CN101650214A - 车辆的乘客检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆的乘客检测装置，其可以容易地检测乘客的重量。所述车辆的乘客检测装置包括：重量传感器模块，其用于在座位的第一点处检测第一电压差值和第一温度；以及智能传感器模块，其用于在座位的第二点处检测第二电压差值和第二温度，使用所述第一和第二温度计算所述第一和第二电压差值的最终重量，并通过将所述最终重量与设定参考值相比较来检测乘客。

Description

车辆的乘客检测装置
技术领域
本发明涉及一种车辆的乘客检测装置，其可以容易地检测出乘客的重量。
背景技术
通常，一辆汽车通过组装和装配大约3000个部件完成，这些部件包括汽车内外的机械部件和电子部件，例如内部元件，仪表板，座位，窗户玻璃，和电子元件，以及例如汽车车体内的发动机、变速器、车轴等组件，这些部件和组件执行线路和管路的操作并在质量检测后作为产品投入市场。
此外，为了改善车辆的性能，汽车在多个部分依靠先进的电子装置的控制。具体地说，通过使用各种传感器改善发动机的性能，可以获得最优的发动机效率从而汽车的可靠性得到改善。
进一步地，从驾驶员的、方便驾驶员和乘客的、以及发动机实际操作的安全性角度来看，通过使用先进的电子装置检测乘客的重量并进行成人和儿童的区分，乘客的安全性得到改善。
因此，现在，为了确保乘客和驾驶员的安全，已经进行研究用于检测乘客重量的装置。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种车辆的乘客检测装置，其可以容易地检测出乘客的重量。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：根据本发明的一个方面，提供一种车辆的乘客检测装置，所述乘客检测装置包括：用于在座位第一点处检测第一电压差值和第一温度的重量传感器模块；用于在座位第二点处检测第二电压差值和第二温度的智能传感器模块；根据与所述第一和第二温度对应的预定的温度修正值以及所述第一和第二电压差值计算最终的重量，以及将所述最终重量与设定参考值相比较来检测乘客。
其中，所述重量传感器模块包括：第一检测单元，其用于在所述第一点处检测第一电压值和第二电压值以及所述第一温度；和第一级放大单元，其用于输出第一电压差值并修正所述第一电压差值的零点，第一电压差值是所述第一电压值和第二电压值之间的差值。所述第一级放大单元包括：第一放大单元，其用于放大所述第一电压值和第二电压值之间的差值并输出所述第一电压差值；和第一修正单元，其用于修正并输出所述第一电压差值的零点。所述第一检测单元包括：第一半导体测量表，其用于检测所述第一电压值和第二电压值；和第一温度检测单元，其用于在所述第一半导体测量表的内部或外部检测所述第一温度。在所述第一半导体测量表中，具有不同电阻值的第一半导体电阻，第二半导体电阻，第三半导体电阻和第四半导体电阻以桥式连接，其中，电力供应到第一接触点，在第一接触点处所述第一半导体电阻和第三半导体电阻被连接，所述第一电压值输出到第二接触点，在第二接触点处所述第一半导体电阻和第二半导体电阻被连接，所述第二电压值输出到第三接触点，在第三接触点处所述第三半导体电阻和第四半导体电阻被连接，第四接触点接地，在第四接触点处第二半导体电阻和第四半导体电阻被连接。所述智能传感器模块包括：第二检测单元，其用于在第二点处检测第三电压值和第四电压值以及所述第二温度；第二级放大单元，其用于输出所述第二电压差值并修正所述第二电压差值的零点，所述第二电压差值是第三电压值和第四电压值之间的差值；和控制器，其用于基于所述第一电压差值和第二电压差值计算最终重量，通过将所述最终重量与设定值比较来检测乘客，并分别向所述第一级放大单元和第二级放大单元提供第一零点和第二零点信号，进而修正所述第一电压差值和第二电压差值的零点。