CN104691500A - 一种用于防止儿童启动车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于防止儿童启动车辆的控制装置，属于汽车技术领域。它解决了现有的技术检测不够准确的问题。本用于防止儿童启动车辆的控制装置包括信号处理器以及分别于所述信号处理器连接的设置在驾驶座椅上的重量感应器、用于检测坐在驾驶座上人员身高的超声波测距传感器和用于断开车辆点火线路的点火中断器件，所述信号处理器将重量感应器输送的重量信号和超声波测距传感器输送的距离信息分别进行比较，在重量信号小于重量设定值或/和距离信息小于身高设定值时，信号处理器控制点火中断器件断开车辆点火线路。本控制装置能够准确判断驾驶人员情况，从而准确有效地防止儿童启动车辆。

Description

一种用于防止儿童启动车辆的控制装置
技术领域
本发明属于汽车技术领域，涉及一种防止车辆误启动的控制装置，特别是一种用于防止儿童启动车辆的控制装置。
背景技术
现在家庭的车辆饱和度越来越高，有些车主离车后，把车钥匙放在儿童能够拿到的地方。由于儿童有很强的模仿能力，而且平时坐车对发动车辆动作耳濡目染，在没有大人的情况下，对车辆存在一定地好奇心并且想要启动汽车，这样的行为将造成非常严重的后果，重则危及自身和他人的生命安全，因此，非常有必要提供一种用于防止儿童启动车辆的控制装置。
针对上述存在的问题，现有的中国专利文献公开了一种防儿童误启动车装置【申请号为：CN201310658820.5】，包括电子称重坐垫、控制器、点火、变速器、手刹锁定器；电子称重器坐垫安装至主驾驶坐骑，内置称重传感器，将主驾驶座位上的驾驶员的重量信号转变为可测量的数字信号输出到控制器；当所述控制器感知到从电子称重坐垫获得的重量信息与控制器设定的重量信息的误差在3kg范围内，控制器控制给点火、变速器、手刹锁定器进行解锁，此时才能点火启动车辆；本发明所述的防儿童误启动车装置，当驾驶员离开车辆时，对点火、变速器、手刹进行锁定，可以防止儿童误启动车辆。
本发明虽然能防止儿童误启动汽车，但是该发明仍存在以下缺陷：1、只通过重量信息来判断是否是儿童误启动车辆，判断不够准确，如果儿童的重量在设定的重量信息范围内，那么车辆也会正常启动；2、该发明在其实施例中记载有，在儿童坐在主驾驶座位时，控制器不对点火、变速器、手刹锁定器进行解锁的同时，发出信号至手持移动设备，由手持移动设备中的警报模块进行报警，这就意味着车主要随身携带手持移动设备，会给车主增加一定的不便；3、该发明在每次进行车辆启动或停车时都需要对点火、变速器、手刹锁定器进行解锁或者锁定，不够节约能源。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于防止儿童启动车辆的控制装置，该控制装置能够准确判断驾驶人员情况，从而准确有效地防止儿童启动车辆。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于防止儿童启动车辆的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括信号处理器以及分别连接于所述信号处理器上的用于检测坐在驾驶座上人员身高的超声波测距传感器、设置在驾驶座椅上的重量感应器和用于断开车辆点火线路的点火中断器件，所述重量感应器将驾驶座椅上的驾驶员的重量信号输出到信号处理器，所述超声波测距传感器将坐在驾驶座椅上的驾驶员的身高信号输出到信号处理器，所述信号处理器将重量感应器输送的重量信号转变为可测量的数字信号并与信号处理器内预先设定的重量设定值进行比较，将超声波测距传感器输送的距离信息进行计算处理后与信号处理器内预先设定的身高设定值进行比较，在重量信号小于重量设定值或/和距离信息小于身高设定值时，信号处理器控制点火中断器件断开车辆点火线路。
该用于防止儿童启动车辆的控制装置，在信号处理器内预先设定用于判断是否为儿童的重量设定值和身高设定值，信号处理器对重量感应器输送的重量信号进行处理使其转换为可测量的数字信号，在该数字信号小于重量设定值时判断坐在驾驶座椅上的人员为儿童，则控制点火中断器件断开点火线路，即使转动点火开关，也无法启动车辆，避免儿童误发动车辆，导致意外发生；在数字信号大于重量设定值时根据超声波测距传感器输送的距离信息判断是否为儿童，在距离信息小于身高设定值时判断为儿童，则控制点火中断器件断开点火线路，其判断驾驶座椅上的人员是否为儿童，也可以通过以下条件进行判断，将重量感应器和超声波测距传感器检测到的信息分别进行比较，在两者之一满足小于重量设定值或小于身高设定值时判断为儿童，或者在两者同时满足小于重量设定值和小于身高设定值时判断为儿童，增加判断的准确性。
