CN101654089A - 一种汽车碰撞保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车碰撞保护系统，属于汽车安全技术领域。它解决了现有的汽车碰撞保护系统可靠性不高、容易受干扰的问题。本汽车碰撞保护系统包括发动机控制器和安全气囊控制器，发动机控制器用于控制发动机断油，发动机控制器与安全气囊控制器之间通过CAN总线进行联接，安全气囊控制器在发生碰撞时可通过CAN总线向发动机控制器连续发出碰撞信号，发动机控制器连续接收若干个碰撞信号后控制发动机断油。本汽车碰撞保护系统具有抗干扰性强，可靠性高的优点。

Description

一种汽车碰撞保护系统

技术领域

本发明属于汽车安全技术领域，涉及一种汽车碰撞保护系统。

背景技术

随着汽车的快速发展，汽车的安全性越来越被人们关注，目前汽车已经有很多的安全相关的技术，如提高刹车性能的ABS，ESP等主动安全技术，也有如安全气囊，气帘等被动安全技术。

但是现在很多汽车在碰撞时油管会断裂漏油，进而导致汽车爆炸，造成人员伤亡等事故。还有就是汽车在受到撞击之后由于巨大的撞击力使汽车的车门变形，常常无法打开，使得车内的司乘人员无法自主脱身，抢险人员也不能在第一时间内对车内的受伤人员进行救护，从而延误逃生和最佳抢救时机。

为此，人们设计出了一些在汽车发生碰撞时可切断发动机供油线路的装置，如中国专利所公开的一种汽车自动刹车执行装置(其授权公告号为CN2905577Y)，它包括或门电路IC1，或门电路IC1的输出端连接有断油控制电路，断油控制电路的输出端与电控汽油喷射系统的喷油器电路串联连接。断油控制电路由电阻R2、三极管T2、继电器J2组成；电阻R2的输出端与三极管T2的基极连接，三极管T2的集电极与继电器J2的控制线圈连接，继电器J2的常闭接点1、2串联接入车上既有的电控汽油喷系统中的喷油器电路中。当汽车碰撞或翻车等危及行车安全时，高电位输入到或门电路IC1的输入端，或门电路IC1输出高电位，三极管T2导通，继电器J2吸合，由继电器J2的常闭接点1、2切断车上既有的电控汽油喷射系统中的喷油器电路，停止向发动机供油。

针对撞车后乘员无法及时逃脱的问题，人们也设计出了相应的装置，如中专利所公开的一种车身控制器(其授权公告号为CN2933980Y)，包括相连接的主控制器和执行电路，其中的主控制器的输入端与气囊控制器的输出端相连接，执行电路包括四只开/闭锁电机，气囊控制器在汽车发生翻车或碰撞时，输出一低电平脉冲信号给主控制器，主控制器发出开锁信号驱动四只开/闭锁电机进行开锁，上述的动作是预设在主控制器内的软件程序实现的。

但是，上述不论是断油还是开锁机构的执行都是依靠一个电平信号进行判断是否发生碰撞，采用低电平信号是需要气囊控制器分别连接一条硬线到断油控制电路和主控制器，而且单条硬线可靠性不高，容易受干扰，易发生信号误报，从而造成误操作。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题，而提出了一种汽车碰撞时通过CAN总线来实现发动机断油功能的汽车碰撞保护系统。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车碰撞保护系统，包括发动机控制器和安全气囊控制器，所述的发动机控制器用于控制发动机断油，其特征在于，所述的发动机控制器与安全气囊控制器之间通过CAN总线进行联接，上述的安全气囊控制器在发生碰撞时可通过CAN总线向发动机控制器连续发出碰撞信号，发动机控制器连续接收若干个碰撞信号后控制发动机断油。

汽车发生碰撞后，安全气囊控制器通过CAN总线向发动机控制器连续发出碰撞信号。发动机控制器连续接收到一定数量的碰撞信号后即可确认碰撞发生，断油功能被激活，发动机即进入断油状态，在发动机清除故障重新启动之前，发动机控制器不会再响应碰撞请求信号的其他状态。

在上述的一种汽车碰撞保护系统中，所述的CAN总线上还联接有控制车门锁打开的车身控制器，车身控制器连续接收到若干个碰撞信号后控制汽车车门锁打开。车身控制器同样可从CAN总线上连续接收碰撞信号，一旦车身控制器确认碰撞发生，车身控制器就控制车门锁打开。

在上述的一种汽车碰撞保护系统中，所述的发动机控制器和车身控制器可接收确认的有效碰撞信号为20～40个。发动机控制器和车身控制器从安全气囊控制器发出的第一个碰撞信号开始到最有一个碰撞信号发送结束的时间内，只要从CAN总线上连续接收到所需的碰撞信号数量即可确定断油和开锁请求正确，断油和开锁功能将被执行。