所述第二级放大单元包括：第二放大单元，其用于放大并输出第二电压差值，所述第二电压差值是所述第三电压值和第四电压值之间的差值；和第二修正单元，其用于修正并输出所述第二电压差值的零点。所述第二检测单元包括：第二半导体测量表，其用于检测所述第三电压值和第四电压值；和第二温度检测单元，其用于在所述第二半导体测量表的外部或内部检测所述第二温度。在所述第二半导体测量表中，具有不同电阻值的第五半导体电阻，第六半导体电阻，第七半导体电阻和第八半导体电阻以桥式连接，其中，电力供应到第五接触点，在第五接触点处所述第五半导体电阻和第七半导体电阻被连接，所述第三电压值输出到第六接触点，在第六接触点处所述第五半导体电阻和第六半导体电阻被连接，所述第四电压值输出到第七接触点，在第七接触点处所述第七半导体电阻和第八半导体电阻被连接，第八接触点接地，在第八接触点处第六半导体电阻和第八半导体电阻被连接。所述控制器包括：计算单元，其通过查询表来计算所述最终重量，所述查询表中具有温度修正值，所述修正值是基于参考温度的用于补偿温度改变量的值；零点调节单元，其用于向所述第一级放大单元和第二级放大单元提供与所述第一电压差值和第二电压差值对应的所述第一零点和第二零点信号；和判定单元，其将所述最终重量与所述设定值比较并确定是否有乘客被检测到。
本发明车辆的乘客检测装置可以容易地检测到乘客的重量并且包括智能传感器模块，所述智能传感器模块包括用于计算乘客最终重量的控制器，根据设定值判断乘客是否被检测到，并根据所述设定值将乘客分类，并且这种存在温度误差的计算最终重量通过包含在重量传感器模块和智能传感器模块中的第一和第二半导体测量表中的温度被修正，从而电路元件的数量被减少，进而可以降低成本和改进工序。
附图说明
参考下面的详细说明和附图将更全面地理解本发明，所述附图只是用于说明的目的，而不是对本发明的限定，其中：
图1是根据本发明的实施例示例性说明了车辆气囊膨胀状态的示意图；
图2是根据本发明的实施例示例性说明了车辆乘客检测装置结构的结构图；
图3是图2中的乘客检测装置的电路图。
具体实施方式
下面，将结合附图对根据本发明的车辆乘客检测装置的示例性实施例进行详细说明。
图1是根据本发明的实施例示例性说明了车辆气囊膨胀状态的示意图。
当在车辆中发生碰撞事故时，为了使用缓冲作用安全地保护乘客，气囊10被安装在汽车的前部和侧部。
参见图1，气囊10分为安装在方向盘上用以保护坐在驾驶员座位上的驾驶员的前部的驾驶员座位气囊(DAB)和安装在仪表板上用以保护坐在乘客座位上的乘客的前部的乘客座位气囊(PAB)。
进一步地，现在为了像正面碰撞一样保护乘客不受侧面碰撞的伤害，在车辆内安装有：座位或车门内饰件后侧内部的侧气囊，安装在车顶导轨上在乘客和侧面窗户之间以帘的形式膨胀的帘式气囊，和安装在前座位门上部的车顶内的充气管状结构(ITS)的侧面保护气囊。
由于气囊10通过高压膨胀气体瞬间膨胀，因此气囊10过度的膨胀可能会伤害乘客。为了保护各种身体状况的乘客，通过根据基于身体状况的乘客类型以合适的膨胀压力膨胀气囊10，气囊10通过乘客检测装置(未示出)控制，所述乘客检测装置包括用于检测乘客重量的重量传感器和智能传感器。
图2是根据本发明的实施例示例性说明了车辆乘客检测装置结构的结构图。
参见图2，根据本发明示例性实施例的乘客检测装置包括重量传感器模块40和智能传感器模块50。
重量传感器模块40和智能传感器模块50分别位于座位(未示出)下部的第一和第二点处。例如，重量传感器模块40可以位于座位下部左侧的中心，智能传感器模块50可以位于座位下部右侧的中心。
重量传感器模块40检测第一点处的第一电压差值和第一温度并将所述第一电压差值和所述第一温度传递至智能传感器模块50，乘客坐在第一点处。
