碰撞检测的方法、装置、车辆、存储介质及电子设备与流程

1.本公开涉及车辆控制技术领域，具体地，涉及一种碰撞检测的方法、装 置、车辆、存储介质及电子设备。


背景技术：

2.随着电动汽车的应用越来越广泛，电动汽车的安全性也引起了人们足够 的重视。电动汽车的能源来自于动力电池，动力系统属于高压部件，当电动 汽车发生碰撞时，极易造成高压带电设备裸漏，进而导致高压伤人，危害人 员安全。因此，电动汽车需要进行碰撞检测，以便于在检测到发生碰撞时对 车辆及该车辆的动力电池实施相关安全措施。在相关技术中，一般都是通过 车辆上安装的碰撞传感器来检测车辆是否发生了碰撞，成本较高；同时也有 部分车辆没有相关传感器，无法进行碰撞检测，存在安全风险。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本公开提供一种碰撞检测的方法、装置、车辆、存储 介质及电子设备。
4.第一方面，本公开提供了一种碰撞检测的方法，所述方法包括：获取车 辆在当前采集时刻采集的当前电机转速，以及所述车辆在上一采集时刻采集 的历史电机转速；根据所述当前电机转速和所述历史电机转速，获取所述车 辆的电机加速度；根据所述电机加速度确定所述车辆是否发生碰撞。
5.可选地，所述根据所述当前电机转速和所述历史电机转速，获取所述车 辆的电机加速度包括：计算所述当前电机转速与所述历史电机转速的差值； 将所述差值与所述目标时长的比值作为所述电机加速度，所述目标时长为所 述上一采集时刻与所述当前采集时刻之间的时长。
6.可选地，所述根据所述电机加速度确定所述车辆是否发生碰撞还包括： 在所述电机加速度小于或等于预设加速度阈值的情况下，确定所述车辆发生 了碰撞，其中，所述预设加速度阈值小于所述车辆在最大制动情况下的电机 加速度。
7.可选地，所述确定所述车辆发生了碰撞之后，所述方法还包括以下至少 一种：断开所述车辆的动力电池输出；发出车辆碰撞提示信息。
8.可选地，在获取所述车辆在当前采集时刻采集的当前电机转速之前，所 述方法还包括：在所述车辆包含多档变速箱的情况下，确定所述车辆是否处 于换挡状态；所述获取所述车辆在当前采集时刻采集的当前电机转速包括： 在所述车辆处于非换挡状态的情况下，获取所述车辆在当前采集时刻采集的 当前电机转速。
9.第二方面，本公开提供了一种碰撞检测的装置，所述装置包括：电机转 速获取模块，用于获取车辆在当前采集时刻采集的当前电机转速，以及所述 车辆在上一采集时刻采集的历史电机转速；电机加速度获取模块，用于根据 所述当前电机转速和所述历史电机转速，获取所述车辆的电机加速度；碰撞 检测模块，用于根据所述电机加速度确定所述车辆
是否发生碰撞。
10.可选地，所述电机加速度获取模块，用于计算所述当前电机转速与所述 历史电机转速的差值；将所述差值与所述目标时长的比值作为所述电机加速 度，所述目标时长为所述上一采集时刻与所述当前采集时刻之间的时长。
11.可选地，所述碰撞检测模块，用于在所述电机加速度小于或等于预设加 速度阈值的情况下，确定所述车辆发生了碰撞，其中，所述预设加速度阈值 小于所述车辆在最大制动情况下的电机加速度。
12.可选地，所述装置还包括以下至少一种：电池控制模块，用于断开所述 车辆的动力电池输出；碰撞提示模块，用于发出车辆碰撞提示信息。
13.可选地，所述装置还包括：换挡状态确定模块，用于在所述车辆包含多 档变速箱的情况下，确定所述车辆是否处于换挡状态；所述电机转速获取模 块，用于在所述车辆处于非换挡状态的情况下，获取所述车辆在当前采集时 刻采集的当前电机转速。
14.第三方面，本公开提供了一种车辆，所述车辆包括第二方面所述的装置。
15.第四方面，本公开提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机 程序，该程序被处理器执行时实现本公开第一方面所述方法的步骤。
16.第五方面，本公开提供了一种电子设备，包括：存储器，其上存储有计 算机程序；处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现本公 开第一方面所述方法的步骤。
17.通过上述技术方案，获取车辆的电机转速，根据该电机转速获取该车辆 的电机加速度，并通过该电机加速度确定该车辆是否发生了碰撞。这样，可 以在不增加传感器的情况下，实现车辆的碰撞检测，以便于在检测到发生碰 撞时实施相关安全措施，在降低车辆成本的同时也保证了车辆的安全性能。
18.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
19.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与 下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在 附图中：
20.图1是本公开实施例提供的一种碰撞检测的方法的流程图；
