CN109334600B - 一种安全***控制装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例公开一种安全***控制装置及控制方法，属于汽车碰撞安全领域，能够提高车辆碰撞安全***工作的有效性。所述安全***控制装置包括信息采集模块和中央处理器，所述中央处理器包括计算模块和碰撞判断模块；其中，所述信息采集模块，用于采集车辆状态信息，所述车辆状态信息包括加速度信息和车辆载重信息；所述计算模块，用于对车辆状态信息进行分析计算，得出分析结果；所述碰撞判断模块，用于根据所述分析结果判断车辆是否发生碰撞。本发明适用于汽车发生碰撞时的安全防护。

Description

一种安全***控制装置及控制方法
技术领域
本发明涉及汽车碰撞安全领域，尤其涉及一种安全***控制装置及控制方法。
背景技术
随着社会的高度发展，汽车在人们日常生活中的应用越来越广，汽车的数量也有了巨大的增长。随着汽车数量的增长以及汽车使用环境的复杂性，交通事故的发生数量也在逐年上升。为了保障车辆驾乘人员的生命安全，现在汽车都配置有碰撞安全***。碰撞安全***主要由车辆安全***控制模块以及安全带、气囊等组成。在车辆发生碰撞时车辆安全***控制模块启动车辆碰撞安全***，起到保护驾乘人员的作用。目前车辆安全***控制模块主要是通过分析加速度传感器测得的加速度信号判断是否启动车辆碰撞安全***。
但是无论是乘用车还是载货车辆，载重经常发生变化，进而影响发生交通事故时的车辆加速度的大小，因此，车辆在遭遇相同的事故时，车辆不同的载重可能会影响到碰撞安全***的开启，导致车辆碰撞安全***无法有效工作。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种安全***控制装置及控制方法，能够提高车辆碰撞安全***工作的有效性。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种安全***控制装置，包括信息采集模块和中央处理器，所述中央处理器包括计算模块和碰撞判断模块；其中，所述信息采集模块，用于采集车辆状态信息，所述车辆状态信息包括加速度信息和车辆载重信息；所述计算模块，用于对车辆状态信息进行分析计算，得出分析结果；所述碰撞判断模块，用于根据所述分析结果判断车辆是否发生碰撞。
在本发明实施例一具体实现方式中，所述控制装置还包括存储模块，用于在车辆发生碰撞时存储车辆状态信息。
在本发明实施例一具体实现方式中，所述碰撞判断模块，在判断出车辆发生碰撞后，还用于判断车辆的碰撞强度是否超过预设碰撞强度。
在本发明实施例一具体实现方式中，所述信息采集模块包括第一采集子模块，所述第一采集子模块包括车辆载重监测组件和加速度检测组件，用于采集车辆载重信息和加速度信息。
在本发明实施例一具体实现方式中，所述信息采集模块包括第二采集子模块，所述第二采集子模块通过CAN总线与车身网络相连，采集车身网络的信息，将该信息传输给中央处理器，并将信息采集模块采集的车辆状态信息传输到CAN总线上。
在本发明实施例一具体实现方式中，所述信息采集模块包括第三采集子模块，所述第三采集子模块包括驾乘人员检测传感器和安全带状态检测传感器，用于采集驾乘人员信息和安全带状态信息。
在本发明实施例一具体实现方式中，所述计算模块得出的分析结果包括根据加速度信息和车辆载重信息分析计算得到的碰撞判别值。
在本发明实施例一具体实现方式中，所述碰撞判断模块根据分析结果判断车辆是否发生碰撞具体包括：预先设定第一阈值，判断碰撞判别值与第一阈值的大小关系；若碰撞判别值小于或等于第一阈值，则判断车辆未发生碰撞；若碰撞判别值大于第一阈值，则判断车辆发生碰撞。
在本发明实施例一具体实现方式中，所述碰撞判断模块判断车辆的碰撞强度是否超过预设碰撞强度具体包括，预先设定第二阈值，判断碰撞判别值与第二阈值的大小关系；若碰撞判别值小于或等于第二阈值，则判断车辆碰撞强度未超过预设碰撞强度；若碰撞判别值大于第二阈值，则判断车辆碰撞强度超过预设碰撞强度。
在本发明实施例一具体实现方式中，所述存储模块存储车辆状态信息具体包括：所述存储模块存储的车辆状态信息至少包括碰撞事件起点的前5s及之后的200ms的数据；所述碰撞事件的起点为碰撞判断模块判断出车辆发生碰撞的时刻。
在本发明实施例一具体实现方式中，所述存储模块存储的信息还包括所述分析结果。
