CN112874526A - 一种基于5g技术的自动驾驶汽车引导装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动驾驶汽车引导装置，具体涉及一种基于5G技术的自动驾驶汽车引导装置。包括信号采集单元，与信号采集单元输出端连接的信号分析单元，与信号分析单元输出端连接的信号传输单元和与信号传输单元通过信号传输的信号接收单元；所述的信号传输单元包括5G通信模块和与5G通信模块输出端连接的5G通信传输模块。所述的信号采集单元包括摄像头，摄像头内包括图像传感器、图像数字化处理单元和检测单元，所述的图像数字化处理单元与图像传感器的输出端连接后，将信号传输给检测单元。本发明传输信号质量强、速度快，解决了信号的长距离传输导致的数据有效性不准确的问题，实时获取道路车辆状况，提前导流，避开拥堵车道，避免事故发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动驾驶汽车引导装置，具体涉及一种基于5G技术的自动驾驶汽车引导装置。
背景技术
自动驾驶是汽车产业与人工智能、物联网、高性能计算等新一代信息技术深度融合的产物，所有世界顶级的互联网及巨头厂商都在布局研发自动驾驶，它是当前全球汽车与交通出行领域智能化和网联化发展的主要方向，而自动驾驶的核心技术也在近年来以迅猛的速度发展。
在4G时代，我们对车联网的理解是车载娱乐系统，现在主流的自动驾驶技术路线完全依赖车辆自身的感知能力，车上必须搭载价值数十万元的激光雷达等一系列传感器，然而探测的距离和精度依然有待提升。同时，视野盲区和其他车辆的不可预估性都意味着风险的存在。在道路环境异常复杂的情况下，尤其在高速公路行驶中，雷达、摄像头和激光雷达等本地传感系统受限于视距、环境等因素影响，要实现100%安全性，自动驾驶需要弥补本地传感器所欠缺的感知能力。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种能实时获取道路车辆状况，提前导流，避开拥堵车道，避免事故发生的基于5G技术的自动驾驶汽车引导装置。
本发明的技术方案是：
一种基于5G技术的自动驾驶汽车引导装置，其特征在于：包括信号采集单元，与信号采集单元输出端连接的信号分析单元，与信号分析单元输出端连接的信号传输单元和与信号传输单元发射端对应的信号接收单元；所述的信号传输单元包括5G通信模块和与5G通信模块输出端连接的5G通信传输模块。
进一步的，所述的信号采集单元包括摄像头，摄像头内包括图像传感器、图像数字化处理单元和检测单元，所述的图像数字化处理单元与图像传感器的输出端连接后，将信号传输给检测单元。
进一步的，所述的信号分析单元包括图像分区单元和与图像分区单元输出端连接的车流量分析单元，所述的图像分区单元和车流量分析单元对信号采集单元采集到的信息做出辨识车型、测量车辆位置、车流量、占道率和车速的交通信息分析数据。
进一步的，所述的摄像头和信号分析单元安装在道路上方的横杆上，摄像头将采集到的车辆信息传输至信号分析单元。
进一步的，所述的信号传输单元包括5G通信模块，所述的5G通信模块中的5G通信传输模块对信号分析单元得到的交通信息分析数据进行传输。
进一步的，所述的信号接收单元包括自动驾驶汽车接收器；所述的自动驾驶汽车接收器对交通信息分析数据进行处理，自动驾驶汽车对行驶车道进行判断和选择。
进一步的，所述的图像传感器靶面尺寸1/1.8"，输出制式：H.264，检测车道数不小于4车道，设置在视场内任意位置，根据所在车道确定检测区域面积，覆盖整个车道。
本发明的有益效果在于：
1、该基于5G技术的自动驾驶汽车引导装置可以同时进行不少于4个车道的车辆轨迹跟踪，进而用来辨识车型，测量车辆位置、车流量、占道率、车速；并且实现实时交通信息以及车辆行驶轨迹信息的实时视频画面的信息叠加。
2、5G技术对自动驾驶对道路信息的判断带来极大的帮助，当车辆与数据采集单元互联，能实时获取周围车辆的速度、转向信息，从而能避免事故的发生；车辆也能获取实时路况信息，根据实时路况调整行驶车道，从而大幅减少拥堵。
3、本发明大数据技术将相关数据进行集合分析，将处理结果准确、实时的反馈到每个车载平台车中，从而缩减了每个独立车载平台通过中央处理器模块处理数据的时间，提高了系统运行效率。
4、5G技术的传输信号质量强、速度快，解决了信号的长距离传输导致的数据有效性不准确的问题。
附图说明：
图1为本发明的采集单元结构示意图；
图2为本发明的原理示意图；
图3为本发明的流程结构示意图。
图中：1、信号采集单元；2、信号分析单元；3、信号传输单元；4、信号接收单元；5、摄像头；6、横杆。
具体实施方式：
以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
首先需要说明的是，本发明任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围（包括权利要求）被限于这些例子；存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供。因此，其它实施例也在相应权利要求项的保护范围之内。
如附图1到附图3所示，该基于5G技术的自动驾驶汽车引导装置，包括信号采集单元1，与信号采集单元1输出端连接的信号分析单元2，与信号分析单元2输出端连接的信号传输单元3和与信号传输单元3发射端对应的信号接收单元4；所述的信号传输单元3包括5G通信模块和与5G通信模块输出端连接的5G通信传输模块。