21.图2是本公开实施例提供的一种碰撞检测的装置的结构示意图；
22.图3是本公开实施例提供的第二种碰撞检测的装置的结构示意图；
23.图4是本公开实施例提供的第三种碰撞检测的装置的结构示意图；
24.图5是本公开实施例提供的一种车辆的框图；
25.图6是本公开实施例提供的一种电子设备的框图。
具体实施方式
26.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是， 此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
27.在下文中的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目 的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
28.首先，对本公开的应用场景进行说明。本公开可以应用于电动车辆，电 动车辆需要进行碰撞检测，以便于在检测到发生碰撞时实施相关安全措施。 在相关技术中，通过车辆上安装的碰撞传感器来检测车辆是否发生了碰撞， 成本较高；同时也有部分车辆没有相关传感器，无法进行碰撞检测，存在安 全风险。
29.为了解决上述问题，本公开提供了一种碰撞检测的方法、装置、车辆、 存储介质及电子设备。该方法通过获取车辆的电机转速，并根据该电机转速 获取该车辆的电机加速度，进而通过该电机加速度确定该车辆是否发生了碰 撞。这样，可以在不增加传感器的情况下，实现车辆的碰撞检测，尤其是正 向碰撞的检测，以便于在检测到发生碰撞时实施相关安全措施，在降低车辆 成本的同时也保证了车辆的安全性能。
30.需要说明的是，发明人发现：电动车辆的电机转速与车速成正比关系， 电机加速度与车辆加速度也是成正比关系，当车辆发生碰撞时，加速度会骤 降到一个较小的负值，因此可以根据电机加速度确定车辆是否发生碰撞。其 中，电机转速和车速的关系可以通过以下公式得到：
31.v＝0.377*n*r/ig/i0，
32.其中，v表示车速，单位为km/h(千米/小时)；n表示电机转速，单位 为rpm(转/分)；r表示轮胎滚动半径，单位为m(米)；ig表示变速箱传 动比，无单位，是车辆动力系统的预设参数，表示电机转动i0圈，可以带动 传动轴转1圈；i0表示主减速器传动比，无单位，也是车辆动力系统的预设 参数，表示传动轴转动ig圈，带动后轮转1圈。例如：n为2000rpm，r为 0.32m，ig为4.11，i0为1.03，则计算得到v为57km/h。
33.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。
34.图1为本公开实施例提供的一种碰撞检测的方法，如图1所示，该方法 包括：
35.s101、获取车辆在当前采集时刻采集的当前电机转速，以及该车辆在上 一采集时刻采集的历史电机转速。
36.其中，该车辆可以是电动车辆，该电动车辆是以电能作原动力以牵引电 机驱动行驶的车辆。
37.在本步骤中，可以通过电机转速采集装置按照预设采集周期周期性获取 电机转速，该电机转速装置可以是转速传感器，该当前电机转速可以是在当 前采集时刻采集的电机转速，历史电机转速可以是上一采集时刻采集的电机 转速，其中，上一采集时刻与当前采集时刻之间可以间隔一个该预设采集周 期。
38.示例地，例如：以1秒为预设采集周期获取车辆的电机转速，在电机启 动后的第1秒采集到电机转速为100rpm，在第2秒采集到电机转速为200rpm， 则在第2秒的当前电机转速为200rpm，对应的历史电机转速为第1秒采集 到的100rpm；同样地，在第3秒采集到的电机转速为50rpm，则在第3秒 的当前电机转速为50rpm，对应的历史电机转速为第2秒采集到的200rpm。 上述1秒的预设采集周期只是举例，该预设采集周期也可以是0.01秒、0.1 秒、0.5秒、10秒等各种取值，本公开对此不作限制。
39.s102、根据当前电机转速和历史电机转速，获取车辆的电机加速度。
40.s103、根据上述电机加速度确定车辆是否发生碰撞。
41.在本步骤中，在上述电机加速度小于或等于预设加速度阈值的情况下， 可以确定车辆发生了碰撞；在上述电机加速度大于该预设加速度阈值的情况 下，可以确定该车辆未
发生碰撞，该预设加速度阈值可以是一个负数。
42.电动车辆在正常行驶中，电机加速度一般是相对稳定的值，例如车辆在 畅通的高速公路匀速行驶时，加速度接近于0。当车辆发生碰撞时，特别是 发生正向碰撞时，车辆速度由于碰撞外力的作用而快速减小，电机速度也同 步减小，通过采集电机速度并计算得到的电机加速度成为负数，并且是一个 较小的负数。因此，在电机加速度小于上述预设加速度阈值的情况下，可以 确定车辆发生了碰撞，反之，在上述电机加速度大于预设加速度阈值的情况 下，可以确定车辆未发生碰撞。
43.以下通过两个示例具体说明上述步骤s103中的根据上述电机加速度确 定车辆是否发生碰撞的方式：
