【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆安全，具体涉及一种基于碰撞检测的车辆分级高压保护方法、装置及系统。
技术介绍
1、随着对汽车续航里程要求的不断提高，一方面从技术上提高电池存储的容量，另一方面通过不断提高整车高压系统的电压促进整车性能的释放。因而，在车辆发生意外碰撞时，需要对整车的高压安全提出更高的要求，从而避免更严重的爆燃事故，造成严重的车辆损毁及人员伤亡。在该背景下，车辆碰撞检测以及基于碰撞判断实行的电池及其它高压部件保护，对载有大容量电池的车辆至关重要，精确的碰撞检测既能在发生碰撞事故时及时触发保护，又能避免误判导致车辆熄火，造成不必要的麻烦。
2、现有的车辆碰撞检测方法一般分为传统方法和神经网络方法。传统的碰撞检测通常检测车辆加速度、速度及角加速度，通过加速度瞬时变化的合理程度判定碰撞是否发生，准确性不高；也有在车的易碰撞位置加装形变检测装置，通过形变判断碰撞严重程度的例子，此类方法需要额外加装传感器，成本较高，且与传感器加装位置密切相关。现有的基于神经网络的车辆碰撞检测方法一般通过提取与碰撞有关的特征参数，包括车辆的运行状态信息、路况信息以及周围车辆运动信息等，然后经过大量数据训练模型实现，现有方法为了提高模型精度，选取的特征大多包含路况信息，往往需要额外加装图像传感设备以及车联网相关设备，对硬件要求较高，从而增加成本。
3、相关技术中，获取目标车辆的状态信息，根据所述状态信息以及训练好的卷积神经网络，确定所述目标车辆的事件类型，虽然将碰撞事件类型划分为碰撞事件、近碰撞事件和基线事件，无法进一步区分如追尾、被追
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种基于碰撞检测的车辆分级高压保护方法、装置及系统。
2、第一方面，本专利技术技术方案提供一种基于碰撞检测的车辆分级高压保护方法，包括如下步骤：
3、基于车辆信息构建碰撞检测模型对碰撞场景的类型进行确认；
4、依据碰撞场景和车辆加速度信息构建分类决策树，对碰撞程度进行等级划分；
5、根据碰撞程度的等级以及整车控制器与车辆高压电池管理系统和配电箱控制器之间的报文交互情况输出控制信息进行高压部件的保护。
6、作为本专利技术技术方案的进一步限定，基于车辆信息构建碰撞检测模型对碰撞场景的类型进行确认的步骤之前包括：
7、获取车辆信息，具体包括：从仪表获取车速信号；从ebs获取刹车状态、转向角及角加速度；从tcu获取挡位 、当前坡度及车重；通过加速度传感器获取车辆在x，y，z轴的加速度信息。
8、作为本专利技术技术方案的进一步限定，基于车辆信息构建碰撞检测模型对碰撞场景的类型进行确认的步骤包括：
9、将碰撞场景进行分类；类型包括与其它车辆正面碰撞、侧面碰撞其它车辆、被其它车辆撞击侧面、追尾其它车辆、被其它车辆追尾、与其它车辆发生刮碰以及未发生碰撞；
10、构建神经网络模型，采用神经网络输出层函输出各种碰撞场景类别的预测概率，确认最大概率的类型为对应的碰撞类型；
11、根据确认的碰撞类型的概率构建损失函数；
12、以损失函数为导向，对神经网络模型进行迭代训练，得到碰撞检测模型；
13、获取k时刻的车辆特征向量，并输入训练好的碰撞检测模型，获得碰撞场景类型信号。
14、作为本专利技术技术方案的进一步限定，获取k时刻的车辆特征向量，并输入训练好的碰撞检测模型，获得碰撞场景类型信号的步骤包括：
15、获取k时刻的车辆信息并将获取的车辆信息进行处理生成发生碰撞后高压保护的黄金应急时间t对时刻k的维特征向量;
16、将获取的特征向量输入训练好的碰撞检测模型，获得碰撞场景类型信号。
17、作为本专利技术技术方案的进一步限定，依据碰撞场景和车辆加速度信息构建分类决策树，对碰撞程度进行等级划分的步骤包括：
18、根据碰撞场景及车辆三轴加速度变化率信息构建分类决策树；
19、将获取的车辆三轴加速度变化率信息与获得的碰撞场景类型信号输入分类决策树，获得碰撞程度等级信号。
20、作为本专利技术技术方案的进一步限定，根据碰撞场景及车辆三轴加速度变化率信息构建分类决策树的步骤中，分类逻辑包括：
21、在未发生碰撞场景下以及与其它车辆发生刮碰场景下，输出为第一等级；
22、在正面碰撞场景下，设定车辆x轴加速度变化率阈值为第一阈值，若车辆x轴加速度变化率大于第一阈值，输出为第三等级，否则输出为第二等级；
23、在被其它车辆追尾场景下和追尾其它车辆场景下，分别设置车辆x轴加速度变化率阈值为第三阈值和第四阈值；若车辆x轴加速度变化率大于对应的阈值，则输出为第三等级，否则输出为第二等级；
24、在撞击其它车辆侧面场景下，设置车辆x轴加速度变化率阈值为第五阈值，若车辆x轴加速度变化率大于第五阈值，输出为第三等级，否则输出为第二等级；
25、在被其它车辆撞击侧面场景下，设置车辆y轴加速度变化率阈值为第六阈值，若车辆y轴加速度变化率大于第六阈值，输出为第三等级，否则输出为第二等级；其中，各个设定的阈值中第六阈值最小。
