包括麦克风、第一电池和第二电池以及第一天线和第二天线的撞击检测系统及其操作方法与流程

1.本公开涉及一种用于车辆的撞击检测系统，并且更具体地说，涉及一种用于车辆的撞击检测系统及其操作方法，该撞击检测系统利用麦克风、第一电池和第二电池以及第一天线和第二天线。

背景技术：

2.目前车辆中的撞击检测系统依赖于来自电子传感器(即，加速度计、压力传感器等)的数据或来自与全球导航卫星系统(gnss)网络通信的加速度数据来触发紧急响应呼叫。然而，电子传感器(围绕车辆彼此间隔设置)和处理器之间的通信可能会随着时间由于磨损而失效，或者在碰撞期间由于施加在车辆上的力而失效。同样，车辆可能由于在卫星的视野之外(即，在隧道内、邻近大型建筑物或山脉等)而失去与gnss网络的通信，从而减少使用gnss数据作为碰撞检测方法的机会。这样，在发生碰撞的情况下，车辆可能无法触发紧急响应呼叫。
3.因此，虽然现有的撞击检测系统实现了其预期目的，但仍需要一种解决这些问题的新的和改进的撞击检测系统。

技术实现要素：

4.根据本公开的若干个方面，提供了一种用于车辆的撞击检测系统。该撞击检测系统包括：第一电池和第二电池；计算系统，由第一电池和第二电池中之一供电并且包括至少一个处理器和包含指令的至少一个非暂时性计算机可读介质；第一天线和第二天线，两者均与计算系统进行电子通信并且由第一电池和第二电池中之一供电，其中第一天线和第二天线配置成与外部网络独立地无线通信。该撞击检测系统还包括麦克风，麦克风由第一电池和第二电池中之一供电并且与计算系统进行电子通信。麦克风配置成连续地实时接收声波并且将对应于所述声波的声音信号传输到处理器。处理器编程为监控声音信号内的声波的性质，将所述性质与存储在该至少一个非暂时性计算机可读介质中的阈值进行比较，如果所述性质中的至少一个超出相应阈值，则确定车辆是否已经发生碰撞，并且用第一天线和第二天线中之一与外部网络进行通信以报告碰撞。
5.在一个方面中，第一电池还定义为配置成为整个车辆供电的车辆电池，并且第一天线还定义为配置成为整个车辆提供与外部网络进行无线通信的车辆蜂窝天线。第二电池和第二天线分别还定义为备用电池和备用蜂窝天线，并且独立地连接到计算系统。备用电池配置成当计算系统失去了来自车辆电池的电力，则为计算系统供电。备用蜂窝天线配置成当计算系统和车辆蜂窝天线之间失去了电子通信，则为计算系统提供与外部网络的无线通信。
6.在另一方面中，被编程为监控声音信号内的声波的性质的处理器进一步定义为：被编程为监控声波的方差的梯度、声波的频谱通量和互相关分析中的至少一者的处理器。
7.在另一方面中，麦克风还定义为乘员麦克风，其中声波至少包括来自车辆的乘员的语音和碰撞声音。
8.在另一方面中，处理器编程为调整麦克风的增益，其中处理器降低所述增益以接收碰撞声音的声波，并且增加所述增益以接收语音的声波。
9.在另一方面中，撞击检测系统还包括主碰撞指示系统，该主碰撞指示系统包括加速度计和导航系统中的至少一者，并且配置成检测车辆的加速度，其中主碰撞指示系统与计算系统进行通信并且由第一电池和第二电池中之一供电，并且其中主碰撞指示系统配置成向计算系统发送与车辆的加速度有关的主信号。处理器编程为：使主信号优先于声音信号；监控主信号内的车辆的加速度；将加速度与存储在至少一个非暂时性计算机可读介质中的加速度阈值进行比较；如果该加速度超过相应加速度阈值，则确定车辆是否已经发生碰撞；并且用第一天线和第二天线中之一与外部网络进行通信以报告碰撞。
10.在另一方面中，处理器还编程为：确定主信号是否存在；如果主信号不存在，则使声音信号优先；并且监控声音信号内的声波的性质。
11.在另一方面中，第一天线被优先化成与外部网络进行无线通信，并且第一电池被优先化成为第一天线、主碰撞指示系统、麦克风和计算系统供电。如果失去了来自第一电池的电力，则第二电池为第一天线、主碰撞指示系统、麦克风和计算系统供电。如果计算系统和第一天线之间失去电子通信，则第一电池为第二天线、主碰撞指示系统、麦克风和计算系统供电。如果失去了来自第一电池的电力并且计算系统和第一天线之间失去电子通信，则第二电池为第二天线、麦克风和计算系统供电。