44.示例1：上述预设加速度阈值为-100rpm/s，上述电机转速和电机加速度 获取的预设采集周期为1秒，当车辆在畅通的公路上匀速行驶，获取的当前 电机转速为3000rpm，上一秒的采样时刻得到的历史电机转速也为3000rpm， 则计算得到电机加速度为(3000-3000)/1＝0rpm/s，该电机加速度大于预设 加速度阈值-100rpm/s，则确定车辆未发生碰撞。
45.示例2：同样地，上述预设加速度阈值为-100rpm/s，上述电机转速和电 机加速度获取的预设采集周期为1秒，在车辆发生碰撞的情况下，获取的当 前电机转速骤降为500rpm，在上一秒的采样时刻得到的历史电机转速为 3000rpm，则计算得到电机加速度为(500-3000)/1＝-2500rpm/s，该电机加 速度小于预设加速度阈值-100rpm/s，则确定车辆发生了碰撞。
46.这样，采用上述方法，根据车辆的电机转速获取该车辆的电机加速度， 并根据该电机加速度确定该车辆是否发生了碰撞。从而在不增加传感器的情 况下，实现车辆的碰撞检测，尤其是正向碰撞的检测，以便于基于该碰撞检 测结果实施碰撞安全措施，在降低车辆成本的同时也保证了车辆的安全性能。
47.在一种可能的实现方式中，上述步骤s102可以包括以下实现方式：计 算上述当前电机转速与上述历史电机转速的差值，将该差值与目标时长的比 值作为电机加速度，该目标时长为采集该历史电机转速的上一采集时刻与采 集该当前电机转速的当前采集时刻之间的时长。采用该方式，上述电机加速 度的计算公式可以是：
48.a＝(n
1-n0)/t，
49.其中，a为电机加速度，单位为rpm/s；n0为历史电机转速，单位为rpm， n1为当前电机转速单位为rpm；t为上述目标时长，单位为s。
50.示例地，上述电机转速和电机加速度都可以按照预设采集周期进行周期 性获取，在车辆电机启动的第一个预设采集周期内，只能获取当前采集时刻 的当前电机转速，没有上一采集时刻的历史电机转速，此时可以不获取电机 加速度，从电机启动后的第二个预设采集周期开始，每个周期都可以通过计 算得到电机加速度。例如：以1秒为预设采集周期获取车辆的电机转速和电 机加速度，在电机启动后的第1秒采集到电机转速为100rpm，此时不获取电 机加速度；在第2秒采集到电机转速为200rpm，则在第2秒的当前电机转速 为200rpm，对应的历史电机转速为第1秒采集到的100rpm，计算得到电机 加速度为(200-100)/1＝100rpm/s；在第3秒采集到的电机转速为50rpm， 则在第3秒的当前电机转速为50rpm，对应的历史电机转速为第2秒采集到 的200rpm，计算得到电机加速度为(50-200)/1
＝-150rpm/s。
51.另外，还可以在根据上述当前电机转速和上述历史电机转速计算得到的 电机加速度后，对该电机加速度进行滤波，滤除干扰信号，获取更加准确的 电机加速度。示例地，可以采用低通滤波方式对突发的毛刺信号进行阻隔或 减弱。例如，以1秒为预设采集周期，在车辆正常行驶过程中，连续多个采 样时刻采集到的电机转速都是比较平稳的值200rpm，在之后的第一采样时刻 采集到了一个相对极大的电机转速400rpm，而在该第一采样时刻之后的第二 采样时刻、第三采样时刻的采集到的电机转速又都是200rpm，在该第二采样 时刻按照上述方法计算得到的电机加速度为(200-400)/1＝-200rpm/s，此时 得到的该电机加速度实际就是一个干扰信号，可以采用低通滤波剔除该干扰 信号。当然，也可以对采集到的电机转速进行滤波，滤除干扰信号，可以达 到同样的效果。这样，通过滤波算法，可以避免电机转速的突发波动导致计 算出错误的电机加速度，提升碰撞检测的准确性。
52.需要说明的是，当车辆制动时，特别是紧急刹车制动时，电机速度减小， 得到的电机加速度也会是一个负值。为了避免车辆制动导致误判为车辆碰撞， 在上述步骤s103的另一种实现方式中，可以通过以下方式确定车辆是否发 生了碰撞：在上述电机加速度小于或等于预设加速度阈值的情况下，可以确 定车辆发生了碰撞，其中，该预设加速度阈值小于车辆在最大制动情况下的 电机加速度。通过该方式，可以区分车辆制动和车辆碰撞，避免车辆制动被 误检测为车辆碰撞，得到更加准确的车辆碰撞检测结果。
53.其中，该车辆在最大制动情况下的电机加速度，有两种获取方式：
54.方式一：可以通过车辆制动试验获取。通过车辆制动试验中，可以测量 得到该车辆在最大制动情况下的电机加速度。例如测量得到的该车辆在最大 制动情况下的电机加速度为-25rpm/s，则上述预设加速度阈值可以设置为小 于或等于-25rpm/s的值，例如-30rpm/s。
55.方式二：可以通过以下公式获取：
56.a2＝a1*ig*i0/(2*r*3.14)，
57.其中，a2表示车辆在最大制动情况下的电机加速度电机加速度，单位 rpm/s；a1表示车辆最大制动加速度，单位m/s2；r表示轮胎滚动半径，单位 为m(米)；ig表示变速箱传动比，无单位；i0表示主减速器传动比，无单 位。上述a1、r、ig、i0都是车辆的预设参数，可以通过车辆的说明书获取。
