本发明专利技术公开了基于毫米波雷达的车用无线充电装置周围生物体检测系统，包括无线充电装置外壳、多个毫米波雷达和上位机，毫米波雷达分布在无线充电装置外壳内部四周并与上位机相连，通过毫米波雷达采集无线充电装置周围生物体信息并进行处理，得到动态点云、静态点云和目标物信息，再传输至上位机进行处理并执行报警策略。本发明专利技术通过时空对齐和相似度计算将多个毫米波雷达感知的信息融合，得到的生物体信息更加准确，不仅提高感知范围，还降低误警率；在车辆周围划定物理围栏，通过生物体高度信息剔除车身抖动和开关后备箱对感知结果的干扰，增加系统报警准确性；结合生物体速度信息制定变时距报警策略，增加系统的反应时间，提高系统的预警性能。提高系统的预警性能。提高系统的预警性能。
【技术实现步骤摘要】
基于毫米波雷达的车用无线充电装置周围生物体检测系统
[0001]本专利技术属于移动目标感知
，具体涉及基于毫米波雷达的车用无线充电装置周围生物体检测系统。
技术介绍
[0002]近年来，世界范围内的汽车保有量不断攀升，能源短缺、环境污染和交通堵塞等问题进一步恶化。电动汽车凭借节能与环保的显著优势已成为未来汽车发展的主流方向。随着电动汽车市场的逐渐壮大，消费者对基础充电设施的需求也呈现指数级别的增长。由于有线充电方式对接口规格和充电线材有严格要求，时常造成不好的用户体验，电动汽车无线充电技术迎来了绝佳的发展机遇。
[0003]汽车无线充电方式为电磁感应式或无线电波式，因其传输功率较大，所以会对充电区域周围移动生物体造成一定的危害，无线充电装置周围生物体检测成为一种必要的安全保障措施。毫米波雷达凭借全天时、全天候检测能力受到了市场的青睐，然而将其用于无线充电装置周围移动生物体检测时，存在多传感器信息难以融合、车身抖动点云无法消除、预警策略过于简单等问题，毫米波雷达检测技术在无线充电场景下的应用需要改进和完善。
技术实现思路
[0004]为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供基于毫米波雷达的车用无线充电装置周围生物体检测系统。
[0005]为实现上述目的，达到上述技术效果，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种数据处理方法，包括以下步骤：
[0007]获取多个毫米波雷达数据，对多个毫米波雷达数据进行时间对齐、空间对齐及信息融合处理，随后进行车身抖动消除、报警范围划定，制定变时距预警策略，根据报警范围内是否存在检测目标选择是否报警。
[0008]基于毫米波雷达的车用无线充电装置周围生物体检测系统，包括执行如上所述的一种数据处理方法的上位机。
[0009]如上所述的基于毫米波雷达的车用无线充电装置周围生物体检测系统，还包括：
[0010]无线充电装置外壳；
[0011]多个毫米波雷达，分布在无线充电装置外壳四周，并安装在无线充电装置外壳内部；
[0012]所有所述毫米波雷达分别与上位机输入端相连，通过毫米波雷达采集无线充电装置周围生物体信息并进行处理，得到动态点云、静态点云和目标物信息，静态点云信息表示毫米波雷达检测到的静态生物体，目标物信息表示毫米波雷达检测到的动态生物体，毫米波雷达将动态点云、静态点云和目标物信息再传输至上位机进行数据处理并执行报警策略。
[0013]进一步的，所述毫米波雷达通过数据线与上位机电性连接。
[0014]进一步的，所述无线充电装置外壳长84cm、宽73cm、高12cm；所述毫米波雷达共设有5个，分别记为雷达1、雷达2、雷达3、雷达4、雷达5，型号为TI IWR6843；所述上位机型号为S32K144。
[0015]进一步的，所述上位机进行数据处理并执行报警策略的步骤包括：
[0016]1)多个毫米波雷达数据时间对齐
[0017]2)多个毫米波雷达数据空间对齐
[0018]3)多个毫米波雷达信息融合处理
[0019]4)车身抖动消除
[0020]5)报警范围划定
[0021]6)变时距预警策略制定
[0022]7)报警执行。
[0023]进一步的，步骤1)中，多个毫米波雷达时间对齐的步骤包括：
[0024]上位机控制串口对多个毫米波雷达的数据依次读取，每个毫米波雷达的读取时间为一个极短的固定值，读取完所有雷达感知到的信息后，近似认为这段时间内所有雷达的信息为同一时刻信息，完成时间对齐。
[0025]进一步的，步骤2)中，多个毫米波雷达空间对齐的步骤包括：
[0026]以无线充电装置外壳中心为原点建立全局坐标系，然后通过旋转和平移变换，将每个毫米波雷达基于自身局部坐标系感知到的生物体信息转换为全局坐标系下信息，实现多个毫米波雷达的空间对齐。
[0027]进一步的，步骤3)中，多个毫米波雷达信息融合处理的步骤包括：
[0028]在完成步骤1)至步骤2)的多个毫米波雷达信息时空对齐后，通过马氏距离对毫米波雷达感知重叠区域中被重复检测到的生物体信息进行相似度分析，实现静态点云融合和目标物融合：
