CN101700764B - 用于汽车上的儿童乘员无线约束装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于汽车上的儿童乘员无线约束装置，它包括用于检测底座与汽车安装状况以及座椅与底座安装状况的检测机构，检测机构包括分别设置在底座与汽车连接处和座椅与底座连接处的电气触点、与电气触点相电连接的控制器、与控制器的输出端相连接的发声器、与控制器相连接的无线通信接口、电源，当底座在汽车上安装稳定时，所述的控制器通过无线通信接口加入汽车内的儿童座椅无线管理系统，并将儿童乘员相关信息发送至无线管理系统的主计算机，当主计算机与汽车的控制系统有信息交互时，将控制载有儿童座椅位置的安全气囊不打开，避免了因气囊打开而使儿童窒息的情况，进一步保证了儿童乘员的安全性。

Description

用于汽车上的儿童乘员无线约束装置

技术领域

本发明涉及汽车制造领域，特别是关于汽车儿童乘员用约束装置。

背景技术

近年来，随着汽车工业的不断发展，私人汽车的保有量正逐年增加。随着汽车进入家庭，将面临一些新的问题，其中包括儿童乘员的碰撞安全性。为了保护儿童乘员的乘车安全性，各国都相继推出了在汽车中要配备有儿童用约束系统(CRS，Child RestraintSystem)，如儿童座椅、婴儿床、附加儿童坐垫和靠垫等装置，同时对儿童约束系统以及在车辆中的安装固定制定了相应的标准和法规，目前，比较受推崇的为ISOFIX(InternationalStandards OrganistationFIX)，按照这个标准，当汽车出厂时ISO FIX接口应该就已经被装配在车里了。儿童座椅生产商在儿童座椅上安装ISO FIX接头。这样ISO FIX儿童座椅就可以轻易地固定至汽车的ISO FIX接口中了。ISOFIX为汽车与儿童座椅之间提供了一个刚性连接，并且易于安装和拆开。

ISOFIX的推行，意味着汽车制造商必须在车内安装ISOFIX接口，而儿童座椅制造商则在座椅上安装ISOFIX接头，这就统一地解决了儿童座椅的安装问题。因此，今后没有安装ISOFIX接口的车将会被限制生产，而没有ISOFIX接头的儿童座椅也会被淘汰。

上述ISOFIX标准主要是对儿童座椅与汽车机械连接的标准，同时，ISOFIX标准还要求有正确安放指示，并且要求有简单可靠的“一拎一放”(LIFT ANDLOCK)设计。同时，我们知道，如果需要更好地保护儿童乘员的安全，应当把儿童座椅的相关信息传输给汽车的驾驶员及汽车的主控系统。当汽车内有儿童乘员时，遇到事故时，相应位置的安全气囊不宜打开；同时，可以限制汽车的最高巡航速度，可以在制动时选择更安全的制动模式等等。因此，如何将儿童座椅与汽车的安装信息和状态反馈到汽车的控制系统，或者设法通知驾驶员，特别在大型轿车及面包车的情况，可能同时有多个儿童乘员在车内，如果不能与驾驶员有必要的信息交互，则不是一个完善的设计，本发明正是基于上述目的而进行的研发设计。

发明内容

本发明目的就是提出一种符合ISOFIX标准的儿童座椅并且可以通过无线通信方式与汽车内的儿童座椅无线管理网络实现信息交互。

针对上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：一种用于汽车上的儿童乘员无线约束装置，包括与汽车相活动连接的底座、可拆卸地安装在底座中的座椅，它还包括用于检测底座与汽车安装状况以及座椅与底座安装状况的检测机构，所述的检测机构包括分别设置在底座与汽车连接处和座椅与底座连接处的电气触点、与所述的电气触点相电连接的控制器、与所述的控制器的输出端相连接的发声器、与所述的控制器相连接的无线通信接口、电源，当所述的底座与汽车相安装，设置在两者连接处的触点受触发，发生电平变化，控制器检测到触点信号的电平变化并对安装是否稳定进行判断，若安装稳定将驱动发声器发出声音提示；当所述的座椅与底座相安装，设置在两者连接处的触点受触发，发生电平变化，控制器检测到触发信号的电平变化并对安装是否稳定进行判断，若安装稳定同样将驱动发声器发出声音提示；当底座在汽车上安装稳定时，所述的控制器通过无线通信接口加入汽车内的儿童座椅无线管理系统，并将儿童乘员相关信息发送至无线管理系统的主计算机。