所述的信号采集单元1包括摄像头5，摄像头5内包括图像传感器、图像数字化处理单元和检测单元，所述的图像数字化处理单元与图像传感器的输出端连接后，将信号传输给检测单元。
所述的信号分析单元2包括图像分区单元和与图像分区单元输出端连接的车流量分析单元，所述的图像分区单元和车流量分析单元对信号采集单元1采集到的信息做出辨识车型、测量车辆位置、车流量、占道率和车速的交通信息分析数据。
所述的摄像头5和信号分析单元2安装在道路上方的横杆6上，能够对车道上的车辆及时进行数据采集，摄像头5再将采集到的车辆信息传输至信号分析单元2。
所述的信号传输单元3包括5G通信模块，所述的5G通信模块中的5G通信传输模块对信号分析单元2得到的交通信息分析数据进行传输。
所述的信号接收单元4包括自动驾驶汽车接收器；所述的自动驾驶汽车接收器对交通信息分析数据进行处理，自动驾驶汽车对行驶车道进行判断和选择。
所述的图像传感器靶面尺寸1/1.8"，输出制式：H.264，检测车道数不小于4车道，设置在视场内任意位置，根据所在车道确定检测区域面积，覆盖整个车道。
该发明在具体使用中，首先采集单元对视域内的车辆进行检测，摄像机可以安装在路口、路段的信号灯或路灯等杆件上，实现了不少4车道的交通信息的采集及监控。同时，提供一路辅助的高清监控视频。通过图像传感器、图像数字化处理单元和检测单元的处理后，采集的数据由信号分析单元2进行实时分析得出交通数据，包括车流总量、时间占有率、空间占有率、按车长进行分类、车头时距、车辆速度、车间距和车辆密度的数据。其中，车流总量（辆/小时）：由用户设定的时间间隔内检测到车辆数量；空间占有率是按百分率计量的车辆长度总和除以时间隔内车辆平均行驶距离；时间占有率（%）：按时间百分率测量的车道占有率；车头时距（秒）：车辆间的平均时间间隔；车辆速度（公里/小时）指时间间隔内的平均速度（0～185KM/H）；车间距（米）指相邻车辆之间的距离；车辆密度指每公里的车辆数。拥堵检测：监控路面上五种不同级别的拥堵状况，并根据车道占有率及车流速度将其分为五类：普通状态，密集状态，迟缓状态，拥堵状态和停停走走状态。
这些交通数据通过5G通信模块转换后，由5G通信传输模块发射到自动驾驶汽车接收器，车内的控制系统对车辆行驶轨迹检测，车检器通过RS485或扩展IO口连接输出服务等级状态报警，发送给可变情报板或其他显示终端；根据车辆的行驶轨迹，系统可以判断出车辆是否按规定行驶，如不按道行驶，会发出报警信息。
本发明实现了车辆的行驶轨迹的跟踪，进而实现了交通车辆的存在检测、交通流量的统计、轨迹跟踪以及简单事件检测；本交通流量采集摄像机可以同时进行不少于4个车道的车辆轨迹跟踪，进而用来辨识车型，测量车辆位置、车流量、占道率、车速；并且实现实时交通信息以及车辆行驶轨迹信息的实时视频画面的信息叠加。
在获得5G技术的助力之后，信号质量强、速度快，解决了信号的长距离传输导致的数据有效性不准确的问题。自动驾驶车辆能够提前获知前方道路的路况信息，因为路况信息早就通过网络传到了车上，在这样的“上帝视角”下，传感器的重要性大幅降低了，但自动驾驶却因此更简单、更便宜，也更可靠、更安全。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于5G技术的自动驾驶汽车引导装置，其特征在于：包括信号采集单元（1），与信号采集单元（1）输出端连接的信号分析单元（2），与信号分析单元（2）输出端连接的信号传输单元（3），还有与信号传输单元（3）发射端对应的信号接收单元（4）；所述的信号传输单元（3）包括5G通信模块和与5G通信模块输出端连接的5G通信传输模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G技术的自动驾驶汽车引导装置，其特征在于：所述的信号采集单元（1）包括摄像头（5），摄像头（5）内包括图像传感器、图像数字化处理单元和检测单元，所述的图像数字化处理单元与图像传感器的输出端连接后，将信号传输给检测单元。
3.根据权利要求1所述的种基于5G技术的自动驾驶汽车引导装置，其特征在于：所述的信号分析单元（2）包括图像分区单元和与图像分区单元输出端连接的车流量分析单元，所述的图像分区单元和车流量分析单元对信号采集单元（1）采集到的信息做出辨识车型、测量车辆位置、车流量、占道率和车速的交通信息分析数据。
4.根据权利要求2所述的种基于5G技术的自动驾驶汽车引导装置，其特征在于：所述的安装在道路上方的横杆（6）上，摄像头（5）将采集到的车辆信息传输至信号分析单元（2）。
5.根据权利要求1所述的种基于5G技术的自动驾驶汽车引导装置，其特征在于：所述的信号传输单元（3）包括5G通信模块，所述的5G通信模块中的5G通信传输模块对信号分析单元（2）得到的交通信息分析数据进行传输。
6.根据权利要求1所述的种基于5G技术的自动驾驶汽车引导装置，其特征在于：所述的信号接收单元（4）包括自动驾驶汽车接收器；所述的自动驾驶汽车接收器对交通信息分析数据进行处理，自动驾驶汽车对行驶车道进行判断和选择。
7.根据权利要求1所述的种基于5G技术的自动驾驶汽车引导装置，其特征在于：所述的图像传感器靶面尺寸1/1.8"，输出制式：H.264，检测车道数不小于4车道，设置在视场内任意位置，根据所在车道确定检测区域面积，覆盖整个车道。
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