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专利号: 2025100237994
申请人: 潍坊市宏顺祥机械配套有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种新能源汽车车位安全预警系统,其特征在于,包括:环境感知单元(1),所述环境感知单元(1)实时采集车位周围环境数据;

定位与导航单元(2),所述定位与导航单元(2)基于周围环境数据获取车辆和车位的相对位置及动态信息;

数据处理与分析单元(3),所述数据处理与分析单元(3)对定位与导航单元(2)获取的信息进行分析,所述数据处理与分析单元(3)基于周边环境模型分析车辆在车位周围所处的异常状态;

决策与警示单元(4),所述决策与警示单元(4)根据分析结果进行风险评估并触发预警机制;

所述数据处理与分析单元(3)包括数据融合处理模块(31)和智能算法模块(32);

其中,所述数据融合处理模块(31)整合定位与导航单元(2)输出的车辆与车位的相对位置 、车位的相对位置 、车辆动态信息和环境数据,形成周边环境模型;

所述智能算法模块(32)基于周边环境模型分析车辆在车位周围所处的异常状态;

所述智能算法模块(32)基于周边环境模型通过支持向量机模型分析车辆在车位周围所处的异常状态,包括以下步骤:S3.1、将建立的周边环境模型作为输入特征,将输入特征作为数据集;

S3.2、使用数据集来训练支持向量机模型,并使用核函数调整支持向量机模型的超参数;

S3.3、使用训练好的支持向量机模型对实时采集的车位周围环境数据进行分析;

S3.4、根据支持向量机的输出,得到车辆与车位周围环境的异常状态评估值;

所述S3.2中的,核函数为:

其中, 表示车辆与车位之间的距离; 表示车辆的状态特征向量; 表示车位的状态特征向量;表示核函数中的尺度参数;

针对坡道停车环境对车辆姿态影响,对核函数进行优化:;

其中, 表示优化后车辆与车位之间的距离; 表示地形适应性函数; 表示车辆姿态函数; 表示坡道角度; 表示车辆的俯仰角度;表示调节地形对核函数影响强度的权重系数;表示控制俯仰角度对核函数影响的权重系数。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车车位安全预警系统,其特征在于:所述车位周围环境数据包括车位的标线位置 , 、车位的绝对位置, 。

3.根据权利要求2所述的新能源汽车车位安全预警系统,其特征在于:所述定位与导航单元(2)基于周围环境数据获取车辆和车位的相对位置及动态信息,包括以下步骤:S1.1、对采集的车位周围环境数据进行预处理,并通过传感器采集环境信息点的原始坐标 ;

S1.2、基于车辆的自身定位传感器和环境数据,基于原始坐标 确定车辆的当前绝对位置 ,和姿态角 , ,其中, 表示车辆在 方向上的速度分量, 表示车辆在 方向上的速度分量;

S1.3、计算车位的标线位置和车辆当前绝对位置 的相对位置 :;

S1.4、通过车辆的传感器数据计算得到车辆的速度 和加速度 ;

S1.5、基于车位的绝对位置 ,计算车辆与车位的相对位置 :。

4.根据权利要求1所述的新能源汽车车位安全预警系统,其特征在于:所述数据融合处理模块(31)整合定位与导航单元(2)输出的车辆与车位的相对位置 、车位的相对位置、车辆动态信息和环境数据,形成周边环境模型,包括以下步骤:S2.1、对输入的车辆与车位的相对位置 、车位的相对位置 、车辆动态信息和环境数据进行基础处理;

S2.2、将传感器数据转换到统一的坐标系 : ,其中 表示旋转矩阵,表示平移向量;

S2.3、对同一目标的检测结果通过加权平均进行融合:S2.4、基于融合后的数据建立周边环境模型。

5.根据权利要求4所述的新能源汽车车位安全预警系统,其特征在于:所述S2.4中,基于融合后的数据建立周边环境模型,包括以下步骤:S2.41、构建车辆位置模型 ;

S2.42、构建车辆方向模型 : ,其中,表示车辆的角速度;

S2.43、构建车辆和车位的相对位置模型: ,其中, 表示车位的绝对位置;

S2.44、整合上述模型形成周边环境模型。

6.根据权利要求5所述的新能源汽车车位安全预警系统,其特征在于:所述S2.44中,周边环境模型为:;

其中, 表示周边环境异常评估模型; 表示车辆与车位在时间 的相对速度差; 表示相对位置的权重系数; 表示车辆航向角的权重系数; 表示相对位置的权重系数; 表示代表车辆的航向角与车位的几何关系;

针对车辆的运动轨迹以及车辆与车位的相对角度,对周边环境模型进行优化:;

其中, 表示优化后周边环境异常评估模型; 表示相对角速度变化;

表示相对角速度变化的权重系数;

在优化后的周边环境模型中引入车辆的未来运动轨迹预测模型:;

其中, 表示引入车辆的未来运动轨迹预测模型后周边环境异常评估模型;

表示车辆运动轨迹预测模型。

7.根据权利要求1所述的新能源汽车车位安全预警系统,其特征在于:所述决策与警示单元(4)根据分析结果进行风险评估并触发预警机制,包括以下步骤:S4.1、接收来自数据处理与分析单元(3)的异常评估结果;

S4.2、设定中风险、高风险的等级来判断车位周围环境是否存在安全隐患低风险;

S4.3、在车位周围环境存在中风险时触发警告提醒,存在高风险时触发紧急预警。