在上述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，所述信号处理器包括与重量感应器连接的放大电路、与放大电路连接的A/D转换电路和具有计时功能的单片机，所述单片机与A/D转换电路、超声波测距传感器和点火中断器件连接。
在上述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，所述超声波测距传感器设置在驾驶座椅的正上方车顶上。将超声波测距传感器设置在驾驶座椅的正上方车顶上，可以根据车顶到座椅和车顶到座椅上人员的距离计算出坐在座椅上人员的上半身的身高，通过该身高可有效判断该人员是儿童还是大人，从而实现在儿童驾驶车辆时断开点火线路，防止儿童驾驶车辆的情况。
在上述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，所述控制装置还包括用于输入重量设定值和身高设定值的按键以及用于显示设定值信息的液晶显示器，所述按键和液晶显示器分别与信号处理器连接。
在上述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，所述点火中断器件为继电器，所述继电器的常闭开关部件接入点火线路中，线圈部件与信号处理器连接。
在上述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，所述点火中断器件为与门，所述与门的一个输入端和输出端接入车辆点火线路中，另一个输入端接信号处理器。在车辆启动前，信号处理器输送到与门输入端的信号为高电平，另一个接入点火线路中的输入端接收的信号也是高电平，与门为接通状态，在检测到有儿童进行车辆启动时，单片机输送一个低电平信号到与门，则连接在点火线路中的与门为断开状态，车辆无法进行点火启动。
在上述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，所述控制装置还包括与信号处理器连接的用于在有儿童进行车辆启动时执行节气门关闭操作的电动节气门机构。在检测到有儿童进行车辆启动时，可以通过控制电动节气门机构使其节气门关闭，进一步禁止车辆启动，避免儿童发动车辆，导致意外发生。
在上述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，所述控制装置还包括与信号处理器连接的用于在有儿童进行车辆启动时执行车辆制动操作的制动机构。
在上述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，所述控制装置还包括与信号处理器连接的用于在儿童进行车辆启动时能接通车主手机进行报警的GPS设备。在儿童进行车辆启动时，通过GPS设备发送信息给车主，可以使车主及时阻止儿童的开车行为。
在上述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，所述重量感应器为称重传感器。
与现有技术相比，本用于防止儿童启动车辆的控制装置具有以下优点：
1、本发明通过两个检测设备判断是否为儿童启动车辆，判断更加准确，避免一些特殊情况下无法防止儿童启动车辆的情况。
2、本发明是在判断驾驶座椅上的人员为儿童后才采取一系列措施来防止儿童驾驶车辆的情况，更加节约能耗；在大人进行驾驶时无需进行对比文件中的解锁操作车辆既可以正常启动，在一定程度上节省了能耗。
3、本发明可以通过按键预存重量设定值和身高设定值，在这里车主可以根据自家小孩的身高和重量进行设定，操作方便，检测更加准确，安全性更高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中，1、信号处理器；2、重量感应器；3、超声波测距传感器；4、点火中断器件；5、电动节气门机构；6、制动机构；7、GPS设备；8、按键；9、液晶显示器。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，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。
如图1所示，本用于防止儿童启动车辆的控制装置，包括信号处理器1以及分别与所述信号处理器1连接的设置在驾驶座椅上的重量感应器2、用于检测坐在驾驶座上人员身高的超声波测距传感器3和用于断开车辆点火线路的点火中断器件4，重量感应器2将驾驶座椅上的驾驶员的重量信号输出到信号处理器1，超声波测距传感器3将坐在驾驶座椅上的驾驶员的身高信号输出到信号处理器1，信号处理器1将重量感应器2输送的重量信号转变为可测量的数字信号并与信号处理器1内预先设定的重量设定值进行比较，将超声波测距传感器3输送的距离信息进行计算处理后与信号处理器1内预先设定的身高设定值进行比较，在重量信号小于重量设定值或/和距离信息小于身高设定值时，信号处理器1控制点火中断器件4断开车辆点火线路。
