CN107662502A - 一种电动汽车碰撞保护系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动汽车碰撞保护系统及方法，所述方法包括：碰撞信息检测单元接收到碰撞传感器发送的碰撞信号后，将所述碰撞信号转化为碰撞信息通过汽车总线和/或硬线发送给汽车控制单元；所述汽车控制单元收到所述碰撞信息检测单元发送的所述碰撞信息后，当通过所述碰撞信息判定汽车发生碰撞时，向高压继电器发送断电指令，同时所述高压继电器对高压电回路进行断开操作。本发明提供的系统及方法中，将碰撞信息检测单元与汽车控制单元同时通过汽车总线以及硬线相连，当接收到任意一条线路发送的碰撞信息则判定整车发生碰撞，对电动汽车的高压电回路进行断电操作，有效降低了当车辆线束损坏时，导致相应汽车控制单元无法获取到整车碰撞信息的概率。

Description

一种电动汽车碰撞保护系统及方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，更具体地，涉及一种电动汽车碰撞保护系统及方法。

背景技术

随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球变暖等危害的加剧，电动汽车以其节能、环保的特性得到了大力的支持与推广，同时电动汽车的安全性也被越来越多的汽车生产企业所重视。由于电动汽车的驱动需要使用车载电池提供的高压电，因此，在电动汽车的设计过程中必须要考虑到高压电池的安全性和可靠性。

电动汽车的高压电池包通常布置在整车的中部或后部，电机驱动系统布置在整车的前部，使得高压系统从前至后几乎遍布整车，在正常行驶的状态下，通过合理高压防护措施及控制策略就能够保证车辆及人身的安全，然而一旦车辆发生碰撞，车辆产生破坏、损伤，那么整车就极有可能发生高压电的漏电、短路等危险的情况；同时，《GB-T31498-2015电动汽车碰撞后安全要求》对碰撞后的车辆的安全性也提出了更加严格的要求。所以在电动车发生碰撞后的安全性、可靠性是设计开发人员需要努力解决的问题。

在现有技术中，通常的电动汽车控制器通过CAN总线与检测碰撞信息的控制器相连，汽车控制器通过CAN总线传递的碰撞信息来确认汽车碰撞的发生同时对高压电路的继电器进行断开操作，从而避免电动汽车碰撞后高压漏电、短路等情况，然而，在现有技术中，由于在汽车碰撞过程中，汽车总线容易受到损坏，导致电动汽车的控制器无法接收到碰撞信息，导致高压继电器无法在汽车发生碰撞后进行断电保护，造成人员伤亡事故。

发明内容

为克服现有技术中，由于在汽车碰撞过程中，汽车总线容易受到损坏，导致电动汽车的控制器无法接收到碰撞信息的问题，提供一种电动汽车碰撞保护系统及方法。

根据本发明的第一方面，提供一种电动汽车碰撞保护系统，包括：

碰撞传感器，用于检测汽车的碰撞强度，将碰撞信号发送给碰撞信息检测单元；

碰撞信息检测单元，用于通过所述碰撞传感器接收汽车碰撞信号并向汽车控制单元发送碰撞信息；

汽车控制单元，用于接收所述碰撞信息检测单元发送的碰撞信息，当通过所述碰撞信息判定汽车发生碰撞时，向高压继电器发送断电指令；

高压继电器，用于接收所述汽车控制单元发送的断电指令，对汽车的高压电回路进行断开操作；

其中，所述碰撞信息检测单元和所述汽车控制单元与汽车总线相连，通过汽车总线传输所述碰撞信息；

其中，所述碰撞信息检测单元和所述汽车控制单元还通过硬线相连，通过所述硬线传输所述碰撞信息。

其中，所述汽车控制单元通过实时检测所述碰撞信息检测单元发送的碰撞信息，来判定是否汽车发生碰撞。

其中，所述碰撞信息检测单元每隔一个预设周期，则向所述汽车控制单元发送一次碰撞信息。

其中，所述汽车总线为CAN总线、Lin总线和Flexray总线中的任意一种。

其中，所述碰撞传感器为1个或多个。

其中，所述汽车控制单元通过所述汽车总线和所述硬线中任意一条线路发送的碰撞信号判断汽车发送碰撞，则向所述高压继电器发送断电指令。

其中，当所述汽车控制单元判断所述汽车总线和所述硬线中的碰撞信号都未发生碰撞时，则判定汽车未发生碰撞。

其中，所述碰撞信息检测单元与所述碰撞传感器通过硬线相连，所述碰撞传感器通过硬线向所述碰撞检测单元发送碰撞信号。

其中，所述碰撞传感器与所述汽车总线相连，并通过所述汽车总线向所述碰撞信息检测单元发送碰撞信号。

根据本发明的第二方面，提供一种电动汽车碰撞保护方法，包括：

碰撞信息检测单元接收到碰撞传感器发送的碰撞信息后，将所述碰撞信息通过汽车总线和/或硬线发送给汽车控制单元；

所述汽车控制单元收到所述碰撞信息检测单元发送的所述碰撞信息后，当通过所述碰撞信息判定汽车发生碰撞时，向高压继电器发送断电指令，同时所述高压继电器对高压电回路进行断开操作。

