CN106891848B - 可扩展的安全气囊控制装置及方法 - Google Patents

可扩展的安全气囊控制装置及方法 Download PDF

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Abstract

一种可扩展的安全气囊控制装置及方法，可扩展的安全气囊控制装置包括：至少一个传感器；传感器接口，适于连接所述传感器；微控制单元，耦接所述传感器接口；第一通讯接口，耦接所述微控制单元，适于整车网络与所述微控制单元之间的通信交互；第二通讯接口，耦接所述微控制单元，适于至少两个所述微控制单元之间的通信交互；编码接口，适于耦接所述车辆的控制电平；点爆驱动，耦接所述微控制单元；至少一个点爆回路，耦接所述点爆驱动。所述可扩展的安全气囊控制装置及方法实现了可扩展的安全气囊控制装置之间的连接通信，提高了可扩展的安全气囊控制装置在多种车型的复用性能；降低了成本，提升了低点爆回路配置车型的经济性。

Description

可扩展的安全气囊控制装置及方法
技术领域
本发明涉及车辆安全领域，尤其涉及一种可扩展的安全气囊控制装置及方法。
背景技术
安全气囊控制装置(Airbag Control Unit,ACU)是用于接收碰撞信号并控制安全气囊起爆，向安全气囊发出引爆指令的元件，一般安装于选换档操纵机构下部，驻车制动手刹前部的车体中央通道上。当汽车发生碰撞后，由安全气囊控制装置综合判断车辆撞击程度，决定是否点爆相关点爆回路，如安全带预紧、侧气囊、侧气帘等点爆回路。安全气囊控制装置作为安全气囊系统的核心，关键技术体现在：对碰撞的准确判断、点火时刻的精确控制、超强的抗干扰能力和超高的可靠性及稳定性。
现有技术中，由于不同目标市场的法规和安全星级的差异化要求，如中国、东盟、欧盟、北美等，对于整车的安全气囊控制装置点爆回路需求是不一样的，常见需求有，增加膝部气囊、二级气囊、双级安全带预紧和后排侧气囊等。如图1，为现有技术一种安全气囊控制装置结构示意图，安全气囊控制装置102包括至少一个传感器103、传感器接口104、微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)105、第一通讯接口106、点爆驱动107以及至少一个点爆回路108，第一通讯接口106实现整车网络101与微控制单元之间的通信交互，点爆驱动107接收微控制单元105的控制信号驱动至少一个点爆回路108。现有技术通过开发具备不同数量的点爆回路108的控制装置硬件，如8回路能力的控制装置、12回路能力的控制装置、20回路能力的控制装置等，来满足不同的低、中、高配置需求。这种做法适合于低、中、高等回路配置阶梯的车型销量都比较大的原始设备制造商(Original EquipmentManufacturer,OEM)，销量越大，单件成本可以通过分摊降低。
但是，在实际应用中，采用开发多款具备不同回路的安全气囊控制装置的方式，会需要额外的开发时间、产生额外的零部件开发验证费用以及额外的产品成本，增加了车辆安全气囊控制装置的成本；对于车型销量少且配置阶梯多的OEM，降低了安全气囊控制装置的经济性。
发明内容
本发明解决的技术问题是如何降低安全气囊控制装置的成本。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种可扩展的安全气囊控制装置，所述可扩展的安全气囊控制装置包括：
至少一个传感器；
传感器接口，适于连接所述传感器；
微控制单元，耦接所述传感器接口；
第一通讯接口，耦接所述微控制单元，适于整车网络与所述微控制单元之间的通信交互；
第二通讯接口，耦接所述微控制单元，适于至少两个所述微控制单元之间的通信交互；
编码接口，适于耦接所述车辆的控制电平；
点爆驱动，耦接所述微控制单元；
