CN114501179A - 一种服务于车路协同道路基础设施数据质量测试的真值采集系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种服务于车路协同道路基础设施数据质量测试的真值采集系统，具体涉及数据采集对比领域，包括主站、云平台、从站和真值采集车；所述主站包括相机、激光雷达、5G‑pce、网桥、蓄电池和电动升降支架；所述相机、激光雷达、5G‑pce和网桥的输出端电信连接有交换机，所述交换机的输出端与输入端电信连接有采集控制器，所述交换机的输入端电信连接有高精密授时设备，所述采集控制器的输出端电信连接有工控显示器。本发明环境多变真值采集装备即插即用，环境适应性强：安装部署简单，设备强电、弱电供给容易，临时施工成本低；真值精度可以得到保障，传感器标定及其验证简单。

Description

一种服务于车路协同道路基础设施数据质量测试的真值采集 系统
技术领域
本发明涉及数据采集对比技术领域，更具体地说，本发明涉及一种服务于车路协同道路基础设施数据质量测试的真值采集系统。
背景技术
近年来，国家大力推动智慧化道路基础设施建设，2021年仅江苏省拟完成超过1000个路口的基础设施智能化改造，覆盖道路达900公里——《江苏省车联网产业发展2021年工作要点征求意见稿》。但是整个行业对车路协同应用场景的探索屡战屡败，尚未形成价值标杆和规模效应，整个行业的观望情绪浓厚。其中，路侧协同感知定位能力不足的问题暴露明显，延缓了车路协同应用场景(包括车路协同自动驾驶、车路协同辅助驾驶)的推广与商业化落地。
对标自动驾驶车载感知系统的发展历程，产业要求对当前既建设的路侧感知系统进行标准化评价，一方面依据该评价结果和真值数据集对系统感知能力进行优化，另一方面从应用场景角度出发，对应用场景设计域进行明确定义，从而指导新增基础设施建设方案设计与实施、推动车路协同应用场景规模应用与商业运营。
目前，国内对于路侧感知系统测试评价能力基本空白，相关指标、标准体系尚未建立，亟需路侧感知系统评价能力。为了搭建路侧感知系统评价能力，本发明提出了一种服务于车路协同道路基础设施数据质量测试的移动真值采集系统。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种服务于车路协同道路基础设施数据质量测试的真值采集系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种服务于车路协同道路基础设施数据质量测试的真值采集系统，
包括主站、云平台、从站和真值采集车；
所述主站具备真值数据采集及监控、在线标定验证、实时数据分析的功能，所述主站包括相机、激光雷达、5G-pce、网桥、蓄电池和电动升降支架；所述相机、激光雷达、5G-pce和网桥的输出端电信连接有交换机，所述交换机的输出端与输入端电信连接有采集控制器，所述交换机的输入端电信连接有高精密授时设备，所述采集控制器的输出端电信连接有工控显示器；
所述从站的数量为若干个，其中从站包括也相机、激光雷达和网桥，所述从站中的相机、激光雷达和网桥的输出端电信连接有另一个交换机，另一个所述交换机的输出端与输入端电信连接有另一个采集控制器；所述从站仅具备数据采集及数据通信的功能，在主站基础上只保留一个网桥，卸载了工控显示器和高精度授时设备；所属真值车具备高精度授时、单车高精度定位采集及数据上报的功能，结构上包括车辆、组合惯导、采集控制器、5GCPE；
其中所述主站和从站的连接方式通过各自的网桥进行电信连接；
所述真值采集车包括采集控制器、激光雷达和5G-pce，所述真值采集车的采集控制器、激光雷达和网桥的输出端电信连接有另一个交换机，另一个所述交换机的输出端与输入端电信连接有高精度组合惯导；
所述主站和从站的电源都来自蓄电池，且都基于自身的电动升降支架作为支撑载体，所述主站和真值采集车均通过各自的5G-pce与云平台的输入端和输出端电信连接，所述真值采集车以车体作为支撑载体；
具体采集过程包括：
(1)对所述主站和所述从站进行人工时空联合标定；
(2)将所述从站采集的感知数据通过所述网桥发送到所述主站，在所述主站对所述真值车进行目标检测；
(3)所述真值车在待测区域内行驶，上报车辆位置信息到云平台；
(4)通过真值系统识别真值车位置信息，上报车辆位置信息到云平台；
(5对该两份数据进行比对，验证标定精度；
(5)验证成功后，启动真值采集系统开始采集数据；
(6)对采集完成的数据进行人工标注，将标注后的数据作为路侧感知真值数据，用于路侧感知系统数据质量评价。
在一个优选地实施方式中，所述主站、从站和真值采集车相同的构件均采用统一设备。
在一个优选地实施方式中，所述高精密授时设备包括卫星接收机、电源滤波器、AC/DC电源模块，控制模块，所述控制模块包括：电源转换单元、串口服务器单元、中控单元、驱动及电平转换单元和光电隔离单元。