12.在另一方面中，导航系统包括与计算系统进行电子通信的导航天线，其中导航天线配置成与全球导航卫星系统(gnss)网络进行无线通信。
13.在另一方面中，计算系统的处理器还编程为：通过导航天线与gnss网络通信以确证车辆的位置；通过该位置相对于时间的改变来计算车辆的加速度；将加速度与存储在至少一个非暂时性计算机可读介质中的加速度阈值进行比较；如果加速度超过相应加速度阈值，则确定车辆是否已经发生碰撞；并且与外部网络进行通信以报告碰撞。
14.根据本公开的若干个方面，提供了一种操作用于车辆的撞击检测系统的方法，其中撞击检测系统包括第一电池和第二电池以及由第一电池和第二电池中之一供电的计算系统。计算系统包括至少一个处理器和包含指令的至少一个非暂时性计算机可读介质。撞击检测系统还包括第一天线和第二天线，两者均与计算系统进行电子通信并且由第一电池和第二电池中之一供电。撞击检测系统还包括由第一电池和第二电池中之一供电并且与计算系统进行电子通信的麦克风。该方法包括：用麦克风连续地并且实时地接收声波；向处理器传输对应于声波的声音信号；用处理器监控声音信号内的声波的性质；将所述性质与存储在至少一个非暂时性计算机可读介质中的阈值进行比较；如果所述性质中的至少一个超过相应阈值，则确定车辆是否已经发生碰撞；用第一天线和第二天线中之一与外部网络进行无线通信；以及向外部网络报告碰撞。
15.在一个方面中，用处理器监控声音信号内的声波的性质还定义为：用处理器监控声音信号内的声波的方差的梯度、声波的频谱通量和互相关分析中的至少一者。
16.在另一方面中，该方法还包括：在用麦克风接收声波之后，调整麦克风的增益以适应声波。
17.在另一方面中，麦克风还定义为乘员麦克风，其中声波包括来自车辆的乘员的语音和碰撞声音。调整麦克风的增益以适应声波的方法还定义为：降低增益以接收碰撞声音的声波，并且增加增益以接收语音的声波。
18.在另一方面中，撞击检测系统还包括主碰撞指示系统，该主碰撞指示系统包括加速度计和导航系统中的至少一者，其中主碰撞指示系统与计算系统进行通信并且配置成向计算系统发送与车辆的加速度有关的主信号。该方法还包括：用主碰撞指示系统检测车辆的加速度；向计算系统发送与车辆的加速度有关的主信号；用处理器使主信号优先于声音信号；用处理器监控主信号内的车辆的加速度；用处理器将加速度与存储在至少一个非暂时性计算机可读介质中的加速度阈值进行比较；如果加速度超过相应加速度阈值，则用处理器确定车辆是否已经发生碰撞；用第一天线和第二天线中之一与外部网络进行无线通信；以及向外部网络报告碰撞。
19.在另一方面中，该方法还包括：用处理器确定主信号是否存在，如果主信号不存在，则用处理器使声音信号优先；以及用处理器监控声音信号内的声波的性质。
20.在另一方面中，该方法还包括：确定第一天线是否可用于电子通信；以及如果第一天线不可用，则用第二天线与外部网络进行无线通信。
21.在另一方面中，该方法还包括：用第一电池为第一天线、主碰撞指示系统、麦克风和计算系统供电；失去与第一电池的连续性；以及用第二电池为第一天线、麦克风和计算系统供电。
22.根据本公开的若干个方面，提供了一种操作用于车辆的撞击检测系统的方法。撞击检测系统包括：第一电池和第二电池；计算系统，包括至少一个处理器和包含指令的至少一个非暂时性计算机可读介质；第一天线和第二天线，两者均与计算系统进行电子通信并且由第一电池和第二电池中之一供电；以及麦克风，与计算系统进行电子通信。该方法包括：用第一电池为第一天线、主碰撞指示系统、麦克风和计算系统供电；失去与第一电池的连续性；用第二电池为第一天线、麦克风和计算系统供电；用麦克风连续地并且实时地接收声波；调整麦克风的增益以适应声波；将对应于声波的声音信号传输到处理器；用处理器监控声音信号内的声波的性质；将所述性质与存储在至少一个非暂时性计算机可读介质中的阈值进行比较；如果所述性质中的至少一个超过相应阈值，则确定车辆是否已经发生碰撞；用第一天线与外部网络进行无线通信；以及向外部网络报告碰撞。