至少一个点爆回路，耦接所述点爆驱动。
可选的，所述传感器将所述车辆的加速度信息或压力信息通过所述传感器接口传输至所述微控制单元。
可选的，所述微控制单元根据所述加速度信息或压力信息以及所述车辆通讯信号控制所述点爆驱动，驱动所述点爆回路。
可选的，所述第二通讯接口适于输出所述微控制单元的控制信号，还可以将其他所述控制信号输入至所述微控制单元。
可选的，所述控制电平具备高低电平；根据所述编码接口的所述控制电平高低以及所述第一通讯接口的状态区分所述可扩展的安全气囊控制装置。
可选的，所述第一通讯接口接入所述车辆通讯信号且所述编码接口无连接时，判断所述可扩展的安全气囊控制装置为主控制装置；所述第一通讯接口无连接且所述编码接口接入所述控制电平时，判断所述可扩展的安全气囊控制装置为从控制装置。
可选的，所述主控制装置通过所述第二通讯接口将所述控制信号输入至所述从控制装置的所述第二通讯接口。
可选的，所述从控制装置根据所述控制电平的高低进行编号。
为解决上述技术问题，本发明实施例还公开了一种可扩展的安全气囊控制方法，可扩展的安全气囊控制方法包括：
采集车辆的加速度信息或压力信息；
根据所述加速度信息或压力信息以及车辆通讯信号输出控制信号和驱动信号；
将所述驱动信号输出并驱动点爆回路；
将所述控制信号输出至其他第二通讯接口。
可选的，根据控制电平以及所述车辆通讯信号状态区分主控制装置和从控制装置。
可选的，所述控制信号从所述主控制装置传输至所述从控制装置；所述从控制装置根据所述控制信号驱动所述点爆回路。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
本发明实施例配置至少一个传感器、传感器接口、微控制单元、第一通讯接口、第二通讯接口、编码接口、点爆驱动以及至少一个点爆回路，第一通讯接口实现整车网络与所述微控制单元之间的通信交互，点爆驱动接收所述微控制单元的控制信号驱动所述至少一个点爆回路；通过所述第二通讯接口输出所述微控制单元的控制信号，实现了可扩展的安全气囊控制装置之间的连接通信，满足了市场对于点爆回路配置需求，提高了可扩展的安全气囊控制装置在多种车型的复用性能；同时，也降低了对单个可扩展的安全气囊控制装置的硬件能力要求，降低了成本，提升了低点爆回路配置车型的经济性。
进一步，所述编码接口耦接所述车辆的控制电平，所述控制电平具备高低电平，根据所述编码接口的所述控制电平高低以及所述第一通讯接口的状态区分所述可扩展的安全气囊控制装置，提高了点爆回路映射的精确性。
附图说明
图1是现有技术安全气囊控制装置结构示意图；
图2是本发明实施例一种可扩展的安全气囊控制装置结构示意图；
图3是本发明实施例另一种可扩展的安全气囊控制装置结构示意图；
图4是本发明实施例一种从控制装置线路布置间距示意图；
图5是本发明实施例一种可扩展的安全气囊控制装置在车辆中的分布示意图；
图6是本发明实施例一种可扩展的安全气囊控制方法流程图。
具体实施方式
如背景技术中所述，在实际应用中，采用开发多款具备不同回路的安全气囊控制装置的方式，会需要额外的开发时间、产生额外的零部件开发验证费用以及额外的产品成本，增加了车辆安全气囊控制装置的成本；对于车型销量少且配置阶梯多的OEM，降低了安全气囊控制装置的经济性。
本发明实施例配置至少一个传感器、传感器接口、微控制单元、第一通讯接口、第二通讯接口、编码接口、点爆驱动以及至少一个点爆回路，第一通讯接口实现整车网络与所述微控制单元之间的通信交互，点爆驱动接收所述微控制单元的控制信号驱动所述至少一个点爆回路；通过所述第二通讯接口输出所述微控制单元的控制信号，实现了可扩展的安全气囊控制装置之间的连接通信，满足了市场对于点爆回路配置需求，提高了可扩展的安全气囊控制装置在多种车型的复用性能；同时，也降低了对单个可扩展的安全气囊控制装置的硬件能力要求，降低了成本，提升了低点爆回路配置车型的经济性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图2是本发明实施例一种可扩展的安全气囊控制装置结构示意图。
