路侧设备与车传感器融合的智能车辆目标跟踪系统及方法技术方案

本发明专利技术请求保护一种路侧设备与车传感器融合的智能车辆目标跟踪系统及方法，车载设备包括目标检测、车辆定位、DSRC通信和目标跟踪模块，路侧设备包括DSRC通信与车辆跟踪模块。车载设备目标检测模块通过车载传感器检测主车周围车辆、行人等目标的位置信息；DSRC通信模块发送本车位置和身份信息给路侧设备，并接收路侧设备发送过来的附近目标车辆的位置及身份信息；目标跟踪模块根据目标检测模块检测到的目标观测数据进行数据关联，再根据路侧设备发送的信息对关联结果进行修正，最后对修正的关联结果进行跟踪滤波。路侧设备DSRC通信模块接收来自各车辆的位置及身份信息，经车辆跟踪模块修正后再发送给各车辆。本发明专利技术提高了智能车辆目标跟踪精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机和自动化技术，特别是智能车辆目标跟踪
，具体涉及一种利用基于DSRC(DedicatedShortRangeCommunications，专用短程无线通信)的车-路通信技术与车载传感器观测相结合的智能车辆多目标跟踪方法。
技术介绍
目标跟踪系统是智能车辆的重要组成部分。为了实现碰撞预警及车辆自动驾驶控制，需要准确地检测并估计智能车辆周围环境中的各类目标，包括车辆、行人等的准确位置及运动状态信息。中国专利申请：车辆控制设备、目标引导车辆指定设备和车辆控制方法(申请号：201180017118.X)公开了一种利用车辆通信单元和雷达装置来识别引导车辆，该方法是以通过两种检测的匹配来确定，没有考虑多目标场景雷达装置检测不到而通信方式可获得目标的情况。中国专利申请：车辆确定系统及车辆确定装置(申请号：201180072498.7)公开了一种利用通信模块及确定装置检测周边的他车，该方法通过两种模式不同的相对信息来确定发信车，没有考虑没有考虑与路侧设备的协同。中国专利申请：车辆跟踪方法及系统(申请号：201210497216.4)公开了一种基于目标已有的运动信息预测目标在当前帧出现的轨迹和位置，该方法评价每个候选框置信度，对跟踪结果进行修正，没有考虑与路侧设备的协同。中国专利申请：使用传感器融合进行目标跟踪的系统和方法(申请号：200610139627.0)公开了一种基于多传感器和通信模块，该方法接收周围车辆检测的信息，没有使用路侧设备提供的周围目标车辆的身份信息对跟踪进行改善。中国专利申请：组合的车辆到车辆通信和目标检测感测(申请号：201010113351.5)公开了一种基于目标感测及车到车通信模块，该方法通过车到车通信模块收集数据并与目标感测数据融合，没有使用路侧设备提供的周围目标车辆的身份信息对融合结果进行修正改善。本专利技术针对智能车辆目标跟踪系统中，车载传感器在受遮挡及干扰情况下检测范围受限、跟踪精度及可靠性不高的问题，提出一种路侧设备与车载传感器融合的智能车辆目标跟踪系统及方法，利用路侧设备改善周围目标车辆位置精度并通过DSRC通信发布给主车，扩展了检测范围并对主车车载传感器获得的目标检测数据关联及跟踪滤波结果进行改善，以提高智能车辆目标跟踪精度。
技术实现思路
针对目前智能车辆目标跟踪系统的目标跟踪方法未能有效利用车辆-道路通信提供的信息，导致在目标跟踪过程中数据关联结果不够准确，跟踪精度不高的问题，本专利技术提出一种路侧设备与车传感器融合的智能车辆目标跟踪系统及方法，利用路侧设备通过DSRC通信接收附近车辆发布的该车辆自身的位置与身份信息，处理后再进行发布；智能车辆接收路侧设备发布的附近车辆的位置与身份信息，与车载传感器检测到的目标位置数据进行融合，来提高智能车辆目标跟踪精度。本专利技术解决上述技术问题的方案是：路侧设备与车载传感器融合的智能车辆目标跟踪系统由车载设备与路侧设备两部分组成，其中车载设备包括基于车载传感器的目标检测模块、车载DSRC通信模块、车辆定位模块和目标跟踪模块，而路侧设备包括路侧DSRC通信模块与车辆跟踪模块。车载设备的目标检测模块用于通过车载传感器检测主车周围目标车辆以及行人等目标的位置；车辆定位模块用于通过卫星定位设备采集主车自身位置信息，供DSRC通信模块发布；DSRC通信模块发布主车自身位置及身份信息，并接收路侧设备发布的在路侧设备通信范围内能够发布自身位置和身份的目标车辆的信息。路侧设备的DSRC通信模块接收来自路侧设备周围的车辆发布的车辆自身位置及身份信息，供车辆跟踪模块处理，并将车辆跟踪模块处理后的信息进行发布；车辆跟踪模块通过安装于路侧设备的卫星定位设备采集路侧设备位置，与路侧设备的精确位置对比，求解出差分修正值，对接收到的各车辆位置进行修正。最后，车载设备的目标跟踪模块根据基于车载传感器的目标检测模块检测到的目标观测数据进行数据关联，再根据DSRC通信模块接收的路侧设备发布的其通信范围内能够发布自身位置和身份信息的目标车辆的位置与身份信息对关联结果进行修正，最后对修正后的关联结果进行跟踪滤波，得到主车周围目标的运动状态信息，实现对智能车辆目标跟踪精度的改善。本专利技术的优点及有益效果如下：本专利技术提出一种路侧设备与车载传感器融合的智能车辆目标跟踪系统及方法。