CN106143380A - 一种汽车的气囊展开控制系统、气囊系统和汽车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种汽车的气囊展开控制系统、气囊系统和汽车，该气囊展开控制系统包括检测模块、计算模块、主控模块和执行模块。检测模块用于输出压力分布信号、车身碰撞压力信号和车速信号；计算模块则根据压力分布信号计算乘员类型，并根据车身碰撞压力信号和车速信号得到碰撞时的碰撞工况，然后根据乘员类型和碰撞工况输出气囊展开命令、气囊开启等级、二级点火时刻和气囊排气量；主控模块则根据气囊展开命令、气囊开启等级、二级点火时刻和气囊排气量向执行模块输出气囊参数；执行模块根据气囊参数控制汽车的气囊进行展开。本系统能够有效降低对小身材妇女和儿童的伤害。

Description

一种汽车的气囊展开控制系统、气囊系统和汽车

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，更具体地说，涉及一种汽车的气囊展开控制系统、气囊系统和汽车。

背景技术

安全气囊因其对乘员的良好保护，有效降低事故伤害而受到广泛关注。但研究发现，由于常规的乘员约束系统是按身材高大的男性正常位置设计的安全气囊，由此设计的气囊的起爆时间和充气强度将有可能对小身材妇女和儿童造成伤害，发生碰撞时，气囊的展开对乘员的伤害严重超过了保持正确坐姿的乘员。因此，有效降低因气囊根据不同类型的乘员进行展开，降低小身材妇女和儿童的伤害具有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种汽车的气囊展开控制系统、气囊系统和汽车，用于根据不同的乘员类型控制气囊的展开，以降低对小身材妇女和儿童的伤害。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种汽车的气囊展开控制系统，包括检测模块、计算模块、主控模块和执行模块，其中：

所述检测模块用于检测所述汽车的座椅上的乘员对所述座椅的造成的压力分布情况并输出压力分布信号，还用于检测所述汽车在碰撞时的车身碰撞压力情况并输出车身碰撞压力信号，还用于检测所述汽车的车速并输出车速信号；

所述计算模块用于对所述压力分布信号、所述车身碰撞压力信号和/或所述车速信号进行处理，得到所述乘员的乘员类型和碰撞时的碰撞工况，并根据所述乘员类型和所述碰撞工况输出气囊展开命令、气囊开启等级、二级点火时刻和气囊排气量；

所述主控模块用于根据所述气囊展开命令、所述气囊开启等级、所述二级点火时刻和所述气囊排气量输出气囊参数；

所述执行模块用于根据所述气囊参数控制所述汽车的气囊进行展开。

可选的，所述检测模块包括坐垫传感器、车身碰撞压力传感器和车速传感器，其中：

所述坐垫传感器用于检测所述汽车的座椅上的乘员对所述座椅的造成的压力分布情况并输出所述压力分布信号；

所述车身碰撞压力传感器用于检测所述汽车在碰撞时的车身碰撞压力情况并输出所述车身碰撞压力信号；

所述车速传感器用于检测所述汽车的车速并输出所述车速信号。

可选的，所述坐垫传感器包括按预设规律分布在所述座椅上的多个箔式压力开关；

所述压力分布信号包括所述多个箔式压力开关根据所述乘员对所述座椅造成的压力情况输出的多个开关量。

可选的，所述多个箔式压力开关分布布置与所述座椅的前部、中部和后部。

可选的，所述多个箔式压力开关布置于所述座椅的蒙皮与泡棉之间。

可选的，所述车身碰撞压力传感器包括一根细长并充满空气的塑料软管，所述塑料软管的两端分别设置有气体压力传感器；

所述车速碰撞压力信号包括低通滤波压力信号和压力作用时间信号。

可选的，所述计算模块包括逻辑单元、存储单元和运算单元，其中：

所述逻辑单元用于根据所述压力分布信号中的开关信号数量得到所述乘员类型；

所述存储单元用于存储与乘员类型相对应的开关信号数量、各种碰撞情况下的压力数据和速度数据，还有不同工况下的气囊展开数据；

所述运算单元用于根据所述乘员类型调取所述压力数据、所述速度数据和输送气囊展开数据，得到所述气囊展开命令、所述气囊开启等级、所述二级点火时刻和所述气囊排气量。

一种气囊系统，包括如上所述的气囊展开控制系统。

一种汽车，设置有如上所述的气囊系统。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开的汽车的气囊展开控制系统、气囊系统和汽车包括检测模块、计算模块、主控模块和执行模块。检测模块用于输出压力分布信号、车身碰撞压力信号和车速信号；计算模块则根据压力分布信号计算乘员类型，并根据车身碰撞压力信号和车速信号得到碰撞时的碰撞工况，然后根据乘员类型和碰撞工况输出气囊展开命令、气囊开启等级、二级点火时刻和气囊排气量；主控模块则根据气囊展开命令、气囊开启等级、二级点火时刻和气囊排气量向执行模块输出气囊参数；执行模块根据气囊参数控制汽车的气囊进行展开。由于本系统能够根据乘员类型控制气囊的展开，而不是仅仅依据汽车碰撞时的碰撞工况对气囊进行展开，即不是仅简单地将乘客认定为处于正常位置的身材高大的男性，因此能够有效降低对小身材妇女和儿童的伤害。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种汽车的气囊展开控制系统的示意图；

