CN113329915A - 底盘护板、车载撞击检测系统及撞击检测方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及移动装置防护设备技术领域，具体提供了一种汽车底盘护板，包括护板实体和设置在所述护板实体上的振动检测传感器阵列，所述振动检测传感器阵列用于输出所述护板实体的振动信号特征。还提供了对应的撞击检测系统和方法。通过振动检测传感器阵列检测底盘护板的振动，提取出振动信号特征，根据振动信号特征的变化率和阈值信息比较，判断底盘护板是否受到撞击，提醒用户及时修理，增加用车的安全性。在车辆并未受到撞击时，也能输出底盘护板的信息。

Description

底盘护板、车载撞击检测系统及撞击检测方法

技术领域

本发明涉及移动装置防护设备技术领域，具体而言，涉及一种底盘护板、一种撞击检测方法和一种车载撞击检测系统。

背景技术

汽车底盘底部往往暴露水箱下沿、发动机底壳、变速箱底壳、传动轴等汽车关键部件，电动汽车底盘往往安装有电池组，这些部件在遭受撞击后应及时检修，避免出现安全问题。特别是电动汽车，电池组底面被撞击有很高的风险导致电池损坏。为了对底盘及安装在底盘上的关键件进行防护，现有技术中，可以在汽车底盘加装底盘护板，防止撞击直接发生到关键件上，给车辆带来较大的损伤。另外，护板也能使车辆在较差环境中运行时，避免砂石飞起击打关键件，影响其使用寿命。

车辆行驶中，加装的护板能够较大可能地对诸如水箱、发动机、变速箱或者电池组等关键件进行防护，相比起关键件的价格和作用，即便发生撞击，用户也会较少关心护板的损伤，但是护板的损伤却影响底盘行驶的安全。现有技术中有可以对护板的受损情况进行监控的方案，通过检测护板上承受的压力，进一步判断护板是否破损，但是在实际使用中，有可能底盘护板在未破损时，汽车就已经面临风险，而现有技术无法实现对护板更全面的检测，会导致用户处于一定的风险之中。

发明内容

本发明为了解决现有技术中底盘护板检测不全面，仅在破损才能检测出结果的问题，提供了一种可对底盘护板能够全面检测的技术，进而提升汽车的安全性。具体地，第一方面，本发明所公开的实施例提供了一种底盘护板，包括：护板实体；设置在所述护板实体上的振动检测传感器阵列，所述振动检测传感器阵列包括在预定区域内呈纵横排布的多个振动检测传感器组，用于输出所述护板实体各部位的振动信号特征；以及信号采集板；其中，所述振动检测传感器组中的振动检测传感器的输出端与对应的所述信号采集板连接；所述振动检测传感器阵列中的振动检测传感器的地端与所述护板实体电性连接，实现共地。

在一些实施例中，多个所述多个信号采集板通过总线连接，并通过总线对外输出所述振动信号。

在一些实施例中，所述护板实体的数量为多个，每个护板实体上设置有所述信号采集板，相邻护板实体上的信号采集板通过总线连接。

在一些实施例中，所述护板实体的外形或者所述预定区域与所述底盘上方设置的被保护件对应，所述护板实体安装在所述被保护件的下方。

在一些实施例中，还包括设置在护板实体上用于检测安装在底盘上的被保护件温度的温度传感器和设置在所述护板实体上用于对所述被保护件进行散热的风扇阵列，所述温度传感器的信号输入至信号处理装置，以供所述信号处理装置根据所述温度传感器的信号而控制所述风扇阵列工作。

在一些实施例中，还包括位于所述底盘护板上的水位检测传感器，所述水位检测传感器向信号处理装置输出信号，以供所述信号处理装置判断所述护板实体是否涉水及是否发送车门开锁信号、天窗开启信号和/或者车窗开启信号。

第二方面，在本发明的一些实施例中，提供了一种车载撞击检测系统，包括上述的汽车底盘护板，还包括与所述信号采集板连接的信号处理装置，所述信号处理装置根据所述振动信号特征的变化率识别所述护板实体是否被撞击，其中，所述振动信号特征包括频率特征、能量特征、幅度谱特征、幅值特征中的一种或多种。

在一些实施例中，所述信号处理装置被配置为根据振动信号与振动检测传感器的安装位置关系，获取所述振动检测传感器对应的安装位置，根据所述安装位置获取与所述安装位置对应的阈值，根据所述振动信号特征和对应的阈值判断所述护板实体是否被撞击。

在一些实施例中，所述信号处理装置具体被配置为，响应于所述振动检测传感器阵列中的第一振动检测传感器的第一振动信号特征的变化率超过第一阈值，检测所述第一振动检测传感器相邻的一个或多个第二振动检测传感器的第二振动信号特征的变化率是否超过第一阈值，响应于所述第二振动信号特征的变化率超过第一阈值，判断所述护板实体被撞击。

在一些实施例中，所述信号处理装置具体被配置为，响应于所述振动检测传感器阵列中的第一振动检测传感器的第一频率特征的变化率超过第四阈值，检测所述第一振动检测传感器的第一幅值特征是否超过第二阈值，响应于所述第一幅值特征超过第二阈值，判断所述护板实体被撞击。

在一些实施例中，所述信号处理装置还被配置为，检测到所述振动检测传感器阵列中的第一振动检测传感器的第一振动信号特征低于所述第一振动检测传感器相邻的一个或多个第二振动检测传感器的第二振动信号特征，且第二振动信号特征与第一振动信号特征的差值大于第三阈值，确定所述第一振动检测传感器故障，屏蔽所述第一振动检测传感器的振动信号特征。

在一些实施例中，所述信号处理装置被配置为根据所述频率特征和预设的振动环境频率阈值，获取所述护板实体的环境信息。

在一些实施例中，所述环境信息包括是否涉水信息、涉水深度信息；所述信号处理装置具体被配置为将所述频率特征与所述预设的涉水环境频率阈值比较，判断所述护板实体是否涉水，并根据所述频率特征获取所述护板实体的涉水深度信息，其中，所述涉水环境频率阈值为底盘浸没在水中运行时，从护板实体上的振动检测传感器上测量到的频率特征。

在一些实施例中，所述信号处理装置还被配置为，根据温度传感器的信息，检测到超过温度阈值的第一被保护件，根据第一被保护件的位置，控制所述风扇阵列中的目标风扇转动，以对所述第一被保护件散热。

在一些实施例中，所述信号处理装置还被配置为，根据目标风扇的转速信息，获取所述目标风扇的噪音频率，根据所述噪音频率对位于所述目标风扇附近的振动检测传感器的频率特征进行滤波，并根据滤波后的振动信号特征的变化率识别所述护板实体是否被撞击。

在一些实施例中，还包括与信号处理装置连接的车载控制器、与所述车载控制器连接的车载显示屏，所述车载显示屏用于显示所述护板实体被撞击的位置。

在一些实施例中，还包括与所述信号处理装置连接的蓝牙模块，所述蓝牙模块用于将信号处理装置的信息发送给移动终端，以使移动终端显示所述护板实体的被撞击的位置。

第三方面，在本发明的一些实施例中，提供了一种上述的汽车底盘护板的撞击检测方法，包括如下步骤：

获取护板实体上振动检测传感器阵列输出的振动信号特征，其中所述振动信号特征包括频率特征、振幅特征、能量特征、幅度谱特征信息中的一种或多种；

根据所述振动信号特征获取振动信号特征变化率；

根据振动信号特征变化率和变化率阈值判断所述护板实体是否被撞击。

本公开中的底盘护板及系统，通过振动检测传感器阵列检测底盘护板的振动，提取出振动信号特征，根据振动信号特征的变化率和阈值信息比较，判断底盘护板是否受到撞击，提醒用户及时修理，增加用车的安全性。在车辆并未受到撞击时，也能输出底盘护板的信息，为底盘护板长期使用时，对底盘护板的磨损情况能够进行反馈，做出预测。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明一些实施例中的底盘护板结构示意图；

