[发明专利]一种基于环境感知的车辆安全行驶警示系统

权利要求书

1.一种基于环境感知的车辆安全行驶警示系统，其特征在于，所述系统包括接入车辆CAN总线的总控制单元，以及分别安装在车辆的各个车轮处的环境感知装置；每个环境感知装置分别包括射频充电单元、车轮控制单元、胎内充电线圈、胎内射频单元和传感单元，所述车轮控制单元内置电容用于供电，所述射频充电单元安装在车架上位于对应车轮的上方，所述胎内充电线圈和所述胎内射频单元分别安装在对应车轮的车胎内，所述胎内充电线圈连接所述车轮控制单元供电，所述胎内射频单元连接所述车轮控制单元进行数据交互，所述传感单元连接所述车轮控制单元并上传感知到的行驶状态数据；

四个环境感知装置中的射频充电单元均连接所述总控制单元，在车辆行驶过程中，对于每个环境感知装置：当胎内充电线圈随着所在车轮转动至相应的射频充电单元下方时，所述胎内充电线圈与射频充电单元进行供电交互并储存在所述车轮控制单元内置的电容中；当胎内射频单元随着所在车轮转动至相应的射频充电单元下方时，所述胎内射频单元与射频充电单元进行数据交互，将车轮控制单元通过传感单元获取到的行驶状态数据传输给射频充电单元；

各个射频充电单元将获取到的行驶状态数据传输给所述总控制单元，所述总控制单元基于各个环境感知装置获取到的行驶状态数据检测到车辆行驶环境异常时，发出相应的警示信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述总控制单元基于各个环境感知装置获取到的行驶状态数据确定存在车辆打滑、当前行驶道路的路面状态异常以及当前行驶道路属于预定地形中的至少一种时，确定车辆行驶环境异常。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述总控制单元通过所有环境感知装置获取到的行驶状态数据包括：由传感单元中的陀螺仪检测到的姿态数据，所述姿态数据包括以驾驶员目视前方为正X轴、驾驶员目视前方右侧方向为正Y轴、垂直水平地面向上为正Z轴的三轴数据；

所述总控制单元基于各个环境感知装置的姿态数据确定对应车轮的偏航角，每个车轮的偏航角是由对应的车轮上的陀螺仪检测到的姿态数据经过四元数转换成角度数据后得到的、以Z轴为中心在XY平面旋转的角度；当确定四个车轮的偏航角在预定误差范围内，且四个车轮的姿态数据在Y轴方向上同时增大或同时减小时，确定存在车辆打滑。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述总控制单元通过所有环境感知装置获取到的行驶状态数据还包括：由传感单元中的声音传感器检测到的噪声数据、由传感单元中的湿度传感器检测到的湿度数据、以及由传感单元中的温度传感器检测到的温度数据，则当确定车辆打滑时：

当湿度数据增大或噪声数据减小时，确定车辆为积水打滑；当温度数据低于温度阈值时，确定车辆为冰面打滑。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述总控制单元通过所有环境感知装置获取到的行驶状态数据包括：由传感单元中的应变片获取到的车胎受力数据，应变片安装在对应车轮的胎面上；

则所述总控制单元检测到四个环境感知装置感应到的车胎受力数据超出误差范围时，确定当前行驶道路的路面状态异常，路面状态异常包括路面损坏和/或路面宽度小于单个车轮胎面。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当前行驶道路的预定地形包括积水地形，则所述总控制单元通过所有环境感知装置获取到的行驶状态数据包括：由传感单元中的声音传感器检测到的噪声数据，以及由传感单元中的湿度传感器检测到的湿度数据；

则所述总控制单元检测到噪声数据下降且湿度数据上升时，确定当前行驶道路属于积水地形。