CN106274778A - 安全气囊电子控制系统以及相应的安全气囊系统和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车的安全气囊电子控制系统，包括：微处理器；用于检测碰撞的传感器，其与所述微处理器连接并将检测的信号传送给所述微处理器分析处理；系统复位模块，其至少用于在所述微处理器出现异常时使所述微处理器复位；以及复位抑制模块，其在即将可能发生碰撞时以及碰撞过程中禁止所述系统复位模块执行复位操作。本发明还公开了一种包括这种安全气囊电子控制系统的安全气囊系统以及一种包括这种安全气囊系统的汽车。根据本发明，通过复位抑制模块，在碰撞过程中不会因系统的复位而影响安全气囊的正确展开，从而可为驾驶员和乘员提供更好的保护。

Description

安全气囊电子控制系统以及相应的安全气囊系统和汽车

技术领域

本发明涉及一种安全气囊电子控制系统以及一种相应的安全气囊系统和汽车。

背景技术

在汽车广泛普及应用的今天，汽车安全也越来越受到重视。安全气囊系统作为一种被动安全性的保护系统，在事故发生时对驾驶员和乘员的安全保护作用已得到充分有效验证。目前随着安全气囊系统在汽车上的广泛应用，安全气囊电子控制系统经历从机械控制、简单电子控制到智能化控制的改进过程。

当汽车在行驶过程中发生碰撞事故时，首先由安全气囊传感器接收撞击信号(例如加速度信号)，并将信号传送到微处理器。微处理器接收到信号后，与预定阈值进行比较，如果达到气囊展开条件，则由驱动电路向气囊组件中的气体发生器发送起动信号。气体发生器接到信号后引燃气体发生剂，产生大量气体，经过滤并冷却后进入气囊，使气囊在极短的时间内迅速展开，在驾驶员或乘员的前部形成弹性气垫，并及时地泄漏和收缩，吸收冲击能量，从而有效地保护人体头部和胸部，使之免于伤害或减轻伤害程度。

电子控制系统通常包括系统复位模块，以根据相应的检测结果(例如看门狗状态)对微处理器、传感器等器件进行复位，以保证安全气囊系统能够处于正常待命状态。

然而，在碰撞过程中，由于安全气囊电子控制系统的组成器件或负载(例如，外围传感器、指示灯或输入开关等)可能会出现与车辆中的电感或电容负载发生短路等意外情况，从而会使得安全气囊电子控制系统的电特性发生改变，进而会引起看门狗故障或内部/外部电压模块等电子器件故障。在出现故障的情况下，系统复位模块会被触发启动。由于安全气囊电子控制系统的一些器件此时(即在碰撞过程中)正被复位，因此，安全气囊可能不能正确地展开，从而，汽车内的驾驶员和乘员在碰撞过程中可能得不到保护。

退一步讲，即使复位发生在实际碰撞快要发生时，也有可能使安全气囊电子控制系统无法做出正确的判断和及时的准备。因此，安全气囊也有可能不能正确地展开，从而也会存在潜在的风险。

因此，迫切需要提供一种能够克服上述不足的安全气囊电子控制系统和一种相应的安全气囊系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种确保在碰撞过程中安全气囊正确展开的安全气囊电子控制系统以及一种相应的安全气囊系统和汽车。

根据本发明的第一个方面，提供了一种用于汽车的安全气囊电子控制系统，包括：微处理器；用于检测碰撞的传感器，其与所述微处理器连接并将检测的信号传送给所述微处理器分析处理；系统复位模块，其至少用于在所述微处理器出现异常时使所述微处理器复位；以及复位抑制模块，其在即将可能发生碰撞时以及碰撞过程中禁止所述系统复位模块执行复位操作。

根据一个可选的实施方式，所述安全气囊电子控制系统还包括看门狗模块，所述看门狗模块用于监测所述微处理器的程序运行状态，并在所述微处理器的程序运行出现异常时向所述系统复位模块发送信号，以至少使所述微处理器复位；和/或所述微处理器包括内部电压模块和外部电压模块，所述内部电压模块用于提供供微处理器自身使用的工作电压，所述外部电压模块用于向所述微处理器之外的电子器件提供工作电压，当内部电压模块和/或外部电压模块出现异常时，向所述系统复位模块发送信号，以至少使所述微处理器复位。

根据一个可选的实施方式，在基于所述传感器检测的信号判断即将可能发生碰撞时，向所述复位抑制模块发送信号，以禁止所述系统复位模块执行复位操作。

根据一个可选的实施方式，在基于所述传感器检测的信号判断正发生碰撞时，向所述复位抑制模块发送信号，以禁止所述系统复位模块执行复位操作。

根据一个可选的实施方式，所述汽车还包括驾驶辅助系统，所述驾驶辅助系统与所述复位抑制模块连接，当所述驾驶辅助系统判断即将可能发生碰撞或正发生碰撞时，向所述复位抑制模块发送信号，以禁止所述系统复位模块执行复位操作。