图2为本发明另一些实施例中的底盘护板结构示意图；

图3a为本发明另一些实施例中位于发动机下方的底盘护板的结构示意图；

图3b为本发明另一些实施例中位于发动机下方的底盘护板的结构示意图(俯视)；

图4a为本发明另一些实施例中的采用了信号采集板的底盘护板的结构示意图；

图4b为本发明一些实施例中的信号采集电路板的结构示意图；

图5a为本发明一些实施例中的底盘护板中设置信号采集板的结构示意图；

图5b为本发明一些实施例中的底盘护板中设置信号采集板的结构示意图；

图6a为本发明一些实施例中的采用多块护板实体的底盘护板的结构示意图；

图6b为图6a中圈中部分的放大结构示意图；

图7为本发明一些实施例中底盘护板中的振动检测传感器与护板实体连接的结构示意图；

图8为本发明一些实施例中底盘护板在实际运用中的结构示意图；

图9为本发明一些实施例中底盘护板在实际运用中相对车辆的结构示意图；

图10为本发明一些实施例中车载撞击检测系统检测撞击时的结构示意图；

图11为本发明一些实施例中的车载撞击检测系统的结构示意图；

图12为本发明一些实施例中的撞击检测方法的方法流程示意图；

图13为本发明一些实施例中的撞击检测方法中的撞击判断的方法流程示意图；

图14为本发明一些实施例中的撞击检测方法中的另一些撞击判断的方法流程示意图；

图15为本发明另一些实施例中的撞击检测方法的方法流程示意图；

图16为本发明一些实施例中的撞击检测装置的结构示意图；

图17为本发明一些实施例中的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

汽车、火车、轮船、飞行器在移动过程中，为了避免外界物体直接对本体上的关键件进行撞击，特别是对于被撞击频次较高的关键件，常常在本体外侧设置护板，对关键件进行防护。对于汽车而言，尤其重要，由于汽车常常行驶在开放性道路上，道路路面环境复杂，行驶过程中，难以避免地造成道路上较小的砂石飞起，撞击汽车本体。在有人驾驶或者无人驾驶条件下，由于人为判断失误或者感知检测失误，驾驶者或者驾驶系统对道路上较大障碍物信息(例如较大石块)没有感知到，车辆行驶通过时会造成车辆底盘受损。在一些操作安全的场景下，道路上的异常因素(例如井盖受压后弹起、道路突然受损造成道路平整性缺失)也会造成车辆底盘受损。为了对底盘进行保护，人们在底盘外侧加装底盘护板，对底盘进行防护。在撞击发生时，使得护板先被撞击，抵消掉全部或者部分的撞击能量，驾驶员常常通过声音获知底盘护板被撞击的情况发生，但是有些撞击声音较小，或者驾驶员由于周围环境声音过大掩盖了撞击的声音，从而没有感知到撞击的情况，给车辆行驶带来安全隐患。在有些情况下，即便知道被撞击也并未确切知晓被撞击的部位，只能将车抬高，进行检修时才能确切知道被撞击的部位。为了辅助驾驶员获知到底盘护板的撞击情况，可以在底盘护板上设置压力传感器，通过压力传感器反馈的压力值获知到底盘是否被撞击，发明人在使用这种技术时发现，这种检测仅在底盘护板被撞击破损时才会发出可靠的感知被撞击的信号，但是护板即便被撞击后没有破损也是需要驾驶者关注，这样可以提醒驾驶者及时的检修，避免车辆使用时存在安全隐患。在一些场景中，由于护板长期使用，使得连接螺钉松动，这种检测需求采用压力传感器也较难实现。发明人在进一步地研究中，使用了振动检测传感器以及振动检测传感器阵列对底盘护板进行检测，通过振动检测传感器实时反馈的振动信号特征，能够获知到底盘护板的具体信息，包括是否被撞击，底盘周围的环境，安装是否松动等信息，从而能够全面地检测底盘护板，提升了行车安全性。下面对发明人研究出的采用振动检测的手段对底盘护板进行检测的技术进行介绍。

本发明实施例提供了一种汽车底盘护板，包括：护板实体；

设置在所述护板实体上的振动检测传感器阵列，所述振动检测传感器阵列包括在预定区域内的多个振动检测传感器组，用于输出所述护板实体各部位的振动信号特征；以及信号采集板；其中，所述振动检测传感器组中的振动检测传感器的输出端与对应的所述信号采集板连接；所述振动检测传感器阵列中的振动检测传感器的地端与所述护板实体电性连接，实现共地。所述多个振动检测传感器组可以呈纵横排布，在一些实施例中，可成列的形式排列所述振动检测传感器组，也可成行的形式排列所述振动检测传感器组，这样便于布线和信号采集，也便于和信号采集板对应。

具体地，如图1所示，本公开实施例提供了一种底盘护板100，包括护板实体110和设置在所述护板实体110上的振动检测传感器阵列120，所述振动检测传感器阵列120用于输出所述护板实体的振动信号特征。本实施例中的振动检测传感器阵列120包括多个振动检测传感器121，其排列形式，如图2所示，可采用圆周阵列，也可采用如图1所示的矩阵阵列。所述振动检测传感器121的具体布置位置可以根据底盘上关键件的位置进行布置，常规的底盘上设置有发动机、减速器、水箱，在新能源车的底盘上还设置有电池箱，这些关键件的下方根据关键件的尺寸对应设置所述振动检测传感器121，例如，图3a、图3b所示，底盘护板100设置在发动机610的下方，发动机尺寸整体呈方形，可在发动机的四个角和中心的位置设置所述振动检测传感器121，所述振动检测传感器121组成的阵列120的形式可以采用单一的阵列形式，也可以采用组合的阵列形式，例如，如图3b所示，在发动机的四个角对应底盘护板之间的区域采用矩阵阵列的形式布置所述振动检测传感器121，在所述发动机中心对应的底盘护板区域上采用圆周阵列的形式布置所述振动检测传感器121。既考虑检测的全面性，也考虑了在关键部位设置提升传感器的密集程度，保证即使部分传感器失效，其余传感器仍能有效反馈护板的状态。

需要说明的是，本公开的实施例中护板实体110可以为相对出厂车辆外加的护板结构，也可以是出厂车辆上本身的结构，例如，护板实体110即为电池组的盖板，护板实体110即为发动机的壳体结构，所述护板实体110也可作为车架结构，如果振动检测传感器阵列120直接设置在底盘结构上，可以将所述振动检测传感器121设置在底盘的关键位置上。通过振动检测传感器121返回的振动信号特征，对底盘进行撞击检测。

本公开的底盘护板100的外形可以根据底盘的结构进行设置，例如，底盘整体呈方形，可以根据需要设置底盘护板100的外形也为对应的方形。在一些实施例中，为了减少底盘护板100带来的额外重量，可以对底盘护板100的外形进行优化，例如，可以仅在关键件底部设置底盘护板100，也可根据较为集中的关键件之间设置底盘护板100，这时，底盘护板100需要罩住多个关键件，可以根据此处多个关键件的外形，做出包络图形，根据包络图形设置所述底盘护板100的外形尺寸。另外，为了便于加工，可将底盘护板100设置成多块，组合使用，这样，也便于将来柔性化生产的需求，适用多种车型底盘结构。

本公开实施例中的振动检测传感器阵列120采用多个振动检测传感器121进行检测，保证了检测的全面性，在具体检测时，可以采用求取平均值的方式来代表护板上对应区域的振动信号特征。例如，振动信号特征为频率特征，根据各个振动检测传感器121的振动信号特征获取到多个频率特征值，可以进行求取平均值的方式获取此区域护板的频率特征值；在一些更加精细的场景中，底盘护板上关键件上重要程度不同，或者是同一关键件不同区域的重要程度不同，可以根据不同的重要程度，设置权值，通过加权求平均的方式获取此区域的底盘护板100的频率特征。