第二方面，本发明实施例提供一种安全***控制方法，包括：采集车辆状态信息，所述车辆状态信息包括加速度信息和车辆载重信息；对车辆状态信息进行分析计算，得出分析结果；根据所述分析结果判断车辆是否发生碰撞。
在本发明实施例一具体实现方式中，车辆发生碰撞时，存储车辆状态信息。
在本发明实施例一具体实现方式中，车辆发生碰撞时，判断碰撞强度是否超过预设碰撞强度。
在本发明实施例一具体实现方式中，所述车辆状态信息还包括车身网络数据。
在本发明实施例一具体实现方式中，所述车辆状态信息还包括驾乘人员信息和安全带状态信息。
在本发明实施例一具体实现方式中，所述分析结果包括根据加速度信息和车辆载重信息分析计算得到的碰撞判别值。
在本发明实施例一具体实现方式中，所述根据分析结果判断车辆是否发生碰撞包括：预先设定第一阈值，判断碰撞判别值与第一阈值的大小关系；若碰撞判别值小于或等于第一阈值，则判断车辆未发生碰撞；若碰撞判别值大于第一阈值，则判断车辆发生碰撞。
在本发明实施例一具体实现方式中，所述判断车辆的碰撞强度是否超过预设碰撞强度包括：预先设定第二阈值，判断碰撞判别值与第二阈值的大小关系；若碰撞判别值小于或等于第二阈值，则判断车辆碰撞强度未超过预设碰撞强度；若碰撞判别值大于第二阈值，则判断车辆碰撞强度超过预设碰撞强度。
在本发明实施例一具体实现方式中，所述存储车辆状态信息包括：所述存储的车辆状态信息至少包括碰撞事件起点的前5s及之后的200ms的数据；所述碰撞事件的起点为判断出车辆发生碰撞的时刻。
在本发明实施例一具体实现方式中，车辆发生碰撞时，存储所述分析结果。
本发明的实施例提供的安全***控制装置及控制方法，采集包括加速度信息和车辆载重信息的车辆状态信息，并对车辆状态信息进行分析计算，得出分析结果，根据所述分析结果判断车辆是否发生碰撞。本实施例能够对车辆的加速度信息和载重信息进行综合分析，从而提高了车辆在不同载重下碰撞安全***工作的有效性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例一的安全***控制装置的一实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例一的信息采集模块的一实施例的结构示意图；
图3为本发明实施例二的安全***控制方法的一实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供一种安全***控制装置，包括信息采集模块1和中央处理器2，所述中央处理器2包括计算模块和碰撞判断模块；其中，所述信息采集模块1，用于采集车辆状态信息，所述车辆状态信息包括加速度信息和车辆载重信息；所述计算模块，用于对车辆状态信息进行分析计算，得出分析结果；所述碰撞判断模块，用于根据所述分析结果判断车辆是否发生碰撞。
本实施例中，所述的安全***控制装置在采集车辆状态信息之后，对包括加速度信息和车辆载重信息的车辆状态信息进行分析计算，得出分析结果信息，根据分析结果信息判断车辆是否发生碰撞。本实施例对车辆的加速度信息和载重信息进行综合分析，从而提高了车辆在不同载重下碰撞安全***工作的有效性。
如图1所示，在本发明实施例一的一实施方式中，所述控制装置还包括存储模块3，用于在车辆发生碰撞时存储车辆状态信息。
本实施例中，存储模块在车辆发生碰撞时可以记录事故数据，提高事故重建的准确度。
在本发明实施例一的一实施方式中，所述碰撞判断模块，在判断出车辆发生碰撞后，还用于判断车辆的碰撞强度是否超过预设碰撞强度。
本实施例中，碰撞判断模块在车辆发生碰撞时判断碰撞强度，当碰撞强度超过预设碰撞强度时，碰撞判断模块可以输出相应信号给气囊组件以及预紧安全带模块，使气囊组件释放安全气囊、预紧安全带模块将安全带预紧，从而可以达到保护驾乘人员的作用。
可选的，存储模块3可以根据碰撞强度是否超过预设碰撞强度分类存储车辆状态信息，包括：
中央处理器2检测存储模块3的存储空间；
若存储空间充足，直接存储车辆状态信息；
若存储空间不足，应用当前数据覆盖之前碰撞强度未超过预设碰撞强度时的数据，并且严格按照时间顺序执行，即首先覆盖最先存入存储单元3的数据；但之前记录的碰撞强度超过预设碰撞强度时的数据不应被后续碰撞的数据覆盖。