根据一个可选的实施方式，在所述复位抑制模块禁止所述系统复位模块执行复位操作之后，基于预定条件使所述复位抑制模块自动恢复到非抑制状态。

根据一个可选的实施方式，当所述传感器检测的信号达到或超过预定阈值时，通过复位抑制模块禁止所述系统复位模块执行复位操作；和当传感器检测的信号低于所述预定阈值时，所述复位抑制模块保持或自动恢复到非抑制状态；或在禁止所述系统复位模块执行复位操作一预定时段后，所述复位抑制模块自动恢复到非抑制状态。

根据一个可选的实施方式，所述传感器至少包括远离微处理器设置的外部传感器和邻近微处理器设置的内部传感器，所述外部传感器和内部传感器并联地连接到所述微处理器，所述微处理器根据所述外部传感器的信号和内部传感器的信号判断是否即将发生碰撞和/或是否正发生碰撞；和/或所述传感器是加速度传感器、压力传感器或振动传感器；和/或所述安全气囊电子控制系统还包括通讯模块，所述通讯模块用于实现所述微处理器与车内其他电控单元模块之间的通讯。

根据本发明的第二个方面，提供了一种安全气囊系统，所述安全气囊系统包括上述安全气囊电子控制系统。

根据本发明的第三个方面，提供了一种汽车，所述汽车配备有上述安全气囊系统。

根据本发明，通过复位抑制模块，在碰撞过程中不会因系统的复位而影响安全气囊的正确展开，从而可为驾驶员和乘员提供更好的保护。

附图说明

下面，通过参看附图更详细地描述本发明，可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。附图包括：

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的安全气囊电子控制系统。

图2示出了根据本发明的另一个示例性实施例的安全气囊电子控制系统。

图3示出了根据本发明的又一个示例性实施例的安全气囊电子控制系统。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而不是用于限定本发明的保护范围。

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的安全气囊电子控制系统的系统框图。

如图1所示，安全气囊电子控制系统1包括以下基本功能部件：用于进行数据处理和控制操作的微处理器2、用于检测碰撞的传感器3、用于对气囊组件4进行点火的点火驱动模块5(其也可集成于微处理器2中)。传感器3与微处理器2连接，以将检测的信号传送给微处理器2。点火驱动模块5与微处理器2连接，以根据微处理器2的指令启动与点火驱动模块5相连的气囊组件4。

正常工作时，传感器3实时监测能反映碰撞情况的信号，并将该信号传递给微处理器2，微处理器2将该信号与预定条件(例如，预定阈值)进行比较。如果该信号达到预定条件，则认为汽车发生了碰撞。此时，微处理器2立刻驱动点火驱动模块5对气囊组件4进行点火，以使气囊能够正确地展开来保护驾驶员和乘员。

微处理器2通常具有内部电压模块21和外部电压模块22，内部电压模块21提供供微处理器2自身使用的工作电压，外部电压模块22提供用于向微处理器2之外的外部电路和/或电子器件(例如传感器3、外部其他芯片等)提供工作电压。

微处理器2优选采用单片机构造，当然并不排除其他处理器形式。特别是在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作常常会受到外界电磁场的干扰，造成各种寄存器和内存的数据混乱，从而会导致程序指针错误、不在程序区、取出错误的程序指令等，这些都会使程序陷入死循环，程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统也会无法继续正常工作，会造成整个系统陷入停滞状态，发生不可预料的后果，可能导致EEPROM数据混乱，EEPROM擦写寿命耗尽，部分地址无法写入数据，所以出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑，需要为单片机提供一种专门监测其程序运行状态的芯片，即，看门狗模块。显然，对于非常重要的安全气囊系统来说，更是需要这样的看门狗模块。如图1所示，看门狗模块6与微处理器2连接，用于对微处理器2的程序运行状态进行监测。

当看门狗模块6监测到微处理器2的程序运行出现异常时，需要对微处理器2进行复位，以使程序从程序存储器的起始位置重新开始执行。此外，内部电压模块21和外部电压模块22在正常工作过程中也会由于各种原因出现异常，例如提供的工作电压偏离预定的工作电压，此时也会使整个电子控制系统无法正常工作。当然，还有其他重要的电子器件也有可能出现异常。为了排除这些异常，需要设置系统复位模块，以使相应的电子芯片和器件复位。

如图1所示，系统复位模块7与看门狗模块6、内部电压模块21和外部电压模块22连接，以从它们接收信号。当看门狗模块6、内部电压模块21和外部电压模块22出现异常时，系统复位模块7对微处理器2、传感器3等进行复位，以使系统重新正常运行。

