CN101758812A - 防止安全气囊误点火的检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止安全气囊误点火的检测系统，所述系统包括控制器，控制器分别连接有加速度传感器和机械传感器；加速度传感器向控制器发送加速度信号值；机械传感器接收控制器发来的指定类型信号；控制器检测到加速度信号值大于机械传感器的导通值时，并进一步检测到指定类型信号通过机械传感器之后输出的仍是指定类型信号，则给安全气囊的气体发生器提供点火能量；否则不给气体发生器提供点火能量以防止安全气囊误点火。本发明还相应提供一种防止安全气囊误点火的检测方法。通过本发明可以有效检测安全气囊中的加速度传感器和机械传感器是否运行正常，从而提高气囊控制器的点火可靠性和不点火可靠性。

Description

防止安全气囊误点火的检测系统及方法

技术领域

本发明涉及一种提高安全气囊控制器的点火可靠性和不点火可靠性的系统和方法；特别涉及一种将机械传感器接入控制器，检测由控制器输入的指定信号通过机械传感器传递的输出结果来判断加速度传感器和机械传感器是否运行正常，以防止安全气囊误点火的检测系统和方法。

背景技术

安全气囊一般由控制器、加速度传感器、气体发生器、气囊等组成。由加速度传感器感受汽车碰撞强度，并将感受到的信号传送到控制器，控制器接收加速度传感器的信号并进行处理，当它判断有必要打开气囊时，立即发出点火信号以触发气体发生器，气体发生器接收到点火信号后，迅速点火井产生大量气体给气囊充气。由此，安全气囊最重要的指标是可靠性，如果不该点火而点火打开气囊称为误点火。气囊控制器主要是通过检测加速度传感器的值来判断气囊是否需要点爆的。但如果加速度传感器自身出了问题，输出电压高于正常值，控制器就会误认为加速度值较大，导致气囊点爆。

现有技术中，已有通过将机械传感器串联在点火回路上来检测加速度传感器是否运行正常，但是，当机械传感器出现故障的情况下，如果用户不能及时更换，当发生碰撞的时候将导致气囊不能点爆或者无法检测到加速度传感器出现故障而导致气囊误爆。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以有效检测安全气囊中的加速度传感器和机械传感器是否运行正常，以防止安全气囊误点火的检测系统和方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种防止安全气囊误点火的检测系统，包括有控制器，所述控制器分别连接有加速度传感器和机械传感器；

所述加速度传感器，用于向所述控制器发送加速度信号值；

所述机械传感器，用于接收所述控制器发来的指定类型信号；

所述控制器，用于检测到所述加速度信号值大于所述机械传感器的导通值时，并进一步检测到所述指定类型信号通过所述机械传感器之后输出的仍是所述指定类型信号，则给所述安全气囊的气体发生器提供点火能量；否则不给所述气体发生器提供点火能量以防止安全气囊误点火。

作为本发明的一种优选方案，所述指定类型信号为指定跳变信号。

作为本发明的一种优选方案，所述控制器检测到所述加速度信号值大于所述机械传感器的导通值时，并进一步检测到所述指定跳变信号通过所述机械传感器之后输出的仍是跳变信号，则所述控制器判定所述加速度传感器和机械传感器运行正常，并给所述气体发生器提供点火能量；

所述控制器检测到所述加速度信号值大于所述机械传感器的导通值时，并进一步检测到所述指定跳变信号通过所述机械传感器之后输出的是非跳变信号，则所述控制器判定所述加速度传感器和/或机械传感器发生故障，并不给所述气体发生器提供点火能量；

所述控制器检测到所述加速度信号值小于所述机械传感器的导通值时，并进一步检测到所述指定跳变信号通过所述机械传感器之后输出的是非跳变信号，则所述控制器判定所述加速度传感器和机械传感器运行正常，并不给所述气体发生器提供点火能量；以及

所述控制器检测到所述加速度信号值小于所述机械传感器的导通值时，并进一步检测到所述指定跳变信号通过所述机械传感器之后输出的仍是跳变信号，则所述控制器判定所述加速度传感器和/或机械传感器发生故障，并不给所述气体发生器提供点火能量。