作为一可选方式，设定所述存储模块3可以存储三次及以上事故数据(即车辆发生碰撞时的车辆状态信息)；当车辆的碰撞强度未超过预设碰撞强度时，中央处理器2检测存储模块3的存储空间，若存储空间充足，则存储模块3直接存储事故数据，若存储空间不足，用当前数据覆盖最先存入存储单元3的未超过预设碰撞强度的事故数据；当车辆的碰撞强度超过预设碰撞强度时，中央处理器2检测存储模块3的存储空间，若存储空间充足，则存储模块3直接存储事故数据，若存储空间不足，则用当前数据覆盖最先存入存储单元3的未超过预设碰撞强度的事故数据，并停止记录。
这样，在发生交通事故后，由于存储模块3中记录了事故数据，能够提高事故重建的准确度，事故责任方就不能轻易伪造事故现场，对交通事故的追责起到了有力的辅助作用。
如图2所示，在本发明实施例一的一实施方式中，所述信息采集模块1包括第一采集子模块11，所述第一采集子模块11包括车辆载重监测组件和加速度检测组件，用于采集车辆载重信息和加速度信息。
本实施例中，所述载重监测组件通过检测车辆悬挂***受到的压力或车辆悬挂***受压后的变形量，进而计算出车辆载重量的大小。
当载重监测组件通过检测车辆悬挂***受到的压力来计算车辆载重量的大小时，所述载重监测组件包括压力传感器，所述压力传感器可以布置在车辆悬挂***的弹簧或避震器上；本实施例中对所述压力传感器的布置位置不做限定，可以根据车辆的类型来合理布置压力传感器的位置。
当载重监测组件通过检测车辆悬挂***受压后的变形量来计算车辆载重量的大小时，所述载重监测组件可以采用光学距离传感器、红外距离传感器、超声波距离传感器等来测量悬挂***的弹簧或避震器的变形量；本实施例中对所述距离传感器的布置位置不做限定，可以根据车辆的类型来合理布置所述距离传感器的位置。
可选的，所述载重监测组件可以采用电池供电，通过无线通信的方式将数据传送给第一采集子模块，也可以采用有线的方式直接与第一采集子模块相连，进行供电与数据传输。
可选的，为了避免车辆运行过程中的振动对载重测量结果的影响，选择在车辆处于静止状态时测量车辆载重。
应当理解的是，本实施例对载重监测组件的具体实现方式不做限定，所述载重监测组件也可以采用其他的零件或元器件对车辆的载重信息进行检测。
在本实施例一的一实施方式中，所述加速度检测组件包括加速度传感器，所述加速度传感器用于测量车辆的加速度信息。
可选的，所述第一采集子模块11包括压力传感器，压力传感器用于采集车辆的压力信息，用于检测汽车侧门方向或车辆顶部受到碰撞的剧烈程度。
如图2所示，在本发明实施一的一实施方式中，所述信息采集模块1包括第二采集子模块12，所述第二采集子模块12通过CAN总线与车身网络相连，采集车身网络的信息，将该信息传输给中央处理器2，并将信息采集模块1采集的车辆状态信息传输到CAN总线上。
本实施例中，第二采集子模块通过CAN总线与车身网络通讯，从车身网络获取例如方向盘、油门、刹车、ABS等的状态信息，并在车辆发生碰撞时将从车身网络获取的部分或全部信息存储到存储模块，有利于对事故发生时车辆的状态进行重建。另外，安全***控制装置也可以通过CAN总线向车身网络输出信息采集模块采集的部分或全部车辆状态信息，从而实现安全***控制装置与车身网络共享信息。
可选的，所述CAN总线连接有数据读取接口，可以通过接口读取存储模块3中存储的数据，即中央处理器2在接收到读取数据指令后将存储模块3内数据上传给上位机软件，方便了事故数据的读取。
在本发明实施例一的一实施方式中，如图2所示，所述信息采集模块1包括第三采集子模块13，所述第三采集子模块13包括驾乘人员检测传感器和安全带状态检测传感器，用于采集驾乘人员信息和安全带状态信息。
本实施例中，车辆启动后，第三采集子模块采集主驾驶位和副驾驶位上是否有乘客，并检测主驾驶位和副驾驶位上对应的安全带是否系好，并将驾乘人员信息和安全带状态信息传输给中央处理器，中央处理器判断有乘客的座椅上对应的安全带是否系好，若安全带未系好，中央处理器输出相应的信号给仪表台模块，仪表台模块对该状态进行显示，并提醒乘客系好安全带。
在本发明实施例一的一实施方式中，所述计算模块得出的分析结果包括根据加速度信息和车辆载重信息分析计算得到的碰撞判别值。
本实施例中，所述信息采集模块采集原始加速度信号a0(t)，即车辆的实际加速度；
所述分析结果包括：
(1)原始加速度信号a0(t)进行巴特沃斯滤波得到的a1(t)；
(2)对a1(t)进行移动窗积分得到的y[t]，
Figure BDA0001851442370000081
所述w为窗宽，窗宽的大小可以预先设定；
(3)速度：V(t)＝∫a1(t)d(t)；