重量传感器模块40包括第一检测单元44和第一级放大单元48，第一检测单元44用于在所述第一点处检测第一和第二电压值以及所述第一温度，第一级放大单元48用于输出第一电压差值并修正所述第一电压差值的零点，第一电压差值是所述第一和第二电压值之间的差值。
此外，重量传感器模块40向智能传感器模块50提供所述第一电压差值。因此，所述智能传感器模块50结合所述第一电压差值和预定的重量计算值，温度修正值，和电阻误差修正值计算第一重量值。所述重量计算值是一个用电压差值来计算重量的值，所述温度修正值是一个修正半导体测量表输出的值，其根据温度而不同，电阻误差修正值是一个用于修正半导体测量表中电阻值误差的值。智能传感器模块50获取第二电压差值，结合所述第二电压差值和预定的重量计算值、温度修正值和电阻误差修正值计算第二重量值，并通过将所述第一重量值与所述第二重量值相加来计算最终重量。
所述第一检测单元44包括第一半导体测量表41和第一温度检测单元43，第一半导体测量表41用于检测所述第一和第二电压值，第一温度检测单元43用于检测所述第一半导体测量表41外部或内部的所述第一温度。
在所述第一半导体测量表41中，具有不同电阻值的多个半导体电阻(未示出)以桥式连接。
第一半导体测量表41输出所述第一点处的所述第一和第二电压值。
此外，所述第一温度检测单元43随时检测所述第一半导体测量表41的温度并输出所述第一温度。也就是说，由于所述第一半导体测量表41对热的反应比较敏感，所述第一和第二电压值会受到温度的影响，因此，所述第一温度检测单元43检测所述第一温度从而补偿所述温度(所带来的影响)。
所述第一级放大单元48包括第一放大单元45和第一修正单元47，第一放大单元45用于放大并输出第一电压差值，所述第一电压差值是所述第一和第二电压值之间的差值，第一修正单元47用于修正并输出所述第一电压差值的零点。
所述第一放大单元45优选为运算放大器(op-amp)并输出所述第一电压差值，其中，所述第一和第二电压值被提供并被分别放大成反向终端和非反向终端。
所述第一修正单元47使用所述第一电压差值和来自所述智能传感器模块50的第一零点信号校正所述第一电压差值的零点。在这种情况下，当在半导体测量表中的多个半导体电阻的两个之间计算出的电压值与参考电压值不同时，为了校正所述电压值则实施零点修正。
智能传感器模块50包括第二检测单元54和第二级放大单元58，以及控制器59。第二检测单元54用于在第二点处检测第三和第四电压值以及第二温度；第二级放大单元58用于获取第二电压差值并校正所述第二电压差值的零点，所述第二电压差值是第三和第四电压值之间的差值；控制器59用于根据所述第一和第二电压差值计算最终重量，通过将所述最终重量与设定值比较来检测乘客，并控制所述第一和第二级放大单元48和58进而校正所述第一和第二电压差值的零点。
也就是说，智能传感器模块50获取第二电压差值，并结合所述第二电压差值和预定的重量计算值，温度修正值，和电阻误差修正值计算第二重量值，并通过将所述第二重量值与所述第一重量值相加计算最终重量，所述第一重量值由来自所述重量检测模块40的所述第一电压差值计算。
所述第二检测单元54包括第二半导体测量表51和第二温度检测单元53，第二半导体测量表51用于检测所述第三和第四电压值，第二温度检测单元53用于检测所述第二半导体测量表51外部或内部的所述第二温度。
在所述第二半导体测量表51中，具有不同电阻值的多个半导体电阻(未示出)以桥式连接。
第二半导体测量表51输出所述第二点处的所述第三和第四电压值。
此外，所述第二温度检测单元53随时检测所述第二半导体测量表51的温度并输出所述第二温度。也就是说，由于所述第二半导体测量表51对热的反应比较敏感，所述第三和第四电压值会受到温度的影响，因此，所述第二温度检测单元53检测所述第二温度从而补偿所述温度(所带来的影响)。