图2为本申请提供的一种坐垫传感器的位置示意图；

图3为本申请提供的一种坐垫传感器的结构图；

图4为本申请提供的一种车身碰撞压力传感器的位置示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例提供的一种汽车的气囊展开控制系统的示意图。

如图1所示，本申请提供的汽车的气囊展开控制系统包括检测模块10、计算模块20、主控模块30和执行模块40，其中计算模块20分别与检测模块10、主控模块30相连接，主控模块30还与执行模块40相连接。

检测模块10设置在汽车的相应位置，包括坐垫传感器11、车身碰撞压力传感器12和车速传感器13。坐垫传感器11用于检测乘员对其座椅造成的压力分布情况、并根据检测结果输出压力分布信号；车速碰撞压力传感器12用于当汽车发生碰撞时汽车的车身碰撞压力情况，并根据检测结果输出车身碰撞压力信号；车速传感器13用于检测汽车的行车车速，根据检测结果输出反映汽车的行车车速的车速信号。检测模块10结合三种传感器共同作用，能够对乘员和汽车的工况进行高精度识别，从而能够更细致地针对不同工况及乘员进行保护。

坐垫传感器11设置在汽车的座椅100内，位于座椅100的蒙皮101与其起缓冲作用的泡棉102之间，如图2所示。该坐垫传感器11包括分布在座椅100上的多个压力箔式压力开关111，多个箔式压力开关111在座椅100上的具体分布情况见图3所示，本实施例中选取10个箔式压力开关111对乘员对座椅的压力情况进行检测，并按人体臀部生理特征进行排布，分别置于座椅100的前、中、后部，后部主要考虑到成人的乘坐范围较大，中部和前部则位于乘员的臀部和大腿下部。由于不同类型的乘员对座椅造成的压力分布情况不同，从而根据箔式压力开关111的开闭位置和开闭数量即能够进行乘员类型的识别，通过压力分布云图和真实测量可知，儿童乘坐时，箔式压力开关111的闭合数量不超过6个，而成年男人则会达到10个，小身材妇女则居于两者之间，通过经验数据也可以进行判定。

车身碰撞压力传感器12包括一个充满空气的细长塑料软管，其两端分别设置有压力传感器，位于汽车防撞梁200与保险杠蒙皮之间201，如图4所示。车身碰撞压力传感器12产生的车身碰撞压力信号包括其在汽车发生碰撞时产生的低通滤波信号和压力作用时间信号。

车速传感器13用于检测汽车的行车速度，并根据检测结果形成车速信号输出到计算模块。车速传感器13可以选用加速度传感器或者取自汽车上其他模块检测到的车速信号。

计算模块20用于对压力分布信号、车身碰撞压力信号和/或车速信号进行处理，得到座椅上人员的乘员类型和汽车碰撞时的碰撞工况，并根据该乘员类型和碰撞工况输出气囊展开命令、气囊开启等级、二级点火时刻和气囊排气量。

计算模块20包括逻辑单元21、存储单元23和运算单元22。逻辑单元21用于根据压力分布信号中的开关信号数量进行乘员判断，并得到乘员类型；存储单元23用于存储与乘员类型相对应的开关信号数量、各种碰撞情况下的压力数据和速度数据，还有不同工况下的气囊展开数据；运算单元22用于根据乘员类型从存储单元23调取压力数据、速度数据和输送气囊展开数据，从而得到气囊展开命令、气囊开启等级、二级点火时刻和气囊排气量。

主控模块30与计算模块20相连接，当计算模块20输出上述气囊展开命令、气囊开启等级、二级点火时刻和气囊排气量等参数后，根据上述参数得到并向执行模块40输出气囊参数。

气囊参数作为执行模块40对气囊进行操作的基础数据，在发生碰撞时，执行模块40根据该基础数据对操作气囊进行动作，从而达到保护乘员安全的作用。例如，在检测到乘员为儿童的情况下，控制气囊的展开气体量为70：30。