作为本发明的一种优选方案，所述机械传感器包括有壳体以及轴向装设于所述壳体内部的干簧管，所述干簧管外周绕设有弹簧，所述弹簧的一端与所述壳体相连而另一端连接有永久磁铁，所述永久磁铁外设于所述干簧管并与该干簧管活动连接，所述干簧管内还悬设有两铁片。

作为本发明的一种优选方案，所述永久磁铁在某加速度作用下沿所述干簧管的外周滑动并压缩所述弹簧产生磁场，所述两铁片在该磁场的作用下恰好相互吸合，使得所述指定类型信号能从所述机械传感器通过，所述某加速度等于所述机械传感器的导通值。

作为本发明的一种优选方案，所述两铁片在加速度大于所述导通值的磁场作用下相互吸合，使得所述指定类型信号能从所述机械传感器通过；

所述两铁片在加速度小于所述导通值的磁场作用下不相互吸合，使得所述指定类型信号不能从所述机械传感器通过。

作为本发明的一种优选方案，所述机械传感器的输入端接在所述控制器的信号输出端口，所述机械传感器的输出端接在所述控制器的信号输入端口。

作为本发明的一种优选方案，所述加速度传感器的输出端接在所述控制器的数模转换端口，并通过所述数模转换端口生成所述加速度信号值。

作为本发明的一种优选方案，所述控制器为MCU。

本发明还提供一种防止安全气囊误点火的检测方法，所述方法包括：

所述加速度传感器向所述控制器发送加速度信号值；

所述机械传感器接收所述控制器发来的指定类型信号；

所述控制器检测到所述加速度信号值大于所述机械传感器的导通值时，并进一步检测到所述指定类型信号通过所述机械传感器之后输出的仍是所述指定类型信号，则给所述安全气囊的气体发生器提供点火能量；否则，所述控制器不给所述气体发生器提供点火能量。

本发明的安全气囊控制器向机械传感器发送指定类型信号并接收加速度传感器发来的加速度信号值，唯有当控制器检测到加速度信号值大于机械传感器固有的导通值，且检测到指定类型信号通过所述机械传感器之后输出的仍是指定类型信号时，方判定机械传感器和加速度传感器运行正常，控制器给气体发生器提供点火能量以提高点火可靠性。除此之外，要么判定机械传感器和/或加速度传感器发生故障，要么虽然机械传感器和加速度传感器运行正常，但加速度信号值小于导通值，控制器不给气体发生器提供点火能量以提高不点火可靠性。借此，本发明可以有效防止安全气囊误点火。

本发明的另一技术效果在于，利用电磁原理的机械传感器的能量转换和信号传递的效率高、抗干扰能力强并且结构简单、易维护。

本发明的又一技术效果在于，仅需比对数值大小与信号形态即可判断是否需点火，其反应速度迅速并且反应结果准确可靠。

附图说明

下面结合附图和较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明防止安全气囊误点火的检测系统优选的工作原理图；

图2是本发明较佳实施方式的于机械传感器的铁片为非吸合状态下，指定跳变信号通过机械传感器传递的示意图；

图3是本发明较佳实施方式的于机械传感器的铁片为吸合状态下，指定跳变信号通过机械传感器传递的示意图；以及

图4是本发明防止安全气囊误点火的检测方法的流程图。

图中，

100.防止安全气囊误点火的检测系统

10.控制器        20.加速度传感器    30.机械传感器

31.壳体          32.干簧管          33.弹簧

34.永久磁铁      35.铁片

A.加速度信号值   B.导通值           C.指定跳变信号

D1.跳变信号      D2.非跳变信号

具体实施方式

如图1所示，本发明防止安全气囊误点火的检测系统100包括控制器10，该控制器10分别连接有加速度传感器20和机械传感器30，优选的是，所述控制器10为MCU(Micro Controller Unit，微控制器)，机械传感器30的输入端接在控制器10的信号输出端口，机械传感器30的输出端接在控制器10的信号输入端口；加速度传感器20的输出端接在控制器10的数模转换端口，并通过数模转换端口生成加速度信号值A。所述检测系统100的各个部件的作用描述如下：