如图3a所示，本公开实施中所述振动检测传感器阵列120中的振动检测传感器121的地端1215与所述护板实体110电性连接，实现共地。所述振动检测传感器121输出电信号，常常需要参考地端0电位输出信号，在接线中，需要设置各个传感器的地线，由于采用了阵列的形式，每个传感器的地线都需要设置，造成线束过多，影响使用，为了便于各个传感器的安装连接，可以将各个传感器地线端与所述护板实体110连接，由于护板实体110多为整体性的金属板，这样各个传感器的地线端可以统一到0电位上。在一些质量较轻，但是强度足够的护板实体110上，可以采用非金属，例如碳纤维材料组成所述护板实体的大部分，在传感器的安装位置设置连接点，可在连接点之间的碳纤维材料中预埋金属导线或者导条，使得整张护板实体110上的振动检测传感器121的地端实现共联。这样便于振动检测传感器121的安装，也使得底盘护板100的结构紧凑。

本公开实施例中的振动检测传感器121中可以设置运算放大电路，对初始信号进行放大，放大倍数根据实际数据处理需求进行设置。

如图4a所示，本公开的一些实施例中，为了避免大量的传感器的信号线都统一连接到一个接口，造成信号线密集，从而影响结构的设置的问题，可以将振动检测传感器阵列120中振动检测传感器121进行分组，具体地，所述振动检测传感器阵列120包括一个或多个振动检测传感器组122，所述底盘实体110上还设置有与所述振动检测传感器组122对应的一个或多个信号采集板130，所述振动检测传感器组122中的振动检测传感器121的输出端与对应的所述信号采集板130连接。每个信号采集板130对振动检测传感器121的信号进行采集、放大，输出。多个信号采集板130之间的信号可以统一一并对外输出。在一些实施例中，为了节省走线，可以采用总线的方式，将各个信号采集板130连接，通过总线将振动信号特征向外输出。如图4a所示，所述一个或多个信号采集板130通过CAN总线140连接，并通过CAN总线140对外输出所述振动信号特征。

在本公开的一些实施例中，所述护板实体110的数量为多个，每个护板实体110上设置有所述信号采集板130，相邻护板实体110上的信号采集板130通过总线连接。如图4a所示，相邻的护板实体110之间采用CAN总线140连接。多个护板实体110对应底盘的不同区域，根据对应的区域不同可形成前护板、中护板和后护板。

本公开的一些实施例中，如图4b所示，所述信号采集板130上设置有一个信号采集电路，信号采集电路可以通过多路复用器电路来实现一带多，即一个信号采集电路采集多个传感器单元的电信号。多路复用器与AD(模拟-数字)采样电路相连，AD采样电路用于对模拟信号采样并转换为数字信号，然后输出给MCU(微控制单元)。多个MCU(MCU0、MCU1、MCU2、MCU3……)又分为主MCU(图4b中MCU0)和从MCU(图4b中的MCU1、MCU2、MCU3……)，从MCU用于从AD采样电路接收采集信号，并对AD采样电路进行采样频率、采样时间等参数的控制，主MCU用于接收从MUC的信号，并进行运算和输出，同时也用于对从MCU进行控制。通过使多路传感器单元复用一个AD采样电路，可以降低成本。

在本公开的一些实施例中，可以根据底盘上的被保护件的外形设置所述护板实体110的外形，所述护板实体110的外形与所述底盘上设置的被保护件对应，所述护板实体110安装在所述被保护件的下方。

在本公开的实施例中，所述振动检测传感器阵列120中的振动检测传感器121包括压电陶瓷传感器、加速度传感器、应变片、薄膜压力传感器中的一种或多种。根据振动检测传感器121的类型不同，所述信号采集板130的功能和电路也将不同，例如所述振动检测传感器121采用的是压电陶瓷传感器，由于压电陶瓷传感器根据受到的振动、压力和压电效应输出电动势，即电压模拟信号，信号采集板130收到信号后，进行信号放大，然后转换为数字信号，对外输出。例如所述振动检测传感器121采用的是加速度传感器，由于某些种类加速度传感器输出数字信号，输入到信号采集板130后进行寄存，然后根据总线协议写成对应的数据结构对外发出。

本公开中的振动检测传感器121可以根据应变的变化、压力的变化输出振动信号，例如采用应变片、薄膜压力传感器，也可采用根据压电电动势变化输出振动信号，例如采用压电陶瓷传感器。

本公开的一些实施例中，振动检测传感器121与信号采集板的对应关系有多种，如图5a、图5b所示，护板实体110有多块，可以每个护板实体110上的振动检测传感器121对应一个信号采集板130，然后通过总线将各个信号采集板130连接起来。还可采用如图6所示的形式，将某个方向上的振动检测传感器121连接到同一个信号采集板130上，如图6a、6b所示，护板实体110包括，前护板111、中护板112、后护板113和尾护板114，第一信号采集板131与前护板111、中护板112、后护板113和尾护板114上与第一信号采集板131横向位置对应的振动检测传感器121与第一信号采集板131连接。同样的，第二信号采集板132与前前护板111、中护板112、后护板113和尾护板114上与第二信号采集板132的横向位置对应的振动检测传感器121与所述第二信号采集板132连接，然后通过总线将第一信号采集板131和第二信号采集板132连接。图6b中，所述振动检测传感器121的地端或者负极与所述护板实体110连接。

在本公开的一些实施例中，振动检测传感器121的地端与护板实体110连接，而护板实体110与车壳连接，使得振动检测传感器121能够共地连接；具体地，如图7所示，振动检测传感器121通过集成在一张PCB板上实现，在PCB板上焊接压电陶瓷片，然后通过PCB上的引脚将信号输出，压电陶瓷片的地端或者负极与PCB板金属层1212连接，在实际运用中，如图7所示，护板实体110采用金属材质，PCB板基层1211上铺设有PCB板金属层1212，护板实体110和振动检测传感器121之间设置有缓冲层1213，例如，橡胶垫，安装时，通过金属螺钉1214将振动检测传感器121固定到护板实体110上，在所述PCB板金属层1212、PCB板基层1211和缓冲层1213上设置通孔，护板实体110上设置有螺纹孔或者通孔，金属螺钉1214穿过所述PCB板金属1212、PCB板基层1211和缓冲层1213上设置的通孔与护板实体110上设置的螺纹孔或者通孔连接，连接时，保证金属螺钉1214的螺帽12141与所述PCB板金属层1212稳固连接，金属螺钉1214即作为固定件，也作为导电件，将压电陶瓷片的地端或者负极连接到护板实体110上，继而与车体外壳连接。

如图8、图9所示，下面通过实际运用来介绍本公开实施例中的底盘护板100，振动检测传感器121采用压电陶瓷传感器的形式，压电天陶瓷传感器包括PCB板，PCB板上单面设置有压电陶瓷片，PCB板垫上缓冲垫后，固定在护板实体110上，多个形成阵列。当正常状态时，底盘护板110在行驶时会受迫振动，振动信号特征则代表车辆在行驶中，当单个压电陶瓷片出现故障时，也可以通过与阵列中其他的传感器对应的振动信号特征进行对比，识别故障传感器。

当底盘受到撞击时，会产生明显区别于正常振动信号的局部冲击信号，采集系统会对该信号进行记录，并給出报警。底盘护板100上的单片机系统记录撞击程度、位置、时间等等信息，并传递给车内显示屏上显示，也可通过手机或系统内置蜂窝通讯向云平台报告，可解决电动汽车底盘受损的证据确立和服务提升。

在前护板111位置，安装水压传感器150，车辆涉水时监测水位高度，当高度超过安全值时进行报警，当水位超过警戒值时，自动打开车窗或天窗，避免在水中无法打开车门影响逃生。