58.例如：车辆最大制动加速度a1为-10m/s2，轮胎滚动半径r为0.32m， 变速箱传动比ig为4.11，主减速器传动比i0为1.03，则计算得到该车辆在 最大制动情况下的电机加速度a2为-21.07rpm/s，相应地，上述预设加速度 阈值可以设置小于-21.07rpm/s的值，例如可以设置为-30rpm/s。
59.可选地，在本公开的另一实施例中，确定车辆发生了碰撞之后，该方法 还可以包括以下两种方式中的至少一种：
60.方式一：断开该车辆的动力电池输出。
61.具体地，可以断开该车辆动力电池的主正继电器和主负继电器，切断动 力电池输出，实现高压安全。示例地，在确定车辆发生了碰撞之后，可以通 过车辆的can(controller area network,控制器局域网络)总线向vcu (vehicle controller unit,车辆控制单元)发送碰撞状态指示或者高压断 电请求，vcu响应碰撞状态指示或高压断电请求，断开动力
电池的主正继电 器和主负继电器，从而断开该车辆的动力电池输出。通过该方式可以保证车 辆发生碰撞后的高压安全，提升了电动车辆的安全性。
62.方式二：发出车辆碰撞提示信息。
63.在确定车辆发生了碰撞之后，也可以通过车辆的can总线向vcu发送报 警指示，vcu响应该报警指示，发出车辆碰撞提示信息，例如向车辆预设的 紧急联系人手机号发送车辆碰撞短信提示，碰撞短信中可以包含车辆当前位 置信息等。通过该方式，在发生车辆碰撞后，可以及时通知车辆预设的紧急 联系人，以便该紧急联系人协助对该车辆驾驶员和乘客进行救助。
64.可选地，在本公开的另一实施例中，在电动车辆的动力系统采用多档变 速箱的情况下，由于变速箱换档时，电机需要进行调速，此时电机的加速度 很大，会影响上述碰撞检测的准确性，因此，在本公开的另一实施例中，采 用以下方法避免换挡对碰撞检测的影响：在车辆包含多档变速箱的情况下， 确定车辆是否处于换挡状态；在确定车辆处于非换挡状态的情况下，执行上 述步骤s101至步骤s103；在确定车辆处于换挡状态的情况下，则不执行上 述步骤s101至步骤s103。需要说明的是，电动车辆的动力系统大部分是采 用单速变速箱或直驱方式，主要是由于电动车辆的电机自身的特点所决定的， 与燃油发动机不同，电机从0转速开始就能全动力输出，没有怠速问题困扰， 同时，电机最大输出功率可以保持很宽广的转速区间，基本能覆盖车辆所遇 到的各种不同运行工况。当然，为了提升电机的动力输出效率，部分电动车 辆也开始使用多档变速箱。在车辆使用多档变速箱的情况下，车辆的换挡操 作通过vcu控制实现，在本实施例中，可以通过can总线获取vcu传递的车 辆换挡操作，从而确定车辆是否处于换挡状态，进而执行上述不同的处理步 骤。通过上述方式可以避免换挡带来的误检测，进一步提升了碰撞检测的准 确性。
65.图2为本公开实施例提供的一种碰撞检测的装置的结构示意图，如图2 所示，该装置包括：
66.电机转速获取模块201，用于获取车辆在当前采集时刻采集的当前电机 转速，以及该车辆在上一采集时刻采集的历史电机转速；
67.电机加速度获取模块202，用于根据该当前电机转速和该历史电机转速， 获取该车辆的电机加速度；
68.碰撞检测模块203，用于根据该电机加速度确定该车辆是否发生碰撞。
69.可选地，该电机加速度获取模块202，用于计算该当前电机转速与该历 史电机转速的差值；将该差值与该目标时长的比值作为该电机加速度，该目 标时长为该上一采集时刻与该当前采集时刻之间的时长。
70.可选地，该碰撞检测模块203，用于在该电机加速度小于或等于预设加 速度阈值的情况下，确定该车辆发生了碰撞，其中，该预设加速度阈值小于 该车辆在最大制动情况下的电机加速度。
71.可选地，图3为本公开实施例提供的第二种碰撞检测的装置的结构示意 图，如图3所示，该装置还包括以下至少一种：
72.电池控制模块301，用于断开该车辆的动力电池输出；
73.碰撞提示模块302，用于发出车辆碰撞提示信息。
74.可选地，图4为本公开实施例提供的第三种碰撞检测的装置的结构示意 图，如图4
所示，该装置还包括：
75.换挡状态确定模块401，用于在该车辆包含多档变速箱的情况下，确定 该车辆是否处于换挡状态；
76.该电机转速获取模块201，用于在该车辆处于非换挡状态的情况下，获 取该车辆在当前采集时刻采集的当前电机转速。
77.图5是根据一示例性实施例示出的一种车辆的结构示意图。如图5所示， 该车辆可以包括上述碰撞检测的装置。
78.图6是根据一示例性实施例示出的一种电子设备600的框图。如图6所 示，该电子设备600可以包括：处理器601，存储器602。该电子设备600 还可以包括多媒体组件603，输入/输出(i/o)接口604，以及通信组件605 中的一者或多者。