请参照图2，可扩展的安全气囊控制装置203包括：至少一个传感器103、传感器接口104、微控制单元105、第一通讯接口106、第二通讯接口201、编码接口202、点爆驱动107以及至少一个点爆回路108。
本实施例中，传感器接口104适于连接所述传感器103；微控制单元105耦接所述传感器接口104；第一通讯接口106耦接所述微控制单元105，适于将车辆通讯信号输入至所述微控制单元105；第二通讯接口201耦接所述微控制单元105，适于输出所述微控制单元105的控制信号；编码接口202适于耦接所述车辆的控制电平；点爆驱动107耦接所述微控制单元105；至少一个点爆回路108耦接所述点爆驱动。
具体实施中，所述整车网络101通过第一通讯接口106实现与车辆之间控制信号和通讯信号的传输。
具体实施中，传感器103适于采集车辆的碰撞信息，所述碰撞信息可以是车辆的压力信息，也可以是车辆的加速度信息。所述碰撞信息通过传感器接口104传输至微控制单元105。微控制单元105根据所述加速度信息或压力信息以及所述车辆通讯信号产生控制信号，并传输至所述点爆驱动107，点爆驱动107根据控制信号驱动至少一个点爆回路108。
本实施例中，第二通讯接口201可以输出所述微控制单元105的控制信号，还可以将其他所述第二通讯接口的所述控制信号输入至所述微控制单元105。
具体实施中，第二通讯接口201可以是Private CAN接口，也可以是Flexray接口、PSI5接口或者其它任意可实施的通信接口类型。
本实施例中，编码接口202适于耦接所述车辆的控制电平。所述控制电平具备高低电平；根据所述编码接口202的所述控制电平高低以及所述第一通讯接口106的状态区分所述可扩展的安全气囊控制装置。
具体实施中，所述第一通讯接口106接入所述车辆通讯信号且所述编码接口202无连接时，判断所述可扩展的安全气囊控制装置为主控制装置；所述第一通讯接口106无连接且所述编码接口202接入所述控制电平时，判断所述可扩展的安全气囊控制装置为从控制装置。所述主控制装置通过所述第二通讯接口201将所述控制信号输入至所述从控制装置的所述第二通讯接口201；所述从控制装置根据所述控制电平的高低进行编号。
本发明实施例通过所述第二通讯接口输出所述微控制单元的控制信号，实现了可扩展的安全气囊控制装置之间的连接通信，满足了市场对于点爆回路配置需求，提高了可扩展的安全气囊控制装置在多种车型的复用性能；同时，也降低了对单个可扩展的安全气囊控制装置的硬件能力要求，降低了成本，提升了低点爆回路配置车型的经济性。
图3是本发明实施例另一种可扩展的安全气囊控制装置结构示意图。
请参照图3，所述可扩展的安全气囊控制装置为可扩展的安全气囊控制装置203、可扩展的安全气囊控制装置301和可扩展的安全气囊控制装置302进行扩展后的安全气囊控制装置。
可以理解的是，所述可扩展的安全气囊控制装置可以单独实施，也可以将不同数量的可扩展的安全气囊控制装置进行扩展，形成具备更多点爆回路108后进行实施。如，当单个可扩展的安全气囊控制装置具备8个点爆回路108，则可以扩展为具备16个、24个等点爆回路108的安全气囊控制装置。
需要说明的是，单个可扩展的安全气囊控制装置具备的点爆回路108的数量可以根据实际应用环境做适应性的调整。
一并参照图2，第二通讯接口201用以进行多个可扩展的安全气囊控制装置之间的控制信号和通讯信号的传输。第二通讯接口201通过私有网络连接，进行协调通信工作。