23.依据本文中所提供的描述，其它适用领域将变得显而易见。应当理解，描述和特定示例仅仅意在出于图示的目的，而非意在限制本公开的范围。
附图说明
24.本文中描述的附图仅出于图示的目的，而非意在以任何方式限制本公开的范围。
25.图1是具有撞击检测系统的车辆示例的示意图。
26.图2是示出撞击检测系统在一段时间内接收到的声波的方差的梯度的示例的线图。
27.图3是示出撞击检测系统接收到的500hz的正弦声波的频谱通量的示例的线图。
28.图4是示出撞击检测系统接收到的来自歌曲的声波的频谱通量的示例的线图。
29.图5是示出撞击检测系统接收到的来自32kph车辆碰撞的声波的频谱通量的示例
的线图。
30.图6是示出撞击检测系统接收到的来自56kph车辆碰撞的声波的频谱通量的示例的线图。
31.图7是示出撞击检测系统接收到的示例性声波和与500hz的正弦波对应的模板之间的互相关的示例的线图。
32.图8是示出撞击检测系统接收到的示例性声波和与歌曲对应的模板之间的互相关的示例的线图。
33.图9是示出撞击检测系统接收到的示例性声波和与32kph车辆碰撞对应的模板之间的互相关的示例的线图。
34.图10是示出撞击检测系统接收到的示例性声波和与56kph车辆碰撞对应的模板之间的互相关的示例的线图。
35.图11是示出操作撞击检测系统的方法的流程图。
具体实施方式
36.以下描述本质上仅是示例性的，并且并非意在限制本公开、应用或使用。
37.参考图1，根据本公开的几个方面，总体示出了用于车辆22的撞击检测系统20。在图1中所示的示例中，车辆22是汽车。然而，可以在各种行业(例如，重型卡车、建筑、农业等)利用撞击检测。撞击检测系统20包括：第一电池24a和第二电池24b；以及计算系统26，计算系统由第一电池24a和第二电池24b中之一供电并且包括至少一个处理器28和包含指令的至少一个非暂时性计算机可读介质30。撞击检测系统20还包括第一天线32a和第二天线32b，两者均与计算系统26进行电子通信并且由第一电池24a和第二电池24b中之一供电。第一天线32a和第二天线32b配置成独立地与外部网络34进行无线通信。在图中所示的示例中，第一天线32a和第二天线32b配置成蜂窝天线。然而，第一天线32a和第二天线32b可以配置成与任何合适的无线通信协议一起使用。
38.撞击检测系统20还包括麦克风36，麦克风36由第一电池24a和第二电池24b中之一供电并且与计算系统26进行电子通信。麦克风36配置成连续地实时接收声波并且将对应于声波的声音信号传输到处理器28。麦克风36可以配置成打开并且连续地接收声波并且将声音信号传输到处理器28。在碰撞期间，由于冲击力和能量通过车辆22分散而产生声音。处理器28编程为监控声音信号内的声波的性质，将所述性质与存储在至少一个非暂时性计算机可读介质30中的阈值进行比较，如果性质中的至少一个超出相应阈值，则确定车辆22是否已经发生碰撞，并且用第一天线32a和第二天线32b中之一与外部网络34进行通信以报告碰撞。更具体来说，麦克风36连续地并且实时地接收声音，并且处理器分析声音并将声音与阈值(例如，预先学习的撞击声音曲线)进行比较以检测碰撞。在一个示例中，麦克风36定位在车辆22内部(即，在乘客舱中)。然而，麦克风36可以定位在外部(例如，沿着车辆22的外表面、在发动机舱内等)。外部网络34可以是从撞击检测系统20接收通信，然后联系可以向车辆22的乘员提供援助的适当紧急响应小组(例如，消防部门、警察、救护车)的紧急服务网络(例如，)。可替选地，外部网络34可以是本地紧急服务运营商(即，911)或到紧急响应团队的直接连接。
39.从撞击检测系统20到外部网络34的通信可以是由外部网络34的处理器解译的指
示已经发生碰撞的电子信号。可替选地，与外部网络34的通信可以是与麦克风36直接连接，使得外部网络34可以听到在车辆22中和/或车辆22周围发生的事情，例如与用于检测碰撞声音的同一麦克风36所支持的车辆22的(多个)乘员的语音对话。