[0029](1)静态生物体信息融合时使用的参数为静态点云在X、Y、Z方向上的坐标，马氏距离计算公式为：
[0030][0031]式中，α和β为重复检查区域内两个毫米波雷达静态点云坐标构成的矩阵，∑为α和β之间的协方差矩阵：
[0032]设定一个阈值，当计算得到的马氏距离小于该阈值时，认为两个毫米波雷达检测到的是同一个静态生物体，否则认为两个毫米波雷达检测到的不是同一个静态生物体；
[0033](2)动态生物体融合时使用的参数为目标物坐标X、Y、Z位置信息、目标物速度v以及速度的方向γ，马氏距离计算公式为：
[0034][0035]式中，η和ξ为重复检查区域内两个毫米波雷达检测到的目标物X、Y、Z位置信息、目标物速度v以及速度方向γ构成的矩阵，∑为η和ξ之间的协方差矩阵为：
[0036][0037]与静态生物体融合时相同，设定一个阈值，当计算得到的马氏距离小于阈值时，认为两个毫米波雷达检测到的是同一个动态生物体，否则认为两个毫米波雷达检测到的不是同一个动态生物体。
[0038]进一步的，步骤4)中，车身抖动消除的步骤包括：
[0039]以车底为基准向上设置物理围栏，摒除上下车及开关后备箱带来车身的振动，物理围栏的长和宽根据车辆的长和宽来确定，物理围栏底部的高度稍矮于车辆底盘高度；将静态生物体和动态生物体信息中Z轴坐标值与围栏底部高度进行比较，若静态生物体和动态生物体Z轴坐标高于围栏底部，则删去围栏内的所有静态生物体和动态生物体，保留物理围栏外的静态生物体和动态生物体。
[0040]进一步的，步骤5)中，报警范围划定的步骤包括：
[0041]以无线充电装置外壳为中心，分别向外延伸L1和L2的距离，L2大于L1，将延伸后L1包络和L2包络之间的区域设定为报警区域，L1与L2的长度可根据需求灵活调整。
[0042]进一步的，步骤6)中，变时距预警策略制定的步骤包括：
[0043]通过毫米波雷达读取到的动态生物体实时速度信息为基准构造投影线来预测动态生物体位置，投影线的长度与动态生物体移动速度呈指数级关系，投影线长度计算公式为：
[0044]L
obj
＝t
·
v
[0045]t＝k
·
v
[0046]L
obj
＝k
·
v2[0047]式中，L
obj
为投影线的长度，t为投影时间，v为动态生物体的速度，k为调整系数。
[0048]进一步的，步骤7)中，报警执行的步骤包括：
[0049]报警区域内有动态点云、静态生物体和动态生物体三类感知信息，其中，动态点云不触发报警机制，当静态生物体和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：获取多个毫米波雷达数据，对多个毫米波雷达数据进行时间对齐、空间对齐及信息融合处理，随后进行车身抖动消除、报警范围划定，制定变时距预警策略，根据报警范围内是否存在检测目标选择是否报警。2.基于毫米波雷达的车用无线充电装置周围生物体检测系统，其特征在于，包括执行权利要求1的一种数据处理方法的上位机。3.根据权利要求2所述的基于毫米波雷达的车用无线充电装置周围生物体检测系统，其特征在于，还包括：无线充电装置外壳；多个毫米波雷达，分布在无线充电装置外壳四周，并安装在无线充电装置外壳内部；所有所述毫米波雷达分别与上位机输入端相连，通过毫米波雷达采集无线充电装置周围生物体信息并进行处理，得到动态点云、静态点云和目标物信息，静态点云信息表示毫米波雷达检测到的静态生物体，目标物信息表示毫米波雷达检测到的动态生物体，毫米波雷达将动态点云、静态点云和目标物信息再传输至上位机进行数据处理并执行报警策略。4.根据权利要求3所述的基于毫米波雷达的车用无线充电装置周围生物体检测系统，其特征在于，所述毫米波雷达通过数据线与上位机电性连接。5.根据权利要求3所述的基于毫米波雷达的车用无线充电装置周围生物体检测系统，其特征在于，所述上位机进行数据处理并执行报警策略的步骤包括：1)多个毫米波雷达数据时间对齐2)多个毫米波雷达数据空间对齐3)多个毫米波雷达信息融合处理4)车身抖动消除5)报警范围划定6)变时距预警策略制定7)报警执行。6.根据权利要求5所述的基于毫米波雷达的车用无线充电装置周围生物体检测系统，其特征在于，步骤4)中，车身抖动消除的步骤包括：以车底为基准向上设置物理围栏，摒除上下车及开关后备箱带来车身的振动，物理围栏的长和宽根据车辆的长和宽来确定，物理围栏底部的高度稍矮于车辆底盘高度；将静态生物体和动态生物体信息中Z轴坐标值与围栏底部高度进行比较，若静态生物体和动态生物体Z轴坐标高于围栏底部，则删去围栏内的所有静态生物体和动态生物体，保留物理围栏外的静态生物体和动态生物体。...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋磊，陈松林，
申请(专利权)人：安洁无线科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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