从上述的技术方案可以看出，本实施例公开了一种汽车的气囊展开控制系统，包括检测模块、计算模块、主控模块和执行模块。检测模块用于输出压力分布信号、车身碰撞压力信号和车速信号；计算模块则根据压力分布信号计算乘员类型，并根据车身碰撞压力信号和车速信号得到碰撞时的碰撞工况，然后根据乘员类型和碰撞工况输出气囊展开命令、气囊开启等级、二级点火时刻和气囊排气量；主控模块则根据气囊展开命令、气囊开启等级、二级点火时刻和气囊排气量向执行模块输出气囊参数；执行模块根据气囊参数控制汽车的气囊进行展开。由于本系统能够根据乘员类型控制气囊的展开，而不是仅仅依据汽车碰撞时的碰撞工况对气囊进行展开，即不是仅简单地将乘客认定为处于正常位置的身材高大的男性，因此能够有效降低对小身材妇女和儿童的伤害。

本实施例中的车身压力传感器根据碰撞物体(行人或车辆)的不同产生不同的车身碰撞压力信号和压力作用时间信号；车速传感器检测车速，输出速度信号。内置的逻辑单元接收坐垫传感器输入的箔式压力开关传感器的闭合数量，结合车身压力传感器输入的车身碰撞压力信号以及车身速度传感器测得的速度信号，判断出车辆状态，是否碰撞、何种类型乘员。运算单元根据逻辑单元得出的碰撞工况，调取存储单元内相应工况下的气囊参数，计算出气囊是否开启、开启时刻、开启等级、点火时间等，然后输出这些信号给主控模块。主控主要通过气囊控制结构，达到气囊参数的设定，自适应地调节气囊开启情况，更好的控制气囊针对不同乘员类型、不同碰撞工况，保障车内乘员的安全。

实施例二

本实施例提供一种气囊系统，该气囊系统包括有上一实施例所提供的气囊展开控制系统，可以应用于各种汽车、船舶上。

实施例三

本实施例提供一种汽车，该汽车安装有上一实施例提供的气囊系统，从而保护汽车上的乘员不受伤害。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种汽车的气囊展开控制系统，其特征在于，包括检测模块、计算模块、主控模块和执行模块，其中：

所述检测模块用于检测所述汽车的座椅上的乘员对所述座椅的造成的压力分布情况并输出压力分布信号，还用于检测所述汽车在碰撞时的车身碰撞压力情况并输出车身碰撞压力信号，还用于检测所述汽车的车速并输出车速信号；

所述计算模块用于对所述压力分布信号、所述车身碰撞压力信号和/或所述车速信号进行处理，得到所述乘员的乘员类型和碰撞时的碰撞工况，并根据所述乘员类型和所述碰撞工况输出气囊展开命令、气囊开启等级、二级点火时刻和气囊排气量；

所述主控模块用于根据所述气囊展开命令、所述气囊开启等级、所述二级点火时刻和所述气囊排气量输出气囊参数；

所述执行模块用于根据所述气囊参数控制所述汽车的气囊进行展开。

2.如权利要求1所述的汽车气囊展开控制系统，其特征在于，所述检测模块包括坐垫传感器、车身碰撞压力传感器和车速传感器，其中：

所述坐垫传感器用于检测所述汽车的座椅上的乘员对所述座椅的造成的压力分布情况并输出所述压力分布信号；

所述车身碰撞压力传感器用于检测所述汽车在碰撞时的车身碰撞压力情况并输出所述车身碰撞压力信号；

所述车速传感器用于检测所述汽车的车速并输出所述车速信号。

3.如权利要求2所述的气囊展开控制系统，其特征在于，所述坐垫传感器包括按预设规律分布在所述座椅上的多个箔式压力开关；

所述压力分布信号包括所述多个箔式压力开关根据所述乘员对所述座椅造成的压力情况输出的多个开关量。

4.如权利要求3所述的气囊展开控制系统，其特征在于，所述多个箔式压力开关分布布置与所述座椅的前部、中部和后部。

5.如权利要求3所述的气囊展开控制系统，其特征在于，所述多个箔式压力开关布置于所述座椅的蒙皮与泡棉之间。

6.如权利要求2所述的气囊展开控制系统，其特征在于，所述车身碰撞压力传感器包括一根细长并充满空气的塑料软管，所述塑料软管的两端分别设置有气体压力传感器；

所述车速碰撞压力信号包括低通滤波压力信号和压力作用时间信号。

7.如权利要求1所述的气囊展开控制系统，其特征在于，所述计算模块包括逻辑单元、存储单元和运算单元，其中：

所述逻辑单元用于根据所述压力分布信号中的开关信号数量得到所述乘员类型；

所述存储单元用于存储与乘员类型相对应的开关信号数量、各种碰撞情况下的压力数据和速度数据，还有不同工况下的气囊展开数据；

所述运算单元用于根据所述乘员类型调取所述压力数据、所述速度数据和输送气囊展开数据，得到所述气囊展开命令、所述气囊开启等级、所述二级点火时刻和所述气囊排气量。

8.一种气囊系统，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的气囊展开控制系统。

9.一种汽车，设置有如权利要求8所述的气囊系统。