然而，在碰撞过程中，汽车会遭受剧烈冲击而产生严重变形，虽然安全气囊系统通常安装在车身中轴线的最安全位置，但安全气囊电子控制系统1的组成器件或负载(例如，外围传感器、指示灯或输入开关等)还是可能会出现与车辆中的电感或电容负载发生短路等意外情况，从而会使得安全气囊电子控制系统1的电特性发生改变，进而会引起看门狗模块故障或内部/外部电压模块等电子器件故障。

在出现故障的情况下，系统复位模块7会被触发启动。由于安全气囊电子控制系统1的相关电子器件此时(即在碰撞过程中)正被复位，因此，安全气囊不能正确地展开，从而，汽车内的驾驶员和乘员在碰撞过程中可能得不到保护。

为此，根据本发明，提供了复位抑制模块8，该复位抑制模块8可以在即将发生碰撞和/或碰撞过程中暂时禁止系统复位模块7的复位操作，以确保安全气囊正常展开。如图1所示，复位抑制模块8与系统复位模块7连接。

根据本发明的一个优选的示例性实施例，复位抑制模块8从传感器3接收信号，以判断汽车是否即将可能发生碰撞。当判断出即将可能发生碰撞时，先暂时禁止系统复位模块7的复位操作。

根据一个优选的示例性实施例，可以设定一个复位抑制阈值。当传感器3的信号达到或超过该复位抑制阈值时，可以认为汽车即将可能发生碰撞。此时，不管最终是否发生了碰撞，先暂时禁止系统复位模块7的复位操作，以预防万一发生实际碰撞。

在这种情况下，复位抑制阈值低于判断碰撞正在发生的碰撞阈值。当传感器3的信号达到或超过该碰撞阈值时，微处理器2立刻驱动点火驱动模块5对气囊组件4进行点火，以使气囊能够正确地展开来保护驾驶员和乘员。

根据另一个示例性实施例，也可以在检测到实际碰撞时(即在碰撞过程中)禁止系统复位模块7的复位操作，以确保安全气囊正常展开。此时，微处理器2只要通过传感器3的信号判断发生了碰撞，则立刻禁止系统复位模块7的复位操作，不管后续的碰撞是否引起看门狗模块故障或内部/外部电压模块等电子器件故障。在这种情况下，即使碰撞引起了看门狗模块故障或内部/外部电压模块等电子器件故障，也不会使系统复位，进而也不会因系统的复位而影响安全气囊的正确展开。

在复位抑制模块8禁止系统复位模块7的复位操作之后，还需要使复位抑制模块8恢复到非抑制状态(特别是在判断汽车即将可能发生碰撞就先暂时禁止系统复位模块7的复位操作的情况下)。根据一个示例性实施例，可以根据传感器3的信号来将复位抑制模块8恢复到非抑制状态，例如，当传感器3的信号降到复位抑制阈值(或碰撞阈值)以下时，自动地将复位抑制模块8恢复到非抑制状态。根据另一个示例性实施例，也可设定一个预定的时间段，当复位抑制模块8从禁止系统复位模块7的复位操作时起又经过了该时间段，自动将复位抑制模块8恢复到非抑制状态。对于本领域的技术人员来说，也可以采用其他任何合适的判断标准来将复位抑制模块8恢复到非抑制状态。

对于本领域的技术人员来说，启动复位抑制模块8的信号或输入并不局限于传感器3的信号。例如，在汽车配备有驾驶辅助系统的情况下，复位抑制模块8的启动信号也可以是来自驾驶辅助系统的信号。例如，作为一种示例性的驾驶辅助系统，刹车辅助系统的传感器通过分辨驾驶员踩踏板的情况，识别并判断是否引入紧急刹车程序。该刹车辅助系统能立刻建立最大的刹车压力，以达到可能的最高的刹车效果和理想的制动效果。在这种情况下，有可能会发生碰撞，因此，为了确保安全气囊能够随后正常展开，此时复位抑制模块8可以根据刹车辅助系统的输出信号暂时禁止系统复位模块7的复位操作。

根据本发明的一个优选示例性实施例，传感器3是加速度传感器。但对于本领域的技术人员来说，传感器3也可以是压力传感器、振动传感器等，只要传感器3能够根据其采集到的信号判断汽车是否发生碰撞即可。