(4)比功率：p(t)＝a1(t)2+V(t)*J(t)，J(t)为对a1(t)求导所得；
(5)a2(t)：
利用最小二乘法计算系数b0...bn：a0(t)＝b0+b1*t+b2*t2……..+bn*tn；
利用上面求得的b0...bn值计算：a2(t)＝b0+b1*t+b2*t2……..+bn*tn。
这里n的数值根据a2(t)与加速度信号a0(t)曲线匹配程度而定，在实际的分析算法公式中n的值为预先设定好的具体的值。
(6)车辆载重系数：f(m)，m为测量得到的车辆载重参数，根据载重参数的不同选取适当的f(m)值。
所述车辆载重系数值f(m)为预先设定好的具体的值，可选的，所述f(m)为一分段函数，例如：当0≤m≤100kg时，所述f(m)取F1；当100kg＜m≤200kg时，所述f(m)取F2；当200kg＜m≤300kg时，所述f(m)取F3；当m＞300kg时，所述f(m)取F4；所述F1、F2、F3、F4均为预先设定的具体的数值。
(7)碰撞判别值：A＝k*y(t)n1+j*p(t)n2+h*a1(t)n3+d*V(t)n4+b*a2(t)n5+c*f(m)n6，其中：K＝(0～100)，j＝(0～1)，h＝(0～100)，d＝(0～10)，b＝(0～1)，c＝(0～100)，n1＝(-5～5)，n2＝(-5～5)，n3＝(-5～5)，n4＝(-5～5)，n5＝(-5～5)，n6＝(-5～5)。本算法公式中，各系数的取值为预先设定的，可以根据不同的安全***控制装置以及安装该安全***控制装置的车辆的特点选用不同的系数值；可以理解的是，当碰撞判别值的计算不需要考虑车辆载重时，可以将碰撞判别值的计算公式中的c值取0。
在本发明实施例一的一实施方式中，所述碰撞判断模块根据分析结果判断车辆是否发生碰撞具体包括：预先设定第一阈值，判断碰撞判别值与第一阈值的大小关系；若碰撞判别值小于或等于第一阈值，则判断车辆未发生碰撞；若碰撞判别值大于第一阈值，则判断车辆发生碰撞。
本实施例中，可以根据事先实验验证或根据国家法律法规及第三方评价体系设定最符合碰撞发生时的第一阈值；也可以在确定所述第一阈值时引入所述车辆载重，例如：在进行车辆碰撞试验以确定最合适的第一阈值时，对载重不同的车辆的实验结果进行综合分析，以得出最合适的第一阈值。并在碰撞判别值A1的计算公式中，根据安全***控制装置以及安装该安全***控制装置的车辆的特点选用合适的系数值。由此，在车辆运行过程中，中央控制器可以实时的分析计算出碰撞判别值A1，并将碰撞判别值A1与预先设定的第一阈值作比较，若碰撞判别值A1小于或等于第一阈值，则车辆未发生碰撞，若碰撞判别值A1大于第一阈值，则车辆发生碰撞。
在本发明实施例一的一实施方式中，所述碰撞判断模块判断车辆的碰撞强度是否超过预设碰撞强度具体包括：预先设定第二阈值，判断碰撞判别值与第二阈值的大小关系；若碰撞判别值小于或等于第二阈值，则判断车辆碰撞强度未超过预设碰撞强度；若碰撞判别值大于第二阈值，则判断车辆碰撞强度超过预设碰撞强度。
本实施例中，所述第二阈值为一分段函数，该分段函数与车辆的载重量m相关，例如：当0≤m≤75kg时，所述第二阈值取M1；当75kg＜m≤150kg时，所述第二阈值取M2；当150kg＜m≤225kg时，所述第二阈值取M3；当m＞225kg时，所述第二阈值取M4；所述M1、M2、M3、M4均为预先设定的具体的数值。
应当理解的是，所述第二阈值也可以为预先设定的一个定值，例如：在确定第二阈值时引入所述车辆载重量，例如：在进行车辆碰撞试验以确定最合适的第二阈值时，对载重不同的车辆的实验结果进行综合分析，以得出最合适的第二阈值。可选的，所述第二阈值也可以根据国家法律法规及第三方评价体系设定。
本实施例中，在碰撞判别值A2的计算公式中，根据安全***控制装置以及安装该安全***控制装置的车辆的特点选用合适的系数值。应当明确，此处碰撞判别值A2的计算公式中的各系数的选值，可以与上述判断碰撞是否发生时采用的系数的选值不同。
由此，在车辆运行过程中，可以实时的分析计算出碰撞判别值A2，并将碰撞判别值A2与第二阈值作比较，若碰撞判别值A2小于或等于第二阈值，则车辆碰撞强度未超过预设碰撞强度，若碰撞判别值A2大于第二阈值，则车辆碰撞强度超过预设碰撞强度。
在本发明实施例一的一实施方式中，所述存储模块存储车辆状态信息具体包括：所述存储模块存储的车辆状态信息至少包括碰撞事件起点的前5s及之后的200ms的数据；所述碰撞事件的起点为碰撞判断模块判断出车辆发生碰撞的时刻。