在车辆600的水箱620、发动机610、变速箱630、分动箱、车底电池对应位置下方安装红外温度传感器160，由于车架在颠簸中会产生交代形变，采用非接触设计，会提高安装的方便程度，并降低对安装结构的精度要求。由于红外温度传感器属于光学传感器，为了避免灰尘覆盖，采用耐高温橡胶(如硅橡胶，220摄氏度)制作柔性保护管161进行红外光传递。并可采用耐高温(也如硅橡胶胶水)进行粘接密封，避免涉水时进水。

在护板实体110上阵列形式安装风扇170，可采用小直径的高速风扇，其中，高速直流电机转速可达38000转/分钟，为了减小对底盘高度的影响，采用灌流风机，通过控制风机的开启或者关闭，可控制风向向车后送风。采用阵列形式的风扇，可便于控制组合使用。

本公开实施例中的底盘护板，不仅适用于汽车的底盘，还可适用于其他移动装置需要防护结构件的外侧安装使用。

本公开的一些实施例中，底盘护板100还可进一步实现对底盘上的被保护件、关键件进行监控，例如温度信息进行监控，并可适当进行降温或者保温的工作。

在本公开的一些实施例中，所述底盘护板100还包括设置在护板实体110上用于检测安装在底盘上的被保护件温度的温度传感器160和设置在所述护板实体上用于对所述被保护件进行散热的风扇阵列，所述温度传感器160的信号输入至信号处理装置，以供所述信号处理装置根据所述温度传感器160的信号而控制所述风扇阵列工作，其中，所述风扇阵列包括多个对应被保护件的风扇170。

例如，在发动机下方的底盘护板上设置温度传感器160，和在对应的位置设置风扇170，当检测到发动机温度高于阈值时，可以将风扇开启进行，使得风流吹向所述发动机，对发动机进行散热。

在本公开的一些实施例中，所述底盘护板100还包括位于所述护板实体110上的水位检测传感器190，所述水位检测传感器190发送信号给信号处理装置，以供所述信号处理装置判断所述护板实体110是否涉水及是否发送车门开锁信号、天窗开启信号和/或者车窗开启信号。所述水位检测传感器190可以设置在前护板111上，采用水压传感器，使用之前进行标定，所述水位检测传感器还能输出水深信息发送给所述信号处理装置，所述信号处理装置根据水位检测传感器190输出的信号判断所述护板实体110是否涉水，如果涉水，将发送天窗或者车窗开启的信号，避免车辆中人员的溺水，增加车辆安全性。其中，车窗开启或者天窗开启的驱动采用车辆上自带的驱动，所述信号处理装置能够直接将开启信号发送给驱动装置，也可以将信号发送给车辆中控，由车辆中控发送信号给驱动，以使车窗或者天窗被驱动开启。

本公开实施例中的底盘护板100，可以自带有进一步地信号处理功能，例如通过振动信号特征判断是否有撞击的情况发生，也可外接处理器实现撞击发生与否的检测。在一些实施例中所述底盘护板100上设置有信号处理装置，信号处理装置可以设置于护板实体110上，也可以设置在车辆上。本发明的一些实施例中，可以将用于判断撞击与否的信号处理装置从所述底盘护板100中独立出来，这时从工程实践的角度，信号处理装置可以适配多种不同型号的底盘护板100。

具体地，依据上述实施例中的底盘护板100，本公开的一些实施例提供了一种车载撞击检测系统400，包括上述实施例中的底盘护板100，还包括与所述信号采集板130连接的信号处理装置430，所述信号处理装置430根据所述振动信号特征的变化率识别所述护板实体是否被撞击，其中，所述振动信号特征包括频率特征、能量特征、幅度谱特征、幅值特征中的一种或多种。

本公开实施例中的车载撞击检测系统400，进行信号采集之后，利用所述信号处理装置430，还可进一步实现判断是否有撞击，以及对护板实体110进行全面检测，所述信号处理装置430可通过CAN总线140与信号采集板130连接，获取各个振动检测传感器121及其他检测传感器的信息，所述信号处理装置430可设置在护板实体上，也可在护板实体110上留有接口，将信号处理装置设置在车辆本体上，通过护板实体110上接口与各个信号采集板130连接。所述信号采集板130对振动信号进行频域分析、时域分析或者时频域分析，获取振动信号特征或者其他信号特征，发送给所述信号处理装置，信号处理装置430进一步根据所述振动信号特征及其变化判断所述护板实体是否有撞击。检测的撞击类型包括短时撞击和长时撞击，短时撞击可以为冲击、敲击，长时撞击可以为剐蹭。

本公开实施例中的一些车载撞击检测系统400，所述振动信号特征包括频率特征、能量特征、幅度谱特征信息、幅值特征中的一种或多种，所述频率特征代表护板实体的受迫振动频率，所述能量特征为，为振动信号特征采样值平方与采样周期的乘积，所述幅度谱特征信息可为幅度谱的对数值。所述信号处理装置430根据所述振动信号特征的变化率识别所述护板实体110是否被撞击。信号采集板130周期性的上传振动信号特征给所述信号处理装置430，所述信号处理装置430将前后接收到振动信号特征进行分析比较之后，获取振动信号特征的变化率信息，当变化率超过一定的阈值时，可以识别为撞击的信号。所述信号采集板130接收到振动检测传感器121的信号之后进行处理，获取到振动信号特征。例如，所述振动检测传感器121采用压电陶瓷传感器，输出电压信号，所述信号采集板130采集电压信号，进行时域、频域分析，获取到频率信息、能量信息、幅度谱信息等信息。变化率信息可以通过信号处理装置430记录的振动信号特征值来进行计算，例如信号处理装置430按照定时周期获取到振动信号特征值，并进行缓存，当需要计算当前时刻的变化率时，将上次存储的振动信号特征值和当前时刻或者最近时刻接收到的振动信号特征值做差除以定时周期，即可获取振动信号特征变化率信息。当然，如果判断周期比较密，例如近乎和采样周期一致或者和振动信号的频率一致，可以用通过振动信号特征的变化值来进行判断是否撞击。

本公开实施例中的能量值E＝∑A²*T(单位时间t内)，其中A为各个振动信号幅值，T为对应的振动信号采样周期，例如，单位时间t＝0.01s，检测到10个振动周期，将各个周期与对应的振幅做乘积然后累加获取到能量值，根据逐个能量值与时间的关系形成能量特征，在判断是否撞击时，将相邻的能量值做差，获取到变化率，然后进行判断。本公开实施例中的幅度谱特征向量为幅度谱的对数值，信号采集板130进行分析后获取，信号处理装置430在判断是否撞击时，将前后获取到的幅度谱特征向量计算向量距离值，然后分析判断是否被撞击。

本发明所公开的一些实施例中，对于短时撞击，可以依据能量特征、幅度谱特征信息来判断是否有短时撞击；对于长时撞击，可以采用频率特征来判断是否有撞击。

本发明所公开的进一步实施例中，所述信号处理装置430被配置为根据振动信号特征与振动检测传感器121的安装位置关系，获取所述振动检测传感器121对应的安装位置，根据所述安装位置获取与所述安装位置对应的阈值，根据所述振动信号特征和对应的阈值判断所述护板实体是否被撞击。可以为各个振动检测传感器121设置标号，并在所述信号处理装置430中记录振动检测传感器121的标号与所述振动检测传感器121在护板实体110上的位置对应关系，可将所述标号设置成信号采集板130上信号端口号，所述振动检测传感器121与信号采集板130的信号采集端口绑定，信号采集板130接收到振动检测传感器121的信后之后，根据端口号，对接收到的信号进行编码，将端口号和振动信号特征一起发送，所述信号处理装置430接收到信号采集板130的信号之后，进行解码获取到端口号和振动信号特征，根据上述的对应关系，可获取到此次接收到振动信号特征对应于哪个振动检测传感器，从而获取护板实体110上对应的位置。

如图3b所示，振动检测传感器121a对应护板实体周边区域，对应的撞击判断阈值为Ta，振动检测传感器121b对应护板实体中心区域，由于与被保护件位置最近，检测应该更加敏感，对应的撞击判断阈值Tb<Ta。