所述第二级放大单元58包括第二放大单元55和第二修正单元57，第二放大单元55用于放大并输出第二电压差值，所述第二电压差值是所述第三和第四电压值之间的差值，第二修正单元57用于修正并输出所述第二电压差值的零点。
所述第二放大单元55优选为运算放大器(op-amp)并输出所述第二电压差值，其中，第三和第四电压值被提供并被分别放大成反向终端和非反向终端。
所述第二修正单元57使用所述第二电压差值和来自所述控制器59的第二零点信号校正所述第二电压差值的零点。
控制器59包括计算单元59_1，零点调节单元59_2，判定单元59_3，和电源单元59_4；计算单元59_1用于根据与所述第一和第二温度对应的预定的温度修正来计算最终重量，零点调节单元59_2用于向所述第一和第二级放大单元48和58提供所述第一和第二零点信号，判定单元59_3用于通过将所述最终重量与所述预定值比较来确定是否有乘客被检测到，电源单元59_4用于向所述第一和第二检测单元44和54供电。
计算单元59_1具有一个查询表，其中具有基于参考温度的温度变化量的修正值，通过所述查询表补偿所述第一和第二温度，进而计算出最终重量。
零点调节单元59_2向所述第一和第二修正单元47和57输出所述第一和第二零点信号从而校正所述第一和第二电压差值的零点。
判定单元59_3确定，如果最终重量满足所述设定值，则乘客被检测到，如果所述最终重量不满足所述设定值，则乘客未被检测到。
如果乘客被检测到，判定单元59_3基于设定值判断乘客是成人还是儿童并将乘客的有关信息传递到控制单元，进而根据所述判断在气囊膨胀时调节气囊的压力。
也就是说，当结合判定数据库判定所述最终重量满足乘客检测最小值时，判定单元59_3确定乘客被检测到，在这种情况下，再次参考判定数据库，如果最终重量是预定的成人阈值或更大，则判定单元59_3确定所述乘客是成人，如果最终重量小于预定的成人阈值，则判定单元59_3确定所述乘客是儿童。
图3是图2中的乘客检测装置的电路图。
参见图3，根据本发明示例性实施例的乘客检测装置包括重量传感器单元(模块)40和智能传感器模块50。
重量传感器模块40包括第一检测单元44和第一级放大单元48。
所述第一检测单元44包括第一半导体测量表41和第一温度检测单元43，在第一半导体测量表41中具有不同电阻值的第一，第二，第三和第四半导体电阻R1，R2，R3，R4以桥式连接，第一温度检测单元43用于检测所述第一半导体测量表41外部和内部的所述第一温度。
在所述第一半导体测量表41中，所述智能传感器模块50中的电源单元59_4的电力供应到第一接触点A1，在接触点A1处所述第一和第三半导体电阻R1和R3被连接，第一电压值输出到第二接触点A2，在接触点A2处所述第一和第二半导体电阻R1和R2被连接，第二电压值输出到第三接触点A3，在接触点A3处所述第三和第四半导体电阻R3和R4被连接，第四接触点A4接地，在第四接触点A4处第二和第四半导体电阻R2和R4被连接。
所述第一电压值是第二接触点A2处，即所述第一和第二半导体电阻R1和R2之间输出的电压，所述第二电压值是第三接触点A3处，即所述第三和第四半导体电阻R3和R4之间输出的电压。
此外，第一温度检测单元43检测所述第一半导体测量表41的第一温度并将所述第一温度传递至所述智能传感器模块50。
所述第一级放大单元48包括第一放大单元45和第一修正单元47，第一放大单元45用于放大并输出所述第一和第二电压值之间的差值，第一修正单元47用于修正所述第一电压差值的零点。
在所述第一放大单元45中，所述第一电压值被输出到非反相端(-)而所述第二电压值被输出到反相端(+)，第一放大单元45放大并输出所述第一和第二电压值之间的差值。
