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专利号: 2023111485170
申请人: 深圳市哲思特科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 一般车辆
更新日期:2025-01-21
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于智能物联的新能源汽车安全行驶方法,其特征在于,应用于一种基于智能物联的新能源汽车安全行驶系统,所述新能源汽车安全行驶系统包括云服务器、物联网服务器、智能物联网终端、第一新能源汽车;所述第一新能源汽车包括轮胎监测系统、底盘监测系统、电池监测系统、环境监测系统、驾乘人员监测系统;

所述轮胎监测系统对所述第一新能源汽车进行监测得到第一轮胎数据;

所述底盘监测系统对所述第一新能源汽车进行监测得到第一底盘数据;

所述电池监测系统获取所述第一新能源汽车的第一电池数据;

所述环境监测系统获取所述第一新能源汽车的第一环境数据;

所述驾乘人员监测系统获取所述第一新能源汽车的第一驾乘人员数据;

所述物联网服务器获取所述第一新能源汽车的第一当前位置信息、第一行驶数据、第一行程数据;

根据所述第一当前位置信息确定符合第一预设条件的第二新能源汽车,并获取所述第二新能源汽车的第二轮胎数据、第二底盘数据、第二电池数据、第二环境数据、第二驾乘人员数据、第二当前位置信息、第二行驶数据、第二行程数据;

根据所述第一轮胎数据、所述第一底盘数据、所述第一电池数据、所述第一环境数据、所述第一驾乘人员数据、所述第一当前位置信息、所述第一行驶数据、所述第一行程数据,和所述第二轮胎数据、所述第二底盘数据、所述第二电池数据、所述第二环境数据、所述第二驾乘人员数据、所述第二当前位置信息、所述第二行驶数据、所述第二行程数据,生成第一安全行驶控制方案,具体包括:所述物联网服务器根据所述第一轮胎数据、所述第一底盘数据、所述第一电池数据、所述第一环境数据、所述第一驾乘人员数据、所述第一当前位置信息、所述第一行驶数据、所述第一行程数据生成所述第一新能源汽车的初始安全行驶控制方案,具体是:对所述第一轮胎数据、所述第一底盘数据、所述第一电池数据、所述第一环境数据、所述第一驾乘人员数据、所述第一当前位置信息、所述第一行驶数据、所述第一行程数据进行格式、范围及冗余校验,剔除无效或异常数据;根据汽车安全标准提取轮胎、底盘、电池的安全工作范围及环境适应限值,作为生成控制方案的安全约束条件;评估所述第一轮胎数据、第一底盘数据、第一电池数据和所述第一行驶数据反映的汽车部件的实时工作状态和性能,得到判断是否超出安全约束条件对应的范围的状态评估结果,超出则增加相应控制措施;分析所述第一环境数据对行驶安全的影响,得到环境影响分析数据;根据所述第一驾乘人员数据和所述第一行程数据得到预期通过路段数据,并通过所述物联网服务器得到通过预期通过路段需要满足的行驶状态要求;根据所述状态评估结果、所述安全约束条件、所述环境影响分析数据和所述行驶状态要求综合确定行驶速度、制动参数、转向参数、能量输出这些维度的控制数值范围,并考虑驾驶人员的操控特性进行修正,生成初始安全行驶控制方案;

所述物联网服务器根据所述第二轮胎数据、所述第二底盘数据、所述第二电池数据、所述第二环境数据、所述第二驾乘人员数据、所述第二当前位置信息、所述第二行驶数据、所述第二行程数据,生成所述第二新能源汽车对所述第一新能源汽车的第一影响数据,具体是:根据所述第二新能源汽车的所述第二当前位置信息和所述第一新能源汽车的所述第一当前位置信息,分析两车的相对位置关系,判断是否存在潜在的碰撞危险或是否会影响所述第一新能源汽车的正常行驶;将所述第二轮胎数据、所述第二底盘数据和所述第二电池数据与所述第一新能源汽车的状况进行比较,判断所述第二新能源汽车的技术状态或控制参数是否可能对所述第一新能源汽车产生不利影响;分析所述第二新能源汽车所在位置的所述第二环境数据,判断路面情况、天气状况或交通状况是否会引起事故或影响到周边车辆;根据所述第二驾乘人员数据评估所述第二新能源汽车的驾驶员的驾驶能力、经验与习惯,评估其操作稳定性和应变能力;实时监测所述第二新能源汽车的所述第二行驶数据和所述第二行程数据,判断所述第二新能源汽车的动态运动状态是否超出安全范围,是否可能会对周边车辆正常行驶产生干扰或威胁;根据上述分析结果,利用预先训练好的新能源汽车动力学模型和事故概率模型,预测所述第二新能源汽车对所述第一新能源汽车产生的潜在影响程度,得到所述第一影响数据;

