CN114120625B - 车辆信息集成系统、方法和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆信息集成系统、方法和存储介质，其中该系统包括：信息采集子系统，该信息采集子系统包括至少一个多目标雷达、高清摄像设备以及数据识别设备，其中，数据识别设备配置成基于至少一个多目标雷达记录的数据筛选出有效数据；以及数据处理子系统，其配置成：根据有效数据计算一个或多个目标车辆的车速变化信息和行车轨迹；从有效的车辆照片中识别出车辆信息；汇总所有车辆信息并生成车辆数据库。通过该方法可以同时对特定范围内多个车辆的行驶过程进行实时测量并建立数据库。

Description

车辆信息集成系统、方法和存储介质

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年8月31日提交的标题为“车辆信息集成系统”、申请号为202021856688.0的实用新型专利申请的优先权和权益，该申请通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种车辆信息集成系统、方法和存储介质。

背景技术

智能驾驶的车速控制除了要考虑最基本的安全需求外，还要考虑车辆通行效率及乘员舒适性的平衡。例如，当智能驾驶车辆在城市快速路直线行驶遇到典型的坏路（诸如，路面凹坑）时，应兼顾通行效率和舒适性，并适当控制车速。实现这种智能驾驶应当以驾驶员的实际驾驶过程为基础，通过大量数据分析以形成优化的车速控制策略。本发明可以同时对特定范围内的多个车辆的行驶过程进行实时测量并建立数据库，用以进一步分析驾驶行为，为智能驾驶的车速控制策略提供依据。

目前公共道路上的车速测量主要是区间测速（仅能测区间内的平均速度）和固定点测速抓拍（无法获取较大范围内的车速信息）两种方式，针对一定范围内公共道路车辆的行驶过程进行测量及分析，目前尚无适合的测量工具。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种车辆信息集成系统、车辆信息集成方法以及计算机可读存储介质，以解决当前车速测量技术的不足以及建立公共道路车辆实际驾驶过程数据库的需求。

为实现以上目的中的一个或多个，本发明提供以下技术方案。具体而言：

根据本发明的一方面，提供了一种车辆信息集成系统，包括：信息采集子系统，所述信息采集子系统包括至少一个多目标雷达、高清摄像设备以及数据识别设备，其中，所述数据识别设备配置成基于所述至少一个多目标雷达记录的数据筛选出有效数据；以及数据处理子系统，其配置成：根据所述有效数据计算所述一个或多个目标车辆的车速变化信息和行车轨迹；从有效的车辆照片中识别出车辆信息；汇总所有车辆信息并生成车辆数据库。

根据本发明一实施例的系统，其中，所述至少一个多目标雷达配置成定位并跟踪测量范围内的所述一个或多个目标车辆，并记录所述一个或多个目标车辆通过所述测量范围时的车速数据和位置数据。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的系统，其中，所述高清摄像设备配置成在设定位置处对车辆进行拍照。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的系统，其中，所述数据识别设备还配置成：根据车道宽度以及所述记录的数据中的位置数据判断所述目标车辆在测量范围内是否发生变道；根据所述位置信息判断所述目标车辆在所述测量范围内是否始终为头车；如果所述目标车辆发生变道和/或非头车，则删除所述目标车辆的所述数据。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的系统，其中，所述信息采集子系统还包括无线传输模块，其通信地耦接到所述数据处理子系统并与所述数据处理子系统交换数据。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的系统，其中，所述数据识别设备还配置成设置并调整以下各项中的一项或多项：所述至少一个多目标雷达的测量范围、高度、角度，所述高清摄像设备的拍照条件、焦距、光圈以及朝向。

根据本发明的第二方面，提供了一种车辆信息集成方法，包括：基于至少一个多目标雷达记录的数据筛选出有效数据；根据所述有效数据计算所述一个或多个目标车辆的车速变化信息和行车轨迹；从有效的车辆照片中识别出车辆信息；以及汇总所有车辆信息并生成车辆数据库。

