CN109263591B - 一种车辆的乘员保护系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车辆的乘员保护系统及其方法，属于汽车技术领域。它解决了现有的保护设备不能完全有效地对乘员起到保护作用的问题。本车辆的乘员保护系统包括用于检测车辆碰撞数据信号的碰撞检测单元、控制单元以及用于释放放电电流来使人体肌肉收缩的电击单元，碰撞检测单元和电击单元均与控制单元连接，控制单元用于根据碰撞检测单元检测的碰撞数据信号判断依靠安全带和气囊无法起到安全保护时发出控制指令参数信号，电击单元用于根据接收的控制指令参数信号对乘员释放预设安全值的放电电流，并控制放电时间在预设时间值内。本发明还提出了一种车辆的乘员保护方法。本发明能够通过提高乘员自身抵抗能力来减少碰撞损伤。

Description

一种车辆的乘员保护系统及其方法
技术领域
本发明属于汽车技术领域，涉及一种车辆的乘员保护系统及其方法。
背景技术
随着汽车安全技术的提高，汽车座椅、安全带和安全气囊组合的被动安全保护装置已经在车辆上得到普及，但是在实际交通事故碰撞过程中，被动安全装置无法完全避免车内乘员损伤。目前也有依靠主动安全或一些主动提醒装置来避免碰撞的技术。
如中国专利文献公开的申请号为201710138499.6的一种乘员保护装置，包括设置在车辆中的座椅，该座椅包括座垫、椅背以及头枕，并且该座椅设置有安全气囊，该安全气囊至少膨胀且展开到乘坐的乘员的头部的前方和左右两侧；控制装置，在已经检测或预测到车辆的碰撞的情况下，该控制装置使得安全气囊膨胀且展开，并且在当已经检测或预测到碰撞时座椅朝向碰撞侧的相反侧的情况下，与座椅朝向碰撞侧的情况相比，该控制装置更加延迟了引起安全气囊膨胀且展开的时间。通过展开的覆盖整个头部的气囊减少乘员所受的损伤。
又如申请号为201810206044.8的一种新型主动式双预紧安全带系统，包括安全带、卷收器、直流电机、肩部导向环、腰部导向环及安全带卡扣；卷收器包括：第一织带卷轴及第二织带卷轴；第一织带卷轴上端同轴固设第一卷轴齿轮，第二织带卷轴上端同轴连接第二卷轴齿轮，第一卷轴齿轮与第二卷轴齿轮相互啮合，直流电机驱动第一卷轴齿轮转动。该发明通过提前将乘员固定在座椅上，减小乘员前倾位移，能够有效降低车内乘员在碰撞中的伤害。
但是上述方案主要都是通过安全带和气囊来进行乘员保护，不能安全有效地降低对乘员的损伤，因此，研究一种通过提高乘员自身抵抗能力，从而进一步提高乘员安全系数的乘员保护系统是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种车辆的乘员保护系统及其方法，该车辆的乘员保护系统及其方法所要解决的技术问题是：如何通过提高人体自身防护能力来减少碰撞损伤。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种车辆的乘员保护系统，包括用于检测车辆碰撞数据信号的碰撞检测单元，其特征在于，所述车辆的乘员保护系统还包括控制单元以及用于释放放电电流来使人体肌肉收缩的电击单元，所述碰撞检测单元和电击单元均与控制单元连接，所述控制单元用于根据碰撞检测单元检测的碰撞数据信号判断依靠安全带和气囊无法起到安全保护时发出控制指令参数信号，所述电击单元用于根据接收的控制指令参数信号对乘员释放预设安全值的放电电流，并控制放电时间在预设时间值内。