根据本发明的一个优选示例性实施例，安全气囊电子控制系统1通常配备多个传感器。在这种情况下，优选地，如图2所示，至少一个传感器远离微处理器2设置，例如设置在车身前部(此时称作外部传感器31)，至少另一个传感器邻近微处理器2设置(此时称作内部传感器32)。这些传感器并联连接。在碰撞时，往往是外部传感器31先接收到碰撞信号，然后随着碰撞的进行，碰撞能量经车身传导至微处理器2处，从而内部传感器32也会接收到碰撞信号。微处理器2通过外部传感器31的信号和内部传感器32的信号综合判断是否发生碰撞。

根据一个示例性实施例，如图3所示，安全气囊电子控制系统1还包括通讯模块9，该通讯模块9的一端与微处理器2连接，另一端与车内各部件的电控单元模块10(仅示例性地示出了一个)连接。通讯模块9接收微处理器2发出的状态查询信号，并将状态查询信号转换处理后输出到电控单元模块10，以获得车辆状态信息，通讯模块9也可将接收的车辆状态信息进行转换处理后输出到微处理器2。

根据本发明的一个示例性实施例，上述车辆状态信息包括车辆实时加速度、安全带系扣状态、发动机转速、转向角度、转向灯、雾灯等开启状态。当然，根据事故分析的需要，也可接入新的待测车内部件电控单元模块，用以获得更多的车辆状态信息。微处理器2采用主动诊断通讯方式对车辆各电子控制单元模块进行查询，并通过通讯模块9获得各模块的车辆状态信息。

尽管这里详细描述了本发明的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本发明的范围构成限制。在不脱离本发明精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。

Claims (10)

1.一种用于汽车的安全气囊电子控制系统，包括：

微处理器；

用于检测碰撞的传感器，其与所述微处理器连接并将检测的信号传送给所述微处理器分析处理；

系统复位模块，其至少用于在所述微处理器出现异常时使所述微处理器复位；以及

复位抑制模块，其在即将可能发生碰撞时以及碰撞过程中禁止所述系统复位模块执行复位操作。

2.如权利要求1所述的安全气囊电子控制系统，其特征在于，

所述安全气囊电子控制系统还包括看门狗模块，所述看门狗模块用于监测所述微处理器的程序运行状态，并在所述微处理器的程序运行出现异常时向所述系统复位模块发送信号，以至少使所述微处理器复位；和/或

所述微处理器包括内部电压模块和外部电压模块，所述内部电压模块用于提供供微处理器自身使用的工作电压，所述外部电压模块用于向所述微处理器之外的电子器件提供工作电压，当内部电压模块和/或外部电压模块出现异常时，向所述系统复位模块发送信号，以至少使所述微处理器复位。

3.如权利要求1或2所述的安全气囊电子控制系统，其特征在于，

在基于所述传感器检测的信号判断即将可能发生碰撞时，向所述复位抑制模块发送信号，以禁止所述系统复位模块执行复位操作。

4.如权利要求1或2所述的安全气囊电子控制系统，其特征在于，

在基于所述传感器检测的信号判断正发生碰撞时，向所述复位抑制模块发送信号，以禁止所述系统复位模块执行复位操作。

5.如前面权利要求中任一所述的安全气囊电子控制系统，其特征在于，

所述汽车还包括驾驶辅助系统，所述驾驶辅助系统与所述复位抑制模块连接，当所述驾驶辅助系统判断即将可能发生碰撞或正发生碰撞时，向所述复位抑制模块发送信号，以禁止所述系统复位模块执行复位操作。

6.如前面权利要求中任一所述的安全气囊电子控制系统，其特征在于，

在所述复位抑制模块禁止所述系统复位模块执行复位操作之后，基于预定条件使所述复位抑制模块自动恢复到非抑制状态。

7.如前面权利要求中任一所述的安全气囊电子控制系统，其特征在于，

当所述传感器检测的信号达到或超过预定阈值时，通过复位抑制模块禁止所述系统复位模块执行复位操作；和

当传感器检测的信号低于所述预定阈值时，所述复位抑制模块保持或自动恢复到非抑制状态；或

在禁止所述系统复位模块执行复位操作一预定时段后，所述复位抑制模块自动恢复到非抑制状态。

8.如前面权利要求中任一所述的安全气囊电子控制系统，其特征在于，

所述传感器至少包括远离微处理器设置的外部传感器和邻近微处理器设置的内部传感器，所述外部传感器和内部传感器并联地连接到所述微处理器，所述微处理器根据所述外部传感器的信号和内部传感器的信号判断是否即将发生碰撞和/或是否正发生碰撞；和/或

所述传感器是加速度传感器、压力传感器或振动传感器；和/或

所述安全气囊电子控制系统还包括通讯模块，所述通讯模块用于实现所述微处理器与车内其他电控单元模块之间的通讯。

9.一种安全气囊系统，其特征在于，所述安全气囊系统包括如前面权利要求中任一所述的安全气囊电子控制系统。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车配备有如权利要求9所述的安全气囊系统。