继续参照图3，可扩展的安全气囊控制装置203为主控制装置，可扩展的安全气囊控制装置301和可扩展的安全气囊控制装置302为从控制装置。所述主控制装置203通过所述第二通讯接口201将所述控制信号输入至所述从控制装置301的所述第二通讯接口304以及从控制装置302的所述第二通讯接口305。
具体实施中，主控制装置203负责外围接口连接，包括传感器103、安全带开关输入以及指示灯驱动输出等；通过第一通讯接口106与整车网络101连接并进行信息交互；执行部分点爆回路108的点爆功能；编码接口202无连接，为悬空状态；通过第二通讯接口201与从控制装置301以及从控制装置302进行信息交互，包括读取从控制装置302的故障码(Diagnostic Trouble Code)、运行状态信息并对从控制装置进行配置和刷新。
本实施例中，主控制装置203编码接口202悬空是为了在整车点爆回路108配置需求较少的情况下，只需要一个主控制装置203就可满足要求，则节省了主控制装置203硬件编码接口202的线束费用。
具体实施中，从控制装置301的第二通讯接口304、从控制装置302的第二通讯接口305以及主控制装置203的第二通讯接口201连接至私有网络303，进行控制指令和通讯信息的交互；从控制装置301的第一通讯接口308、从控制装置302的第一通讯接口309无连接，为悬空状态；通过接收主控制装置203发出的点爆控制指令，执行对应映射回路的点爆；与主控制装置203进行信息交互，将DTC故障、运行状态信息传送至主控制装置203并接收主控制装置203的配置及刷新指令；且从控制装置301以及从控制装置302中原有的点爆算法及外围电路检测诊断功能将被禁止运行。
需要说明的是，上述实施例为具备两个从控制装置的可扩展的安全气囊控制装置，在实际应用中，用户可根据实际应用状况做适应性调整，本发明实施例对此不做限制。
本实施例中，所述从控制装置301以及从控制装置302根据编码接口306和编码接口307连接的控制电平的高低进行编号。
具体控制电平组合和从控制装置编号的对应关系可参考表1。
表1 为控制电平组合和从控制装置编号的对应关系示意图。
表1
请参照表1，编码接口306和编码接口307有3个pin针，3个pin针分别连接不同高低的控制电平，根据高低控制电平的组合，即1和0进行组合，共有000、001、010、011、100、101、110和111的8种组合，分别对应的从控制装置编号为S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7和S8，私有网络303可以区分23＝8个从控制装置。
需要说明的是，编码接口306和编码接口307有3个pin针仅为示例性，在实际应用中，可以是任意可实施的数量n，则私有网络303可以区分2n个从控制装置。
本实施例中，车辆待上电工作时，从控制装置301以及从控制装置302会将编码接口检测到的电平组合情况通过第二通讯接口304和第二通讯接口305发送至主控制装置203，主控制装置203再将这些编码数据通过第一通讯接口106发送给产线配置工具，产线配置工具会为每个编码数据查找已经定义好的点爆回路映射数据，并将这些点爆回路映射数据传送给主控制装置203和对应的从控制装置301以及从控制装置302，然后主控制装置203和从控制装置301以及从控制装置302会将正确的点爆回路映射数据进行锁定。
本实施例中，根据整车的回路配置需求，将第1～m个点爆回路映射至主控制装置203；将第(m+1)～2m点爆回路映射至从控制装置301，将第(2m+1)～3m点爆回路映射至从控制装置302。
具体实施中，为了防止从控制装置301以及从控制装置302之间的点爆回路映射错误，还需要考虑物理防错。由于从控制装置301的插件端口402以及从控制装置302的插件端口403完全一样，很容易出现线束连接错误导致点爆回路映射定义和实际点爆回路连接不匹配的问题。
