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专利号: 202010454803X
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-07-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种面向智能电动汽车的即插即用软件平台,其特征在于,包括环境感知传感模块区、PnP软件平台及底层硬件平台;环境感知传感模块区的传感模块插入PnP软件平台,底层硬件平台为PnP软件平台提供计算与存储资源,实现功能PnP、服务PnP、通信PnP;

所述底层硬件平台包括域控制器以及数据中心,所述域控制器用于PnP软件平台的并行计算,包括摄像头畸变内参标定和各传感模块坐标矩阵外参标定、传感模块误差补偿以及环境感知传感模块信息融合;所述数据中心用于平台日志记录以及感知信息留档;

所述功能PnP,包括底层操作系统RT LINUX、AUTOSAR规范、驱动程序适配池,所述底层操作系统RT LINUX为一种可即时任务执行的实时操作系统;所述AUTOSAR规范指一种通用的汽车电子软件设计规范,用于行业内复杂软件系统的综合统一管理;所述驱动程序适配池提供多种类全系列环境感知传感模块的应用驱动程序,并适配PnP软件平台当前连接的传感模块,用于实现模块的自动识别以及后期与车体坐标系的主动标定;

所述服务PnP,为服务方与服务提供方的即时联系;所述服务方提供传感模块故障代码、新型工况下的服务需求及环境感知传感模块区生成的数据本地储存服务;所述服务提供方基于服务方提供系列服务,系列服务包括实时状态检测、在线升级及服务备份;

所述通信PnP包括标准命名适配池、协议转换适配池、通用接口适配池;所述标准命名适配池通过对传感模块统一命名可实现协同管理;所述协议转换适配池利用中间件实现不同协议之间的相互转化;所述通用接口适配池为不同环境感知传感模块与PnP软件平台的软连接通道,实现模块节点在感知网络的生成。

2.根据权利要求1所述的面向智能电动汽车的即插即用软件平台,其特征在于,还包括平台检测中心,平台检测中心对PnP软件平台进行全阶段状态检测与维护。

3.根据权利要求2所述的面向智能电动汽车的即插即用软件平台,其特征在于,所述全阶段包括初始阶段、运行阶段以及失效阶段;所述初始阶段指传感模块第一次接入PnP软件平台或拔插后再次接入的时间段,完成基础功能检查、内外参调校和信道检测;所述运行阶段指传感模块在进行正常环境感知时检测中心工作的时间段,完成功能复检、参数补偿和丢包率检查;所述失效阶段指在传感模块在工作异常或完全失效后的时间段,完成初始化、主动安全和用户提醒。

4.根据权利要求1所述的面向智能电动汽车的即插即用软件平台,其特征在于,所述自动识别,具体为:S1,在目标模块节点接入至即插即用软件平台后,域控制器在模块区内广播报文,搜索并记录报文经过的节点,并在得到各节点响应后更新感知网络节点图;

S2,确认更新后,目标节点利用更新后的节点网络发送基于目标节点基础参数的报文信息至域控制器,并在数据库存储记录;

S3,域控制器识别目标节点,并对目标节点实现复位操作。

5.根据权利要求1所述的面向智能电动汽车的即插即用软件平台,其特征在于,所述主动标定包括摄像头畸变内参标定和各传感模块坐标矩阵外参标定、传感模块误差补偿,所述误差补偿,包括传感模块实时坐标系较预设坐标系x、y、z方向误差偏移值dx、dy、dz,以及实时坐标系绕预设坐标系x、y、z轴旋转误差值dθ、 dω;基于坐标反算确定偏移值,具体如下:其中:[Xij,Yij,Zij]、[Xik,Yik,Zik]为当前补偿模块i在同一时刻采集的第j、k个有效目标坐标值。

6.根据权利要求1所述的面向智能电动汽车的即插即用软件平台,其特征在于,所述实时状态检测、在线升级及服务备份,具体如下:(1)在传感模块接入初始阶段,建立服务双方联系通道,实时上传功能、感知数据至服务提供方信息中心,便于状态管理及紧急通知释放;

