[发明专利]一种基于车路协同的智能巡视系统及其构建方法

说明书

本发明公开了一种基于车路协同的智能巡视系统及其构建方法，通过建设在路边的路侧装置，获取检测范围内的环境信息及路面行人与非机动车的位置信息，将这些信息通过4G等有线或无线通信方式传输至中央处理设备，中央处理设备接收到路侧设备检测到的信息后，对这些数据进行处理和融合，然后通过内置的4G等有线或无线通信反馈给巡视区域内的智能巡视机器人，提供所巡视路径周边的环境信息，为智能巡视机器人的视觉盲区提供障碍物信息，实现多台智能巡视机器人对路侧装置检测到的信息的共享。智能巡视机器人根据这些信息感知周围环境，在沿着巡视路径行进的过程中，获取巡视信息并传送到中央处理设备，用于安防人员的观察。

技术领域

本发明属于机器人智能控制及智能交通领域，将智能控制技术和智能交通与巡视机器人相结合，实现智能巡视机器人的自主巡视，特别是涉及一种基于车路协同的智能巡视系统及其构建方法。

背景技术

智能移动机器人是机器人研究领域的一个重要分支，主要研究方向集中在信息采集，导航定位，路径规划等方面。目前已有的智能巡视机器人，自身携带众多传感器，且可靠性较低，成本较高。智能巡视机器人在对采集到的数据进行处理时，大多依靠机器人自身，这样加就会大智能巡视机器人的运行负担，导致智能巡视机器人采集到信息的准确性和实时性较差。并且当前的智能巡视机器人多为基于GPS的定位终端系统，但是GPS信号的覆盖范围有限，无法在室内、隧道或高大建筑物附近保证稳定的通信连接。而且现有的智能巡视机器人不能检测到位于盲区的环境信息，特别是一些复杂路口的非机动车辆、行人的位置信息以及它们的状态。

发明内容

针对上述现有技术中描述的不足，本发明提供一种基于车路协同的智能巡视系统及其构建方法。本发明充分利用车路协同的技术优势，提高鲁棒性，降低成本，并且在中央处理设备进行数据处理，提高了智能巡视机器人的运行效率，同时为智能巡视机器人的盲区提供障碍物信息，实现多台智能巡视机器人间的信息共享，使智能巡视机器人更安全、高效、有序地完成巡视任务。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于车路协同的智能巡视系统，包括中央处理设备、路侧设备和智能巡视机器人，所述路侧设备包括激光检测传感器，通信单元，视觉传感器、温湿度传感器和雨量传感器；所述激光检测传感器用于获取交叉口路和弯道上的行人及非机动车位置信息，填补智能巡视机器人的检测盲区信息；所述通信单元包括DSRC通信模块和4G通信模块/无线通信模块；DSRC通信模块用于智能巡视机器人与路侧设备之间的信息交互；4G通信模块/无线通信模块用于路侧设备和中央处理设备之间的信息交互；所述视觉传感器包括安装在路侧设备上的视频摄像机，用于获取检测范围的动态环境信息和路面图像的纹理特征；所述温湿度传感器用于得到巡视环境中天气温湿度信息，所述雨量传感器用于得到巡视环境中降雨量的信息。

中央处理设备包括信息融合处理器、显示设备、4G通信模块/无线通信模块；所述信息融合处理器用于对路侧设备检测所得的信息进行处理、融合；所述显示设备用于将智能巡视机器人和路侧设备得到的信息反馈给安防人员；所述信息包括智能巡视机器人的巡视检测信息和路侧设备的工作状况信息，使安防人员能够实时获得智能巡视机器人的巡视环境信息，了解路侧设备的工作情况，以便及时检修；4G通信模块/无线通信模块，用于将经过信息融合处理器处理后的信息反馈给智能巡视机器人，指导智能巡视机器人自主驾驶和完成巡视任务。

智能巡视机器人上安装有毫米波雷达、温度传感器、气体成份传感器、浓度传感器、红外摄像机；所述毫米波雷达用于智能巡视机器人巡视过程对障碍物的测距，在遭遇大雾、雨雪恶劣天气时，智能巡视机器人仍可顺利工作；所述温度传感器用于获取巡视区域内的温度，气体成份传感器用于获取巡视区域内气体的组成成份，浓度传感器用于获取巡视区域内的气体浓度，便于智能巡视机器人检测小型火灾及危险区域内的有毒气体；红外摄像机用于及时检测巡视路径上的凹障碍物，同时使智能巡视机器人具备夜间工作的能力。