所述物联网服务器根据所述第一影响数据对所述初始安全行驶控制方案进行修改,得到所述第一安全行驶控制方案;

将所述第一安全行驶控制方案发送至所述第一新能源汽车;

其中,所述轮胎监测系统包括设置于所述第一新能源汽车的每个轮胎轮眉处的多个第一摄像装置;所述轮胎监测系统对所述第一新能源汽车进行监测得到第一轮胎数据的步骤,包括:获取所述第一摄像装置的第一属性数据;

根据所述第一属性数据得到所述第一摄像装置支持的第一拍摄频率范围;

根据预设的拍摄频率与轮胎线速度间的第一关联关系,建立所述第一拍摄频率范围中各个第一拍摄频率与所述第一新能源汽车的车速间的第二关联关系;

判断是否需要启动所述第一摄像装置的监测操作;

若是,则获取所述第一新能源汽车的第一当前车速;

根据所述第二关联关系判断所述第一当前车速是否满足所述第一拍摄频率范围;

若是,则启动所述第一摄像装置的监测操作,得到第一轮胎图像数据;

将所述第一轮胎图像数据作为所述第一轮胎数据。

2.根据权利要求1所述的基于智能物联的新能源汽车安全行驶方法,其特征在于,所述底盘监测系统包括设置于底盘的多个振动传感器、超声波传感器、激光扫描装置、红外热像仪、第二摄像装置;设置于底盘的左右两侧的倾斜传感器和设置于底盘关键部位的应变片上的应变传感器;

所述底盘监测系统对所述第一新能源汽车进行监测得到第一底盘数据的步骤,包括:通过所述振动传感器检测底盘部件的振动状态得到第一振动数据;

通过所述倾斜传感器监测底盘的倾斜状态得到第一倾斜角度;

通过所述应变传感器测量底盘部件得到各部件的第一应变值;

通过所述超声波传感器发出超声波通过底盘部件得到第一超声波检测数据;

通过所述激光扫描装置使用激光线扫描底盘表面得到第一激光扫描图像数据;

通过所述红外热像仪扫描底盘高温部位得到第一底盘温度数据;

通过所述第二摄像装置采集底盘静态图像得到第一底盘图像数据。

3.根据权利要求2所述的基于智能物联的新能源汽车安全行驶方法,其特征在于,所述通过所述第二摄像装置采集底盘静态图像得到第一底盘图像数据的步骤,包括:根据所述第一新能源汽车的第一三维模型确定可以拍摄到底盘表面和连接部位的第二底盘拍摄位;

在所述第二底盘拍摄位安装所述第二摄像装置;

按预设拍摄规则控制所述第二摄像装置采集底盘静态图像,得到底盘图像数据;

对所述底盘图像数据进行去噪、平滑、边缘检测的预处理,得到所述第一底盘图像数据。

4.根据权利要求3所述的基于智能物联的新能源汽车安全行驶方法,其特征在于,还包括对所述第一底盘图像数据进行图像配准以判断底盘形状是否发生明显变形的步骤,具体是:从所述第一底盘图像数据中提取出第一序列图像数据;

从所述第一序列图像数据中选择两个或多个图像作为参考图像,对其余图像进行配准操作得到第二序列图像数据;

对所述第二序列图像数据使用立体匹配算法生成第一点云数据以得到底盘表面多个三维点的空间坐标;

获取所述第一新能源汽车的底盘基准三维模型;

将所述第一点云数据按空间位置划分到与所述底盘基准三维模型上相对应的第一比对部位;

计算所述第一点云数据中所有第一三维点到对应的所述底盘基准三维模型表面的之间的所述第一比对部位的第一正交距离;

从所述第一三维点中选择所述第一正交距离大于第一预设正交距离的三维点作为第一离群三维点;

统计所述第一离群三维点的第一占比值,当所述第一占比值比大于第一预设占比值,确定所述第一新能源汽车的底盘局部形状发生明显变形;

根据所述第一点云数据确定点云较密集的第一区域,并计算所述第一区域的第一曲面法线和第一曲率;

将所述第一曲面法线和所述第一曲率与所述底盘基准三维模型上对应区域的第一标准曲面法线和第一标准曲率相比得到第一差值;

当所述第一差值大于第一预设差值时,确定所述第一区域对应的底盘局部形状发生明显变形;

计算所有所述第一点云数据的重心与所述底盘基准三维模型上重心之间的第二差值;

当所述第二差值大于第二预设差值时,确定所述第一新能源汽车的底盘整体发生明显变形;