其中，所述碰撞信息检测单元和所述汽车控制单元与汽车总线相连，通过汽车总线传输所述碰撞信息；

其中，所述碰撞信息检测单元和所述汽车控制单元还通过硬线相连，通过所述硬线传输所述碰撞信息。

本发明提供的系统，将汽车的碰撞信息检测单元与汽车控制单元通过汽车总线和一条硬线相连，当接收到任意一条线路发送的碰撞信息则判定整车发生碰撞，对电动汽车的高压电回路进行断电操作，有效降低了当车辆受到外力撞击、线束损坏时，导致相应汽车控制单元无法获取到整车碰撞信息的概率，提高了电动汽车的汽车控制单元与碰撞信息检测单元的通讯质量，提高了车辆安全性、可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种电动汽车碰撞保护系统的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的一种电动汽车碰撞保护方法的流程图。

图3为本发明实施例提供的一种电动汽车碰撞保护系统中高压电保护系结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参考图1，图1为本发明实施例提供的一种电动汽车碰撞保护系统的结构示意图，所述系统包括：碰撞传感器1、碰撞信息检测单元2、汽车控制单元3和高压继电器4。

其中，碰撞传感器1用于检测汽车的碰撞强度，将碰撞信号发送给碰撞信息检测单元。

碰撞信息检测单元2用于通过所述碰撞传感器接收汽车碰撞信号并向汽车控制单元发送碰撞信息。

汽车控制单元3用于接收所述碰撞信息检测单元发送的碰撞信息，当通过所述碰撞信息判定汽车发生碰撞时，向高压继电器发送断电指令。

高压继电器4用于接收所述汽车控制单元发送的断电指令，对汽车的高压电回路进行断开操作。

其中，所述碰撞信息检测单元2和所述汽车控制单元3与汽车总线5相连，通过汽车总线5传输所述碰撞信息；所述碰撞信息检测单元2和所述汽车控制单元3还通过硬线6相连，通过所述硬线6传输所述碰撞信息。

具体的，当电动汽车发生碰撞的时候，碰撞传感器会采集到碰撞信号，并将碰撞信号传递给碰撞信息检测单元，在碰撞信息检测单元在接收到传感器发送的碰撞信号后，会向汽车控制单元发送报文信号，其中报文信号通过汽车总线传输，同时碰撞信息检测单元的报文信号还会通过与汽车控制单元相连的硬线进行传输从而确保在碰撞过程中总线损坏的情况下能及时将报文信号发送至汽车控制单元。当汽车控制单元接收到汽车发生碰撞的报文信号后，判定是否整车发生了碰撞，当确认整车发生碰撞后，立刻对高压继电器发送断电指令，使高压电池回路断开，防止高压电发生漏电、短路等情况。

通过此系统，将汽车的碰撞信息检测单元与汽车控制单元通过汽车总线和一条硬线相连，当接收到任意一条线路发送的碰撞信息则判定整车发生碰撞，对电动汽车的高压电回路进行断电操作，有效降低了当车辆受到外力撞击、线束损坏时，导致相应汽车控制单元无法获取到整车碰撞信息的概率，提高了电动汽车的汽车控制单元与碰撞信息检测单元的通讯质量，提高了车辆安全性、可靠性。

在上述实施例的基础上，所述汽车控制单元3通过实时检测所述碰撞信息检测单元2发送的碰撞信息，来判定是否汽车发生碰撞。

其中，所述碰撞信息检测单元每隔一个预设周期，则向所述汽车控制单元发送一次碰撞信息。

具体的，电动汽车的碰撞信息检测单元会以移动周期向汽车控制单元发送报文信号，汽车控制单元会对接收到的报文信号进行解析，并作为整车是否发生碰撞的参照。

通过此系统，能够实时对汽车的碰撞信息进行检测和分析，提升了系统的稳定性。

在上述实施例的基础上，所述汽车总线为CAN总线、Lin总线和FlexRay总线中的任意一种。

具体的，目前汽车上普遍采用的汽车总线有局部互联协议LIN和控制器局域网CAN，正在发展中的汽车总线技术还有高速容错网络协议FlexRay、用于汽车多媒体和导航的MOST以及与计算机网络兼容的蓝牙、无线局域网等无线网络技术。本实施例中，所使用的汽车总线系统为CAN总线、Lin总线和Flexray总线中任意一种总线系统。