(2)平台检测中心在对异常数据进行故障评估及漏洞检测,适时推送修复版本至PnP软件平台在线升级;

(3)除本地数据库存储外,服务提供方提供云存储服务,保证数据安全并为特殊情况下的场景还原提供支撑。

7.根据权利要求1所述的面向智能电动汽车的即插即用软件平台,其特征在于,所述环境感知传感模块信息融合,具体为:S1,传感模块在被自动识别及主动标定基础上,根据其功能特性对环境目标分别进行探测与定位,并经过时空校准后与既有模块融合为最终定位点:其中,ei、ej、ek分别为3类雷达经卡尔曼滤波后的协方差矩阵 ,其中

m、n、p为

3类雷达参与识别定位的传感模块数; 为3类

雷达中第i、j、k个模块输出定位点;

S2,定位完成后,域控制器综合摄像头识别信息与定位点坐标,将3D道路信息投影到2D图像中进行判断并分类;

S3,利用目标跟踪算法对范围内标记目标持续跟踪,并输出行车信息。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的面向智能电动汽车的即插即用软件平台的检测方法,其特征在于,包括初始、运行、失效三个阶段;具体为:S1,PnP软件平台对各环境感知传感模块状态进行实时感知,判断模块所处阶段期并记录,包括初始阶段、运行阶段、失效阶段;

S2,针对三种阶段,PnP软件平台实施差异化的检测方法;

S3,若确定功能正常后,PnP软件平台根据传感模块在当前车体坐标系下的坐标位置与投射方位,实现即插传感模块与智能电动汽车的主动标定,包括内参及外参求解;若检测为摄像头模块时,平台需完成畸变校正;

S4,标定完成后,在初始阶段,PnP软件平台寻找异常节点并对其通信信道检测并修复;

在运行阶段,域控制器需周期性侦测节点之间报文的丢包率,基于不同阈值定义风险等级及制定相应响应方案;

S5,若遇紧急情况,PnP软件平台实行类似丢包率过高的紧急策略,在适当时机介入并触发人工驾驶模式,再与特定ADAS协同管理,同时平台将故障信息推送至驾乘人员及远程终端。

9.根据权利要求8所述的面向智能电动汽车的即插即用软件平台的检测方法,其特征在于,所述差异化的检测方法,具体为:初始阶段:对于首次接入的传感模块,平台需完成对模块功能的全面性检查并记录存档;

运行阶段:智能电动汽车正常工作时,环境感知传感模块将持续频繁地进行车辆周边环境感知与信息交互,PnP软件平台周期性地对模块主要功能参数进行复检,包括探测有效率和相对精度比;所述探测有效率 其中PPi表示为第i个传感模块单位时间探测总数, 表示为同一单位时间除第i个传感模块外、n个传感模块在相同区域的平均探测数;所述相对精度比 其中CAi表示为第i个传感模块当前精度值,PAi表示为第i个传感模块出厂预设精度值;

失效阶段:当环境感知传感模块处在异常状态或失效状态,PnP软件平台即时完成该模块的初始化,并评估其当前状态的好坏及确定下一步的动作决策。

10.根据权利要求8所述的面向智能电动汽车的即插即用软件平台的检测方法,其特征在于,所述基于不同阈值定义风险等级及制定相应响应方案,具体为:当丢包率在[0,0.1%]时,风险等级较低,PnP软件平台可忽略此影响,并持续监控;

当丢包率处于(0.1%,10%]时,风险等级适中,在服务网络中实现段节点扫描并筛选出故障节点与网段,由域控制器发起修复;

当丢包率在(10%,100%]时,风险等级过高,PnP软件平台发送预警信息经整车控制器至车内提醒装置,并在得到用户反馈后选择退出自动驾驶模式;若无任何反馈,域控制器基于不同驾驶场景协调相应ADAS实现紧急换道以及制动泊车,同时将故障信息本地存储并报备至整车供应商或信息中心等待处理。