40.在一个示例中，麦克风36还定义为乘员麦克风，其中声波至少包括来自车辆22的乘员的语音和碰撞声音。更具体来说，乘员麦克风可以是车辆22的乘员用于免提蜂窝通信的同一麦克风。这样，用于常规对话的同一麦克风将用于捕捉碰撞期间传播的声音。在另一示例(未示出)中，麦克风36是乘员的蜂窝电话的部件，其连接到车辆(无线地或通过有线连接)。麦克风36与用于接收来自乘员的语音的任何麦克风分离并且不同。处理器28可以编程为调整麦克风36的增益。更具体来说，相对于在碰撞期间传播的声音，用于接收常规语音所需的增益可不同。低增益将允许碰撞音频中较低的谐波失真，但有损常规对话。这样，处理器28可以降低增益以接收碰撞声音的声波，并且可以增加增益以接收语音的声波。如果当碰撞发生时麦克风36用于对话，则呼叫不会被中断。相反，如果所捕捉的声音(即使增益增加)指示已经发生碰撞，则将向外部网络34传输指示可能已经发生碰撞的消息。
41.被编程为监控声音信号内的声波的性质的处理器28可以进一步定义为：被编程为监控声波的方差的梯度、声波的频谱通量和互相关分析中的至少一者的处理器28。更具体来说，为了将声音信号表征为具有指示碰撞的模式的声音信号，可以利用声波的方差的梯度、声波的频谱通量和互相关分析中的至少一者。在某一有限时间段的窗口内的方差梯度有助于识别随时间变化的突然峰值，突然峰值在时域内的碰撞期间发生。在图2的图中示出了在一段时间内并且指示碰撞的方差梯度的一个示例。来自对话或来自歌曲的常规声音的方差随时间保持在一定范围内。然而，当碰撞声音发生时，方差突然增加并且保持很高(在一个示例中，长达大约6秒)。处理器28可以编程为比较方差范围在时域内如何表现。
42.为了检测频谱随时间的突然变化，可以计算频谱通量以识别在碰撞期间发生的频域突然改变。如图3到图6中所证实，非冲击声音可以依据频谱通量分析区分开来。更具体来说，图3示出了500hz正弦波的频谱通量。图4示出了歌曲(更具体来说，是“金属”流派的歌曲)的频谱通量。图5示出了在32kph碰撞中车辆的频谱通量。图6示出了在56kph碰撞中车辆的频谱通量。从非碰撞事件(图3和图4)中的频谱通量可辨别碰撞事件(图5和图6)中的频谱通量之间的差异。同样，碰撞事件的频谱通量之间的相似性是可辨别的(图5和图6)。
43.可以计算互相关以比较并且客观地确定正在记录的声音信号与预先记录的碰撞分布的匹配程度。具体来说，互相关示出最佳匹配发生在什么点，如图7到图10中所示。更具体来说，图7示出了示例性声音信号和与500hz的正弦波对应的模板之间的互相关，其中在500hz的正弦波和定义为预先存储的碰撞曲线的模板之间可以观察到低相关。图8示出了示例性声音信号和与“金属”流派的歌曲对应的模板之间的互相关，其中在“金属”流派的歌曲和定义为预先存储的碰撞曲线的模板之间可以观察到低相关。图9示出了示例性声音信号和与32kph碰撞对应的模板之间的互相关，其中在32kph碰撞声波和定义为预先存储的碰撞曲线的模板之间可以观察到高相关。图10示出了示例性声音信号和与56kph碰撞对应的模板之间的互相关，其中在56kph碰撞声波和定义为预先存储的碰撞曲线的模板之间可以观察到高相关。图10示出了示例性声音信号和模板之间的最佳匹配。更具体来说，对应于32kph(图9)和56kph(图10)碰撞的示例性声音信号的声波与预先学习的碰撞分布具有最高相关，预先学习的撞击分布可以经由第一天线32a和第二天线32b无线地连续更新。这样，处
理器28可以确证或区分已经发生大约32kph或56kph的碰撞，这可有助于独立于任何其它车辆子系统(例如，gnss、速度计或车辆上的其它传感器，这些子系统可能由于碰撞的影响而不可用或损坏)来通知碰撞发生的状况。
44.如上文所描述，处理器28编程为监控声音信号内的声波的性质，并且将所述性质与存储在至少一个非暂时性计算机可读介质30中的阈值进行比较。可以存储多个阈值，以便对应于在碰撞期间发生的不同声音。更具体来说，在碰撞期间发生的变量(例如，车辆22在碰撞期间的速度、碰撞的类型(例如，前冲击、侧冲击、后冲击、侧翻等)以及车辆22与什么碰撞(例如，另一车辆、护栏等))可以产生不同声音，声音的性质(例如，声波的方差梯度、声波的频谱通量和互相关分析)也会存在差异。此外，对于使用撞击检测系统20的每个车辆，阈值可以是唯一的。举例来说，由于车辆22的质量、构造的材料、部件的布局等，不同模型(例如，小型汽车与全尺寸皮卡)在碰撞期间产生的声音可不同。对于具有不同配置和选项的相同型号(例如，标准驾驶室皮卡与双排座驾驶室皮卡)，碰撞期间产生的声音也可不同。