根据本发明一实施例的方法，还包括定位并跟踪测量范围内的所述一个或多个目标车辆，以及记录所述一个或多个目标车辆通过所述测量范围时的车速数据和位置数据。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的方法，还包括利用高清摄像设备在设定位置处对所述一个或多个目标车辆进行拍照。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的方法，其中所述基于至少一个多目标雷达记录的数据筛选出有效数据包括：根据车道宽度以及所述记录的数据中的位置数据判断所述目标车辆在测量范围内是否发生变道；根据所述位置信息判断所述目标车辆在所述测量范围内是否始终为头车；以及如果所述目标车辆发生变道和/或非头车，则删除所述目标车辆的所述数据。

根据本发明另一实施例或以上任一实施例的方法，还包括设置并调整以下各项中的一项或多项：所述至少一个多目标雷达的测量范围、高度、角度，所述高清摄像设备的拍照条件、焦距、光圈以及朝向。

根据本发明的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，其特征在于，当所述指令由处理器执行时，使得所述处理器执行根据发明的第二方面所述的车辆信息集成方法。

根据本发明的一个或多个方面，可以实现以下优点中的一个或多个：本发明可采集公共道路多个车辆通过典型路面（诸如，路面凹坑、限速坎或正常路面等）的全过程实时车速等数据，数据来源于驾驶员实际操作过程，更具参考意义；本发明中所述的系统在采集了大量的数据后，通过后处理建立一个公共道路上通过典型路面的车辆信息数据库，可以按需求从数据库中提取数据进行分析，进而通过大数据的思路开发出一套兼顾通过效率和舒适性的智能化车速控制策略，使智能汽车更具竞争力。

附图说明

本发明的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。附图包括：

图1示出了根据本发明的一个实施例的车辆信息集成系统100示意性框图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的车辆信息数据库的示例性示意图；以及

图3示出了根据本发明的一个实施例的车辆信息集成方法300的示意性流程图。

具体实施方式

在本说明书中，参照其中图示了本发明示意性实施例的附图更为全面地说明本发明。但本发明可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的各实施例旨在使本文的披露全面完整，以将本发明的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。

应理解，这里所使用的术语“车辆”或者其他类似的术语包括一般的机动车辆，例如乘用车（包括运动型多用途车、公共汽车、卡车等）、各种商用车、船舶、飞机等等，并包括混合动力汽车、电动车、插电式混动车等。诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。

下文参考根据本发明实施例的方法和系统的流程图说明、框图和/或流程图来描述本发明。将理解这些流程图说明和/或框图的每个框、以及流程图说明和/或框图的组合可以由计算机程序指令来实现。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的处理器以构成机器，以便由计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的这些指令创建用于实施这些流程图和/或框和/或一个或多个流程框图中指定的功能/操作的部件。还应该注意在一些备选实现中，框中所示的功能/操作可以不按流程图所示的次序来发生。例如，依次示出的两个框实际可以基本同时地执行或这些框有时可以按逆序执行，具体取决于所涉及的功能/操作。

可以将这些计算机程序指令加载到计算机或其它可编程数据处理器上以使一系列的操作步骤在计算机或其它可编程处理器上执行，以便构成计算机实现的进程，以使计算机或其它可编程数据处理器上执行的这些指令提供用于实施此流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能或操作的步骤。还应该注意在一些备选实现中，框中所示的功能/操作可以不按流程图所示的次序来发生。例如，依次示出的两个框实际可以基本同时地执行或这些框有时可以按逆序执行，具体取决于所涉及的功能/操作。

现在参考图1，图1示出了根据本发明的一个实施例的车辆信息集成系统100示意性框图。如图1所示，车辆信息集成系统100包括信息采集子系统110和数据处理子系统120。在该示例中，信息采集子系统110可以包括至少一个多目标雷达111、一个或多个高清摄像设备112以及数据识别设备113。在根据本发明的一些实施例中，信息采集子系统110还可以包括无线传输模块114。在根据本发明的一些实施例中，信息采集子系统110还可以包括大容量移动电源以向系统供能。

