本发明涉及新能源电动汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车的安全气囊控制系统及电动汽车。
背景技术：
纯电动和混合动力汽车的电机驱动系统在车辆制动过程中可以工作在发电模式，为车辆提供制动扭矩的同时，将车辆的动能转化为电能以储存到车载动力电池中，可以有效的提高车辆续航里程。但是，目前针对车辆制动能量回收时机的控制一般都是通过ecu结合行程传感器数据和车速信息等来综合计算制动加速度的，导致ecu的计算负担较大，而容易错过制动能量回收的最佳时机。
另一方面，传统的安全气囊主要围绕如何使安全气囊打开进行设计，未充分考虑如何防止安全气囊误爆给人造成的危害。因此，经常出现气囊误爆、乘员被气囊打伤（甚至致死）等情况。因此，安全气囊对乘员的伤害引起广泛关注。安全气囊对人体照成的伤害主要有几个方面：其一，安全气囊的误爆误伤；其二，现有安全气囊的设计没有考虑乘员的多样性，因此在起爆时可能对儿童、小孩等其他成员类型造成严重的伤害，甚至有死亡的危险；其三，现有安全气囊设计只是区分正面安全气囊系统和侧面安全气囊系统，当发生正面碰撞事故并达到点火条件时，正面安全气囊会同时点爆；例如：当达到点火条件，车内只有一个驾驶员，副驾驶座位无乘员时，副驾驶气囊也会同时点爆，导致维修费用增加。
还一方面，由于气囊控制器一般与汽车的紧急制动所密切相连，申请人在实践本申请的过程中发现气囊控制器控制引爆安全气囊时，所伴随的也是超高额的制动能量，而这些制动能量目前一直被公众所忽略。
有鉴于此，一种安全系数高、能够有效将紧急制动的高额能量作为再生能量回收的电动汽车的安全气囊控制系统及方法是目前业界的热门研究方向。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明旨在提出一种电动汽车的安全气囊控制系统及方法，以至少部分地解决上述技术问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种电动汽车的安全气囊控制系统，包括：加速度传感器，用于检测所述电动汽车的加速度信息，并用于在所述加速度信息超过第一阈值时生成第一信号；踏板受力传感器，用于感应制动踏板所承受的踏板力度，并用于在所述踏板力度大于第二阈值时生成第二信号；气囊控制器，连接至所述加速度传感器和所述踏板受力传感器，并用于当同时接收到所述第一信号和所述第二信号时，生成再生能量回收指令；能量回收装置，连接至所述气囊控制器和电动汽车的蓄电池，且用于基于所述再生能量回收指令控制电动汽车的电动机反转，以为所述蓄电池充电；以及状态采集装置，用于采集车辆的车辆状态信息、乘员信息以及行车环境信息；所述气囊控制器还用于基于所述乘员信息，确定无乘员座椅对应的气囊、离位乘员座椅对应的气囊和指定乘员座椅对应的气囊为防炸气囊；基于所述车辆状态信息，在车辆处于停车状态或车速小于预设行驶速度时，确定所有气囊为防炸气囊；以及基于所述行车环境信息，判断车辆相对于其它车辆或障碍物是否有碰撞风险，若有则将有乘员座椅对应的气囊确定为非防炸气囊，否则确定为防炸气囊，并针对所述防炸气囊生成气囊防炸指令；以及防炸指令执行单元，用于从所述气囊控制器获取所述气囊防炸指令，并执行所述气囊防炸指令以防止所述防炸气囊爆炸；碰撞传感器，用于采集来自车辆各个方向的碰撞信息；所述气囊控制器还用于基于所述碰撞信息，在达到气囊起爆条件时，针对非防炸气囊生成气囊点爆指令；以及气囊爆炸执行器，用于从所述气囊控制器获取所述气囊点爆指令，并执行所述气囊点爆指令以点爆所述非防炸气囊；其中，所述能量回收装置还用于基于所述气囊点爆指令控制所述电动机反转，以为所述蓄电池充电。
可选的，所述电动汽车的安全气囊控制系统还包括预存储有紧急联系人号码的通信单元；其中所述通信单元还连接至所述气囊控制器，并用于基于所述气囊点爆指令向所述紧急联系人号码所对应的终端发送警报消息。
可选的，所述电动汽车的安全气囊控制系统还包括：gps定位装置，连接至所述气囊控制器，并用于根据所述气囊点爆指令向救援云服务器发送关于所述车辆的gps定位信息。
可选的，所述状态采集装置包括位置传感器、位移传感器、红外传感器、图像采集器、雷达、摄像头、速度传感器和加速度传感器。
本发明实施例另一方面提供一种电动汽车，包括上述的电动汽车的安全气囊控制系统。
通过上述技术方案，提供一种电动汽车的安全气囊控制系统，一方面，通过传感器来实时采集车辆的制动相关信号，并由气囊控制器替代了现有技术的功能任务繁多的ecu来计算车辆的制动情况，提高了所判断出的制动时间与实际制动时间的同步，能够及时启动能量回收装置回收因制动所产生的再生能量；另一方面，基于所采集的状态信息对车辆各安全气囊分为防炸气囊和非防炸气囊，并只对其中的非防炸气囊执行点爆操作，避免了防炸气囊的误爆对乘客所带来的二次伤害；还一方面，基于对应非防炸气囊的气囊点爆指令，使得能量回收装置能够回收紧急制动过程中的高额制动再生能量。