本实施例中，记录碰撞事件起点前5s的数据是为了记录碰撞事件发生前车辆的运行状态，判断车辆是否违规行驶；记录碰撞事件起点之后的200ms的数据是为了记录车辆发生碰撞后的运行状态。
可以理解的是，所述车辆状态信息的记录时间段可以根据实际需要或者是法律法规做适应性的调整。
在本发明实施例一的一实施方式中，所述存储模块3存储的信息还包括所述分析结果。
本实施例中，将计算模块分析计算得到的分析结果存储在存储模块中有利于对事故发生时车辆的状态进行重建。
可选的，所述中央处理器2可以根据车辆是否发生碰撞以及碰撞的强度是否超过预设碰撞强度输出相应的信号给发动机管理模块或者BMS(电池控制***)。
本实施例中，根据车辆的状态输出对应的信号给相应的管理模块，减少了车辆在发生事故时，车辆发动机或电动机不受控制的工作或车辆自身的电源电路发生短路等危险。
可选的，所述安全***控制装置还输出信号给预紧安全带模块，在车辆发生碰撞瞬间，在乘员尚未向前发生较大的位移时，中央处理器输出相应的信号给预紧安全带模块，预紧安全带模块提前拉紧安全带，有效的减小乘员在碰撞过程中的前移量，减少乘员与内饰的碰撞。
实施例二
图3为本发明实施例一种安全***控制方法的流程图，本实施例的方法包括：
步骤101、采集车辆状态信息，所述车辆状态信息包括加速度信息和车辆载重信息；
在本发明实施例的一可选实施方式中，所述车辆状态信息还包括驾乘人员信息和安全带状态信息。本实施例中，车辆启动后，采集主驾驶位和副驾驶位上是否有乘客，并检测主驾驶位和副驾驶位上对应的安全带是否系好，并根据驾乘人员信息和安全带状态信息判断有乘客的座椅上对应的安全带是否系好，若安全带未系好，输出相应的信号给仪表台模块，仪表台模块对该状态进行显示，并提醒乘客系好安全带。
在本发明实施例的一可选实施方式中，所述车辆状态信息还包括车身网络数据。本实施例中，通过CAN总线与车身网络通讯，从车身网络获取例如方向盘、油门、刹车、ABS等的状态信息，并在车辆发生碰撞时存储从车身网络获取的部分或全部信息，有利于对事故发生时车辆的状态进行重建。另外，也可以通过CAN总线向车身网络输出部分或全部车辆状态信息，从而实现与车身网络共享信息。
本实施例中，为了避免车辆运行过程中的振动对载重测量结果的影响，选择在车辆处于静止状态时测量车辆载重。
步骤102、对车辆状态信息进行分析计算，得出分析结果；
本实施例中，在采集车辆状态信息之后，对包括加速度信息和车辆载重信息的车辆状态信息进行分析计算，得出分析结果信息。本实施例对车辆的加速度信息和载重信息进行综合分析，从而提高了车辆在不同载重下碰撞安全***工作的有效性。
在本发明实施例一可选实施方式中，所述分析结果包括根据加速度信息和车辆载重信息分析计算得到的碰撞判别值。
本实施例中，采集到的原始加速度信号a0(t)，即车辆的实际加速度；
所述分析结果包括：
(1)原始加速度信号a0(t)进行巴特沃斯滤波得到的a1(t)；
(2)对a1(t)进行移动窗积分得到的y[t]，
Figure BDA0001851442370000121
所述w为窗宽，窗宽的大小可以预先设定；
(3)速度：V(t)＝∫a1(t)d(t)；
(4)比功率：p(t)＝a1(t)2+V(t)*J(t)，J(t)为对a1(t)求导所得；
(5)a2(t)：
利用最小二乘法计算系数b0...bn：a0(t)＝b0+b1*t+b2*t2……..+bn*tn；
利用上面求得的b0...bn值计算：a2(t)＝b0+b1*t+b2*t2……..+bn*tn。
这里n的数值根据a2(t)与加速度信号a0(t)曲线匹配程度而定，在实际的分析算法公式中n的值为预先设定好的具体的值。
(6)车辆载重系数：f(m)，m为测量得到的车辆载重参数，根据载重参数的不同选取适当的f(m)值。
所述车辆载重系数值f(m)为预先设定好的具体的值，可选的，所述f(m)为一分段函数，例如：当0≤m≤100kg时，所述f(m)取F1；当100kg＜m≤200kg时，所述f(m)取F2；当200kg＜m≤300kg时，所述f(m)取F3；当m＞300kg时，所述f(m)取F4；所述F1、F2、F3、F4均为预先设定的具体的数值。