本公开的一些实施例中，确定所述护板实体110被撞击，根据振动信号特征与振动检测传感器121的安装位置关系，获取所述护板实体110上被撞击的位置。可以为各个振动检测传感器121设置标号，并在所述信号处理装置430中记录振动检测传感器121的标号与所述振动检测传感器121在护板实体110上的位置对应关系，可将所述标号设置成信号采集板130上信号端口号，所述振动检测传感器121与信号采集板130的信号采集端口绑定，信号采集板130接收到振动检测传感器121的信后之后，根据端口号，对接收到的信号进行编码，将端口号和振动信号特征一起发送，所述信号处理装置430接收到信号采集板130的信号之后，进行解码获取到端口号和振动信号特征，根据上述的对应关系，可获取到此次接收到振动信号特征对应于哪个振动检测传感器，从而获取护板实体110上对应的位置。

本公开实施例中的根据阵列形式的振动检测传感器121进行检测，可以获取到多个振动信号特征，在使用时，可以通过求取平均值的方式获取到代表性振动信号特征，利用代表性振动信号特征进行判断是否被撞击。在一些实施例中，根据传感器安装位置，可以给各个传感器获取到振动信号特征设置权值，利用加权平均之后的代表性振动信号特征进行判断是都被撞击。

为了更加精细判断护板实体是否被撞击，本公开的一些实施例中，采用多个振动检测传感器的频率信息进行判断，具体地，如图10所示，所述信号处理装置430具体被配置为，响应于所述振动检测传感器阵列120中的第一振动检测传感器123的第一振动信号特征的变化率超过第一阈值，检测所述第一振动检测传感器123相邻的一个或多个第二振动检测传感器124的第二振动信号特征的变化率是否超过第一阈值，响应于所述第二振动信号特征的变化率超过第一阈值，判断所述护板实体被撞击。通过多个检测传感器的输出信号共同判断，避免单一传感器的误报造成判断失误。

在本公开的一些实施例中，所述振动信号特征包括幅值特征，所述信号处理装置430具体被配置为，响应于所述振动检测传感器阵列120中的第一振动检测传感器123的第一频率特征的变化率超过第四阈值，检测所述第一振动检测传感器123的第一幅值特征是否超过第二阈值，响应于所述第一幅值特征超过第二阈值，判断所述护板实体被撞击。通过单一传感器信息的多重信号属性信息进行判断，提升了判断的准确率。

在本公开的一些实施例中，为了去除故障传感器对检测的影响，所述信号处理装置430还被配置为，检测到所述振动检测传感器阵列120中的第一振动检测传感器123的第一振动信号特征低于所述第一振动检测传感器123相邻的一个或多个第二振动检测传感器124的第二振动信号特征，且第二振动信号特征与第一振动信号特征的差值大于第三阈值，确定所述第一振动检测传感器123故障，屏蔽所述第一振动检测传感器123的振动信号特征。周围的第二振动检测传感器124的频率都要比第一振动检测传感器123的频率要大，且差值较大，可以认定，此第一振动检测传感器123故障，从而可以对此传感器输出的信息进行屏蔽。

在本公开的一些实施例中，所述振动检测传感器输出的频率特征不仅可以作为是否被撞击的检测依据，还可根据频率特性获知所述护板实体的周围环境信息，例如是否涉水信息，是否涉沙信息，所述信号处理装置430被配置为根据所述频率特征和预设的振动环境频率阈值，获取所述护板实体的环境信息。所述护板实体110在不同的环境中，表现出不同频率特性，例如，护板实体110被浸没在水中时的频率特性和在空气中的频率特性不一致，可以通过不同的阈值感知到护板实体110所在的环境信息。

在一些实施例中，所述环境信息包括是否涉水信息、涉水深度信息；所述信号处理装置430具体被配置为将所述频率特征与所述预设的涉水环境频率阈值比较，判断所述护板实体是否涉水，并根据所述频率特征获取所述护板实体的涉水深度信息，其中，所述涉水环境频率阈值为底盘浸没在水中运行时，从护板实体上的振动检测传感器上测量到的频率特征，上述的涉水环境频率阈值可以通过多次试验进行确定，可以为单点值，也可以为一个频率段。本公开实施例中，还可在不同的水深中进行试验，获取到不同的阈值，根据所测的频率值与不同的阈值进行比较，找到最近的阈值段，从而获取到水深信息。

本公开实施例中振动检测传感器121不仅可以检测撞击的情况，还可以在非撞击情况下，对护板实体周围的环境信息进行检测，功能丰富，进一步地获取到周围环境信息后，还能调整对应的撞击检测阈值，保证检测更加准确。如下表1所示，设置了不同的判断阈值，其中awc小于asc，即在涉沙环境中，振动变化率需要更大才会被识别为撞击。

表1不同环境中的频率阈值信息

在本公开的一些实施例中，所述信号处理装置430还被配置为，根据温度传感器的信息，检测到超过温度阈值的第一被保护件，根据第一被保护件的位置，控制所述风扇阵列中的目标风扇转动，以对所述第一被保护件散热。例如，通过温度传感器160检测到位于底盘中后部的电池组温度过高，需要对其散热，不仅需要开启电池下方的风扇170，还需开启底盘前部对应的风扇170，以形成一条风流通道，使，车辆前部的风导流到底盘中后部，然后底部尾部的风扇170，也应开启，使得风流与电池组热交换之后，能够被尾部的风扇170从底部排出，避免带有较高温度的风流影响底盘上其他部件。

在风扇170工作时，也会对护板实体110的振动带来影响，为了避免风扇170工作使得护板实体的振动频率变化，造成检测误报或者检测失效的问题，本公开的实施例，还采用了对风扇带来的频率影响进行滤波的手段，使得信号处理装置430检测判断更加准确，具体地，所述信号处理装置430还被配置为，根据目标风扇的转速信息，获取所述目标风扇的噪音频率，根据所述噪音频率对位于所述目标风扇附近的振动检测传感器121的频率特征进行滤波，并根据滤波后的振动信号特征的变化率识别所述护板实体110是否被撞击。在风扇170工作时，信号处理装置430能够获取到工作风扇的具体位置，对其周围的振动检测传感器121传回的频率特征进行滤波处理，所述信号处理装置，也可指示对应的信号采集板130对对应的振动检测传感器121的振动信号特征进行滤波处理，根据滤波之后的信号获取频率特征，发送给信号处理装置430进行检测判断。信号处理装置430或者信号采集板130进行滤波时，根据所述风扇的转速信息，可以查询到对应的噪音频率，然后对信号进行滤波处理；其中，在车辆停止时，可以依次驱动各个风扇的按照不同的转速转动，通过振动检测传感器，测量其迫使护板实体110振动的频率，作为噪音频率，依次记录之后，可以建立起风扇的位置、风扇的转速与噪音频率的对应表。依据滤波处理之后的频率特征进行检测，判断更加精确。本公开实施例中的压电陶瓷输出波动的电信号，信号采集板130可以根据噪音的频率对电信号进行过滤，将过滤后的信号进行采集，获取到频率信息。

在本公开的一些实施例中，所述底盘护板100还包括设置在护板实体110上用于检测安装在底盘上的被保护件温度的温度传感器160和设置在所述护板实体上用于对所述被保护件进行散热的风扇阵列，所述温度传感器160的信号输入至信号处理装置430，所述信号处理装置430根据所述温度传感器160的信号而控制所述风扇阵列工作，其中，所述风扇阵列包括多个对应被保护件的风扇170。

例如，在发动机下方的底盘护板上设置温度传感器160，和在对应的位置设置风扇170，当检测到发动机温度高于阈值时，可以将风扇开启进行，使得风流吹向所述发动机，对发动机进行散热。

