[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 201410138521.3
• 申請日: 2014-04-08
• 公開（公告）號: CN103942964A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃玲;劉敏
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G08G1/04
• 分類號: G08G1/04;G01S19/14
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交通檢測與定位裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于激光掃描的自行車群定位檢測裝置及方法。

背景技術(shù)

自行車動態(tài)微觀數(shù)據(jù)采集是進(jìn)行交通行為分析、建模、交通管理、規(guī)劃的基礎(chǔ)性工作。自行車動態(tài)微觀數(shù)據(jù)主要包括：軌跡、速度、加速度等，自行車檢測和定位技術(shù)是獲取自行車動態(tài)微觀數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。現(xiàn)有技術(shù)對自行車檢測和定位主要采用：

1、視頻檢測法

利用視頻檢測和圖像處理技術(shù)的設(shè)備對自行車進(jìn)行檢測和定位，優(yōu)點(diǎn)是易于安裝，精度較高；缺點(diǎn)是設(shè)備成本高且圖像處理技術(shù)軟件開發(fā)難度大。另外，視頻檢測器很難克服在陰影干擾、雨霧等惡劣天氣的情況下對自行車進(jìn)行準(zhǔn)確檢測和定位的問題。

2、紅外檢測法

利用紅外檢測設(shè)備對自行車進(jìn)行檢測，優(yōu)點(diǎn)是易于安裝，成本較低，不受惡劣天氣的影響；缺點(diǎn)是定位精度低，采集數(shù)據(jù)無法進(jìn)一步推算自行車的軌跡、速度、加速度等動態(tài)微觀數(shù)據(jù)，只能用于自行車檢測和流量檢測方面。

3、線圈檢測法

線圈檢測器只能提供流量方面的數(shù)據(jù)，無法對自行車進(jìn)行精確定位，也無法獲得自行車動態(tài)微觀數(shù)據(jù)。

4、多端口壓強(qiáng)檢測法

利用安裝有多端口壓強(qiáng)檢測裝置的底毯對自行車進(jìn)行檢測，優(yōu)點(diǎn)在于抗干擾能力強(qiáng)，能比較好的克服了惡劣天氣的影響，檢測精度較高；缺點(diǎn)是由于受底毯的大小限制（一般是5～10m），只能獲得很小范圍內(nèi)自行車的定位數(shù)據(jù)和流量數(shù)據(jù)，無法進(jìn)一步推算長時間自行車的軌跡、速度、加速度等動態(tài)微觀數(shù)據(jù)，只能用于自行車檢測和流量檢測方面。

5、視頻&壓強(qiáng)檢測法

實(shí)用新型專利No.ZL201220317852.X公開了一種自行車檢測與定位裝置，包括底毯、多端口壓強(qiáng)檢測器；多端口壓強(qiáng)檢測器包括密封氣壓管、壓強(qiáng)傳感探頭、微處理器、電源與信號電纜。本實(shí)用新型氣壓管形成規(guī)則網(wǎng)格并安裝在底毯上，該氣壓管相對位置固定，壓強(qiáng)檢測器抗干擾能力強(qiáng)，很好地克服了惡劣天氣的影響，實(shí)現(xiàn)了檢測精度更高、可靠性較好，但該裝置只能在某個固定地方安裝，無法對自行車群進(jìn)行長時間運(yùn)動精確定位。

發(fā)明專利No.201210228890.2利用高清攝像系統(tǒng)和多端口壓強(qiáng)檢測裝置同時對自行車進(jìn)行檢測，通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對其數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理已達(dá)到對自行車的定位，此方法的優(yōu)點(diǎn)在于融合了視頻檢測法和多端口壓強(qiáng)檢測法的優(yōu)點(diǎn)，具有配置靈活、安裝簡易、便攜性佳、易于標(biāo)定和精確度高的優(yōu)點(diǎn)，但是其仍然無法對自行車群進(jìn)行長時間的自行車的軌跡、速度、加速度等動態(tài)微觀數(shù)據(jù)進(jìn)行推算。

因此，目前只有視頻檢測可對自行車進(jìn)行較精確的檢測和定位，但視頻檢測的設(shè)備成本高且圖像處理技術(shù)軟件開發(fā)難度大。此外，視頻檢測法很難克服在陰影干擾、雨霧等惡劣天氣的問題，雖然還有結(jié)合了視頻檢測法和多端口壓強(qiáng)檢測法的方式，但是仍然沒法對自行車長時間的動態(tài)微觀參數(shù)進(jìn)行推算分析，更無法對自行車群的交通特性進(jìn)行分析，適用范圍十分有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是針對現(xiàn)有自行車檢測的技術(shù)不足，提供一種基于激光掃描的自行車群定位檢測裝置。

本發(fā)明的另一目的在于，提供一種基于激光掃描的自行車群定位檢測方法。

為了達(dá)到上述第一目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于激光掃描的自行車群定位檢測裝置，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(shù)據(jù)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(jī)動車車頂；當(dāng)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(shù)據(jù)存儲單元的機(jī)動車在自行車群附近停止或勻速行駛，得到檢測數(shù)據(jù)；通過將數(shù)據(jù)存儲單元中的激光掃描檢測數(shù)據(jù)與GPS定位數(shù)據(jù)融合，由處理系統(tǒng)對自行車群多個自行車進(jìn)行檢測和定位。

優(yōu)選的，所述自行車檢測桿安裝在實(shí)驗(yàn)自行車上，接收來自實(shí)驗(yàn)機(jī)動車上激光掃描檢測單元發(fā)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(shí)驗(yàn)機(jī)動車車頂，通過不斷發(fā)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(shù)據(jù)；

所述的車載GPS定位單元安裝在實(shí)驗(yàn)機(jī)動車車頂，得到實(shí)驗(yàn)機(jī)動車GPS空間位置數(shù)據(jù)；