通过此系统，提升了系统使用的兼容性和灵活性，使得系统可以运用在多种汽车总线的电动汽车上。

在上述各实施例的基础上，所述碰撞传感器为1个或多个。

碰撞传感器是安全气囊系统中的控制信号输入装置。其作用是在汽车发生碰撞时，由碰撞传感器检测汽车碰撞的强度信号，并将信号输入安全气囊控制器，安全气囊控制器根据碰撞传感器的信号来判定是否引爆充气元件使气囊充气。碰撞传感器多数采用惯性式机械开关结构，相当一只控制开关，其工作状态取决于汽车碰撞时加速度的大小。按结构可分为机械式和电子式两种。机械式有滚球式、滚轴式、偏心球式。在本实施例中，碰撞传感器可以为单个传感器向碰撞信息检测单元发送汽车碰撞的强度信号，也可以为安装在车内例如车身两侧前翼子板内侧、前照灯支架下、发动机散热器支架左右两侧，驾驶室仪表板和杂物箱下方等多处的多个碰撞传感器发送的碰撞强度信号。

通过此系统，进一步提升了系统的稳定性和可靠性，保证了在汽车不同方位发生碰撞的时候能稳定获取碰撞信息。

在上述各实施例的基础上，所述汽车控制单元通过所述汽车总线和所述硬线中任意一条线路发送的碰撞信号判断汽车发送碰撞，则向所述高压继电器发送断电指令；当所述汽车控制单元判断所述汽车总线和所述硬线中的碰撞信号都未发生碰撞时，则判定汽车未发生碰撞。

具体的，参考图3，根据汽车CAN总线和硬线采集到的碰撞信息，如表1所示，

表1控制器的碰撞信息真值表

不论汽车控制单元先从汽车总线或与碰撞检测单元相连的硬线确认整车发生碰撞，都判定整车发生碰撞，从而对高压继电器发送断电指令。

在上述各实施例的基础上，所述碰撞信息检测单元与所述碰撞传感器通过硬线相连，所述碰撞传感器通过硬线向所述碰撞检测单元发送碰撞信号。

具体的，碰撞传感器和碰撞检测单元之间也通过一条硬线相连从而保证了信号传输的稳定性。

在上述各实施例的基础上，所述碰撞传感器与所述汽车总线相连，并通过所述汽车总线向所述碰撞信息检测单元发送碰撞信号。

具体的，电动汽车上的碰撞传感器也与汽车总线相连，同时将碰撞信息通过总线发送给碰撞信息检测单元。

通过此系统，可以使得碰撞传感器的碰撞信息通过多种方式发送给碰撞信息检测单元，增强了系统的稳定性。

在本发明的另一实施例中，参考图2，图2为本发明另一实施例提供的一种电动汽车碰撞保护方法的流程图。所述方法包括：

S1，碰撞信息检测单元接收到碰撞传感器发送的碰撞信号后，将所述碰撞信号转化为碰撞信息通过汽车总线和/或硬线发送给汽车控制单元；

S2，所述汽车控制单元收到所述碰撞信息检测单元发送的所述碰撞信息后，当通过所述碰撞信息判定汽车发生碰撞时，向高压继电器发送断电指令，同时所述高压继电器对高压电回路进行断开操作。

其中，所述碰撞信息检测单元和所述汽车控制单元与汽车总线相连，通过汽车总线传输所述碰撞信息；所述碰撞信息检测单元和所述汽车控制单元还通过硬线相连，通过所述硬线传输所述碰撞信息。

具体的，当电动汽车发生碰撞的时候，碰撞传感器会接收到碰撞信号，并将碰撞信号传递给碰撞信息检测单元，在碰撞信息检测单元在接收到传感器发送的碰撞信号后，会向汽车控制单元发送报文信号，其中报文信号通过汽车总线传输，同时碰撞信息检测单元的报文信号还会通过与汽车控制单元相连的硬线进行传输从而确保在碰撞过程中总线损坏的情况下能及时将报文信号发送至汽车控制单元。当汽车控制单元接收到汽车发生碰撞的报文信号后，判定是否整车发生了碰撞，当确认整车发生碰撞后，立刻对高压继电器发送断电指令，使高压电池回路断开，防止高压电发生漏电、短路等情况。

其中，电动汽车的碰撞信息检测单元会以移动周期向汽车控制单元发送报文信号，汽车控制单元会对接收到的报文信号进行解析，并作为整车是否发生碰撞的参照。

通过此方法，将汽车的碰撞信息检测单元与汽车控制单元通过汽车总线和一条硬线相连，当接收到任意一条线路发送的碰撞信息则判定整车发生碰撞，对电动汽车的高压电回路进行断电操作，有效降低了当车辆受到外力撞击、线束损坏时，导致相应汽车控制单元无法获取到整车碰撞信息的概率，提高了电动汽车的汽车控制单元与碰撞信息检测单元的通讯质量，提高了车辆安全性、可靠性。