(7)碰撞判别值：A＝k*y(t)n1+j*p(t)n2+h*a1(t)n3+d*V(t)n4+b*a2(t)n5+c*f(m)n6，其中：K＝(0～100)，j＝(0～1)，h＝(0～100)，d＝(0～10)，b＝(0～1)，c＝(0～100)，n1＝(-5～5)，n2＝(-5～5)，n3＝(-5～5)，n4＝(-5～5)，n5＝(-5～5)，n6＝(-5～5)。本算法公式中，各系数的取值为预先设定的，可以根据不同的安全***控制装置以及安装该安全***控制装置的车辆的特点选用不同的系数值；可以理解的是，当碰撞判别值的计算不需要考虑车辆载重时，可以将碰撞判别值的计算公式中的c值取0。
步骤103、根据所述分析结果判断车辆是否发生碰撞。
在本发明实施例一可选实施方式中，所述根据分析结果判断车辆是否发生碰撞包括：预先设定第一阈值，判断碰撞判别值与第一阈值的大小关系；若碰撞判别值小于或等于第一阈值，则判断车辆未发生碰撞；若碰撞判别值大于第一阈值，则判断车辆发生碰撞。
本实施例中，可以根据事先实验验证或根据国家法律法规及第三方评价体系设定最符合碰撞发生时的第一阈值；也可以在确定所述第一阈值时引入所述车辆载重，例如：在进行车辆碰撞试验以确定最合适的第一阈值时，对载重不同的车辆的实验结果进行综合分析，以得出最合适的第一阈值。并在碰撞判别值A1的计算公式中，根据安全***控制装置以及安装该安全***控制装置的车辆的特点选用合适的系数值。由此，在车辆运行过程中，中央控制器可以实时的分析计算出碰撞判别值A1，并将碰撞判别值A1与预先设定的第一阈值作比较，若碰撞判别值A1小于或等于第一阈值，则车辆未发生碰撞，若碰撞判别值A1大于第一阈值，则车辆发生碰撞。
在本发明实施例的一可选实施方式中，当车辆发生碰撞时，判断碰撞强度是否超过预设碰撞强度。
在本发明实施例的一可选实施方式中，所述判断车辆的碰撞强度是否超过预设碰撞强度包括：预先设定第二阈值，判断碰撞判别值与第二阈值的大小关系；若碰撞判别值小于或等于第二阈值，则判断车辆碰撞强度未超过预设碰撞强度；若碰撞判别值大于第二阈值，则判断车辆碰撞强度超过预设碰撞强度。
本实施例中，所述第二阈值为一分段函数，该分段函数与车辆的载重量m相关，例如：当0≤m≤75kg时，所述第二阈值取M1；当75kg＜m≤150kg时，所述第二阈值取M2；当150kg＜m≤225kg时，所述第二阈值取M3；当m＞225kg时，所述第二阈值取M4；所述M1、M2、M3、M4均为预先设定的具体的数值。
应当理解的是，所述第二阈值也可以为预先设定的一个定值，例如：在确定第二阈值时引入所述车辆载重量，例如：在进行车辆碰撞试验以确定最合适的第二阈值时，对载重不同的车辆的实验结果进行综合分析，以得出最合适的第二阈值。可选的，所述第二阈值也可以根据国家法律法规及第三方评价体系设定。
本实施例中，在车辆运行过程中，可以实时的分析计算出碰撞判别值A2，并将碰撞判别值A2与第二阈值作比较，若碰撞判别值A2小于或等于第二阈值，则车辆碰撞强度未超过预设碰撞强度，若碰撞判别值A2大于第二阈值，则车辆碰撞强度超过预设碰撞强度。
本实施例中，车辆发生碰撞时判断碰撞强度，当碰撞强度超过预设碰撞强度时，可以输出相应信号给气囊组件以及预紧安全带模块，使气囊组件释放安全气囊、预紧安全带模块将安全带预紧，从而可以达到保护驾乘人员的作用。
在本发明实施例的一可选实施方式中，所述控制方法还包括：
步骤104、车辆发生碰撞时，存储车辆状态信息。
本实施例中，在车辆发生碰撞时可以记录事故数据，提高事故重建的准确度。
可选的，可以根据碰撞强度是否超过预设碰撞强度分类存储车辆状态信息，包括：
检测存储空间；
若存储空间充足，直接存储车辆状态信息；
若存储空间不足，应用当前数据覆盖之前碰撞强度未超过预设碰撞强度时的数据，并且严格按照时间顺序执行，即首先覆盖最先存入的数据；但之前记录的碰撞强度超过预设碰撞强度时的数据不应被后续碰撞的数据覆盖。
作为一可选方式，设定可以存储三次及以上事故数据(即车辆发生碰撞时的车辆状态信息)；当车辆的碰撞强度未超过预设碰撞强度时，检测存储模块的存储空间，若存储空间充足，则直接存储事故数据，若存储空间不足，用当前数据覆盖最先存入的未超过预设碰撞强度的事故数据；当车辆的碰撞强度超过预设碰撞强度时，检测存储模块的存储空间，若存储空间充足，则直接存储事故数据，若存储空间不足，则用当前数据覆盖最先存入的未超过预设碰撞强度的事故数据，并停止记录。
这样，在发生交通事故后，由于记录了事故数据，能够提高事故重建的准确度，事故责任方就不能轻易伪造事故现场，对交通事故的追责起到了有力的辅助作用。