在一个优选地实施方式中，所述AC/DC电源模块的输入端与所述电源滤波器的输出端相连，所述AC/DC电源模块将所述电源滤波器输出的交流电压信号转换为直流电压信号。
在一个优选地实施方式中，所述采集控制器可对外接各种常用传感器进行数据采集并对数据进行分析处理，对于异常数据进行报警。
在一个优选地实施方式中，所述云平台适用于储存数据和提供数据的数据库。
在一个优选地实施方式中，所述电源转换单元单元的输入端与所述AC/DC电源模块相连，用于将来自所述AC/DC电源模块的直流电压信号，转换为所述控制模块和所述接收机所需的直流电压。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明环境多变真值采集装备安装简单，设备强电、弱电供给容易，临时施工成本低；
2、本发明真值精度可以得到保障，传感器标定及其验证简单。
附图说明
图1为本发明的主站结构系统框图。
图2为本发明的从站系统框图。
图3为本发明的真值采集车系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如附图1-3所示的一种服务于车路协同道路基础设施数据质量测试的真值采集系统，包括主站、云平台、从站和真值采集车；
本申请实施例中，主站包括相机、激光雷达、5G-pce、网桥、蓄电池和电动升降支架；相机、激光雷达、5G-pce和网桥的输出端电信连接有交换机，交换机的输出端与输入端电信连接有采集控制器，交换机的输入端电信连接有高精密授时设备，采集控制器的输出端电信连接有工控显示器；从站的数量为若干个，其中从站包括也相机、激光雷达和网桥，从站中的相机、激光雷达和网桥的输出端电信连接有另一个交换机，另一个交换机的输出端与输入端电信连接有另一个采集控制器；真值采集车包括采集控制器、激光雷达和5G-pce，真值采集车的采集控制器、激光雷达和网桥的输出端电信连接有另一个交换机，另一个交换机的输出端与输入端电信连接有高精度组合惯导；
需要说明的是，本实施例中相机、激光雷达、5G-pce、网桥、蓄电池之间的参数是存在差异的，而终端管控文件在安装控制过程中对每个系统组件内核参数进行适配，因此，在组装各个产品数据文件时，需要根据不同的系统组件内核参数进行调控，另外主站和从站之间的数据连接、指示目标系统执行指定命令，生成执行结果，再将其与预期执行结果相匹配，基于这一可选的方式，可以准确的获取到目标系统的内核参数，也可以采用其他方式获取目标系统的装配参数，本申请实施例不做具体限定。
其中主站和从站的连接方式都是通过各自的网桥进行电信连接；主站和从站的电源都来自蓄电池，且都基于自身的电动升降支架作为支撑载体，主站和真值采集车均通过各自的5G-pce与云平台的输入端和输出端电信连接，真值采集车以车体作为支撑载体，主站、从站和真值采集车相同的构件均采用统一设备。
在本发明实施例中，所述从站仅具备数据采集及数据通信的功能，在所述主站基础上仅保留一个网桥；所述真值车具备高精度授时、单车高精度定位采集及数据上报的功能，结构上包括车辆、组合惯导、采集控制器、5G CPE。本实施例中，激光雷达采集实施环境中交通参与物形成的点云信息，依靠其采集数据位置精度的准确的特征，作为真值采集系统的主要传感器。
在一个实施例中，相机采集实施环境中的图像信息，其特点是直观，与人交互油耗，对目标类型的分辨度高，作为辅助激光雷达分类、辅助人工标注及参与图像及点云前融合的传感器。
其中，5G CPE负责提供5G公网，支撑与云平台通信。
高精度授时设备：提供主从站高精度授时服务，支撑系统时间同步。
采集控制器：采集、存储原始数据，实现原始数据入库和上报云平台，实现标定验证和数据在线分析。
工控显示器：为云平台及采集控制器的在线标定和数据分析服务提供人机交互页面。
电源模块：包括蓄电池、稳压电源、安全开关等，稳定供电。
升降平台：灵活配置传感器的安装位置，调节传感器采集感兴趣区域的数据。
本实施例中的蓄电池是为了降低主站和从站运行过程中因为外界问题造成影响，同时真值采集车的车体也是具备自身的蓄电池电源，关于蓄电池的种类，本实施例是不做具体限定。
此外关于电动升降支架和车体的型号种类，本实施例只做基于承载主站、从站以及真值采集车内部元件的体积与质量的考量，其他本申请实施例不做具体限定。
高精密授时设备包括卫星接收机、电源滤波器、AC/DC电源模块，控制模块，控制模块包括：电源转换单元、串口服务器单元、中控单元、驱动及电平转换单元和光电隔离单元，AC/DC电源模块的输入端与电源滤波器的输出端相连，AC/DC电源模块将电源滤波器输出的交流电压信号转换为直流电压信号，采集控制器可对外接各种常用传感器进行数据采集并对数据进行分析处理，对于异常数据进行报警，云平台适用于储存数据和提供数据的数据库，电源转换单元单元的输入端与AC/DC电源模块相连，用于将来自AC/DC电源模块的直流电压信号，转换为控制模块和接收机所需的直流电压；