本发明实施例的其它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
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，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发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是本发明一实施例的电动汽车的安全气囊控制系统的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例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发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
参见图1示出的是本发明一实施例的电动汽车的安全气囊控制系统10的结构框图，该系统10包括加速度传感器101、踏板受力传感器102、气囊控制器103、能量回收装置104、状态采集装置105、防炸指令执行单元106、碰撞传感器107和气囊爆炸执行器108。其中，它们的连接关系可以是如图所示的，气囊控制器103可以与加速度传感器101、踏板受力传感器102、能量传感器104、状态采集装置105、防炸指令执行单元106、碰撞传感器107和气囊爆炸执行器108分别连接，以及所述能量回收装置104还连接至车辆的电动机20。在具体的工作原理上，可以是：加速度传感器101用于实时采集并检测车辆的加速度信息，并在该加速度传感器101所实时采集的加速度信息大于预设定的第一阈值时生成第一信号，例如该第一阈值的制动加速度可以是对应于较多的制动能量，由此基于该第一信号可以确定制动能量是否充分，关于该第一阈值范围在此应不作限定。需说明的是，该加速度传感器所判断的只是加速度信息，其可以是正加速度信息（提速），也可以是负加速度信息（制动），对此不做限定。进一步地，为了保障所得到的加速度信息为制动状态下所对应的加速度，而不是提速状态下所对应的加速度时，可以是基于踏板受力传感器102对制动踏板的踏板力度的检测，其中踏板受力传感器102可以是在踏板力度大于第二阈值时生成第二信号，该第二阈值可以是对应于驾驶员有效制动意图的数值，并且该第二阈值的取值范围在此也不应限定。进一步地，当气囊控制器103相继或同时接收到第一信号和第二信号时，可以确定当前处于制动能量充分的制动状态，由此气囊控制器可以生成再生能量回收指令；由以上描述可知：气囊控制器对于再生能量回收指令的生成的过程不需要经过太多复杂的处理计算，而是简单的接收和响应的过程，对气囊控制器的处理资源不会产生负担。之后，能量回收装置104会基于再生能量回收指令控制电动机20反转，由此电动机20反转时可以充当发电机，来为与电动机20连接的蓄电池30充电。
需说明的是，气囊控制器103所控制的气囊（未示出）有多个，其可以是包括正面气囊、侧面气囊、驾驶位气囊、副驾驶位气囊和腿部气囊等。但是，并不是每一个气囊在出现车辆紧急制动或碰撞的时候都需要爆炸的，例如副驾驶位都没有乘客的情况却依然爆炸该副驾驶位的安全气囊就是不合理的。
进一步的，状态采集装置104采集电动汽车的车辆状态信息、乘员信息以及行车环境信息；车辆状态信息主要是指当前行车信息，包括停车、等红灯（发动机怠速）、正常行车、加速行车等运行状态中涉及的发动机运行信息、车辆行驶速度、车辆加速度信息等车辆状态信息；乘员信息主要是指乘员分布信息、乘员姿态信息、乘员类型信息等，乘员分布信息示出各座椅是否有人，乘员姿态信息示出各乘员坐姿是否正确（有无离位等）、乘员类型信息示出乘员是标准成人或儿童、孕妇、小个成人等特殊人群；行车环境信息是示出车辆周围是否存在障碍物、其他行驶中车辆等物体的信息，用以判断是否存在碰撞风险；以及碰撞信息用于示出车辆受到哪个方向的碰撞以及碰撞强度，通过分析碰撞信息可获知在碰撞发生时，是否已满足气囊起爆条件，并在满足的条件下只对非防炸气囊执行爆炸处理。由此，可以基于车辆状态信息、乘员信息以及行车环境信息来判断车辆的各个气囊是否应该被控制防爆炸，并对防炸气囊进行预防炸处理，只对非防炸气囊进行点爆，从而避免了气囊误爆。其中，状态采集装置104可以包括速度传感器、加速度传感器等车辆内部自带传感器，用于对车辆自身行驶状态进行检测以掌握当前行车信息，如停车、等红灯（发动机怠速）、正常行车、加速行车（车辆行驶速度大于设定值）等信息；状态采集装置104也可以包括位置传感器、位移传感器、红外传感器、摄像头和图像处理单元等，例如通过位置传感器、红外传感器等可探测出座椅是否有人（空位或离位），通过位移传感器可探测出乘员的身高，通过摄像头和图像处理单元的配合可以探测出乘员是否是儿童或孕妇以及乘员坐姿是否正确。状态采集装置104还可以包括红外传感器、雷达、摄像头等，用于探测车辆周围的其他车辆或障碍物信息（如对向来车的速度）、道路信息等，以根据车辆周边行车环境，探测是否在碰撞风险，并预测可能发生的碰撞类型，比如探测出有碰撞风险，且碰撞类型为正面100%重叠率碰撞。