在上述的一种汽车碰撞保护系统中，所述的发动机控制器和车身控制器可接收确认的有效碰撞信号为30个。

在上述的一种汽车碰撞保护系统中，所述的发动机控制器和车身控制器所需确认的连续碰撞信号的数量为2～5个。

在上述的一种汽车碰撞保护系统中，所述的发动机控制器和车身控制器所需确认的连续碰撞信号的数量为3个。

与现有技术相比，本汽车碰撞保护系统在汽车碰撞时通过CAN总线来实现自动执行断油和解锁的机制。碰撞断油和解锁机制其控制器间的通信方式采用高速CAN总线，其通讯速率为500kbit/s，总线本身的特性是采用双绞线，抗干扰性更强，可靠性更高。而且CAN总线方式用一对双绞线可以传输很多信号，可以节约不必要的线束，降低线束的布局困难性，降低整车的重量，等等。同时该机制实现了碰撞信号需连续接收3帧才能确认信号的有效性，确保了信号的正确性，防止信号误报，而造成误操作，确保系统的可靠性，安全性。

在确认碰撞信号后，发动机控制器立即执行断油动作，并在发动机清除其故障前不再接收任何信号，锁死发动机确保发动机无法点火，最大可能去防止汽车在点火时出现漏油而爆炸。并在碰撞信号确认后，车身控制器实时控制并自动打开四车门门锁，节约宝贵的逃生时间，提升的整车的安全性能。

附图说明

图1是本汽车碰撞保护系统的原理图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，本汽车碰撞保护系统包括安全气囊控制器和与安全气囊控制器联接的CAN总线，CAN总线的节点上还联接有发动机控制器和车身控制器。发动机控制器与发动机的断油机构连接，用于控制发动机的断油，车身控制器与车门锁开锁机构连接，控制车门锁开锁机构开锁。本实施例中，所述的CAN总线为高速CAN总线，其通讯速率为500kbit/s。

汽车发生碰撞后，安全气囊控制器通过CAN总线向发动机控制器和车身控制器连续发出碰撞信号。安全气囊控制器是周期发送信号的，在没有确认碰撞前，一直发送逻辑值0，在安全气囊控制器在确认碰撞时，开始发送信号逻辑值1的碰撞信号，持续发送20个信号逻辑值1(碰撞信号)后，再周期发送信号逻辑值0。也就是安全气囊确认碰撞时，只发送20个碰撞信号。碰撞信号100ms发送一次，信号为CAN总线信号，该信号是一种逻辑信号，差分信号，通过软件的方式来实现处理的。从安全气囊控制器发出的第1个碰撞信号开始到第20个碰撞信号发送结束的时间内，只要发动机控制器和车身控制器从CAN总线上连续接收到所需的碰撞信号即确定断油和开锁请求正确，断油和开锁功能将被执行。

本实施例中，发动机控制器和车身控制器需连续成功接收2帧碰撞信号才能确认信号的有效性。确保了信号的正确性，防止信号误报，而造成误操作，确保系统的可靠性，安全性。

安全气囊控制器在发出连续碰撞信号后，发动机控制器和车身控制器检测是否连续收到2帧信号而判断是否进行断油和解锁。发动机控制器和车身控制器未确认有断油请求时(连续碰撞信号数量小于2)，如果出现信息帧丢失，则连续信号计数器清零，并根据下一帧接收到的碰撞信号状态确定是否重启计数(true->计数器重启；False->计数器不重启)。出现连续碰撞信号后，若出现丢帧时，发动机管理系统不会使用碰撞状态信号的last value，发动机控制器默认其为False。

发动机控制器在确认断油请求后，断油功能被激活后，发动机立即执行断油动作，并在发动机清除其故障前不再接收任何信号，锁死发动机确保发动机无法点火，最大可能去防止汽车在点火时因出现漏油而爆炸。车身控制器在确认碰撞信号的正确性后，车身控制器即控制中控锁进行解锁动作，把四车门门锁打开。节约宝贵的逃生时间，提升的整车的安全性能。

实施例二

如图1所示，本汽车碰撞保护系统包括安全气囊控制器和与安全气囊控制器联接的CAN总线，CAN总线的节点上还联接有发动机控制器和车身控制器。发动机控制器与发动机的断油机构连接，用于控制发动机的断油，车身控制器与车门锁开锁机构连接，控制车门锁开锁机构开锁。本实施例中，所述的CAN总线为高速CAN总线，其通讯速率为500kbit/s。

汽车发生碰撞后，安全气囊控制器通过CAN总线向发动机控制器和车身控制器连续发出碰撞信号。安全气囊控制器是周期发送信号的，在没有确认碰撞前，一直发送逻辑值0，在安全气囊控制器在确认碰撞时，开始发送信号逻辑值1的碰撞信号，持续发送30个信号逻辑值1(碰撞信号)后，再周期发送信号逻辑值0。也就是安全气囊确认碰撞时，只发送30个碰撞信号。碰撞信号100ms发送一次，信号为CAN总线信号，该信号是一种逻辑信号，差分信号，通过软件的方式来实现处理的。从安全气囊控制器发出的第1个碰撞信号开始到第30个碰撞信号发送结束的时间内，只要发动机控制器和车身控制器从CAN总线上连续接收到所需的碰撞信号即确定断油和开锁请求正确，断油和开锁功能将被执行。