在本发明实施例二的一实施方式中，所述存储车辆状态信息包括：所述存储的车辆状态信息至少包括碰撞事件起点的前5s及之后的200ms的数据；所述碰撞事件的起点为判断出车辆发生碰撞的时刻。
本实施例中，记录碰撞事件起点前5s的数据是为了记录碰撞事件发生前车辆的运行状态，判断车辆是否违规行驶；记录碰撞事件起点之后的200ms的数据是为了记录车辆发生碰撞后的运行状态。
可以理解的是，所述车辆状态信息的记录时间段可以根据实际需要或者是法律法规做适应性的调整。
在本发明实施例二的一实施方式中，车辆发生碰撞时，存储所述分析结果。
本实施例中，将计算得到的分析结果存储，有利于对事故发生时车辆的状态进行重建。
可选的，可以根据车辆是否发生碰撞以及碰撞的强度是否超过预设碰撞强度输出相应的信号给发动机管理模块或者BMS(电池控制***)。
本实施例中，根据车辆的状态输出对应的信号给相应的管理模块，减少了车辆在发生事故时，车辆发动机或电动机不受控制的工作或车辆自身的电源电路发生短路等危险。
可选的，输出信号给预紧安全带模块，在车辆发生碰撞瞬间，在乘员尚未向前发生较大的位移时，输出相应的信号给预紧安全带模块，预紧安全带模块提前拉紧安全带，有效的减小乘员在碰撞过程中的前移量，减少乘员与内饰的碰撞。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种安全***控制装置，其特征在于，包括：信息采集模块和中央处理器，所述中央处理器包括计算模块和碰撞判断模块；其中，
所述信息采集模块，用于采集车辆状态信息，所述车辆状态信息包括加速度信息和车辆载重信息；其中，所述信息采集模块包括第二采集子模块，所述第二采集子模块通过CAN总线与车身网络相连，采集车身网络的信息，将该信息传输给中央处理器，并将信息采集模块采集的车辆状态信息传输到CAN总线上；
所述计算模块，用于对车辆状态信息进行分析计算，得出分析结果；其中，所述计算模块得出的分析结果包括根据加速度信息和车辆载重信息分析计算得到的碰撞判别值；所述分析结果包括碰撞判别值；所述碰撞判别值按照如下步骤确定：(1)原始加速度信号a0(t)进行巴特沃斯滤波得到的a1(t)；其中a0(t)为信息采集模块采集的车辆的实际加速度；(2)对a1(t)进行移动窗积分得到的y[t]，
Figure FDA0003358487020000011
w为窗宽，窗宽的大小可以预先设定；(3)速度：V(t)＝∫a1(t)d(t)；(4)比功率：p(t)＝a1(t)2+V(t)*J(t)，J(t)为对a1(t)求导所得；(5)a2(t)：利用最小二乘法计算系数b0...bn：a0(t)＝b0+b1*t+b2*t2……..+bn*tn；利用上面求得的b0...bn值计算：a2(t)＝b0+b1*t+b2*t2……..+bn*tn，这里n的数值根据a2(t)与加速度信号a0(t)曲线匹配程度而定，在实际的分析算法公式中n的值为预先设定好的具体的值；(6)车辆载重系数：f(m)，m为测量得到的车辆载重参数，根据载重参数的不同选取适当的f(m)值；所述车辆载重系数值f(m)为预先设定好的具体的值；(7)碰撞判别值：A＝k*y(t)n1+j*p(t)n2+h*a1(t)n3+d*V(t)n4+b*a2(t)n5+c*f(m)n6，其中：k＝(0～100)，j＝(0～1)，h＝(0～100)，d＝(0～10)，b＝(0～1)，c＝(0～100)，n1＝(-5～5)，n2＝(-5～5)，n3＝(-5～5)，n4＝(-5～5)，n5＝(-5～5)，n6＝(-5～5)；
所述碰撞判断模块，用于根据所述分析结果判断车辆是否发生碰撞；其中，所述碰撞判断模块，在判断出车辆发生碰撞后，还用于判断车辆的碰撞强度是否超过预设碰撞强度。
2.根据权利要求1所述的安全***控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括存储模块，用于在车辆发生碰撞时存储车辆状态信息。
3.根据权利要求1所述的安全***控制装置，其特征在于，所述信息采集模块包括第一采集子模块，所述第一采集子模块包括车辆载重监测组件和加速度检测组件，用于采集车辆载重信息和加速度信息。
4.根据权利要求1所述的安全***控制装置，其特征在于，所述信息采集模块包括第三采集子模块，所述第三采集子模块包括驾乘人员检测传感器和安全带状态检测传感器，用于采集驾乘人员信息和安全带状态信息。