45.如图1中所示，撞击检测系统20可以还包括主碰撞指示系统38，主碰撞指示系统38包括加速度计40和导航系统42中的至少一者，并且配置成检测车辆22的加速度，其中主碰撞指示系统38与计算系统26通信并且由第一电池24a和第二电池24b中之一供电，并且其中主碰撞指示系统38配置成向计算系统26发送与车辆22的加速度有关的主信号。加速度计40可以由围绕车辆22呈间隔布置的多个加速度计40组成，并且配置成根据可能在许多不同类型的碰撞事件中发生的各种角度和旋转来检测车辆22的加速度(如上文所描述)。相似地，导航系统42可以包括与计算系统26进行电子通信的导航天线44，其中导航天线44配置成与全球导航卫星系统(gnss)网络46进行无线通信。计算系统26的处理器28可以进一步编程为通过导航天线44与gnss网络46通信以确证车辆22的位置并且通过位置相对于时间的改变来计算车辆22的加速度。处理器28可以编程为将加速度与存储在至少一个非暂时性计算机可读介质30中的加速度阈值进行比较，如果加速度超过相应加速度阈值，则确定车辆22是否已经发生碰撞，并且用第一天线32a和第二天线32b中之一与外部网络34进行通信以报告碰撞。主碰撞指示系统38可以包括加速度计40和导航系统42中的一个或两个。主碰撞指示系统38可以包括其它部件(本文中未描述)，以监控车辆22的加速度变化，或检测车辆22已经发生碰撞。加速度计40和导航系统42可以独立地或共同地监控车辆22是否已经发生碰撞。
46.处理器28可以编程为使主信号优先于声音信号，并且监控主信号内的车辆22的加速度。更具体来说，处理器28可以依赖于主信号来确定车辆22已经发生碰撞。处理器28还可以编程为：确定主信号是否存在；如果主信号不存在，则使声音信号优先；并且监控声音信号内的声波的性质。更具体来说，如果处理器28不能与主碰撞指示系统38建立通信，则处理器28可以利用麦克风36(其直接连接到计算系统26并且独立于车辆22的其余部分)和声音信号来检测碰撞。在一个示例中，加速度计40首先检测碰撞，其中导航系统42在加速度计40之后作为后备来检测碰撞，并且其中检测碰撞的麦克风36充当用以检测碰撞的第二后备。然而，可以以任何合适的方式和顺序利用主碰撞指示系统38的部件来检测碰撞。此外，可以以任何合适的方式和顺序利用主碰撞指示系统38和麦克风36来检测碰撞。进一步了解到，与处理器28进行电子通信的麦克风36可以是检测车辆22已经发生碰撞的唯一方式。
47.第一电池24a可以定义为配置成为整个车辆22供电的车辆电池，并且第一天线32a
可以定义为配置成为整个车辆22提供与外部网络34建立无线通信的车辆蜂窝天线。第二电池24b和第二天线32b可以分别定义为备用电池和备用蜂窝天线，并且独立地连接到计算系统26。备用电池配置成当计算系统26失去了来自车辆电池的电力，则给计算系统26供电。备用蜂窝天线配置成当计算系统26和车辆蜂窝天线之间失去电子通信，则为计算系统26提供与外部网络34的无线通信。更具体来说，在碰撞期间，可能出于许多原因(包括由于在碰撞期间施加在车辆22上的力而物理地断开在其之间的电线连接)，会失去来自第一电池24a的电力和/或可能失去与第一天线32a的通信。这样，第二电池24b和第二天线32b建立后备，通过所述后备，处理器28可以与外部网络34通信以报告车辆22已经发生碰撞。在一个示例中，第一天线32a被优先化为与外部网络34进行无线通信，并且第一电池24a被优先化为给第一天线32a、主碰撞指示系统38、麦克风36和计算系统26供电。如果失去来自第一电池24a的电力，则第二电池24b给第一天线32a、主碰撞指示系统38、麦克风36和计算系统26供电。如果计算系统26和第一天线32a之间失去电子通信，则第一电池24a给第二天线32b、主碰撞指示系统38、麦克风36和计算系统26供电。如果失去来自第一电池24a的电力并且计算系统26和第一天线32a之间失去电子通信，则第二电池24b给第二天线32b、麦克风36和计算系统26供电。更具体来说，如果失去来自第一电池24a的电力并且计算系统26和第一天线32a之间失去电子通信，则计算系统从利用主碰撞指示系统38切换到利用由麦克风36接收到的碰撞声音来确定车辆22是否已经发生碰撞。