具体来说，
信号处理器1包括与重量感应器2连接的放大电路、与放大电路连接的A/D转换电路和具有计时功能的单片机，单片机与A/D转换电路、超声波测距传感器3和点火中断器件4连接。
超声波测距传感器3设置在驾驶座椅的正上方车顶上。将超声波测距传感器3设置在驾驶座椅的正上方车顶上，可以根据车顶到座椅和车顶到座椅上人员的距离计算出坐在座椅上人员的上半身的身高，通过该身高可有效判断该人员是儿童还是大人，从而实现在儿童驾驶车辆时断开点火线路，防止儿童驾驶车辆的情况。
作为优选，控制装置还包括用于输入重量设定值和身高设定值的按键8以及用于显示设定值信息的液晶显示器9，按键8和液晶显示器9分别与信号处理器1连接。
作为另一种技术方案，控制装置还包括用于可分别输入重量设定值和身高设定值并显示设定值信息的触摸式液晶显示器9。
作为优选，点火中断器件4为继电器，继电器的常闭开关部件接入点火线路中，线圈部件与信号处理器1连接。继电器的常闭开关接入点火线路中，在非儿童驾驶车辆时，点火线路在点火开关转动时即可启动，在判断为儿童是可通过控制继电器的线圈通电，断开常闭开关，点火线路为断开状态，从而使车辆在点火开关转动时也无法启动车辆。
作为另一种优选方案，点火中断器件4为与门，与门的一个输入端和输出端接入车辆点火线路中，另一个输入端接信号处理器1。在车辆启动前，信号处理器1输送到与门输入端的信号为高电平，另一个接入点火线路中的输入端接收的信号也是高电平，与门为接通状态，在检测到有儿童进行车辆启动时，单片机输送一个低电平信号到与门，则连接在点火线路中的与门为断开状态，车辆无法进行点火启动。
作为优选，控制装置还包括与信号处理器1连接的用于在有儿童进行车辆启动时执行节气门关闭操作的电动节气门机构5。在检测到有儿童进行车辆启动时，可以通过控制电动节气门机构5使其节气门关闭，进一步禁止车辆启动，避免儿童发动车辆，导致意外发生。该电动节气门机构5为车辆自带机构。
作为优选，控制装置还包括设置在油门踏板上用于限制油门踏板向下运动的限位机构。
作为优选，控制装置还包括与信号处理器1连接的用于在有儿童进行车辆启动时执行车辆制动操作的制动机构6。制动机构6为车辆自带的，不需对车辆进行较大的改变，更加方便且节约能源。
作为优选，控制装置还包括与信号处理器1连接的用于在儿童进行车辆启动时能接通车主手机进行报警的GPS设备7。在儿童进行车辆启动时，通过GPS设备7发送信息给车主，可以使车主及时阻止儿童的开车行为。用户到移动公司办理相关业务，将GPS设备7与用户的手机号码相连，在有儿童进行车辆驾驶时，手机都会接到报警。
作为优选，重量感应器2为称重传感器。
本用于防止儿童启动车辆的控制装置的具体操作步骤如下：通过按键8预先设定用于判断是否为儿童的重量设定值和身高设定值并存储到信号处理器1中进行调用，其重量设定值和身高设定值可以依据自家小孩的重量和升高情况进行设定，也可以依据儿童在该年龄阶段的最高身高和最重体重标准进行设定；重量感应器2将检测到重量信号输送给信号处理器1，超声波测距传感器3将检测的距离信息输送给信号处理器1，信号处理器1对重量感应器2输送的重量信号进行处理使其转换为可测量的数字信号，超声波测距传感器3在进行检测时，信号处理器1内的计时器进行计时，设定计时时间为t，设定超声波测距传感器3的设置位置与坐在驾驶座上人员头顶的距离为s，s的计算公式为：s＝ct/2，其中c为超声波波速；设定超声波测距传感器3的设置位置与驾驶座垫的距离为s1，s1可以实现测量，也可以通过超声波测距传感器3进行检测并通过信号处理器1计算处理后进行存储，方便以后调用，那么坐在驾驶座椅上的人员的上半身高为s1-s，信号处理器1通过上述方式对人员的上半身身高进行测量计算；之后根据检测到的信息判断是否为儿童，在本发明中可以对重量感应器2和超声波测距传感器3检测到的信号分别进行处理后进行判断，也可以在判断重量信号大于重量设定值时再对超声波测距传感器3输送距离信息进行计算处理，这样的操作过程可以节省步骤，在重量信号小于重量设定值时就可控制点火中断器件4断开点火电路，不用在对超声波传感器采集到的信息进行处理计算；在判断重量信号大于重量设定值时根据超声波测距传感器3输送的距离信息判断是否为儿童，在计算处理后的人员身高小于身高设定值时判断为儿童，则控制点火中断器件4断开点火线路，发出控制信号给电动节气门机构5、制动机构6和GPS设备7，电动节气门机构5控制节气门关闭，制动机构6控制车辆进行制动，GPS设备7发送警报信号到车主的手机，在控制车辆无法发动的同时又可以通知车主关注自家小孩的情况，避免意外事故的发生，起到双重保护的作用。其中判断驾驶座椅上的人员是否为儿童，也可以通过以下条件进行判断，将重量感应器2和超声波测距传感器3检测到的信息分别进行比较，在两者之一满足小于重量设定值或小于身高设定值时判断为儿童，或者在两者同时满足小于重量设定值和小于身高设定值时判断为儿童，增加判断的准确性。