本实施例中，采用电源滤波器，提高了产品抗电源线传导发射的能力，避免电源线上的干扰进入设备对设备产生不良影响，使产品满足传导敏感度的要求；采用了光电隔离单元，避免了产品与外界信号的串扰和相互影响；从元器件选择、滤波设计、电路设计、结构设计和隔离设计方面采取了相应措施，提高了产品的抗干扰能力，并通过了相应的电磁兼容性试验，可满足现代舰船或雷达车的使用环境要求，其中电源滤波器采用军用单相电源滤波器，具体型号不做限定，光电隔离单元具体为电源模块和芯片进行电源和信号隔离，本实施例具体型号不做限定。
本发明工作原理：
首先真值车搭载所有设备前往待测区域，组装设备，形成1个主站3个从站，在待测区域的合适位置进行安装部署，对主从站设备进行人工时空联合标定，从站的感知数据通过网桥发送到主站，在主站实施目标检测功能，真值车在待测区域内行驶，上报车辆位置信息到云平台，真值系统识别真值车位置信息，上报车辆位置信息到云平台，对比两份数据，验证标定精度，验证成功后，启动真值采集系统开始采集数据，采集完成的数据进行人工标注后作为路侧感知真值数据，用于路侧感知系统数据质量评价。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种服务于车路协同道路基础设施数据质量测试的真值采集系统，其特征在于：包括主站、云平台、从站和真值采集车；
所述主站具备真值数据采集及监控、在线标定验证、实时数据分析的功能，所述主站包括相机、激光雷达、5G-pce、网桥、蓄电池和电动升降支架；所述相机、激光雷达、5G-pce和网桥的输出端电信连接有交换机，所述交换机的输出端与输入端电信连接有采集控制器，所述交换机的输入端电信连接有高精密授时设备，所述采集控制器的输出端电信连接有工控显示器；
所述从站的数量为若干个，其中从站包括也相机、激光雷达和网桥，所述从站中的相机、激光雷达和网桥的输出端电信连接有另一个交换机，另一个所述交换机的输出端与输入端电信连接有另一个采集控制器；所述从站仅具备数据采集及数据通信的功能，在主站基础上只保留一个网桥，卸载了工控显示器和高精度授时设备；所属真值车具备高精度授时、单车高精度定位采集及数据上报的功能，结构上包括车辆、组合惯导、采集控制器、5GCPE；
其中所述主站和从站的连接方式通过各自的网桥进行电信连接；
所述真值采集车包括采集控制器、激光雷达和5G-pce，所述真值采集车的采集控制器、激光雷达和网桥的输出端电信连接有另一个交换机，另一个所述交换机的输出端与输入端电信连接有高精度组合惯导；
所述主站和从站的电源都来自蓄电池，且都基于自身的电动升降支架作为支撑载体，所述主站和真值采集车均通过各自的5G-pce与云平台的输入端和输出端电信连接，所述真值采集车以车体作为支撑载体；
具体采集过程包括：
(1)对所述主站和所述从站进行人工时空联合标定；
(2)将所述从站采集的感知数据通过所述网桥发送到所述主站，在所述主站对所述真值车进行目标检测；
(3)所述真值车在待测区域内行驶，上报车辆位置信息到云平台；
(4)通过真值系统识别真值车位置信息，上报车辆位置信息到云平台；
(5对该两份数据进行比对，验证标定精度；
(5)验证成功后，启动真值采集系统开始采集数据；
(6)对采集完成的数据进行人工标注，将标注后的数据作为路侧感知真值数据，用于路侧感知系统数据质量评价。
2.根据权利要求1所述的一种服务于车路协同道路基础设施数据质量测试的真值采集系统，其特征在于：所述主站、从站和真值采集车相同的构件均采用统一设备。
3.根据权利要求1所述的一种服务于车路协同道路基础设施数据质量测试的真值采集系统，其特征在于：所述高精密授时设备包括卫星接收机、电源滤波器、AC/DC电源模块，控制模块，所述控制模块包括：电源转换单元、串口服务器单元、中控单元、驱动及电平转换单元和光电隔离单元。
4.根据权利要求3所述的一种服务于车路协同道路基础设施数据质量测试的真值采集系统，其特征在于：所述AC/DC电源模块的输入端与所述电源滤波器的输出端相连，所述AC/DC电源模块将所述电源滤波器输出的交流电压信号转换为直流电压信号。
5.根据权利要求1所述的一种服务于车路协同道路基础设施数据质量测试的真值采集系统，其特征在于：所述采集控制器可对外接各种常用传感器进行数据采集并对数据进行分析处理，对于异常数据进行报警。
6.根据权利要求1所述的一种服务于车路协同道路基础设施数据质量测试的真值采集系统，其特征在于：所述云平台适用于储存数据和提供数据的数据库。
7.根据权利要求1所述的一种服务于车路协同道路基础设施数据质量测试的真值采集系统，其特征在于：所述电源转换单元的输入端与所述AC/DC电源模块相连，用于将来自所述AC/DC电源模块的直流电压信号，转换为所述控制模块和所述接收机所需的直流电压。
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