48.可替选地，第一天线32a、主碰撞指示系统38、麦克风36和计算系统26可以布置为由第一电池24a供电。第二天线32b、麦克风36和计算系统26布置为由第二电池24b供电。第一天线32a和第二天线32b配置成独立地与外部网络34进行无线通信。处理器28编程为确定与第一天线32a的电子通信是否可用，如果第一天线32a不可用，则使用第二天线32b与外部网络34进行通信以报告碰撞。更具体来说，如果处理器28失去与第一电池24a和/或第一天线32a的连接，则主碰撞指示系统变得不可操作。同样，如果失去了与第一电池24a和/或第一天线32a的连接，则处理器28可以不利用来自麦克风36的声音信号，并且通过第一天线32a与外部网络34联系。这样，在失去来自第一电池24a的电力和/或失去与第一天线32a的电子通信的情况下，处理器28切换到仅由第二电池24b供电并且仅用第二天线32b与外部网络34通信。此外，在这个示例中，来自麦克风36的声音信号变成检测碰撞的唯一方式。
49.在图1中所示的示例中，至少一个处理器28还定义为第一处理器28a和第二处理器28b。同样，至少一个非暂时性计算机可读介质30还定义为第一非暂时性计算机可读介质30a和第二非暂时性计算机可读介质30b。麦克风36可以还定义为第一麦克风36a和第二麦克风36b。第一处理器28a和第一麦克风36a电连接到第一天线32a和主碰撞指示系统38，并且由第一电池24a供电。第二处理器28b和第二麦克风36b电连接到第二天线32b，并且由第二电池24b供电。第一处理器28a和第一麦克风36a可以是车辆控制单元的一部分，其中第一麦克风36a配置成乘员麦克风，并且其中第一处理器28a与主碰撞指示系统38通信。另一方面，第二处理器28b和第二麦克风36b配置成备用处理器和备用麦克风。虽然第二麦克风36b可以配置成乘员麦克风，但是第二麦克风36b配置成当由第二电池24b供电时(即，当失去了来自第一电池24a的电力时)接收声音。因此，第二电池24b、第二天线32b、第二处理器28b和第二麦克风36b可以配置成模块化的自持式备用系统，即使在标准车辆系统(即，第一电池24a、第一天线32a、第一处理器28a、第一麦克风36a和主碰撞指示系统38)内发生故障，其可
以根据在第二麦克风36b中接收的声波来检测何时已经发生碰撞。
50.本文还公开了并且在图11中示出了操作撞击检测系统20的方法200。该方法包括：用麦克风36连续地并且实时地接收声波(见框202)；将对应于声波的声音信号传输到处理器28(见框204)；以及用处理器28监控声音信号内的声波的性质(见框206)。该方法还包括：将所述性质与存储在至少一个非暂时性计算机可读介质30中的阈值进行比较(见框208)；如果所述性质中的至少一个超过相应阈值，则确定车辆22是否已经发生碰撞(见框210)；用第一天线32a和第二天线32b中之一与外部网络34进行无线通信(见框212)；以及向外部网络34报告碰撞(见框214)。用处理器28监控声音信号内的声波的性质可以还定义为用处理器28监控声音信号内的声波的方差梯度、声波的频谱通量和互相关分析中的至少一者。
51.方法200可以还包括：在用麦克风36接收声波(见框202)之后，调整麦克风36的增益以适应声波(见框216)。如上文所描述，麦克风36可以还定义为乘员麦克风，其中声波包括来自车辆22的乘员的语音和碰撞声音。调整麦克风36的增益以适应声波的方法可以还定义为降低增益以接收碰撞声音的声波并且增加增益以接收语音的声波。