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。
尽管本文较多地使用了信号处理器1、重量感应器2、超声波测距传感器3、点火中断器件4、电动节气门机构5、制动机构6、GPS设备7、按键8、液晶显示器9等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种用于防止儿童启动车辆的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括信号处理器(1)以及分别连接于所述信号处理器(1)上的用于检测坐在驾驶座上人员身高的超声波测距传感器(3)、设置在驾驶座椅上的重量感应器(2)和用于断开车辆点火线路的点火中断器件(4)，所述重量感应器(2)将驾驶座椅上的驾驶员的重量信号输出到信号处理器(1)，所述超声波测距传感器(3)将坐在驾驶座椅上的驾驶员的身高信号输出到信号处理器(1)，所述信号处理器(1)将重量感应器(2)输送的重量信号转变为可测量的数字信号并与信号处理器(1)内预先设定的重量设定值进行比较，将超声波测距传感器(3)输送的距离信息进行计算处理后与信号处理器(1)内预先设定的身高设定值进行比较，在重量信号小于重量设定值或/和距离信息小于身高设定值时，信号处理器(1)控制点火中断器件(4)断开车辆点火线路。
2.根据权利要求1所述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，其特征在于，所述信号处理器(1)包括与重量感应器(2)连接的放大电路、与放大电路连接的A/D转换电路和具有计时功能的单片机，所述单片机与A/D转换电路、超声波测距传感器(3)和点火中断器件(4)连接。
3.根据权利要求1或2所述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，其特征在于，所述超声波测距传感器(3)设置在驾驶座椅的正上方车顶上。
4.根据权利要求3所述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，其特征在于，所述控制装置还包括用于输入重量设定值和身高设定值的按键(8)以及用于显示设定值信息的液晶显示器(9)，所述按键(8)和液晶显示器(9)分别与信号处理器(1)连接。
5.根据权利要求1所述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，其特征在于，所述点火中断器件(4)为继电器，所述继电器的常闭开关部件接入点火线路中，线圈部件与信号处理器(1)连接。
6.根据权利要求1所述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，其特征在于，所述点火中断器件(4)为与门，所述与门的一个输入端和输出端接入车辆点火线路中，另一个输入端接信号处理器(1)。
7.根据权利要求1所述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，其特征在于，所述控制装置还包括与信号处理器(1)连接的用于在有儿童进行车辆启动时执行节气门关闭操作的电动节气门机构(5)。
8.根据权利要求1或7所述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，其特征在于，所述控制装置还包括与信号处理器(1)连接的用于在有儿童进行车辆启动时执行车辆制动操作的制动机构(6)。
9.根据权利要求8所述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，其特征在于，所述控制装置还包括与信号处理器(1)连接的用于在儿童进行车辆启动时能接通车主手机进行报警的GPS设备(7)。
10.根据权利要求1所述的用于防止儿童启动车辆的控制装置中，其特征在于，所述重量感应器(2)为称重传感器。
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