加速度传感器20，用于感受汽车碰撞强度，并将感受到的加速度信号值A传送到控制器10。优选的是，加速度传感器20包括有加速度芯片，该加速度芯片具有能够自动检测故障的自检功能。

机械传感器30，用于接收控制器10发来的指定类型信号，该指定类型信号优选为指定跳变信号C。

控制器10，用于检测到加速度信号值A大于机械传感器30固有的导通值B时，并进一步检测到指定类型信号通过机械传感器30之后输出的仍是指定类型信号，则给安全气囊的气体发生器提供点火能量；否则，控制器10不给气体发生器提供点火能量以防止安全气囊的误点火。

本发明防止安全气囊误点火的检测系统100的优选检测过程如下：

当控制器10检测到加速度信号值A大于机械传感器30的导通值B时，且控制器10进一步检测到指定跳变信号C通过机械传感器30之后输出的仍是跳变信号D1，唯有这两个条件同时具备，控制器10方判定加速度传感器20和机械传感器30运行正常。此时，控制器10将给安全气囊的气体发生器提供点火能量以提高点火可靠性。

当控制器10检测到加速度信号值A大于机械传感器30的导通值B时，且控制器10进一步检测到指定跳变信号C通过机械传感器30之后输出的是非跳变信号D2，则控制器10判定加速度传感器20和/或机械传感器30发生故障，例如加速度传感器20感应的加速度信号值A有误，或者机械传感器30不能导通等。因为正常情况加速度信号值A大于导通值B时机械传感器30就会导通，而没有跳变信号D1说明没有导通。此时，控制器10将不给气体发生器提供点火能量以提高不点火可靠性。

当控制器10检测到加速度信号值A小于机械传感器30的导通值B时，且控制器10进一步检测到指定跳变信号C通过机械传感器30之后输出的是非跳变信号D2，则控制器10判定加速度传感器20和机械传感器30运行正常，此时，控制器10将不给气体发生器提供点火能量以提高不点火可靠性。

当控制器10检测到加速度信号值A小于机械传感器30的导通值B时，且控制器10进一步检测到指定跳变信号C通过机械传感器30之后输出的仍是跳变信号D1，则控制器10判定加速度传感器20和/或机械传感器30发生故障，例如加速度传感器20感应的加速度信号值A有误，或者机械传感器30不是在加速度的作用下导通的，则说明是机械传感器30发生常闭合故障等。此时，控制器10将不给气体发生器提供点火能量以提高不点火可靠性。

如图2和图3所示，本发明优选的机械传感器30包括有壳体31以及轴向装设于壳体31内部的干簧管32，干簧管32外周绕设有弹簧33，弹簧33的一端与壳体31相连而另一端连接有永久磁铁34，永久磁铁34外设于干簧管32并与该干簧管32活动连接，干簧管32内还悬设有两铁片35。永久磁铁34在某加速度作用下沿干簧管32的外周滑动并压缩弹簧33产生磁场，悬设的两铁片35在该磁场的作用下恰好相互吸合，使得指定跳变信号C能从机械传感器30通过。该某加速度等于机械传感器30的导通值B，导通值B是机械传感器30固有的是否导通的限制。

在加速度传感器20和机械传感器30正常运行状态下，当加速度信号值A大于导通值B时，两铁片35在磁场作用下相互吸合使得机械传感器30导通，此时指定跳变信号C能从机械传感器30通过。当加速度信号值A小于导通值B时，两铁片35在较小的磁场作用下不能相互吸合也就不能使机械传感器30导通，此时指定跳变信号C不能从机械传感器30通过。