在本公开的一些实施例中，所述底盘护板100还包括位于所述护板实体110上的水位检测传感器190，所述水位检测传感器190发送信号给信号处理装置430，所述信号处理装置430判断所述护板实体110是否涉水及是否发送车门开锁信号、天窗开启信号和/或者车窗开启信号。所述水位检测传感器190可以设置在前护板111上，采用水压传感器，使用之前进行标定，所述水位检测传感器190还能输出水深信息发送给所述信号处理装置430，所述信号处理装置430根据水位检测传感器190输出的信号判断所述护板实体110是否涉水，如果涉水，将发送天窗或者车窗开启的信号，避免车辆中人员的溺水，增加车辆安全性。其中，车窗开启或者天窗开启的驱动采用车辆上自带的驱动，所述信号处理装置430能够直接将开启信号发送给驱动装置，也可以将信号发送给车辆中控，由车辆中控发送信号给驱动，以使车窗或者天窗被驱动开启。

在本公开的一些实施例中，为了更加直观观察到底盘护板100被撞击的位置，可以将撞击位置进行可视化显示，具体地，所述底盘护板100还包括与所述信号处理装置430连接的蓝牙模块210，所述蓝牙模块210用于将信号处理装置430的信息发送给移动终端300，以使移动终端300显示所述护板实体110的被撞击的位置。所述移动终端300中存储有底盘护板100的基本模型、振动检测传感器121的位置、振动检测传感器121的标号和位置的关系表，所述信号处理装置430判断护板实体110被撞击之后将，通过所述蓝牙模块210发送振动检测传感器121的标号及其他信息给所述手机终端300，手机终端300根据振动检测传感器121的标号查询获取具体位置，在所述底盘护板的基本模型中标识出位置，以便用户直观的观察到撞击的位置。

在本公开的一些实施例中，可视化还可在车载中控上实现，具体地，如图11所示，本公开实施例提供了一种车载撞击检测系统400，包括上述的底盘护板100，还包括与信号处理装置430连接的车载控制器410、与所述车载控制器410连接的车载显示屏420，所述车载显示屏420用于显示所述护板实体110被撞击的位置。如上通过蓝牙与移动终端连接的实施例中，所述车载控制器410也可以存储底盘护板100的基本模型、振动检测传感器121的位置、振动检测传感器121的标号和位置的关系表，所述信号处理装置430判断护板实体110被撞击之后将，发送振动检测传感器121的标号及其他信息给所述车载控制器410，车载控制器410根据振动检测传感器121的标号查询获取具体位置，在所述底盘护板的基本模型中标识出位置，以便用户直观地观察到撞击的位置，发送显示信息给所述车载显示屏420进行显示。

本公开实施例中底盘护板，能够利用振动检测传感器检测底盘护板的撞击情况，同时在未发生撞击时，也能通底盘护板的振动特性获知底盘护板的状态，能够对底盘护板结构件失效进行预测，便于用户提前防范行车风险。通过振动检测传感器也能获知底盘护板所处的环境信息，相应地调整撞击检测的阈值。底盘护板上通过温度传感器对底盘上的关键件、被保护件进行检测，确定被保护件和关键件的温度之后，控制底盘上风机进行工作。同时，在撞击检测时，相应地过滤掉风扇旋转带来的频率干扰，使得检测更加准确。

依据本公开的底盘护板100，如图12所示，本公开还提供了一种撞击检测方法，包括如下步骤：

S110、获取护板实体上振动检测传感器阵列输出的振动信号特征，其中所述振动信号特征包括频率特征、振幅信号或者振幅特征、能量特征、幅度谱特征信息中一种或多种；所述振动信号特征可通过对传感器的原始输出信号进行处理获取得到，例如可通过滤波、采样获取到频率信息、振幅信息，然后与时间做乘积获取能量信息，也可以进行频率分析，获取幅度谱特征信息等。采用阵列的振动检测传感器，可以获取到多个振动信号特征，保证检测可靠有效，同时可以将多个振动信号特征进行整合，获得更具有代表性的信号，使得检测更加精确。例如可以使用均值信号进行处理获取到频率信息。

S120、根据所述振动信号特征获取振动信号特征变化率；获取各个时间周期点的振动信号特征值，进行比较，获取得到变化率。

S130、根据振动信号特征变化率和变化率阈值判断所述护板实体是否被撞击。由于撞击将造成振动信号特征跳变加剧，检测到振动突变，即可获知撞击的信息，保证撞击检测结果有效。

本发明的一些实施例中，所述步骤S130可采用如下步骤：根据振动信号特征与振动检测传感器的安装位置关系，获取所述振动检测传感器对应的安装位置，根据所述安装位置获取与所述安装位置对应的阈值，根据所述振动信号特征和对应的阈值判断所述护板实体是否被撞击。针对不同的区域设置不同的阈值，保证检测更加精确。

在一些实施例中，还包括如下步骤：

S140、确定所述护板实体被撞击，根据振动信号特征与振动检测传感器的安装位置关系，获取所述护板实体上被撞击的位置。可以标定振动检测传感器在底盘护板上的位置，当检测到某个振动检测传感器的振动信号特征突变，即识别到撞击，根据其安装位置，获知对应的底盘护板被撞击的信息。

如图13所示，在本公开的一些实施例中，所述步骤S130包括：

S131、响应于所述振动检测传感器阵列中的第一振动检测传感器的第一振动信号特征的变化率超过第一阈值，检测所述第一振动检测传感器相邻的一个或多个第二振动检测传感器的第二振动信号特征的变化率是否超过第一阈值；

S132、响应于所述第二振动信号特征的变化率超过第一阈值，判断所述护板实体被撞击。通过多个振动检测传感器的振动信息判断是否被撞击，检测更加准确，避免造成单一传感器误检的情况。

如图14所示，在本公开的一些实施例中，所述步骤S130包括：

S133、响应于所述振动检测传感器阵列中的第一振动检测传感器的第一频率特征的变化率超过第四阈值，检测所述第一振动检测传感器的第一幅值特征是否超过第二阈值；

S134、响应于所述第一幅值特征超过第二阈值，判断所述护板实体被撞击。通过幅值和频率特性共同检测，提升单个振动检测传感器的有效性。

在本公开的一些实施例中，所述步骤S130还包括：

S135、检测到所述振动检测传感器阵列中的第一振动检测传感器的第一振动信号特征低于所述第一振动检测传感器相邻的一个或多个第二振动检测传感器的第二振动信号特征，且第二振动信号特征与第一振动信号特征的差值大于第三阈值，确定所述第一振动检测传感器故障，屏蔽所述第一振动检测传感器的振动信号特征。通过单个振动检测传感器检测到的振动特性与周围传感器检测到的振动特性进行比较，获知故障的传感器信息，然后进行屏蔽。

如图15所示，在本公开的一些实施例中，还包括步骤S150，S150步骤包括：根据所述频率特征和预设的振动环境频率阈值，获取所述护板实体的环境信息。所述环境信息包括是否涉水信息、涉水深度信息；所述信号处理装置具体被配置为将所述频率特征与所述预设的涉水环境频率阈值比较，判断所述护板实体是否涉水，并根据所述频率特征获取所述护板实体的涉水深度信息，其中，所述涉水环境频率阈值为底盘浸没在水中运行时，从护板实体上的振动检测传感器上测量到的频率特征。所述环境信息还包括是否涉沙信息，同理，用类似的原理可以进行检测。

在本公开的一些实施例中，底盘护板上还设置有在护板实体上用于检测安装在底盘上的被保护件温度的温度传感器和设置在所述护板实体上用于对所述被保护件进行散热的风扇阵列，所述撞击检测方法还包括如下步骤：接收所述温度传感器的信号，根据所述温度传感器的信号控制所述风扇阵列工作。根据温度传感器的信息，检测到超过温度阈值的第一被保护件，根据第一被保护件的位置，控制所述风扇阵列中的目标风扇转动，以对所述第一被保护件散热。