输出检测到的所述第一新能源汽车的底盘的局部或整体变形的图像位置、程度数据以为维修部位和程度的判断提供依据。

5.一种基于智能物联的新能源汽车安全行驶系统,其特征在于,包括:云服务器、物联网服务器、智能物联网终端、第一新能源汽车;所述第一新能源汽车包括轮胎监测系统、底盘监测系统、电池监测系统、环境监测系统、驾乘人员监测系统;其中,所述轮胎监测系统被配置为:对所述第一新能源汽车进行监测得到第一轮胎数据;

所述底盘监测系统被配置为:对所述第一新能源汽车进行监测得到第一底盘数据;

所述电池监测系统被配置为:获取所述第一新能源汽车的第一电池数据;

所述环境监测系统被配置为:获取所述第一新能源汽车的第一环境数据;

所述驾乘人员监测系统被配置为:获取所述第一新能源汽车的第一驾乘人员数据;

所述物联网服务器被配置为:

获取所述第一新能源汽车的第一当前位置信息、第一行驶数据、第一行程数据;

根据所述第一当前位置信息确定符合第一预设条件的第二新能源汽车,并获取所述第二新能源汽车的第二轮胎数据、第二底盘数据、第二电池数据、第二环境数据、第二驾乘人员数据、第二当前位置信息、第二行驶数据、第二行程数据;

根据所述第一轮胎数据、所述第一底盘数据、所述第一电池数据、所述第一环境数据、所述第一驾乘人员数据、所述第一当前位置信息、所述第一行驶数据、所述第一行程数据,和所述第二轮胎数据、所述第二底盘数据、所述第二电池数据、所述第二环境数据、所述第二驾乘人员数据、所述第二当前位置信息、所述第二行驶数据、所述第二行程数据,生成第一安全行驶控制方案,具体包括:所述物联网服务器根据所述第一轮胎数据、所述第一底盘数据、所述第一电池数据、所述第一环境数据、所述第一驾乘人员数据、所述第一当前位置信息、所述第一行驶数据、所述第一行程数据生成所述第一新能源汽车的初始安全行驶控制方案,具体是:对所述第一轮胎数据、所述第一底盘数据、所述第一电池数据、所述第一环境数据、所述第一驾乘人员数据、所述第一当前位置信息、所述第一行驶数据、所述第一行程数据进行格式、范围及冗余校验,剔除无效或异常数据;根据汽车安全标准提取轮胎、底盘、电池的安全工作范围及环境适应限值,作为生成控制方案的安全约束条件;评估所述第一轮胎数据、第一底盘数据、第一电池数据和所述第一行驶数据反映的汽车部件的实时工作状态和性能,得到判断是否超出安全约束条件对应的范围的状态评估结果,超出则增加相应控制措施;分析所述第一环境数据对行驶安全的影响,得到环境影响分析数据;根据所述第一驾乘人员数据和所述第一行程数据得到预期通过路段数据,并通过所述物联网服务器得到通过预期通过路段需要满足的行驶状态要求;根据所述状态评估结果、所述安全约束条件、所述环境影响分析数据和所述行驶状态要求综合确定行驶速度、制动参数、转向参数、能量输出这些维度的控制数值范围,并考虑驾驶人员的操控特性进行修正,生成初始安全行驶控制方案;

所述物联网服务器根据所述第二轮胎数据、所述第二底盘数据、所述第二电池数据、所述第二环境数据、所述第二驾乘人员数据、所述第二当前位置信息、所述第二行驶数据、所述第二行程数据,生成所述第二新能源汽车对所述第一新能源汽车的第一影响数据,具体是:根据所述第二新能源汽车的所述第二当前位置信息和所述第一新能源汽车的所述第一当前位置信息,分析两车的相对位置关系,判断是否存在潜在的碰撞危险或是否会影响所述第一新能源汽车的正常行驶;将所述第二轮胎数据、所述第二底盘数据和所述第二电池数据与所述第一新能源汽车的状况进行比较,判断所述第二新能源汽车的技术状态或控制参数是否可能对所述第一新能源汽车产生不利影响;分析所述第二新能源汽车所在位置的所述第二环境数据,判断路面情况、天气状况或交通状况是否会引起事故或影响到周边车辆;根据所述第二驾乘人员数据评估所述第二新能源汽车的驾驶员的驾驶能力、经验与习惯,评估其操作稳定性和应变能力;实时监测所述第二新能源汽车的所述第二行驶数据和所述第二行程数据,判断所述第二新能源汽车的动态运动状态是否超出安全范围,是否可能会对周边车辆正常行驶产生干扰或威胁;根据上述分析结果,利用预先训练好的新能源汽车动力学模型和事故概率模型,预测所述第二新能源汽车对所述第一新能源汽车产生的潜在影响程度,得到所述第一影响数据;