本车辆的乘员保护系统的原理为：在车辆发生碰撞事故时，碰撞检测单元对车辆的碰撞数据信号进行检测并输送给控制单元，控制单元对碰撞检测单元检测的碰撞数据信号进行分析判断，在判断车辆依靠安全带和气囊已经难以确保乘员的安全，则发出控制指令参数信号给电击单元，电击单元在接收到控制指令参数信号后，对座椅上的乘员释放高压低频弱电流，使人体肌肉产生剧烈收缩，当外界的力量击打内器官部位时，肌肉的收缩有效减轻了外界力量对内脏器官的震荡，即使在无意识的情况下受到外力的撞击，肌肉也能反射性的收缩保护内脏器官；由于肌肉大部分都是附着在骨骼之上，肌肉的收缩还能够更好的保护骨骼不受外力损伤，减少人员受伤的严重程度，而且加上姿势反射，肌肉的收缩还能有效的减轻发生交通事故后驾乘人员身体发生倾斜幅度过大等现象，从而避免意外损伤。另外本车辆的乘员保护系统是将释放的放电电流大小控制在预设安全值内，并控制其放电时间在预设时间值内，在使乘员肌肉收缩，提高人体自身防护能力，减少乘员损伤，达到保护乘员的作用的同时，不会使人员因为电击而发生晕厥及有害的电生理学效应的效果，也不会影响车辆驾驶员采取进一步紧急保护措施。
在上述的车辆的乘员保护系统中，所述电击单元包括电源电路、电流输出电路和设置在座椅上的放电端子，所述电源电路和放电端子均与电流输出电路连接，所述电流输出电路与所述控制单元连接。座椅上设置放电端子，在检测到出现交通事故时，电流输出电路根据控制单元输出的控制指令参数信号，将电源电路的电能转换生成电流，并将生成的电流输出至放电端子放电，释放电流使人体肌肉产生剧烈收缩，从而提高人体自身防护能力，减少乘员损伤，达到保护乘员的作用。
在上述的车辆的乘员保护系统中，所述放电端子设置在座椅靠背的腰托位置和座椅靠背的肩带位置。放电端子的设置位置，即能确保达到刺激乘员肌肉收缩，提高人体自身防护能力，又能保证乘员的身体不会因电击的缘故而造成损伤，安全性更好。
在上述的车辆的乘员保护系统中，所述电流输出电路包括开关模块和调流模块，所述开关模块、调流模块和电源电路串联成回路，所述调流模块与所述放电端子连接，所述开关模块和调流模块均与所述控制单元连接。在检测到出现交通事故时，控制开关模块接通，调流模块将电源电路输出的电能进行调流处理，并根据控制单元输出的控制指令参数信号，将调流后生成的电流输出到放电端子放电，使人体接触后产生人体肌肉收缩，提高对人体器官和骨骼的保护能力，降低乘员损伤。
在上述的车辆的乘员保护系统中，所述控制单元还连接有用于采集乘员体重信息的压力传感器，所述压力传感器设置在座椅的下方，所述控制单元内预先存储有多个与乘员体重对应的控制指令参数，所述电击单元用于根据控制单元输出的与乘员体重对应的控制指令参数信号，释放与乘员体重对应的预设安全值的放电电流，并控制放电时间在对应的预设时间值内。不同体重的乘员，释放不同放电时间和不同电流值的放电电流，能够在起到提高人体自身防护能力的同时，保证乘员不会因为电击而造成损伤，安全性更好。
在上述的车辆的乘员保护系统中，所述碰撞检测单元包括分别与所述控制单元连接的碰撞加速度传感器、碰撞力传感器和碰撞角速度传感器。
在上述的车辆的乘员保护系统中，所述控制单元包括信息输入模块，用于接收碰撞检测单元输送的碰撞数据信号和压力传感器输送的乘员体重信号；
存储模块，用于存储多个碰撞阈值和多个控制指令参数信号；
信息比对模块，用于将采集的碰撞数据信号和预设的碰撞阈值进行比对，获取碰撞危险系数，在通过安全带和气囊能够确保乘员安全时输出为一级碰撞危险系数，在通过安全带和气囊无法确保乘员安全时输出为二级碰撞危险系数；
控制模块，用于在接收到信息比对模块输出的为二级碰撞危险系数时，结合压力传感器所采集的乘员体重信息输出对应的控制指令参数信号；所述信息输入模块、存储模块和信息比对模块均与所述控制模块连接，所述信息输入模块和存储模块均与所述信息比对模块连接。预先存储多个碰撞阈值和多个控制指令参数信号，能够根据车辆的碰撞情况做出相应的控制策略，对乘员实现更有效地保护。
一种车辆的乘员保护方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在车辆发生碰撞时，通过碰撞检测单元检测车辆的碰撞数据信号；