在实际应用中，信息采集子系统110可以安装在选定的典型路面前方的适当位置处，例如面向来车方向并与道路平行地设置，并放置在路边尽量靠近机动车道。其中，可以在测量开始前在数据识别设备113中预先设置至少一个多目标雷达111的测量范围，并且限定其安装点到每条车道线的侧向距离以识别不同车道内的目标车辆，调整多目标雷达111的安装高度和角度，使其能够完整地监测到测量范围内的目标车辆。再根据本发明的一些示例中，还可以在测量过程中根据实时路况、路面拥堵情况或环境等因素调节多目标雷达的测量范围、高度、角度中的一个或多个。

当有车辆进入雷达测量范围内时，至少一个多目标雷达111可以定位并跟踪车辆目标，记录设定测量范围内的多个车辆通过典型路面时车速变化的全过程，并将记录的所有车速数据和位置数据传输至数据识别设备113。所述车速数据和位置数据可以包括但不限于车辆的实时输出纵向车速、侧向车速、纵向位置坐标以及侧向位置坐标等。在根据本发明的一些示例中，至少一个多目标雷达111和其余部件协同作用以实现对多目标车辆的区间测速。

在车辆信息集成系统100中，一个或多个高清摄像设备112可以在车辆行驶至系统的设定位置处对车辆进行拍照和/或录像，并将照片和/或视频传输至数据识别设备113用以进行后续的图像识别。可以在测量开始前在数据识别设备113中预先设置高清摄像设备的拍照条件、拍摄时长、焦距、光圈以及朝向等参数，还可以在测量过程中根据实时画面设置所述参数，使其能够清晰地拍摄到距离安装点适当距离处的目标车辆的外观信息。在根据本发明的一些示例中，一个或多个高清摄像设备112和其余部件协同作用以实现对多目标车辆的固定点测速抓拍。

数据识别设备113以及下文中详述的数据处理子系统120可以以硬件或软件或其组合的形式来实现。数据识别设备113以及数据处理子系统120可以包括用于执行应用程序编程或指令的通用可编程（微）处理器或控制器。根据本发明的至少一些实施例，数据识别设备113以及数据处理子系统120可以包括多个处理器核，和/或实现多个虚拟处理器。根据其它实施例，数据识别设备113以及数据处理子系统120可以包括多个物理处理器。数据识别设备113以及数据处理子系统120还可包括特殊配置的专用集成电路（ASIC）或其它集成电路、数字信号处理器、控制器、硬连线电子或逻辑电路、可编程逻辑器件或门阵列、专用计算机等。

在根据本发明的一个示例中，数据识别设备113可以通过编写控制逻辑，筛选出有效的车辆数据。例如，有效的车辆数据可以需要满足以下条件：首先，通过车道宽度和实时采集的侧向位移坐标判断在测量范围内，车辆在一车道内行驶没有变道，如有变道，则车辆可能是绕过典型路面而并没有通过，该车辆数据并无分析意义并由数据识别设备113删除；其次，判断车辆在测量范围内始终为“头车”而不是跟前车行驶“受迫性减速”，其中“头车”的判断条件为在该目标车辆前方一定距离（其可由数据识别设备113设置）内无其它车辆，若测量范围内出现非“头车”的情况则数据识别设备113将该车数据删除。如根据本发明的示例中所述的“头车”可以指代车速完全由驾驶员控制而不受前车影响的车辆。此外，在根据本发明的一个示例中，拍照条件也可以被设置为目标车辆行驶至设定位置处并且仍为头车。如果高清摄像设备112没有照片信息，则说明其已经不是头车，数据识别设备113删除该目标车辆的相关数据。

可选地，数据识别设备113可以进一步设置有需要的数据通道并实时记录和显示包括纵向车速、侧向车速、纵向位置坐标、侧向位置坐标的车速变化信息和行车轨迹。

进一步地，车辆信息集成系统100可以将有效的目标车辆数据及图片信息通过无线传输模块114传输至数据处理子系统120。以此方式，工程师就可以不用守在采集系统旁，在办公室内实时监控采集系统及目标车辆状态，从而即提高了系统的采集效率，又提高了工作人员的工作效率。