5.根据权利要求1所述的安全***控制装置，其特征在于，所述碰撞判断模块根据分析结果判断车辆是否发生碰撞具体包括：
预先设定第一阈值，判断碰撞判别值与第一阈值的大小关系；
若碰撞判别值小于或等于第一阈值，则判断车辆未发生碰撞；
若碰撞判别值大于第一阈值，则判断车辆发生碰撞。
6.根据权利要求1所述的安全***控制装置，其特征在于：所述碰撞判断模块判断车辆的碰撞强度是否超过预设碰撞强度具体包括：
预先设定第二阈值，判断碰撞判别值与第二阈值的大小关系；
若碰撞判别值小于或等于第二阈值，则判断车辆碰撞强度未超过预设碰撞强度；
若碰撞判别值大于第二阈值，则判断车辆碰撞强度超过预设碰撞强度。
7.根据权利要求2所述的安全***控制装置，其特征在于：所述存储模块存储车辆状态信息具体包括：
所述存储模块存储的车辆状态信息至少包括碰撞事件起点的前5s及之后的200ms的数据；
所述碰撞事件的起点为碰撞判断模块判断出车辆发生碰撞的时刻。
8.根据权利要求2所述的安全***控制装置，其特征在于：所述存储模块存储的信息还包括所述分析结果。
9.一种安全***控制方法，其特征在于：包括，
采集车辆状态信息，所述车辆状态信息包括加速度信息和车辆载重信息；所述车辆状态信息还包括车身网络数据；
对车辆状态信息进行分析计算，得出分析结果；其中，所述分析结果包括根据加速度信息和车辆载重信息分析计算得到的碰撞判别值；所述分析结果包括碰撞判别值；所述碰撞判别值按照如下步骤确定：(1)原始加速度信号a0(t)进行巴特沃斯滤波得到的a1(t)；其中a0(t)为信息采集模块采集的车辆的实际加速度；(2)对a1(t)进行移动窗积分得到的y[t]，
Figure FDA0003358487020000031
w为窗宽，窗宽的大小可以预先设定；(3)速度：V(t)＝∫a1(t)d(t)；(4)比功率：p(t)＝a1(t)2+V(t)*J(t)，J(t)为对a1(t)求导所得；(5)a2(t)：利用最小二乘法计算系数b0...bn：a0(t)＝b0+b1*t+b2*t2……..+bn*tn；利用上面求得的b0...bn值计算：a2(t)＝b0+b1*t+b2*t2……..+bn*tn，这里n的数值根据a2(t)与加速度信号a0(t)曲线匹配程度而定，在实际的分析算法公式中n的值为预先设定好的具体的值；(6)车辆载重系数：f(m)，m为测量得到的车辆载重参数，根据载重参数的不同选取适当的f(m)值；所述车辆载重系数值f(m)为预先设定好的具体的值；(7)碰撞判别值：A＝k*y(t)n1+j*p(t)n2+h*a1(t)n3+d*V(t)n4+b*a2(t)n5+c*f(m)n6，其中：k＝(0～100)，j＝(0～1)，h＝(0～100)，d＝(0～10)，b＝(0～1)，c＝(0～100)，n1＝(-5～5)，n2＝(-5～5)，n3＝(-5～5)，n4＝(-5～5)，n5＝(-5～5)，n6＝(-5～5)；
根据所述分析结果判断车辆是否发生碰撞；
车辆发生碰撞时，判断碰撞强度是否超过预设碰撞强度。
10.根据权利要求9所述的安全***控制方法，其特征在于：车辆发生碰撞时，存储车辆状态信息。
11.根据权利要求9所述的安全***控制方法，其特征在于：所述车辆状态信息还包括驾乘人员信息和安全带状态信息。
12.根据权利要求9所述的安全***控制方法，其特征在于：所述根据分析结果判断车辆是否发生碰撞包括：
预先设定第一阈值，判断碰撞判别值与第一阈值的大小关系；
若碰撞判别值小于或等于第一阈值，则判断车辆未发生碰撞；
若碰撞判别值大于第一阈值，则判断车辆发生碰撞。
13.根据权利要求9所述的安全***控制方法，其特征在于：所述判断车辆的碰撞强度是否超过预设碰撞强度包括：
预先设定第二阈值，判断碰撞判别值与第二阈值的大小关系；
若碰撞判别值小于或等于第二阈值，则判断车辆碰撞强度未超过预设碰撞强度；
若碰撞判别值大于第二阈值，则判断车辆碰撞强度超过预设碰撞强度。
14.根据权利要求10所述的安全***控制方法，其特征在于：所述存储车辆状态信息包括：
所述存储的车辆状态信息至少包括碰撞事件起点的前5s及之后的200ms的数据；
所述碰撞事件的起点为判断出车辆发生碰撞的时刻。
15.根据权利要求10所述的安全***控制方法，其特征在于：车辆发生碰撞时，存储所述分析结果。
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