图4示出了本发明防止安全气囊误点火的检测方法流程，其通过如图1所示的检测系统100实现，所述方法包括步骤如下：

步骤S401，加速度传感器20向控制器10发送加速度信号值A。

步骤S402，机械传感器30接收控制器10发来的指定类型信号，该指定类型信号优选为指定跳变信号C。需指出的是，步骤S401和步骤S402之间并无先后顺序之分。

步骤S403，控制器10检测到加速度信号值A大于机械传感器30的导通值B时，并进一步检测到指定类型信号通过机械传感器30之后输出的仍是指定类型信号，则给安全气囊的气体发生器提供点火能量；否则，控制器10不给气体发生器提供点火能量以防止安全气囊误点火。

以上已对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种防止安全气囊误点火的检测系统，其特征在于，所述系统包括控制器，所述控制器分别连接有加速度传感器和机械传感器；

所述加速度传感器，用于向所述控制器发送加速度信号值；

所述机械传感器，用于接收所述控制器发来的指定类型信号；

所述控制器，用于检测到所述加速度信号值大于所述机械传感器的导通值时，并进一步检测到所述指定类型信号通过所述机械传感器之后输出的仍是所述指定类型信号，则给所述安全气囊的气体发生器提供点火能量；否则不给所述气体发生器提供点火能量。

2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述指定类型信号为指定跳变信号。

3.根据权利要求2所述的检测系统，其特征在于，所述控制器检测到所述加速度信号值大于所述机械传感器的导通值时，并进一步检测到所述指定跳变信号通过所述机械传感器之后输出的仍是跳变信号，则所述控制器判定所述加速度传感器和机械传感器运行正常，并给所述气体发生器提供点火能量；

所述控制器检测到所述加速度信号值大于所述机械传感器的导通值时，并进一步检测到所述指定跳变信号通过所述机械传感器之后输出的是非跳变信号，则所述控制器判定所述加速度传感器和/或机械传感器发生故障，并不给所述气体发生器提供点火能量；

所述控制器检测到所述加速度信号值小于所述机械传感器的导通值时，并进一步检测到所述指定跳变信号通过所述机械传感器之后输出的是非跳变信号，则所述控制器判定所述加速度传感器和机械传感器运行正常，并不给所述气体发生器提供点火能量；以及

所述控制器检测到所述加速度信号值小于所述机械传感器的导通值时，并进一步检测到所述指定跳变信号通过所述机械传感器之后输出的仍是跳变信号，则所述控制器判定所述加速度传感器和/或机械传感器发生故障，并不给所述气体发生器提供点火能量。

4.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述机械传感器包括有壳体以及轴向装设于所述壳体内部的干簧管，所述干簧管外周绕设有弹簧，所述弹簧的一端与所述壳体相连而另一端连接有永久磁铁，所述永久磁铁外设于所述干簧管并与该干簧管活动连接，所述干簧管内还悬设有两铁片。

5.根据权利要求4所述的检测系统，其特征在于，所述永久磁铁在某加速度作用下沿所述干簧管的外周滑动并压缩所述弹簧产生磁场，所述两铁片在该磁场的作用下恰好相互吸合，使得所述指定类型信号能从所述机械传感器通过，所述某加速度等于所述机械传感器的导通值。

6.根据权利要求5所述的检测系统，其特征在于，所述两铁片在加速度大于所述导通值的磁场作用下相互吸合，使得所述指定类型信号能从所述机械传感器通过；

所述两铁片在加速度小于所述导通值的磁场作用下不相互吸合，使得所述指定类型信号不能从所述机械传感器通过。

7.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述机械传感器的输入端接在所述控制器的信号输出端口，所述机械传感器的输出端接在所述控制器的信号输入端口。

8.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述加速度传感器的输出端接在所述控制器的数模转换端口，并通过所述数模转换端口生成所述加速度信号值。

9.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述控制器为MCU。

10.一种采用如权利要求1～9任一项系统实现的检测方法，其特征在于，所述方法包括：

所述加速度传感器向所述控制器发送加速度信号值；

所述机械传感器接收所述控制器发来的指定类型信号；

所述控制器检测到所述加速度信号值大于所述机械传感器的导通值时，并进一步检测到所述指定类型信号通过所述机械传感器之后输出的仍是所述指定类型信号，则给所述安全气囊的气体发生器提供点火能量；否则，所述控制器不给所述气体发生器提供点火能量。

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