进一步地，状态采集装置104将所采集的状态信息传递至气囊控制器103，气囊控制器103根据该状态信息从气囊中筛选防炸气囊和非防炸气囊。具体的，可以包含如下情形：
1）根据所述乘员信息，确定无乘员座椅对应的气囊、离位乘员座椅对应的气囊和指定乘员座椅对应的气囊为防炸气囊。其中，所述指定乘员可以包括儿童、孕妇和身高低于设定值的乘员。这里，对于身高低于设定值的乘员，并不是一定要配置为防炸气囊，需根据选定的设定值来考虑，例如部分小个成人身高距离标准乘员的差距较小，应考虑将其对应的气囊配置为防炸气囊，且后续可通过点爆系统设置其具有相对于标准成人要低的气囊点爆级别。举例来说，某座椅上无乘员，则将该座椅对应的气囊确定为防炸气囊，若该座椅上有乘员但是成员是儿童或孕妇等特定乘员时，也将该座椅对应的气囊确定为防炸气囊，若该座椅上的乘员为标准成人，但该标准成人离位，也将该座椅对应的气囊确定为防炸气囊。
2）根据所述车辆状态信息，在车辆处于停车状态或车速小于预设行驶速度时，确定所有气囊为防炸气囊。举例来说，当某车停车（包括怠速等红灯）或小于预设行驶速度时，将所有气囊确定为防炸气囊，防止气囊在停车状态或正常行驶状态下误爆。另外，在车速大于或等于预设行驶速度时，则将第1）种情形外的其他气囊可以确定为非防炸气囊。
3）根据所述行车环境信息，判断车辆相对于其它车辆或障碍物是否有碰撞风险，若有则将有乘员座椅对应的气囊确定为非防炸气囊，否则确定为防炸气囊。举例来说，当检测到可能有碰撞风险，且可预测碰撞类型为正面100%重叠率碰撞时，将除第1）种情形中设定的防炸气囊外的其他气囊确定为非防炸气囊，而对于只是检测到障碍物而无碰撞风险的情形，则将对应气囊确定为防炸气囊。
进一步地，针对第1）-3）中的情形所确定的非防炸气囊，气囊控制器103针对所述防炸气囊生成气囊防炸指令，并向防炸指令执行单元106发送该气囊防炸指令。其中，防炸指令执行单元106接收并执行气囊防炸指令，具体的，可以是防炸指令执行单元106为每一气囊相应配置一个执行元件，由此实现对每个气囊进行单独控制。
在一些实施方式中，碰撞传感器107可以采集来自车辆各个方向的碰撞信息，具体的，碰撞传感器107可以包括前碰传感器211、侧碰传感器212和后碰传感器213等，以检测车辆碰撞强度；气囊控制器103可以根据碰撞信息，在达到气囊起爆条件时，针对非防爆气囊生成气囊点爆指令，例如将碰撞信息转换为加速度、压力等信号，并判断该加速度或压力等信号是否满足预定条件；之后，气囊爆炸执行器108可以从气囊控制器103获取气囊点爆指令，并执行该气囊点爆指令以点爆对应的非防炸气囊。由此，实现了只对非防炸气囊的爆炸，而防止防炸气囊被爆炸，避免了现有技术中存在不必要的气囊（例如副驾驶位气囊）的爆炸对乘客所照成的二次伤害。
进一步的，能量回收装置104还用于基于气囊点爆指令控制电动机反转，以为所述蓄电池30充电。由此，基于对应非防炸气囊的气囊点爆指令，使得能量回收装置能够回收紧急制动过程中的高额制动再生能量。
在一些实施方式中，电动汽车的安全气囊控制系统10还包括预存储有紧急联系人号码的通信单元（未示出），其中通信单元还连接至所述气囊控制器。其中，在气囊控制器生成气囊点爆指令时，通信单元可以基于该气囊点爆指令向所述紧急联系人号码所对应的终端发送警报消息，该警报消息可以是预先编辑好的，也可以是实时生成并更新的，在此应不限定。由此，可以在发生车辆撞车事故时向紧急联系人呼救，保障车辆乘客的安全。优选的，电动汽车的安全气囊控制系统中还包括连接至气囊控制器103的gps定位装置（未示出），其可以基于气囊点爆指令向救援云服务器发送关于电动汽车的gps定位信息。由此，使得救援中心能够及时获知电动汽车发生撞车事故的位置在哪，并方便及时开展救援工作。
本发明实施例另一方面提供一电动汽车，包括如上所述的电动汽车的安全气囊控制系统。本发明实施例所提供的电动汽车可以是纯电动汽车还可以是混合电动力汽车，且都属于本发明的保护范围内。并且，由于本发明实施例的电动汽车设置有上述的电动汽车的安全气囊控制系统，使得该电动汽车具有与该安全气囊控制系统相同或相应的技术效果，更具体的技术细节和技术效果可以参照上文系统实施例的描述，在此便不赘述。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
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，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。