所述的无线通信接口执行Zigbee无线通信协议。

所述的无线通信接口执行蓝牙无线通信协议。

所述的控制器为低功耗的单片机，集成有/连接有所述的无线通信接口。

所述的电源为电池，包括普通碱性电池及可充电电池。

所述的检测机构还包括连接在供电电源与控制器之间的电压转换电路，所述的电压转换电路将较高的电源电压降低为适合控制器工作的电压。

所述的控制器设有电源电压检测电路，在电池电压不足时作更换电池提示。

该装置还设置有与控制器相触发连接的座椅型号编码识别单元，用于识别不同儿童座椅的型号。

该装置装还设置有与控制器相触发连接的汽车座位位置编码识别单元，用于识别该座椅在在汽车上的安装位置。

所述的控制器通过无线通信接口发送的相关信息包括禁止安全气囊动作、限制汽车最高速度、选择合适制动模式的有利于儿童乘员安全的相关信息，以及电池电量、儿童座椅型号、儿童座椅安装在汽车上的位置相关信息。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明不仅解决了符合ISOFIX的儿童座椅与汽车之间的安全连接问题，而且有明确的安装正确与否的提示，特别是通过无线通信接口的设置，使得本装置可以加入汽车内的儿童座椅无线管理系统，与无线管理系统的主计算机实现信息交互。无线管理系统的主计算机设有显示屏，可以直观显示相关信息，这个主计算机可以安放在驾驶员面前，使得驾驶员充分掌握身后儿童乘员的情况。当主计算机与汽车的控制系统ECU有信息交互时，这些必要的信息可以用于进一步的安全措施，当出现意外状况，将控制载有儿童座椅位置的安全气囊不打开，避免了因气囊打开而使儿童窒息的情况；同时，可以有限制汽车最高巡航速度等措施，还可以选择更合适的制动模式；因此，进一步保证了儿童乘员的安全性。

附图说明

附图1为根据本发明技术方案所实施的电原理框图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

符合ISOFIX的儿童乘员约束装置，其具有与汽车座位相匹配连接的底座、与底座的接口也相匹配的座椅，上述底座与汽车的连接结构为标准所限定的结构，座椅与底座的连接结构也有各种解决方案，其不是本发明的要点，在此对其机械结构不再赘述。

在本实施例所提供的约束装置中，其还包括用于检测底座与汽车安装状况以及座椅与底座安装状况的检测机构，如图1所示，该检测机构包括设置在底座与汽车连接处的底座触点、设置在座椅与底座连接处的座椅触点、与上述各触点相电连接的控制器、与控制器的输出端相连接的发声器、用于为控制器提供合适工作电压的供电电源及其电压转换电路以及用于释放座椅与底座之间的连接从而可轻易将座椅从底座上提起的座椅控制开关及电磁铁，现对上述技术具体实现进行说明：

所述的各触点实际上为限位开关，其可选用簧片实现，各限位开关的静触点一端接地另一端与控制器相连接，通过动触点的开合触发控制器工作与否。

所述的发声器主要是通过与控制器的输出端的晶体管驱动一喇叭实现，当底座与汽车安装稳定，设置在两者连接处的触点受触发，控制器检测到触发信号将驱动发声器发出声音提示；当座椅与底座安装稳定，设置在两者连接处的触点受触发，控制器检测到触发信号同样将驱动发声器发出声音提示。在这二种情况下控制器可以设计成有区别的提示音，也可以为了简化只采用相同的提示音。

本发明的约束装置还包括与控制器相双向连接的无线通信接口，该无线通信接口可采用执行Zigbee无线通信协议或蓝牙无线通信协议的接口模块，控制器可通过该无线通信接口加入到汽车内的儿童座椅无线管理系统，从而将儿童乘员的约束信息发送至无线管理系统的主计算机，所述的信息包括禁止安全气囊动作、限制汽车最高速度、选择合适制动模式的有利于儿童乘员安全的相关信息。

在本实施例中，控制器选用低功耗的单片机，无线通信接口可集成在其上。

为了对汽车内儿童进行更好的安全管理，本实施例的约束装置还设置有与控制器相触发连接的座椅型号编码识别单元，当儿童座椅与底座相接触时，控制器能够识别相应座椅的型号，从而获知座椅上儿童座椅的重量、座椅大小规格等信息，以进行区别保护。

同时，本实施例的约束装置还设置有与控制器相触发连接的汽车座位位置编码识别单元，对于有多个儿童乘员同时乘坐的情况下，通过该座位位置编码识别单元，控制器可获知不同儿童座椅在汽车上的安装位置，同样达到对儿童、大人区别保护的目的，更利于儿童乘员的安全。

