度传感器61及led灯63。
51.在一个具体的实施例中，光照度传感器61可以为
52.具体的，照明模块6的电路可以参见附图3所示，包括光敏电阻gr，光敏电阻gr的一端连接电容c1的一端及三极管vt1的基极，光敏电阻gr的另一端接电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4及电容c2的一端，电阻r1 的另一端接三极管vt1的集电极，电阻r2的另一端接可调电阻rp的一端，可调电阻rp的另一端接三极管vt2的集电极及三极管vt3的基极，三极管 vt2的基极接三极管vt1的发射极，三极管vt2的发射极接电容c1的另一端，电阻r3的另一端接继电器ka的一端，继电器ka的另一端接三极管 vt3的集电极，三极管vt3的发射极接电容c2的另一端，电容c2的一端接整流桥的12引脚，11引脚及13引脚接变压器的输入侧，同时输出侧串联熔丝fu。
53.上述电路的工作原理如下：当晚上光照度较低时，光敏电阻gr的电阻增大，vt1的基极电流减小直至截止，于是vt2也截止。vt2的集电极电压上升使vt3导通，继电器ka吸合，点亮路灯；当光照度较高时，gr的阻值减小，使vt1导通，于是与上述过程相反，关闭路灯，继电器ka的型号可以为jrx-13f型。
54.参见附图1所示，在一个具体的实施例中，还包括：数据存储模块7，数据存储模块7与控制器1的第三输出接口连接，数据存储模块7用于保存雷达定位模块2及方向检测模块3采集的数据。
55.具体的，数据存储模块7可以采用型号为24c02的存储芯片。
56.参见附图1所示，在一个具体的实施例中，还包括：供电模块8，供电模块8与控制器1连接，供电模块8用于给控制器1供电。
57.具体的，供电模块8可以采用太阳能电池板供电。
58.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
59.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。