在上述实施例的基础上，所述汽车总线为CAN总线、Lin总线和FlexRay总线中的任意一种种；所述碰撞传感器为1个或多个。

具体的，目前汽车上普遍采用的汽车总线有局部互联协议LIN和控制器局域网CAN，正在发展中的汽车总线技术还有高速容错网络协议FlexRay、用于汽车多媒体和导航的MOST以及与计算机网络兼容的蓝牙、无线局域网等无线网络技术。本实施例中，所使用的汽车总线系统为CAN总线、Lin总线和FlexRay总线中任意一种总线系统。

碰撞传感器是安全气囊系统中的控制信号输入装置。其作用是在汽车发生碰撞时，由碰撞传感器检测汽车碰撞的强度信号，并将信号输入安全气囊控制器，安全气囊控制器根据碰撞传感器的信号来判定是否引爆充气元件使气囊充气。碰撞传感器多数采用惯性式机械开关结构，相当一只控制开关，其工作状态取决于汽车碰撞时加速度的大小。按结构可分为机械式和电子式两种。机械式有滚球式、滚轴式、偏心球式。在本实施例中，碰撞传感器可以为单个传感器向碰撞信息检测单元发送汽车碰撞的强度信号，也可以为安装在车内例如车身两侧前翼子板内侧、前照灯支架下、发动机散热器支架左右两侧，驾驶室仪表板和杂物箱下方等多处的多个碰撞传感器发送的碰撞强度信号。

通过此方法，进一步提升了系统的稳定性和可靠性，保证了在汽车不同方位发生碰撞的时候能稳定获取碰撞信息。

在上述各实施例的基础上，所述汽车控制单元接收到所述汽车总线和所述硬线中任意一条线路发送的碰撞信号，则向所述高压继电器发送断电指令。

具体的，参考图3，不论汽车控制单元先从CAN总线或与碰撞检测单元相连的硬线确认整车发生碰撞，都判定整车发生碰撞，从而对高压继电器发送断电指令，高压继电器立刻断开高压电路，实现对电动汽车的电路保护。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车碰撞保护系统，其特征在于，包括：

碰撞传感器，用于检测汽车的碰撞强度，将碰撞信号发送给碰撞信息检测单元；

碰撞信息检测单元，用于通过所述碰撞传感器接收汽车碰撞信号并向汽车控制单元发送碰撞信息；

汽车控制单元，用于接收所述碰撞信息检测单元发送的碰撞信息，当通过所述碰撞信息判定汽车发生碰撞时，向高压继电器发送断电指令；

高压继电器，用于接收所述汽车控制单元发送的断电指令，对汽车的高压电回路进行断开操作；

其中，所述碰撞信息检测单元和所述汽车控制单元与汽车总线相连，通过汽车总线传输所述碰撞信息；

其中，所述碰撞信息检测单元和所述汽车控制单元还通过硬线相连，通过所述硬线传输所述碰撞信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述汽车控制单元通过实时检测所述碰撞信息检测单元发送的碰撞信息，来判定是否汽车发生碰撞。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述碰撞信息检测单元每隔一个预设周期，则向所述汽车控制单元发送一次碰撞信息。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述汽车总线为CAN总线、Lin总线和FlexRay总线中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述碰撞传感器为1个或多个。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述汽车控制单元通过所述汽车总线和所述硬线中任意一条线路发送的碰撞信号判断汽车发送碰撞，则向所述高压继电器发送断电指令。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，当所述汽车控制单元判断所述汽车总线和所述硬线中的碰撞信号都未发生碰撞时，则判定汽车未发生碰撞。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述碰撞信息检测单元与所述碰撞传感器通过硬线相连，所述碰撞传感器通过硬线向所述碰撞检测单元发送碰撞信号。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述碰撞传感器与所述汽车总线相连，并通过所述汽车总线向所述碰撞信息检测单元发送碰撞信号。

10.一种电动汽车碰撞保护方法，其特征在于，包括：

碰撞信息检测单元接收到碰撞传感器发送的碰撞信号后，将所述碰撞信号转化为碰撞信息通过汽车总线和/或硬线发送给汽车控制单元；

所述汽车控制单元收到所述碰撞信息检测单元发送的所述碰撞信息后，当通过所述碰撞信息判定汽车发生碰撞时，向高压继电器发送断电指令，同时所述高压继电器对高压电回路进行断开操作；

其中，所述碰撞信息检测单元和所述汽车控制单元与汽车总线相连，通过汽车总线传输所述碰撞信息；

其中，所述碰撞信息检测单元和所述汽车控制单元还通过硬线相连，通过所述硬线传输所述碰撞信息。