[发明专利]一种基于激光扫描的自行车群定位检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及交通检测与定位装置技术领域，特别涉及一种基于激光扫描的自行车群定位检测装置及方法。

背景技术

自行车动态微观数据采集是进行交通行为分析、建模、交通管理、规划的基础性工作。自行车动态微观数据主要包括：轨迹、速度、加速度等，自行车检测和定位技术是获取自行车动态微观数据的基础。现有技术对自行车检测和定位主要采用：

1、视频检测法

利用视频检测和图像处理技术的设备对自行车进行检测和定位，优点是易于安装，精度较高；缺点是设备成本高且图像处理技术软件开发难度大。另外，视频检测器很难克服在阴影干扰、雨雾等恶劣天气的情况下对自行车进行准确检测和定位的问题。

2、红外检测法

利用红外检测设备对自行车进行检测，优点是易于安装，成本较低，不受恶劣天气的影响；缺点是定位精度低，采集数据无法进一步推算自行车的轨迹、速度、加速度等动态微观数据，只能用于自行车检测和流量检测方面。

3、线圈检测法

线圈检测器只能提供流量方面的数据，无法对自行车进行精确定位，也无法获得自行车动态微观数据。

4、多端口压强检测法

利用安装有多端口压强检测装置的底毯对自行车进行检测，优点在于抗干扰能力强，能比较好的克服了恶劣天气的影响，检测精度较高；缺点是由于受底毯的大小限制（一般是5～10m），只能获得很小范围内自行车的定位数据和流量数据，无法进一步推算长时间自行车的轨迹、速度、加速度等动态微观数据，只能用于自行车检测和流量检测方面。

5、视频&压强检测法

实用新型专利No.ZL201220317852.X公开了一种自行车检测与定位装置，包括底毯、多端口压强检测器；多端口压强检测器包括密封气压管、压强传感探头、微处理器、电源与信号电缆。本实用新型气压管形成规则网格并安装在底毯上，该气压管相对位置固定，压强检测器抗干扰能力强，很好地克服了恶劣天气的影响，实现了检测精度更高、可靠性较好，但该装置只能在某个固定地方安装，无法对自行车群进行长时间运动精确定位。

发明专利No.201210228890.2利用高清摄像系统和多端口压强检测装置同时对自行车进行检测，通过数据处理系统对其数据进行融合处理已达到对自行车的定位，此方法的优点在于融合了视频检测法和多端口压强检测法的优点，具有配置灵活、安装简易、便携性佳、易于标定和精确度高的优点，但是其仍然无法对自行车群进行长时间的自行车的轨迹、速度、加速度等动态微观数据进行推算。

因此，目前只有视频检测可对自行车进行较精确的检测和定位，但视频检测的设备成本高且图像处理技术软件开发难度大。此外，视频检测法很难克服在阴影干扰、雨雾等恶劣天气的问题，虽然还有结合了视频检测法和多端口压强检测法的方式，但是仍然没法对自行车长时间的动态微观参数进行推算分析，更无法对自行车群的交通特性进行分析，适用范围十分有限。

发明内容

本发明的发明目的是针对现有自行车检测的技术不足，提供一种基于激光扫描的自行车群定位检测装置。

本发明的另一目的在于，提供一种基于激光扫描的自行车群定位检测方法。

为了达到上述第一目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于激光扫描的自行车群定位检测装置，包括自行车检测杆、车载激光扫描检测单元、车载GPS定位单元及数据存储单元；自行车检测杆安装在自行车上，车载激光扫描检测单元和车载GPS定位单元一起安装在机动车车顶；当该装置开始检测时，安装车载激光扫描检测单元、车载GPS定位单元及数据存储单元的机动车在自行车群附近停止或匀速行驶，得到检测数据；通过将数据存储单元中的激光扫描检测数据与GPS定位数据融合，由处理系统对自行车群多个自行车进行检测和定位。

优选的，所述自行车检测杆安装在实验自行车上，接收来自实验机动车上激光扫描检测单元发出的激光扫描检测信号，并将激光扫描检测信号反射出去；

所述的车载激光扫描单元安装在实验机动车车顶，通过不断发射激光信号和接收自行车检测杆反射的信号以获得自行车空间位置数据；

所述的车载GPS定位单元安装在实验机动车车顶，得到实验机动车GPS空间位置数据；