52.如上文所描述，撞击检测系统20可以还包括主碰撞指示系统38，主碰撞指示系统38包括加速度计40和导航系统42中的至少一者，其中主碰撞指示系统38与计算系统26进行通信并且配置成向计算系统26发送与车辆22的加速度有关的主信号。该方法可以还包括：用主碰撞指示系统38检测车辆22的加速度(见框218)；将与车辆22的加速度有关的主信号发送到计算系统26(见框220)；以及利用处理器28使主信号优先化于声音信号(见框222)。还方法可以还包括：用处理器28监控主信号内的车辆22的加速度(见框224)；用处理器28将加速度与存储在至少一个非暂时性计算机可读介质30中的加速度阈值进行比较(见框226)；如果加速度超过相应加速度阈值，则用处理器28确定车辆22是否已经发生碰撞(见框228)；用第一天线32a和第二天线32b中之一与外部网络34进行无线通信(见框212)；以及向外部网络报告碰撞(见框214)。
53.在另一方面中，方法还包括：用处理器28确定主信号是否存在(见框230)；如果主信号不存在，则用处理器28使声音信号(见框232)优先；以及用处理器28监控声音信号内的声波的性质(见框206)。
54.该方法可以还包括：确定与第一天线32a的电子通信是否可用(见框234)；以及如果第一天线32a不可用，则用第二天线32b与外部网络34通信以报告碰撞(见框236)。该方法还可以包括：用第一电池24a给第一天线32a、主碰撞指示系统38、麦克风36和计算系统26供电(见框238)；失去与第一电池24a的连续性(见框240)；以及用第二电池24b给第一天线32a、麦克风36和计算系统26供电(见框242)。
55.还方法可以还包括：在将所述性质与存储在至少一个非暂时性计算机可读介质30中的阈值进行比较(见框208)之前，更新存储在至少一个非暂时性计算机可读介质30中的阈值(见框244)。更具体来说，可以基于由制造商接收的新数据和研究而在车辆的寿命期间连续地添加或更新指示碰撞已经发生的阈值(即，预先学习的撞击曲线中的撞击分布)，以便连续地改进撞击检测系统20。可以通过经由第一天线32a和/或第二天线32b从外部通信源(例如卫星或蜂窝塔)接收数据来无线地执行更新阈值，第一天线32a和/或第二天线32b可以由第一电池24a和/或第二电池24b供电。更新阈值也可以通过到车辆的有线连接(例如，由车辆服务中心处的技术人员)来执行。此外，阈值可以存储在电子云服务中，并且与由
麦克风36捕捉的声音进行实时比较。
56.因此，撞击检测系统20和对应方法200提供了多个优点。使用麦克风36和计算系统26来接收和解译声波以确定车辆22是否已经发生碰撞，以及与外部网络34的对应通信创建了为发生车辆碰撞的乘员获得援助的另一种方式。撞击检测系统20可以用作主系统或备用系统，与其它系统(例如，主碰撞指示系统38)一起使用，以检测车辆22已经发生碰撞。此外，将第二电池24b和第二天线32b与麦克风36和处理器28分开使用提供了稳健的备用系统，以在失去了来自第一电池24a的电力和/或与第一天线32a的通信的情况下帮助与外部网络34建立通信。
57.本公开的描述本质上仅是示例性的，并且不背离本公开的一般意义的变化旨在落入本公开的范围内。这样的变化不应视为背离本公开的精神和范围。

技术特征：

1.一种用于车辆的撞击检测系统，包括：第一电池和第二电池；计算系统，由所述第一电池和所述第二电池中之一供电并且包括至少一个处理器和包含指令的至少一个非暂时性计算机可读介质；第一天线和第二天线，所述第一天线和所述第二天线均与所述计算系统进行电子通信并且由所述第一电池和所述第二电池中之一供电，其中所述第一天线和所述第二天线配置成独立地与外部网络进行无线通信；以及麦克风，由所述第一电池和所述第二电池中之一供电并且与所述计算系统进行电子通信的，其中所述麦克风配置成连续地实时接收声波并且将对应于所述声波的声音信号传输到所述处理器；其中，所述处理器编程为：监控所述声音信号内的所述声波的性质；将所述性质与存储在所述至少一个非暂时性计算机可读介质中的阈值进行比较；如果所述性质中的至少一个超过相应阈值，则确定所述车辆是否已经发生碰撞；以及用所述第一天线和所述第二天线中之一与所述外部网络进行通信以报告所述碰撞。