[發明專利]一種基于激光掃描的自行車群定位檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201410138521.3
• 申請日: 2014-04-08
• 公開（公告）號: CN103942964A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 黃玲;劉敏
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G08G1/04
• 分類號: G08G1/04;G01S19/14
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

1.一種基于激光掃描的自行車群定位檢測裝置，其特征在于，包括自行車檢測桿、車載激光掃描檢測單元、車載GPS定位單元及數據存儲單元；自行車檢測桿安裝在自行車上，車載激光掃描檢測單元和車載GPS定位單元一起安裝在機動車車頂；當該裝置開始檢測時，安裝車載激光掃描檢測單元、車載GPS定位單元及數據存儲單元的機動車在自行車群附近停止或勻速行駛，得到檢測數據；通過將數據存儲單元中的激光掃描檢測數據與GPS定位數據融合，由處理系統對自行車群多個自行車進行檢測和定位。

2.根據權利要求1所述的基于激光掃描的自行車群定位檢測裝置，其特征在于，所述自行車檢測桿安裝在實驗自行車上，接收來自實驗機動車上激光掃描檢測單元發出的激光掃描檢測信號，并將激光掃描檢測信號反射出去；

所述的車載激光掃描單元安裝在實驗機動車車頂，通過不斷發射激光信號和接收自行車檢測桿反射的信號以獲得自行車空間位置數據；

所述的車載GPS定位單元安裝在實驗機動車車頂，得到實驗機動車GPS空間位置數據；

所述的數據存儲單元安裝在實驗機動車內部，通過電纜與車載GPS定位單元、激光掃描裝置反射信號接收裝置相連接，實時存儲實驗機動車和自行車的空間位置數據及激光掃描檢測周期編號；通過車載GPS定位單元的實驗機動車空間位置數據和自行車群的空間位置數據融合處理以得到自行車群各自行車實時空間位置及行駛軌跡數據。

3.根據權利要求2所述的基于激光掃描的自行車群定位檢測裝置，其特征在于，自行車檢測桿上的激光掃描檢測點距離地面高度在1.5m～1.8m之間。

4.一種基于激光掃描的自行車群定位檢測方法，其特征在于，包括下述步驟：

1）檢測裝置安裝：包括安裝在自行車上的檢測桿、安裝在實驗機動車上的激光掃描檢測單元、車載GPS定位單元及數據存儲單元；

2）系統時間校準：對安裝在實驗機動車車頂的激光掃描檢測單元和GPS單元的系統時間進行校準，保證二者系統時間完全同步；

3）樣本信息采集：首先要求實驗機動車盡量勻速行駛；再者，以0.02s到0.1s為一個激光掃描檢測周期，以實驗機動車為圓心，在設定半徑值的空間檢測范圍內，采集自行車群各個體樣本的空間位置坐標、激光掃描檢測周期編號；同時以1s/次或者5s/次的頻率實時采集實驗機動車的GPS坐標和GPS數據采集周期編號；

4）檢測數據存儲：使用實驗機動車車載存儲單元以激光掃描檢測周期為存儲文件單位對自行車群各個體的空間位置坐標進行存儲，以GPS數據采集周期為存儲文件單位對實驗機動車空間位置坐標進行實時存儲；

5）系統坐標參數標定：以GPS空間坐標系為絕對坐標系標定實驗機動車各GPS數據采集周期內的空間位置坐標，再對GPS數據采集周期內的GPS空間位置坐標采用線性差分計算法則計算出每個激光掃描檢測周期內對應的實驗機動車空間位置坐標，分別以此空間位置坐標為原點建立相對坐標系計算各激光掃描檢測周期內采集到的自行車群各個體空間位置坐標；

6）自行車定位：采用人工或者簡單智能算法識別自行車各個體樣本的行駛軌跡以完成自行車定位工作，可以得到自行車的定位數據以及行駛軌跡、速度、加速度以及自行車群的交通流特性等參數。

5.根據權利要求4所述的基于激光掃描的自行車群定位檢測方法，其特征在于，步驟（3）中所述樣本信息參數各激光掃描檢測周期內的自行車群相對空間位置坐標、激光掃描檢測周期編號及各GPS數據采集周期的實驗機動車GPS坐標和GPS數據采集周期編號。

6.根據權利要求4所述基于激光掃描的自行車群定位檢測方法，其特征在于，步驟（5）中所述系統坐標參數標定包括采用GPS定位數據建立系統絕對坐標系，并經過線性差分算法獲得每個激光掃描檢測周期內的實驗機動車GPS坐標，再以此作為為原點對自行車群各個體樣本的空間位置坐標進行標定。

7.根據權利要求6所述基于激光掃描的自行車群定位檢測方法，其特征在于，使用人工或者相應的簡單智能算法對各自行車個體樣本行駛軌跡進行識別，以此為基礎進行其他的信息參數分析。