本实施例中，发动机控制器和车身控制器需连续成功接收3帧碰撞信号才能确认信号的有效性。确保了信号的正确性，防止信号误报，而造成误操作，确保系统的可靠性，安全性。

安全气囊控制器在发出连续碰撞信号后，发动机控制器和车身控制器检测是否连续收到3帧信号而判断是否进行断油和解锁。发动机控制器和车身控制器未确认有断油请求时(连续碰撞信号数量小于3)，如果出现信息帧丢失，则连续信号计数器清零，并根据下一帧接收到的碰撞信号状态确定是否重启计数(true->计数器重启；False->计数器不重启)。出现连续碰撞信号后，若出现丢帧时，发动机管理系统不会使用碰撞状态信号的last value，发动机控制器默认其为False。

发动机控制器在确认断油请求后，断油功能被激活后，发动机立即执行断油动作，并在发动机清除其故障前不再接收任何信号，锁死发动机确保发动机无法点火，最大可能去防止汽车在点火时因出现漏油而爆炸。车身控制器在确认碰撞信号的正确性后，车身控制器即控制中控锁进行解锁动作，把四车门门锁打开。节约宝贵的逃生时间，提升的整车的安全性能。

实施例三

如图1所示，本汽车碰撞保护系统包括安全气囊控制器和与安全气囊控制器联接的CAN总线，CAN总线的节点上还联接有发动机控制器和车身控制器。发动机控制器与发动机的断油机构连接，用于控制发动机的断油，车身控制器与车门锁开锁机构连接，控制车门锁开锁机构开锁。本实施例中，所述的CAN总线为高速CAN总线，其通讯速率为500kbit/s。

汽车发生碰撞后，安全气囊控制器通过CAN总线向发动机控制器和车身控制器连续发出碰撞信号。安全气囊控制器是周期发送信号的，在没有确认碰撞前，一直发送逻辑值0，在安全气囊控制器在确认碰撞时，开始发送信号逻辑值1的碰撞信号，持续发送40个信号逻辑值1(碰撞信号)后，再周期发送信号逻辑值0。也就是安全气囊确认碰撞时，只发送40个碰撞信号。碰撞信号100ms发送一次，信号为CAN总线信号，该信号是一种逻辑信号，差分信号，通过软件的方式来实现处理的。从安全气囊控制器发出的第1个碰撞信号开始到第40个碰撞信号发送结束的时间内，只要发动机控制器和车身控制器从CAN总线上连续接收到所需的碰撞信号即确定断油和开锁请求正确，断油和开锁功能将被执行。

本实施例中，发动机控制器和车身控制器需连续成功接收5帧碰撞信号才能确认信号的有效性。确保了信号的正确性，防止信号误报，而造成误操作，确保系统的可靠性，安全性。

安全气囊控制器在发出连续碰撞信号后，发动机控制器和车身控制器检测是否连续收到5帧信号而判断是否进行断油和解锁。发动机控制器和车身控制器未确认有断油请求时(连续碰撞信号数量小于5)，如果出现信息帧丢失，则连续信号计数器清零，并根据下一帧接收到的碰撞信号状态确定是否重启计数(true->计数器重启；False->计数器不重启)。出现连续碰撞信号后，若出现丢帧时，发动机管理系统不会使用碰撞状态信号的last value，发动机控制器默认其为False。

发动机控制器在确认断油请求后，断油功能被激活后，发动机立即执行断油动作，并在发动机清除其故障前不再接收任何信号，锁死发动机确保发动机无法点火，最大可能去防止汽车在点火时因出现漏油而爆炸。车身控制器在确认碰撞信号的正确性后，车身控制器即控制中控锁进行解锁动作，把四车门门锁打开。节约宝贵的逃生时间，提升的整车的安全性能。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种汽车碰撞保护系统，包括发动机控制器和安全气囊控制器，所述的发动机控制器用于控制发动机断油，其特征在于，所述的发动机控制器与安全气囊控制器之间通过CAN总线进行联接，上述的安全气囊控制器在发生碰撞时可通过CAN总线向发动机控制器连续发出碰撞信号，发动机控制器连续接收若干个碰撞信号后控制发动机断油。

2.根据权利要求1所述的一种汽车碰撞保护系统，其特征在于，所述的CAN总线上还联接有控制车门锁打开的车身控制器，车身控制器连续接收到若干个碰撞信号后控制汽车车门锁打开。

3.根据权利要求2所述的一种汽车碰撞保护系统，其特征在于，所述的发动机控制器和车身控制器可接收确认的有效碰撞信号为20～40个。

4.根据权利要求3所述的一种汽车碰撞保护系统，其特征在于，所述的发动机控制器和车身控制器可接收确认的有效碰撞信号为30个。

5.根据权利要求3或4所述的一种汽车碰撞保护系统，其特征在于，所述的发动机控制器和车身控制器所需确认的连续碰撞信号的数量为2～5个。

6.根据权利要求5所述的一种汽车碰撞保护系统，其特征在于，所述的发动机控制器和车身控制器所需确认的连续碰撞信号的数量为3个。

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