79.其中，处理器601用于控制该电子设备600的整体操作，以完成上述的 碰撞检测方法中的全部或部分步骤。存储器602用于存储各种类型的数据以 支持在该电子设备600的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备600上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如 联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器602可以由任 何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存 取存储器(static random access memory，简称sram)，电可擦除可编程 只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory， 简称eeprom)，可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory，简称eprom)，可编程只读存储器(programmable read-only memory， 简称prom)，只读存储器(read-only memory，简称rom)，磁存储器，快 闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件603可以包括屏幕和音频组件。其中屏 幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频 组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信 号可以被进一步存储在存储器602或通过通信组件605发送。音频组件还包 括至少一个扬声器，用于输出音频信号。i/o接口604为处理器601和其他 接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这 些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件605用于该电子设备600与 其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如wi-fi，蓝牙，近场通 信(near field communication，简称nfc)，2g、3g、4g或5g，nb-iot (narrow band internet of things，窄带物联网)，或者它们中一种或者 多种的组合，因此相应的该通信组件605可以包括：wi-fi模块，蓝牙模块， nfc模块。s
80.在一示例性实施例中，电子设备600可以被一个或多个应用专用集成电 路(application specific integrated circuit，简称asic)、数字信号 处理器(digital signal processor，简称dsp)、数字信号处理设备(digitalsignal processing device，简称dspd)、可编程逻辑器件(programmablelogic device，简称pld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现， 用于执行上述的碰撞检测方法。
81.在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储 介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的碰撞检测方法的步骤。例如， 该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器602，上述程序指 令可由电子设备600的处理器601执行以完成上述的碰撞检测方法。
82.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限 于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开 的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
83.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征， 在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的 重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
84.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其 不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。