所述第一修正单元47接收所述第一电压差值和所述第一零点信号，基于所述第一零点信号修正所述第一电压差值的零点，并将修正后的零点传递给所述智能传感器模块50。
所述智能传感器模块50包括第二检测单元54，第二级放大单元58，以及控制器59。
所述第二检测单元54包括第二半导体测量表51和第二温度检测单元53，在所述二检测单元54中具有不同电阻值的第五，第六，第七和第八半导体电阻R5，R6，R7，R8以桥式连接，第二温度检测单元53用于检测所述第二半导体测量表51外部和内部的第二温度。
在所述第二半导体测量表51中，所述智能传感器模块50中的电源单元59_4的电力供应到第五接触点A5，在接触点A5处所述第五和第七半导体电阻R5和R7被连接，第三电压值输出到第六接触点A6，在接触点A6处所述第五和第六半导体电阻R5和R6被连接，第四电压值输出到第七接触点A7，在接触点A7处所述第七和第八半导体电阻R7和R8被连接，第八接触点A8接地，在第八接触点A8处第六和第八半导体电阻R6和R8被连接。
所述第三电压值是第六接触点A6处，即所述第五和第六半导体电阻R5和R6之间输出的电压，所述第四电压值是第七接触点A7处，即所述第七和第八半导体电阻R7和R8之间输出的电压。
此外，第二温度检测单元53检测所述第二半导体测量表51的第二温度并将所述第二温度传递至所述控制器59。
所述第二级放大单元58包括第二放大单元55和第二修正单元57，第二放大单元55用于放大并输出所述第三和第四电压值之间的差值，第二修正单元57用于修正所述第二电压差值的零点。
在所述第二放大单元55中，所述第三电压值被输出到非反相端(-)而所述第四电压值被输出到反相端(+)，第二放大单元55放大并输出所述第三和第四电压值之间的差值。
所述第二修正单元57接收所述第二电压差值和所述第二零点信号，基于所述第二零点信号修正所述第二电压差值的零点，并将所述零点传递给所述控制器59。
所述第一和第二半导体测量表41和51以芯片形式形成，所述第一和第二温度检测单元43和53可以检测所述第一和第二半导体测量表41和51的每个芯片表面的温度变化。
如图2所示，控制器59包括计算单元59_1，零点调节单元59_2，判定单元59_3。
计算单元59_1具有一个查询表，其中具有基于参考温度的温度变化量的修正值，通过所述查询表补偿温度，进而计算出最终重量。
零点调节单元59_2向所述第一和第二修正单元47和57输出所述第一和第二零点信号从而校正所述第一和第二电压差值的零点。
判定单元59_3确定，如果最终重量满足所述设定值，则乘客被检测到，如果所述最终重量不满足所述设定值，则乘客未被检测到。
如上所述，车辆的乘客检测装置可以容易地检测到乘客的重量并且包括智能传感器模块，所述智能传感器模块包括用于计算乘客最终重量的控制器，根据设定值判断乘客是否被检测到，并根据所述设定值将乘客分类，并且这种存在温度误差的计算最终重量通过包含在重量传感器模块和智能传感器模块中的第一和第二半导体测量表中的温度被修正，从而电路元件的数量被减少，进而可以降低成本和改进工序。
上面描述了本发明的具体实施方式，很明显可以以各种方式进行改进。这种改进不应认为脱离了本发明的精神和范围，所有对本领域技术人员来说显而易见的改进均应落在下述权利要求的范围内。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种车辆的乘客检测装置，该装置包括：
重量传感器模块，其用于在座位的第一点处检测第一电压差值和第一温度；和智能传感器模块，其用于在座位的第二点处检测第二电压差值和第二温度；根据与所述第一温度和第二温度对应的预定的温度修正值以及所述第一电压差值和第二电压差值计算最终重量，以及将所述最终重量与设定参考值相比较来检测乘客。
