[发明专利]一种非接触式无人驾驶车辆行驶状态测量系统及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及无人驾驶车辆行驶状态测量系统技术领域，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及测量方法。

背景技术

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，本发明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；同等价位的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。

发明内容

为了达到上述目标，本发明提出的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；其中，

所述摄像机获取所述无人驾驶车辆行驶时的视频图像信息；

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息；

所述毫米波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接收器获取所述有人驾驶车辆的经度、纬度、海拔高度、速度信息；

所述无人驾驶车辆行驶状态测量装置通过所述编码信息，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，推算得到所述无人驾驶车辆的速度和位置信息；

所述视频图像记录装置实时保存所述无人驾驶车辆行驶时的视频图像信息，并判断所述无人驾驶车辆是否跨压车道线；当判断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图像信息单独保存；

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实时绘制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信息在所述综合信息显示计算机的屏幕中显示。

所述摄像机经过视频分配器、视频采集卡分别与所述无人驾驶车辆行驶状态测量装置、视频图像记录装置、综合信息显示装置相连；