2.根据权利要求1所述的撞击检测系统，其中，所述第一电池还定义为配置成为整个车辆供电的车辆电池，并且所述第一天线还定义为配置成为所述整个车辆提供与所述外部网络建立无线通信的车辆蜂窝天线，其中所述第二电池和所述第二天线还分别定义为备用电池和备用蜂窝天线，并且独立地连接到所述计算系统，其中所述备用电池配置成如果所述计算系统失去了来自所述车辆电池的电力则，为所述计算系统供电，并且其中所述备用蜂窝天线配置成如果所述计算系统和所述车辆蜂窝天线之间失去电子通信，则为所述计算系统提供与所述外部网络的无线通信。3.根据权利要求1所述的撞击检测系统，其中，编程为监控所述声音信号内的所述声波的性质的所述处理器进一步定义为：被编程为监控所述声波的方差梯度、所述声波的频谱通量和互相关分析中的至少一者的处理器。4.根据权利要求1所述的撞击检测系统，其中，所述麦克风还定义为乘员麦克风，其中所述声波至少包括来自所述车辆的乘员的语音和碰撞声音。5.根据权利要求4所述的撞击检测系统，其中，所述处理器编程为调整所述麦克风的增益，其中所述处理器降低增益以接收所述碰撞声音的所述声波，并且增加增益以接收所述语音的所述声波。6.根据权利要求1所述的撞击检测系统，还包括主碰撞指示系统，所述主碰撞指示系统包括加速度计和导航系统中的至少一者，并且配置成检测所述车辆的加速度，其中所述主碰撞指示系统与所述计算系统进行通信并且由所述第一电池和所述第二电池中之一供电，并且其中所述主碰撞指示系统配置成向所述计算系统发送与所述车辆的加速度有关的主信号，其中所述处理器编程为：使所述主信号优先于所述声音信号；监控所述主信号内的所述车辆的加速度；将所述加速度与存储在所述至少一个非暂时性计算机可读介质中的加速度阈值进行比较；
如果所述加速度超过相应加速度阈值，则确定所述车辆是否已经发生碰撞；并且用所述第一天线和所述第二天线中之一与所述外部网络进行通信以报告所述碰撞。7.根据权利要求6所述的撞击检测系统，其中，所述处理器还编程为：确定所述主信号是否存在；如果所述主信号不存在，则使所述声音信号优先；以及监控所述声音信号内的所述声波的性质。8.根据权利要求7所述的撞击检测系统，其中，所述第一天线被优先化为与所述外部网络进行无线通信，并且其中，所述第一电池被优先化以为所述第一天线、所述主碰撞指示系统、所述麦克风和所述计算系统供电；其中，如果失去来自所述第一电池的电力，则所述第二电池为所述第一天线、所述主碰撞指示系统、所述麦克风和所述计算系统供电；其中，如果所述计算系统和所述第一天线之间失去电子通信，则所述第一电池为所述第二天线、所述主碰撞指示系统、所述麦克风和所述计算系统供电；并且其中，如果失去来自所述第一电池的电力并且所述计算系统和所述第一天线之间失去电子通信，则所述第二电池为所述第二天线、所述麦克风和所述计算系统供电。9.根据权利要求6所述的撞击检测系统，其中，所述导航系统包括与所述计算系统进行电子通信的导航天线，其中所述导航天线配置成与全球导航卫星系统(gnss)网络进行无线通信。10.根据权利要求9所述的撞击检测系统，其中，所述计算系统的所述处理器还编程为：通过所述导航天线与所述gnss网络通信以确证所述车辆的位置；通过所述位置相对于时间的改变来计算所述车辆的加速度；将所述加速度与存储在所述至少一个非暂时性计算机可读介质中的加速度阈值进行比较；如果所述加速度超过相应加速度阈值，则确定所述车辆是否已经发生碰撞；并且与所述外部网络进行通信以报告所述碰撞。

技术总结

一种用于车辆的撞击检测系统，包括第一和第二电池以及包括处理器和非暂时性计算机可读介质的计算系统。第一和第二天线均与计算系统进行电子通信并且由电池中之一供电，其中天线配置成独立地与外部网络进行无线通信。麦克风由电池中之一供电并且与计算系统进行电子通信。麦克风连续地实时接收声波并且将声音信号传输到处理器。处理器监控声音信号内的声波的性质，将所述性质与存储在非暂时性计算机可读介质中的阈值进行比较，如果所述性质中的至少一个超过相应阈值，则确定车辆是否已经发生碰撞，并且用天线中之一与外部网络进行通信以报告碰撞。报告碰撞。报告碰撞。