2、根据权利要求1所述的乘客检测装置，其特征在于，所述重量传感器模块包括：
第一检测单元，其用于在所述第一点处检测第一电压值和第二电压值以及所述第一温度；和
第一级放大单元，其用于输出第一电压差值并修正所述第一电压差值的零点，第一电压差值是所述第一电压值和第二电压值之间的差值。
3、根据权利要求2所述的乘客检测装置，其特征在于，所述第一级放大单元包括：
第一放大单元，其用于放大所述第一电压值和第二电压值之间的差值并输出所述第一电压差值；和
第一修正单元，其用于修正并输出所述第一电压差值的零点。
4、根据权利要求2所述的乘客检测装置，其特征在于，所述第一检测单元包括：
第一半导体测量表，其用于检测所述第一电压值和第二电压值；和
第一温度检测单元，其用于在所述第一半导体测量表的内部或外部检测所述第一温度。
5、根据权利要求4所述的乘客检测装置，其特征在于，在所述第一半导体测量表中，具有不同电阻值的第一半导体电阻、第二半导体电阻、第三半导体电阻和第四半导体电阻以桥式连接，其中，电力供应到第一接触点，在第一接触点处所述第一半导体电阻和第三半导体电阻被连接，所述第一电压值输出到第二接触点，在第二接触点处所述第一半导体电阻和第二半导体电阻被连接，所述第二电压值输出到第三接触点，在第三接触点处所述第三半导体电阻和第四半导体电阻被连接，第四接触点接地，在第四接触点处第二半导体电阻和第四半导体电阻被连接。
6、根据权利要求1所述的乘客检测装置，其特征在于，所述智能传感器模块包括：
第二检测单元，其用于在第二点处检测第三电压值和第四电压值以及所述第二温度；
第二级放大单元，其用于输出所述第二电压差值并修正所述第二电压差值的零点，所述第二电压差值是第三电压值和第四电压值之间的差值；和
控制器，其用于基于所述第一电压差值和第二电压差值计算最终重量，通过将所述最终重量与设定值比较来检测乘客，并分别向所述第一级放大单元和第二级放大单元提供第一零点和第二零点信号，进而修正所述第一电压差值和第二电压差值的零点。
7、根据权利要求6所述的乘客检测装置，其特征在于，所述第二级放大单元包括：
第二放大单元，其用于放大并输出第二电压差值，所述第二电压差值是所述第三电压值和第四电压值之间的差值；和
第二修正单元，其用于修正并输出所述第二电压差值的零点。
8、根据权利要求6所述的乘客检测装置，其特征在于，所述第二检测单元包括：
第二半导体测量表，其用于检测所述第三电压值和第四电压值；和
第二温度检测单元，其用于在所述第二半导体测量表的外部或内部检测所述第二温度。
9、根据权利要求8所述的乘客检测装置，其特征在于，在所述第二半导体测量表中，具有不同电阻值的第五半导体电阻，第六半导体电阻，第七半导体电阻和第八半导体电阻以桥式连接，其中，电力供应到第五接触点，在第五接触点处所述第五半导体电阻和第七半导体电阻被连接，所述第三电压值输出到第六接触点，在第六接触点处所述第五半导体电阻和第六半导体电阻被连接，所述第四电压值输出到第七接触点，在第七接触点处所述第七半导体电阻和第八半导体电阻被连接，第八接触点接地，在第八接触点处第六半导体电阻和第八半导体电阻被连接。
10、根据权利要求6所述的乘客检测装置，其特征在于，所述控制器包括：
计算单元，其通过查询表来计算所述最终重量，所述查询表中具有温度修正值，所述修正值是基于参考温度的用于补偿温度改变量的值；
零点调节单元，其用于向所述第一级放大单元和第二级放大单元提供与所述第一电压差值和第二电压差值对应的所述第一零点和第二零点信号；和
判定单元，其将所述最终重量与所述设定值比较并确定是否有乘客被检测到。
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