在本公开一些实施例中，所述步骤S130，还包括如下步骤：根据目标风扇的转速信息，获取所述目标风扇的噪音频率，根据所述噪音频率对位于所述目标风扇附近的振动检测传感器的频率特征进行滤波，并根据滤波后的振动信号特征的变化率识别所述护板实体是否被撞击。通过过滤掉风机的频率，能够更加精确地识别是否被撞击。

在本公开的一些实施例中，所述撞击检测方法还包括步骤S160，其中所述底盘护板上还设置有位于所述底盘护板上的水位检测传感器，所述步骤S160包括：接收所述水位检测传感器信号，判断所述护板实体涉水，发送天窗开启信号和/或者车窗开启信号，以使车窗和/或天窗被打开。

在本公开的一些实施例中，还包括步骤S170，所述步骤S170包括：显示所述护板实体的被撞击的位置。根据预存储的底盘护板的基本模型、振动检测传感器的位置、振动检测传感器的标号和位置的关系表，在判断护板实体被撞击之后，根据振动检测传感器的标号查询获取具体位置，在显示出的所述底盘护板的基本模型中标识出位置，以便用户直观地观察到撞击的位置。

本公开实施例中的撞击检测方法，可以运行于上述的信号处理装置430，也可内置运行于车载系统中。

本公开的撞击检测方法，能够振动检测传感器检测底盘护板的撞击情况，同时在未发生撞击时，也能通底盘护板的振动特性获知底盘护板的状态，能够对底盘护板结构件失效进行预测，便于用户提前防范行车风险。通过振动检测传感器也能获知底盘护板所处的环境信息，相应地调整撞击检测的阈值。底盘护板上通过温度传感器对底盘上的关键件、被保护件进行检测，确定被保护件和关键件的温度之后，控制底盘上风机进行工作。同时，在撞击检测时，相应地过滤掉风扇旋转带来的频率干扰，使得检测更加准确。还提供可视化被撞击部位的功能。

如图16所示，本公开实施例还提供了一种撞击检测装置500，包括：

接收模块510，所述接收模块510用于获取护板实体上振动检测传感器阵列输出的振动信号特征，其中所述振动信号特征包括频率特征、振幅信号、能量特征、幅度谱特征信息中的一种或多种；所述振动信号特征可通过对原始输出信号进行处理获取得到，例如可通过滤波、采样获取到频率信息。采用阵列的振动检测传感器，可以获取到多个振动信号特征，保证检测可靠有效，同时可以将多个振动信号特征进行整合，获得更具有代表性的信号特征，使得检测更加精确。例如可以使用均值信号进行处理获取到频率信息。

变化率获取模块520，所述变化率获取模块520，用于根据所述振动信号特征获取振动信号特征变化率；所述变化率获取模块520获取各个时间周期点的振动信号特征值，进行比较，获取得到变化率。

撞击判断模块530，所述撞击判断模块530用于根据振动信号特征变化率和变化率阈值判断所述护板实体是否被撞击。由于撞击将造成振动信号特征跳变加剧，检测到振动突变，即可获知撞击的信息，保证撞击检测结果有效。

在一些实施例中，所述撞击判断模块530用于根据振动信号特征与振动检测传感器的安装位置关系，获取所述振动检测传感器对应的安装位置，根据所述安装位置获取与所述安装位置对应的阈值，根据所述振动信号特征和对应的阈值判断所述护板实体是否被撞击。针对不同的区域设置不同的阈值，保证检测更加精确。

在一些实施例中，所述撞击检测装置500还包括撞击位置获取模块540，所述撞击位置获取模块540用于确定所述护板实体被撞击，根据振动信号特征与振动检测传感器的安装位置关系，获取所述护板实体上被撞击的位置。可以标定振动检测传感器在底盘护板上的位置，当检测到某个振动检测传感器的振动频率突变，即识别到撞击，根据其安装位置，获知对应的底盘护板被撞击的信息。

在本公开的一些实施例中，所述撞击判断模块530还用于：

S131、响应于所述振动检测传感器阵列中的第一振动检测传感器的第一振动信号特征的变化率超过第一阈值，检测所述第一振动检测传感器相邻的一个或多个第二振动检测传感器的第二振动信号特征的变化率是否超过第一阈值；

S132、响应于所述第二振动信号特征的变化率超过第一阈值，判断所述护板实体被撞击。通过多个振动检测传感器的振动信息判断是否被撞击，检测更加准确，避免造成单一传感器误检的情况。

在本公开的一些实施例中，所述撞击判断模块530还用于：

S133、响应于所述振动检测传感器阵列中的第一振动检测传感器的第一频率特征的变化率超过第四阈值，检测所述第一振动检测传感器的第一幅值特征是否超过第二阈值；

S134、响应于所述第一幅值特征超过第二阈值，判断所述护板实体被撞击。通过幅值和频率特性共同检测，提升单个振动检测传感器的有效性。

在本公开的一些实施例中，所述撞击判断模块530还用于：

S135、检测到所述振动检测传感器阵列中的第一振动检测传感器的第一振动信号特征低于所述第一振动检测传感器相邻的一个或多个第二振动检测传感器的第二振动信号特征，且第二振动信号特征与第一振动信号特征的差值大于第三阈值，确定所述第一振动检测传感器故障，屏蔽所述第一振动检测传感器的振动信号特征。通过单个振动检测传感器检测到的振动特性与周围传感器检测到的振动特性进行比较，获知故障的传感器信息，然后进行屏蔽。这里的信号之差可以理解为信号值之差。

在本公开的一些实施例中，所述撞击检测系统500还包括振动环境信息获取模块540，所述振动环境信息获取模块540用于根据所述频率特征和预设的振动环境频率阈值，获取所述护板实体的环境信息。所述环境信息包括是否涉水信息、涉水深度信息；所述信号处理装置具体被配置为将所述频率特征与所述预设的涉水环境频率阈值比较，判断所述护板实体是否涉水，并根据所述频率特征获取所述护板实体的涉水深度信息，其中，所述涉水环境频率阈值为底盘浸没在水中运行时，从护板实体上的振动检测传感器上测量到的频率特征。所述环境信息还包括是否涉沙信息，同理，用类似的原理可以进行检测。

在本公开的一些实施例中，底盘护板上还设置有在护板实体上用于检测安装在底盘上的被保护件温度的温度传感器和设置在所述护板实体上用于对所述被保护件进行散热的风扇阵列，所述撞击检测系统还包括风扇控制模块550，所述风扇控制模块550用于接收所述温度传感器的信号，根据所述温度传感器的信号控制所述风扇阵列工作。根据温度传感器的信息，检测到超过温度阈值的第一被保护件，根据第一被保护件的位置，控制所述风扇阵列中的目标风扇转动，以对所述第一被保护件散热。

在本公开一些实施例中，所述撞击判断模块530还用于：根据目标风扇的转速信息，获取所述目标风扇的噪音频率，根据所述噪音频率对位于所述目标风扇附近的振动检测传感器的频率特征进行滤波，并根据滤波后的振动信号特征的变化率识别所述护板实体是否被撞击。通过过滤掉风机的频率，能够更加精确地识别是否被撞击。

在本公开的一些实施例中，所述撞击检测系统500还包括窗体驱动模块560，所述底盘护板上还设置有位于所述底盘护板上的水位检测传感器，所述窗体驱动模块560用于：接收所述水位检测传感器信号，判断所述护板实体涉水，发送天窗开启信号和/或者车窗开启信号，以使车窗和/或天窗被打开。

在本公开的一些实施例中，所述撞击检测系统500还包括显示模块570，所述显示模块570用于显示所述护板实体的被撞击的位置。根据预存储的底盘护板的基本模型、振动检测传感器的位置、振动检测传感器的标号和位置的关系表，在判断护板实体被撞击之后，根据振动检测传感器的标号查询获取具体位置，在显示出的所述底盘护板的基本模型中标识出位置，以便用户直观地观察到撞击的位置。

