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专利号: 2019111619997
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-04-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于道路裂坑检测的行车路径规划方法,其特征在于,包括下述步骤:

(1)释放并控制车载无人机按照本车规划行驶路线飞行,通过车载无人机对车辆行进路段进行拍摄,采集车辆前方道路信息;

(2)根据车辆前方道路信息选取目标检测区域,并识别目标检测区域内是否存在道路裂坑;

(3)若目标检测区域内存在道路裂坑,则对裂坑处图像处理,得到裂坑几何参数及目标检测区域内裂坑位置参数,并控制无人机根据其位置参数偏移行进方向,对裂坑处进行深度检测,得到裂坑深度参数;

(4)根据裂坑深度参数和裂坑位置参数,判断车辆沿原行驶方向通行是否安全,若结果为危险,则根据裂坑几何参数和裂坑位置参数规划安全行驶路径,并作出险情预警,判断方法包括:当满足下式时,则车辆过坑时将发生触头失效,判断车辆沿原行驶方向行驶会出现危险:

当满足下式时,则车辆过坑时将发生托尾失效,判断车辆沿原行驶方向行驶会出现危险:

其中,D为车辆轮胎直径,β1为行驶方向上裂坑前坡与水平地面夹角,β为行驶方向上裂坑后坡与水平地面夹角,α为车辆入坑时车底盘与水平地面的夹角,Lf为车前轮轮心距车辆前端突出点的距离,Lb为车后轮轮心距车后端突出点的距离,h为坡深度,L为前轮与后轮之间距离。

2.根据权利要求1所述的基于道路裂坑检测的行车路径规划方法,其特征在于,所述步骤(3)中,裂坑的几何参数包括裂坑沿车道宽度方向上的最大宽度尺寸;裂坑位置参数包括裂坑边缘与车道中心线和车道边缘线的距离。

3.根据权利要求1所述的基于道路裂坑检测的行车路径规划方法,其特征在于,所述行驶方向上裂坑前坡与水平地面夹角β1、行驶方向上裂坑后坡与水平地面夹角β以及坡深度h采用裂坑深度参数计算得出。

4.一种实施权利要求1‑3任一项所述的基于道路裂坑检测的行车路径规划方法的系统,其特征在于,包括车载无人机和车载处理系统;

所述车载无人机上设置有无人机控制系统,该无人机控制系统接收所述车载处理系统命令,控制车载无人机按照车载处理系统规划行驶路线飞行,车载无人机对车辆行进路段进行拍摄,完成对裂坑处的深度检测,并将数据传输给车载处理系统;

所述车载处理系统向无人机控制系统发送命令控制无人机释放及回收,接收无人机控制系统的数据,对图像数据进行处理,识别路段是否存在裂坑,得到裂坑深度参数和裂坑位置参数,并根据参数判断车辆沿原行驶方向通行是否安全,若结果为危险,则根据裂坑几何参数和裂坑位置参数规划安全行驶路径,并作出险情预警。

5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述车载无人机还包括激光测距模块,所述激光测距模块设置在车载无人机的机身下方,当无人机控制系统接收到车载处理系统的工作指令后,激光测距模块开始工作,并将所得数据实时传输至车载处理系统。

6.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述车载无人机还包括气压传感模块,所述气压传感模块设置在车载无人机的机身内,气压传感模块根据预设的气压参数和气压变化调整无人机飞行的高度。

7.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述车载处理系统包括图像处理模块、中心控制模块和信息处理模块;

所述图像处理模块对车在无人机拍摄的路段图像进行处理,得到裂坑几何参数及目标检测区域内裂坑位置参数,并将数据传输给中心控制模块;

所述中心控制模块向无人机控制系统发送命令,控制车载无人机释放、回收以及行进航线的变化,接收无人机控制系统和图像处理模块传输的数据,并将接收的数据传输给信息处理模块;

所述信息处理模块根据接收的数据判断车辆沿原行驶方向通行是否安全,若不安全,则根据裂坑几何参数和裂坑位置参数规划安全行驶路径,并作出险情预警。

8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述车载处理系统还包括车载预警模块,所述车载预警模块接收所述信息处理模块传输的信息,并根据信息作出具体的险情预警。