如上所述，数据处理子系统120中相关的数据分析、处理功能可以以硬件或软件或其组合的形式来实现。在根据本发明的一个示例中，在从信息采集子系统110或无线传输模块114接收到经数据识别设备113筛选后的有效信息以及车辆有效图片和/或视频后，数据处理子系统120可以对接收到的数据进行进一步筛选，例如，可以通过编写的程序对采集到的数据进一步筛选。例如，可以从有效的车速数据中直接确定测量范围内任意位置处的车速、通过纵向车速与时间的关系可以确定车辆通过坏路前后的减（加）速度信息、通过纵向车速与纵向位移的关系还可以得到车辆减速（加速）的位置信息、通过纵向位置与横向位置的关系可以得到车辆轨迹的坐标图。在根据本发明的一个示例中，数据处理子系统120可以进一步提取出车速变化的一些关键参数，诸如在开始制动、松制动、开始加速、加速结束等时刻的车速和位置等。

数据处理子系统120和/或数据识别设备113可以设置有图像/视频识别功能，其可以从有效的车辆照片/视频中识别出车辆的类型、品牌、牌照信息及悬架类型等信息。待信息传输至数据处理子系统120后或由数据处理子系统120识别出该数据后，可以汇总成一个该典型路段的车辆信息数据库。在根据本发明的一个示例中，最终生成的典型路段数据库是示意图如图2所示。该数据库可以包含例如下列类型的信息中的一种或多种：车辆编号、车辆牌照、车辆类型、品牌、型号、悬架类型、纵向车速、侧向速度、纵向位移、侧向位移、纵向加（减）速度等，后续可以根据需要从数据库中提取有用的数据以进行分析。例如，数据处理子系统120和/或数据识别设备113可以利用识别功能识别出车辆的牌照信息，接着可以从数据库中筛选出同一辆车的历史数据以进行分析。此外，对于不同地点的测试，在根据本发明的一些示例中只需将该集成系统的一部分或者全部直接摆放到测量位置，无需重新安装传感器和数据采集装置，方便使用，提高了数据采集及分析效率。

继续参考图3，图3示出了根据本发明的一个实施例的车辆信息集成方法300的示意性流程图。如图3所示，在步骤S301中，可以基于至少一个多目标雷达（例如，至少一个多目标雷达111）记录的数据筛选出有效数据。优选地，该步骤S301还包括定位并跟踪测量范围内的一个或多个目标车辆，并且记录该一个或多个目标车辆通过测量范围时的车速数据和位置数据。其中车速数据和位置数据可以包括但不限于车辆的实时输出纵向车速、侧向车速、纵向位置坐标以及侧向位置坐标等。在步骤S301中，优选地，还可以在测量开始前预先设置多目标雷达的测量范围，并且限定其安装点到每条车道线的侧向距离以识别不同车道内的目标车辆，调整多目标雷达的安装高度和角度，使其能够完整地监测到测量范围内的目标车辆。再根据本发明的一些示例中，还可以在测量过程中根据实时路况、路面拥堵情况或环境等因素调节多目标雷达的测量范围、高度、角度中的一个或多个。

在步骤S301中，所述筛选有效的车辆数据中的有效的车辆数据可以需要满足以下条件：首先，通过车道宽度和实时采集的侧向位移坐标判断在测量范围内，车辆在一车道内行驶没有变道，如有变道，则车辆可能是绕过典型路面而并没有通过，该车辆数据并无分析意义并将该车辆相关的数据删除；其次，判断车辆在测量范围内始终为“头车”而不是跟前车行驶“受迫性减速”，其中“头车”的判断条件为在该目标车辆前方一定距离内无其它车辆，若测量范围内出现非“头车”的情况则该车辆相关的数据删除。在步骤S301中，优选地还可以利用高清摄像设备在设定位置处对一个或多个目标车辆进行拍照，并根据筛选结果删除车辆相关的照片。

接着在步骤S302中，可以根据在S301中筛选出的有效数据计算一个或多个目标车辆的车速变化信息和行车轨迹。例如，可以从有效的车速数据中直接确定测量范围内任意位置处的车速、通过纵向车速与时间的关系可以确定车辆通过坏路前后的减（加）速度信息、通过纵向车速与纵向位移的关系还可以得到车辆减速（加速）的位置信息、通过纵向位置与横向位置的关系可以得到车辆轨迹的坐标图。优选地，步骤S302还可以包括进一步提取出车速变化的一些关键参数，诸如在开始制动、松制动、开始加速、加速结束等时刻的车速和位置等。