所述物联网服务器根据所述第一影响数据对所述初始安全行驶控制方案进行修改,得到所述第一安全行驶控制方案;

将所述第一安全行驶控制方案发送至所述第一新能源汽车;

其中,所述轮胎监测系统包括设置于所述第一新能源汽车的每个轮胎轮眉处的多个第一摄像装置;所述对所述第一新能源汽车进行监测得到第一轮胎数据的步骤,所述轮胎监测系统被配置为:获取所述第一摄像装置的第一属性数据;

根据所述第一属性数据得到所述第一摄像装置支持的第一拍摄频率范围;

根据预设的拍摄频率与轮胎线速度间的第一关联关系,建立所述第一拍摄频率范围中各个第一拍摄频率与所述第一新能源汽车的车速间的第二关联关系;

判断是否需要启动所述第一摄像装置的监测操作;

若是,则获取所述第一新能源汽车的第一当前车速;

根据所述第二关联关系判断所述第一当前车速是否满足所述第一拍摄频率范围;

若是,则启动所述第一摄像装置的监测操作,得到第一轮胎图像数据;

将所述第一轮胎图像数据作为所述第一轮胎数据。

6.根据权利要求5所述的基于智能物联的新能源汽车安全行驶系统,其特征在于,所述底盘监测系统包括:设置于底盘的多个振动传感器、超声波传感器、激光扫描装置、红外热像仪、第二摄像装置;设置于底盘的左右两侧的倾斜传感器和设置于底盘关键部位的应变片上的应变传感器;

所述对所述第一新能源汽车进行监测得到第一底盘数据的步骤中,所述底盘监测系统被配置为:通过所述振动传感器检测底盘部件的振动状态得到第一振动数据;

通过所述倾斜传感器监测底盘的倾斜状态得到第一倾斜角度;

通过所述应变传感器测量底盘部件得到各部件的第一应变值;

通过所述超声波传感器发出超声波通过底盘部件得到第一超声波检测数据;

通过所述激光扫描装置使用激光线扫描底盘表面得到第一激光扫描图像数据;

通过所述红外热像仪扫描底盘高温部位得到第一底盘温度数据;

通过所述第二摄像装置采集底盘静态图像得到第一底盘图像数据。

7.根据权利要求6所述的基于智能物联的新能源汽车安全行驶系统,其特征在于,所述通过所述第二摄像装置采集底盘静态图像得到第一底盘图像数据的步骤,所述底盘监测系统被配置为:根据所述第一新能源汽车的第一三维模型确定可以拍摄到底盘表面和连接部位的第二底盘拍摄位;

在所述第二底盘拍摄位安装所述第二摄像装置;

按预设拍摄规则控制所述第二摄像装置采集底盘静态图像,得到底盘图像数据;

对所述底盘图像数据进行去噪、平滑、边缘检测的预处理,得到所述第一底盘图像数据。

8.根据权利要求7所述的基于智能物联的新能源汽车安全行驶系统,其特征在于,所述物联网服务还被配置为:对所述第一底盘图像数据进行图像配准以判断底盘形状是否发生明显变形,具体是:从所述第一底盘图像数据中提取出第一序列图像数据;

从所述第一序列图像数据中选择两个或多个图像作为参考图像,对其余图像进行配准操作得到第二序列图像数据;

对所述第二序列图像数据使用立体匹配算法生成第一点云数据以得到底盘表面多个三维点的空间坐标;

获取所述第一新能源汽车的底盘基准三维模型;

将所述第一点云数据按空间位置划分到与所述底盘基准三维模型上相对应的第一比对部位;

计算所述第一点云数据中所有第一三维点到对应的所述底盘基准三维模型表面的之间的所述第一比对部位的第一正交距离;

从所述第一三维点中选择所述第一正交距离大于第一预设正交距离的三维点作为第一离群三维点;

统计所述第一离群三维点的第一占比值,当所述第一占比值比大于第一预设占比值,确定所述第一新能源汽车的底盘局部形状发生明显变形;

根据所述第一点云数据确定点云较密集的第一区域,并计算所述第一区域的第一曲面法线和第一曲率;

将所述第一曲面法线和所述第一曲率与所述底盘基准三维模型上对应区域的第一标准曲面法线和第一标准曲率相比得到第一差值;

当所述第一差值大于第一预设差值时,确定所述第一区域对应的底盘局部形状发生明显变形;

计算所有所述第一点云数据的重心与所述底盘基准三维模型上重心之间的第二差值;

当所述第二差值大于第二预设差值时,确定所述第一新能源汽车的底盘整体发生明显变形;

输出检测到的所述第一新能源汽车的底盘的局部或整体变形的图像位置、程度数据以为维修部位和程度的判断提供依据。