为解决上述问题，可以将从控制装置301以及从控制装置302的编码接口306和编码接口307的线束和对应定义的点爆回路108的线束绑定布置在同一个线束端接插件接口中，这样就保证了从控制装置301以及从控制装置302的编号与映射点爆回路的唯一性。
图4是本发明实施例一种从控制装置线路布置间距示意图。
请参照图4，为解决上述问题，可以将从控制装置301以及从控制装置302在实际安装时保证一定的安全间距。从控制装置301的插件端口402和从控制装置302插件端口403之间实际距离为d0，则设计线束时预留一定的长度冗余量；插件端口402和点爆回路401的理想长度为d1，但考虑到实际走线时的长度冗余，实际的线束长度为d1+d2，其中，d2为线束的冗余长度，需要保证d2<d0，就能保证点爆回路映射不会被连接错误。
图5是本发明实施例一种可扩展的安全气囊控制装置在车辆中的分布示意图。
请参照图5，一并参照图3，主控制装置501布置在车辆中央位置处，从控制装置502、从控制装置503、从控制装置504和从控制装置505根据上述线路布置原则，环绕在主控制装置501的四周。
图6是本发明实施例一种可扩展的安全气囊控制方法流程图。
请参照图6，所述可扩展的安全气囊控制方法包括：步骤S601，采集车辆的加速度信息或压力信息。
步骤S602，根据所述加速度信息或压力信息以及车辆通讯信号输出控制信号和驱动信号。
步骤S603，将所述驱动信号输出并驱动点爆回路。
步骤S604，将所述控制信号输出至其他第二通讯接口。
本实施例中，所述可扩展的安全气囊控制方法根据控制电平以及所述车辆通讯信号状态区分主控制装置和从控制装置。
本实施例中，所述控制信号从所述主控制装置传输至所述从控制装置；所述从控制装置根据所述控制信号驱动所述点爆回路。
具体实施方式可参考前述相应实施例，此处不再赘述。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (6)

1.一种可扩展的安全气囊控制装置，其特征在于，包括：
至少一个传感器；
传感器接口，适于连接所述传感器；
微控制单元，耦接所述传感器接口；
第一通讯接口，耦接所述微控制单元，适于整车网络与所述微控制单元之间的通信交互；
第二通讯接口，耦接所述微控制单元，适于至少两个所述微控制单元之间的通信交互；
编码接口，适于耦接车辆的控制电平；
点爆驱动，耦接所述微控制单元；
至少一个点爆回路，耦接所述点爆驱动；
所述控制电平具备高低电平；根据所述编码接口的所述控制电平高低以及所述第一通讯接口的状态区分所述可扩展的安全气囊控制装置；所述第一通讯接口接入车辆通讯信号且所述编码接口无连接时，判断所述可扩展的安全气囊控制装置为主控制装置；所述第一通讯接口无连接且所述编码接口接入所述控制电平时，判断所述可扩展的安全气囊控制装置为从控制装置。
2.根据权利要求1所述的可扩展的安全气囊控制装置，其特征在于，所述传感器将所述车辆的加速度信息或压力信息通过所述传感器接口传输至所述微控制单元。
3.根据权利要求2所述的可扩展的安全气囊控制装置，其特征在于，所述微控制单元根据所述加速度信息或压力信息以及所述车辆通讯信号控制所述点爆驱动，驱动所述点爆回路。
4.根据权利要求1所述的可扩展的安全气囊控制装置，其特征在于，所述第二通讯接口适于输出所述微控制单元的控制信号，还将其他所述第二通讯接口的控制信号输入至所述微控制单元。
5.根据权利要求1所述的可扩展的安全气囊控制装置，其特征在于，所述主控制装置通过所述第二通讯接口将控制信号输入至所述从控制装置的所述第二通讯接口。
6.根据权利要求1所述的可扩展的安全气囊控制装置，其特征在于，所述从控制装置根据所述控制电平的高低进行编号。
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