在步骤S303中，可以从有效的车辆的照片中识别出车辆信息，该车辆信息可以包括但不限于车辆的类型、品牌、牌照信息及悬架类型等信息。

在步骤S304中，可以将所有车辆信息汇总并生成一个该典型路段的车辆信息数据库。该数据库可以包含例如下列类型的信息中的一种或多种：车辆编号、车辆牌照、车辆类型、品牌、型号、悬架类型、纵向车速、侧向速度、纵向位移、侧向位移、纵向加（减）速度等，后续可以根据需要从数据库中提取有用的数据以进行分析。优选地，可以进一步利用识别功能识别出车辆的牌照信息，接着可以从数据库中筛选出同一辆车的历史数据以进行分析。

根据本发明的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，其特征在于，当所述指令由处理器执行时，使得所述处理器执行根据发明的一方面所述的车辆信息集成方法。

提供本文中提出的实施例和示例，以便最好地说明按照本技术及其特定应用的实施例，并且由此使本领域的技术人员能够实施和使用本发明。但是，本领域的技术人员将会知道，仅为了便于说明和举例而提供以上描述和示例。所提出的描述不是意在涵盖本发明的各个方面或者将本发明局限于所公开的精确形式。

Claims (10)

1.一种车辆信息集成系统，包括：

信息采集子系统，所述信息采集子系统包括至少一个多目标雷达、高清摄像设备以及数据识别设备，其中，所述数据识别设备配置成基于所述至少一个多目标雷达记录的数据筛选出有效数据；以及

数据处理子系统，其配置成：

根据所述有效数据计算一个或多个目标车辆的车速变化信息和行车轨迹；

从有效的车辆照片中识别出车辆信息；

汇总所有车辆信息并生成车辆数据库；

其中所述数据识别设备还配置成：

根据车道宽度以及所述记录的数据中的位置数据判断所述目标车辆在测量范围内是否发生变道；

根据所述位置数据判断所述目标车辆在所述测量范围内是否始终为头车；

如果所述目标车辆发生变道和/或非头车，则删除所述目标车辆的所述车速变化信息和行车轨迹。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个多目标雷达配置成定位并跟踪测量范围内的所述一个或多个目标车辆，并记录所述一个或多个目标车辆通过所述测量范围时的车速数据和位置数据。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述高清摄像设备配置成在设定位置处对车辆进行拍照。

4.根据权利要求1所述的系统，所述信息采集子系统还包括无线传输模块，其通信地耦接到所述数据处理子系统并与所述数据处理子系统交换数据。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述数据识别设备还配置成设置并调整以下各项中的一项或多项：所述至少一个多目标雷达的测量范围、高度、角度，所述高清摄像设备的拍照条件、焦距、光圈以及朝向。

6.一种车辆信息集成方法，包括：

基于至少一个多目标雷达记录的数据筛选出有效数据；

根据所述有效数据计算一个或多个目标车辆的车速变化信息和行车轨迹；

从有效的车辆照片中识别出车辆信息；以及

汇总所有车辆信息并生成车辆数据库；

其中所述基于至少一个多目标雷达记录的数据筛选出有效数据包括：

根据车道宽度以及所述记录的数据中的位置数据判断所述目标车辆在测量范围内是否发生变道；

根据所述位置数据判断所述目标车辆在所述测量范围内是否始终为头车；以及

如果所述目标车辆发生变道和/或非头车，则删除所述目标车辆的所述车速变化信息和行车轨迹。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括定位并跟踪测量范围内的所述一个或多个目标车辆，以及记录所述一个或多个目标车辆通过所述测量范围时的车速数据和位置数据。

8.根据权利要求6所述的方法，还包括利用高清摄像设备在设定位置处对所述一个或多个目标车辆进行拍照。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括设置并调整以下各项中的一项或多项：所述至少一个多目标雷达的测量范围、高度、角度，所述高清摄像设备的拍照条件、焦距、光圈以及朝向。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，其特征在于，当所述指令由处理器执行时，使得所述处理器执行根据权利要求6-9中任一项所述的车辆信息集成方法。

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