本发明在供电电源与控制器之间设置有电压转换电路，通过该电压转换电路将供电电压转换为适合控制器工作的电压。同时，在供电电源两端连接有两电阻，控制器对两电阻间的电压进行采集，从而对电池电压量进行取样，并通过控制器内置的A/D转换后进行处理以保证在电池电压不足时能够及时提示以更换电池。

本实施例的约束装置还包括用于将座椅与底座轻易脱开的开关，其主要包括与供电电源相电连接的释放按钮KS、与释放按钮相电连接的电磁铁L1、L2，按照ISOFIX标准，座椅与底座的锁定连接应有相应的释放机构，该释放机构包括由可移位的衔铁，这样，在需要把座椅从底座上取出，按下释放按钮KS，从而电源、释放按钮KS与电磁铁L1、L2之间形成通路，电磁铁将得电，并驱动衔铁，从而实现座椅与底座的轻易分离。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，如设置在底座与座椅上的触点并不限于两个，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于汽车上的儿童乘员无线约束装置，包括与汽车相活动连接的底座、可拆卸地安装在底座中的座椅，其特征在于：它还包括用于检测底座与汽车安装状况以及座椅与底座安装状况的检测机构，所述的检测机构包括分别设置在底座与汽车连接处和座椅与底座连接处的电气触点、与所述的电气触点相电连接的控制器、与所述的控制器的输出端相连接的发声器、与所述的控制器相连接的无线通信接口、电源，当所述的底座与汽车相安装，设置在两者连接处的触点受触发，发生电平变化，控制器检测到触点信号的电平变化并对安装是否稳定进行判断，若安装稳定将驱动发声器发出声音提示；当所述的座椅与底座相安装，设置在两者连接处的触点受触发，发生电平变化，控制器检测到触发信号的电平变化并对安装是否稳定进行判断，若安装稳定同样将驱动发声器发出声音提示；当底座在汽车上安装稳定时，所述的控制器通过无线通信接口与汽车控制系统ECU进行信息交互；

所述约束装置还包括用于将座椅与底座轻易脱开的开关，所述开关包括与供电电源相电连接的释放按钮、与释放按钮相电连接的电磁铁，座椅与底座的锁定连接应有相应的释放机构，该释放机构包括可移位的衔铁，在需要把座椅从底座上取出时，按下所述释放按钮，从而所述电源、所述释放按钮与所述电磁铁之间形成通路，所述电磁铁将得电，并驱动所述衔铁，从而实现座椅与底座的轻易分离。

2.根据权利要求1所述的用于汽车上的儿童乘员无线约束装置，其特征在于：所述的无线通信接口执行Zigbee无线通信协议。

3.根据权利要求1所述的用于汽车上的儿童乘员无线约束装置，其特征在于：所述的无线通信接口执行蓝牙无线通信协议。

4.根据权利要求1所述的用于汽车上的儿童乘员无线约束装置，其特征在于：所述的控制器为低功耗的单片机，集成有/连接有所述的无线通信接口。

5.根据权利要求1所述的用于汽车上的儿童乘员无线约束装置，其特征在于：所述的电源为电池，包括普通碱性电池及可充电电池。

6.根据权利要求1所述的用于汽车上的儿童乘员无线约束装置，其特征在于：所述的检测机构还包括连接在供电电源与控制器之间的电压转换电路，所述的电压转换电路将较高的电源电压降低为适合控制器工作的电压。

7.根据权利要求1所述的用于汽车上的儿童乘员无线约束装置，其特征在于：所述的控制器设有电源电压检测电路，在电池电压不足时作更换电池提示。

8.根据权利要求1所述的用于汽车上的儿童乘员无线约束装置，其特征在于：该装置还设置有与控制器相触发连接的座椅型号编码识别单元，用于识别不同儿童座椅的型号。

9.根据权利要求1或8所述的用于汽车上的儿童乘员无线约束装置，其特征在于：该装置还设置有与控制器相触发连接的汽车座位位置编码识别单元，用于识别该座椅在汽车上的安装位置。

10.根据权利要求1所述的用于汽车上的儿童乘员无线约束装置，其特征在于：所述的控制器通过无线通信接口发送的相关信息包括禁止安全气囊动作、限制汽车最高速度、选择合适制动模式的有利于儿童乘员安全的相关信息，以及电池电量、儿童座椅型号、儿童座椅安装在汽车上的位置相关信息。