DSRC是一种适合高速运动下的移动目标的双向无线通信技术，本专利技术提出的智能车辆目标跟踪系统利用路侧设备通过DSRC通信装置接收通信范围内能够发布自身位置和身份信息的目标车辆发布的信息，能够解决车载传感器易受遮挡影响等问题，扩展了主车感知范围；利用路侧设备作为卫星定位基准站对车辆位置进行差分修正，提高车辆定位精度；通过接收到的目标车辆发布的位置和身份信息，对数据关联结果和跟踪滤波结果进行修正，改善了传统目标跟踪方法的精度。通过上述三个方面，本专利技术可以有效提高智能车辆目标跟踪系统性能，对更有效地估计周围车辆的威胁程度、规划智能车辆行驶路径具有重要意义与使用价值。附图说明图1本专利技术路侧设备与车载传感器融合的智能车辆目标跟踪系统总体架构；图2本专利技术路侧设备与车载传感器融合的智能车辆目标跟踪方法流程图；图3本专利技术路侧设备车辆跟踪模块工作流程图；图4本专利技术数据关联方法流程图。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术作进一步说明：如图1所示为本专利技术提出的一种路侧设备与车载传感器融合的智能车辆目标跟踪系统的总体架构。该系统可划分为车载设备与路侧设备两部分，其中车载设备由基于车载传感器的目标检测模块、车辆定位模块、车载DSRC通信模块和目标跟踪模块组成，而路侧设备由DSRC通信与车辆跟踪模块组成。车载设备部分：目标检测模块通过车载传感器检测主车周围目标车辆以及行人等目标的位置；车辆定位模块用于通过卫星定位设备采集主车自身位置信息，供DSRC通信模块发布；DSRC通信模块发布主车位置与身份信息，并接收路侧设备发布的在路侧设备通信范围内能够发布自身位置和身份的目标车辆的信息，目标车辆的信息包含由目标车辆得到的自身位置信息和身份信息；目标跟踪模块用于根据基于车载传感器的目标检测模块检测到的目标观测数据进行数据关联，再根据DSRC通信模块接收的路侧设备发布的其通信范围内能够发布自身位置和身份信息的目标车辆的位置与身份信息对关联结果进行修正，最后对修正后的关联结果进行跟踪滤波，得到主车周围目标的运动状态信息。路侧设备部分：DSRC通信模块接收来自路侧设备周围的车辆发布的车辆自身位置及身份本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种路侧设备与车传感器融合的智能车辆目标跟踪系统，其特征在于，包括：车载设备与路侧设备两部分，其中车载设备包括基于车载传感器的目标检测模块、车辆定位模块、车载DSRC通信模块和目标跟踪模块，而路侧设备包括路侧DSRC通信模块与车辆跟踪模块。其中，车载设备部分：目标检测模块通过车载传感器检测主车周围目标车辆以及行人等目标的位置；车辆定位模块用于通过卫星定位设备采集主车自身位置信息，供DSRC通信模块发布；DSRC通信模块发布主车位置与身份信息，并接收路侧设备发布的在路侧设备通信范围内能够发布自身位置和身份的目标车辆的信息；目标跟踪模块用于根据基于车载传感器的目标检测模块检测到的目标观测数据进行数据关联，再根据DSRC通信模块接收的路侧设备发布的其通信范围内能够发布自身位置和身份信息的目标车辆的位置与身份信息对关联结果进行修正，最后对修正后的关联结果进行跟踪滤波，得到主车周围目标的运动状态信息；路侧设备部分：DSRC通信模块接收来自路侧设备周围的车辆发布的车辆自身位置及身份信息，供车辆跟踪模块处理，并将车辆跟踪模块处理后的信息进行发布；车辆跟踪模块通过安装于路侧设备的卫星定位设备采集路侧设备位置，与路侧设备的精确位置对比，求解出差分修正值，对接收到的各车辆位置进行修正。...

【技术特征摘要】
1.一种路侧设备与车传感器融合的智能车辆目标跟踪系统，其特征在于，包括：车载设
备与路侧设备两部分，其中车载设备包括基于车载传感器的目标检测模块、车辆定位模块、
车载DSRC通信模块和目标跟踪模块，而路侧设备包括路侧DSRC通信模块与车辆跟踪模块。
其中，车载设备部分：目标检测模块通过车载传感器检测主车周围目标车辆以及行人
等目标的位置；车辆定位模块用于通过卫星定位设备采集主车自身位置信息，供DSRC通信
模块发布；DSRC通信模块发布主车位置与身份信息，并接收路侧设备发布的在路侧设备通
信范围内能够发布自身位置和身份的目标车辆的信息；目标跟踪模块用于根据基于车载传
感器的目标检测模块检测到的目标观测数据进行数据关联，再根据DSRC通信模块接收的路
侧设备发布的其通信范围内能够发布自身位置和身份信息的目标车辆的位置与身份信息
对关联结果进行修正，最后对修正后的关联结果进行跟踪滤波，得到主车周围目标的运动
状态信息；
路侧设备部分：DSRC通信模块接收来自路侧设备周围的车辆发布的车辆自身位置及身
份信息，供车辆跟踪模块处理，并将车辆跟踪模块处理后的信息进行发布；车辆跟踪模块通
过安装于路侧设备的卫星定位设备采集路侧设备位置，与路侧设备的精确位置对比，求解
出差分修正值，对接收到的各车辆位置进行修正。
2.根据权利要求1所述的路侧设备与车传感器融合的智能车辆目标跟踪系统，其特征
在于，所述路侧设备安装有卫星定位装置，并且已测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：岑明，朱云生，杨凡弟，任凡，李银国，蒋建春，冯辉宗，刘琳，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85