本公开的撞击检测装置，能够振动检测传感器检测底盘护板的撞击情况，同时在未发生撞击时，也能通底盘护板的振动特性获知底盘护板的状态，能够对底盘护板结构件失效进行预测，便于用户提前防范行车风险。通过振动检测传感器也能获知底盘护板所处的环境信息，相应地调整撞击检测的阈值。底盘护板上通过温度传感器对底盘上的关键件、被保护件进行检测，确定被保护件和关键件的温度之后，控制底盘上风机进行工作。同时，在撞击检测时，相应地过滤掉风扇旋转带来的频率干扰，使得检测更加准确。还提供可视化被撞击部位的功能。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。

所属技术领域的技术人员能够理解，本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

下面参照图17来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备1100。图17显示的电子设备1100仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图17所示，电子设备1100以通用计算设备的形式表现。电子设备1100的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元1110、上述至少一个存储单元1120、连接不同系统组件(包括存储单元1120和处理单元1110)的总线1130。

其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元1110执行，使得所述处理单元1110执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元1110可以执行如图12中所示的S110、获取护板实体上振动检测传感器阵列输出的振动信号特征，其中所述振动信号特征包括频率特征、振幅信号、能量特征、幅度谱特征信息中的一种或多种；S120、根据所述振动信号特征获取振动信号特征变化率；S130、根据振动信号特征变化率和变化率阈值判断所述护板实体是否被撞击。

存储单元1120可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)11201和/或高速缓存存储单元11202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)11203。

存储单元1120还可以包括具有一组(至少一个)程序模块11205的程序/实用工具11204，这样的程序模块11205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线1130可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备1100也可以与一个或多个外部设备1200(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备1100交互的设备通信，和/或与使得该电子设备1100能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口1150进行。并且，电子设备1100还可以通过网络适配器1160与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器1160通过总线1130与电子设备1100的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备1100使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本发明实施方式的方法。

在本发明的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。

根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其他实施例。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

Claims (18)

1.一种汽车底盘护板，其特征在于，包括：

护板实体；

设置在所述护板实体上的振动检测传感器阵列，所述振动检测传感器阵列包括在预定区域内呈纵横排布的多个振动检测传感器组，用于输出所述护板实体各部位的振动信号特征；以及

信号采集板；

其中，所述振动检测传感器组中的振动检测传感器的输出端与对应的所述信号采集板连接；所述振动检测传感器阵列中的振动检测传感器的地端与所述护板实体电性连接，实现共地。

2.根据权利要求1所述的汽车底盘护板，其特征在于，多个所述多个信号采集板通过总线连接，并通过总线对外输出所述振动信号。

3.根据权利要求1所述的汽车底盘护板，其特征在于，所述护板实体的数量为多个，每个护板实体上设置有所述信号采集板，相邻护板实体上的信号采集板通过总线连接。

4.根据权利要求1所述的汽车底盘护板，其特征在于，所述护板实体的外形或者所述预定区域与所述底盘上方设置的被保护件对应，所述护板实体安装在所述被保护件的下方。

5.根据权利要求1所述的汽车底盘护板，其特征在于，还包括设置在护板实体上用于检测安装在底盘上的被保护件温度的温度传感器和设置在所述护板实体上用于对所述被保护件进行散热的风扇阵列，所述温度传感器的信号输入至信号处理装置，以供所述信号处理装置根据所述温度传感器的信号而控制所述风扇阵列工作。

6.根据权利要求1所述的汽车底盘护板，其特征在于，还包括位于所述底盘护板上的水位检测传感器，所述水位检测传感器向信号处理装置输出信号，以供所述信号处理装置判断所述护板实体是否涉水及是否发送车门开锁信号、天窗开启信号和/或者车窗开启信号。

7.一种车载撞击检测系统，其特征在于，包括如权利要求1～6任一所述的汽车底盘护板，还包括与所述信号采集板连接的信号处理装置，所述信号处理装置根据所述振动信号特征的变化率识别所述护板实体是否被撞击，其中，所述振动信号特征包括频率特征、能量特征、幅度谱特征、幅值特征中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的车载撞击检测系统，其特征在于，所述信号处理装置被配置为根据振动信号与振动检测传感器的安装位置关系，获取所述振动检测传感器对应的安装位置，根据所述安装位置获取与所述安装位置对应的阈值，根据所述振动信号特征和对应的阈值判断所述护板实体是否被撞击。

9.根据权利要求7所述的车载撞击检测系统，其特征在于，所述信号处理装置具体被配置为，响应于所述振动检测传感器阵列中的第一振动检测传感器的第一振动信号特征的变化率超过第一阈值，检测所述第一振动检测传感器相邻的一个或多个第二振动检测传感器的第二振动信号特征的变化率是否超过第一阈值，响应于所述第二振动信号特征的变化率超过第一阈值，判断所述护板实体被撞击。

10.根据权利要求7所述的车载撞击检测系统，其特征在于，所述信号处理装置具体被配置为，响应于所述振动检测传感器阵列中的第一振动检测传感器的第一频率特征的变化率超过第四阈值，检测所述第一振动检测传感器的第一幅值特征是否超过第二阈值，响应于所述第一幅值特征超过第二阈值，判断所述护板实体被撞击。

11.根据权利要求7所述的车载撞击检测系统，其特征在于，所述信号处理装置还被配置为，检测到所述振动检测传感器阵列中的第一振动检测传感器的第一振动信号特征低于所述第一振动检测传感器相邻的一个或多个第二振动检测传感器的第二振动信号特征，且第二振动信号特征与第一振动信号特征的差值大于第三阈值，确定所述第一振动检测传感器故障，屏蔽所述第一振动检测传感器的振动信号特征。

12.根据权利要求7所述的车载撞击检测系统，其特征在于，所述信号处理装置被配置为根据所述频率特征和预设的振动环境频率阈值，获取所述护板实体的环境信息。

13.根据权利要求12所述的车载撞击检测系统，其特征在于，所述环境信息包括是否涉水信息、涉水深度信息；所述信号处理装置具体被配置为将所述频率特征与所述预设的涉水环境频率阈值比较，判断所述护板实体是否涉水，并根据所述频率特征获取所述护板实体的涉水深度信息，其中，所述涉水环境频率阈值为底盘浸没在水中运行时，从护板实体上的振动检测传感器上测量到的频率特征。

14.根据权利要求7所述的车载撞击检测系统，其特征在于，所述信号处理装置还被配置为，根据温度传感器的信息，检测到超过温度阈值的第一被保护件，根据第一被保护件的位置，控制所述风扇阵列中的目标风扇转动，以对所述第一被保护件散热。

15.根据权利要求14所述的车载撞击检测系统，其特征在于，所述信号处理装置还被配置为，根据目标风扇的转速信息，获取所述目标风扇的噪音频率，根据所述噪音频率对位于所述目标风扇附近的振动检测传感器的频率特征进行滤波，并根据滤波后的振动信号特征的变化率识别所述护板实体是否被撞击。

16.根据权利要求7所述的车载撞击检测系统，其特征在于，还包括与信号处理装置连接的车载控制器、与所述车载控制器连接的车载显示屏，所述车载显示屏用于显示所述护板实体被撞击的位置。

17.根据权利要求7所述的车载撞击检测系统，其特征在于，还包括与所述信号处理装置连接的蓝牙模块，所述蓝牙模块用于将信号处理装置的信息发送给移动终端，以使移动终端显示所述护板实体的被撞击的位置。

18.一种利用权利要求1～6任一所述的汽车底盘护板的撞击检测方法，包括如下步骤：

获取护板实体上振动检测传感器阵列输出的振动信号特征，其中所述振动信号特征包括频率特征、振幅特征、能量特征、幅度谱特征信息中的一种或多种；

根据所述振动信号特征获取振动信号特征变化率；

根据振动信号特征变化率和变化率阈值判断所述护板实体是否被撞击。

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