26、作为本专利技术技术方案的进一步限定，根据碰撞程度以及整车控制器与车辆高压电池管理系统和配电箱控制器之间的报文交互情况输出控制信息进行高压部件的保护的步骤包括：
27、实时监控整车控制器与车辆高压电池管理系统和配电箱控制器的报文交互情况；
28、车辆发生碰撞后，监测是否出现报文超时；
29、若是，启动碰撞后紧急高压保护过程；具体，通过断开继电器强制切断各高压部件与高压电池的连接，切断车辆高压电池管理系统和配电箱控制器的钥匙电唤醒信号；
30、若否，根据碰撞程度等级信号启动不同碰撞等级下的正常高压保护过程。
31、作为本专利技术技术方案的进一步限定，根据碰撞程度等级信号启动不同碰撞等级下的正常高压保护过程的步骤包括：
32、车辆发生碰撞后，根据分类决策树获得的碰撞程度等级信号为第二等级，且整车控制器与车辆高压电池管理系统和配电箱控制器报文交互正常时，通过限制车辆输出功率至设定功率来限制车辆的动力输出；
33、车辆发生碰撞后，根据分类决策树获得的碰撞程度等级信号为第三等级，且整车控制器与车辆高压电池管理系统和配电箱控制器报文交互正常时，发送切断各高压部件使能信号的指令，使高压部件停止工作；
34、下发断开各高压部件的继电器指令，切断各高压部件与高压电池之间的联系；
35、控制在高压部件断开继电器后直接切入放电回路，将高压部件电压主动释放至人体安全电压范围内；
36、控制断开车辆高压电池管理系统和配电箱控制器的低压电。
37、第二方面，本专利技术技术方案提供一种基于碰撞检测的车辆分级高压保护装置，包括碰撞场景确认模块、碰撞等本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于碰撞检测的车辆分级高压保护方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于碰撞检测的车辆分级高压保护方法，其特征在于，基于车辆信息构建碰撞检测模型对碰撞场景的类型进行确认的步骤之前包括：
3.根据权利要求2所述的基于碰撞检测的车辆分级高压保护方法，其特征在于，基于车辆信息构建碰撞检测模型对碰撞场景的类型进行确认的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的基于碰撞检测的车辆分级高压保护方法，其特征在于，获取k时刻的车辆特征向量，并输入训练好的碰撞检测模型，获得碰撞场景类型信号的步骤包括：
5.根据权利要求3所述的基于碰撞检测的车辆分级高压保护方法，其特征在于，依据碰撞场景和车辆加速度信息构建分类决策树，对碰撞程度进行等级划分的步骤包括：
6.根据权利要求5所述的基于碰撞检测的车辆分级高压保护方法，其特征在于，根据碰撞场景及车辆三轴加速度变化率信息构建分类决策树的步骤中，分类逻辑包括：
7.根据权利要求6所述的基于碰撞检测的车辆分级高压保护方法，其特征在于，根据碰撞程度以及整车控制器与车辆高压
8.根据权利要求7所述的基于碰撞检测的车辆分级高压保护方法，其特征在于，根据碰撞程度等级信号启动不同碰撞等级下的正常高压保护过程的步骤包括：
9.一种基于碰撞检测的车辆分级高压保护装置，其特征在于，包括碰撞场景确认模块、碰撞等级划分模块和高压部件保护控制模块；
10.一种基于碰撞检测的车辆分级高压保护系统，其特征在于，包括整车控制器和与整车控制器通过CAN线连接的高压电池管理系统、配电箱控制器、仪表、电子制动系统、变速箱控制器和电机控制器；
...【技术特征摘要】
1.一种基于碰撞检测的车辆分级高压保护方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于碰撞检测的车辆分级高压保护方法，其特征在于，基于车辆信息构建碰撞检测模型对碰撞场景的类型进行确认的步骤之前包括：
3.根据权利要求2所述的基于碰撞检测的车辆分级高压保护方法，其特征在于，基于车辆信息构建碰撞检测模型对碰撞场景的类型进行确认的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的基于碰撞检测的车辆分级高压保护方法，其特征在于，获取k时刻的车辆特征向量，并输入训练好的碰撞检测模型，获得碰撞场景类型信号的步骤包括：
5.根据权利要求3所述的基于碰撞检测的车辆分级高压保护方法，其特征在于，依据碰撞场景和车辆加速度信息构建分类决策树，对碰撞程度进行等级划分的步骤包括：
6.根据权利要求5所述的基于碰撞检测的车辆分级高压保护方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦涛，朱汉卿，任广霄，杨成波，付广龙，
申请(专利权)人：中国重汽集团济南动力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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