将采集的碰撞数据信号和预设的碰撞阈值进行比对，根据比对结果判定车辆依靠安全带和气囊无法起到安全保护时发出控制指令参数信号，控制设置在座椅内的电击单元释放预设安全值的放电电流，并控制放电时间在预设时间值内。
本车辆的乘员保护方法的原理为：在发生交通事故碰撞时，在判定车辆的碰撞为一级碰撞危险系数时，仅仅控制车辆的安全带和气囊对乘员进行保护，在判定车辆的碰撞为二级碰撞危险系数时，即通过依靠安全带和气囊已经难以确保乘员安全时，安装在座椅内部的电击单元释放放电电流，控制放电时间在预设时间值内，控制电流大小在预设安全值内，使人体在接触该放电电流时，人体产生不由自主地肌肉收缩，但是因为将释放的放电电流大小控制在预设安全值内，并控制其放电时间在预设时间值内，乘员不会因为电击而发生晕厥及受到有害的电生理学效应的伤害，在发生严重交通事故时，通过电击使人体肌肉收缩能够提高内脏器官对外界力量的抗震荡能力，提高骨骼的抗损伤能力，还能有效的减轻发生交通事故后乘员身体发生倾斜幅度过大等现象，通过精准的电击控制，有效提高了人体自身防护能力，能够在发生交通事故时，减少乘员损伤程度，达到保护乘员的作用。
在上述的车辆的乘员保护方法中，通过控制单元对碰撞检测单元检测的碰撞数据信号进行碰撞危险系数判定，所述控制单元内预先存储预设的碰撞阈值，所述预设的碰撞阈值包括第一碰撞阈值和第二碰撞阈值，在检测的碰撞数据信号超过第一碰撞阈值时，判定为一级碰撞危险系数，控制车辆安全带预紧和控制车辆气囊打开；在检测的碰撞数据信号超过第二碰撞阈值时，判定为二级碰撞危险系数，控制设置在座椅内的电击单元释放预设安全值的放电电流，并控制放电时间在预设时间值内；所述第二碰撞阈值大于所述第一碰撞阈值。对碰撞危险系数的判定，能够根据车辆的碰撞情况做出相应的控制策略，对乘员实现更有效地保护。
在上述的车辆的乘员保护方法中，在判定车辆的碰撞危险系数为二级碰撞危险系数时，还通过压力传感器(4)对座椅上的乘员的体重信息进行检测，并根据乘员的体重信息控制电击单元(3)释放与乘员体重对应的预设安全值的放电电流，并控制放电时间在对应的预设时间值内。还对乘员的体重信息进行检测，能够根据不同体重的乘员，释放不同放电时间和不同电流值的放电电流，能够在起到提高人体自身防护能力的同时，保证乘员不会因为电击而造成损伤，安全性更好。
在上述的车辆的乘员保护方法中，所述预设安全值为2mA-9mA，所述预设时间值为60ms-100ms。
与现有技术相比，本车辆的乘员保护系统及其方法具有以下优点：
1、本发明在判断依靠安全带和气囊已经难以确保乘员安全的时候，控制电击单元发出精准的高压低频弱电流，使人体不由自主地产生肌肉收缩，从而提高人体自身防护能力，减少乘员损伤，达到保护乘员的作用。
2、本发明适用于车辆座椅上各种体型的乘员，只要身体部位与座椅放电端子有接触，且电流有较好的穿透空气的能力，即使隔着衣物或有间隙，都能实现肌肉收缩。
3、本发明实现精准的电流控制，严格的控制放电时间，既不会对乘员造成损伤，也不会影响车辆驾驶员采取下一步紧急保护措施。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的控制流程图。
图中，1、碰撞检测单元；11、碰撞加速度传感器；12、碰撞力传感器；13、碰撞角速度传感器；2、控制单元；21、信息输入模块；22、存储模块；23、信息比对模块；24、控制模块；3、电击单元；31、电源电路；32、电流输出电路；32a、开关模块；32b、调流模块；33、放电端子；4、压力传感器。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，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，本车辆的乘员保护系统包括用于检测车辆碰撞数据信号的碰撞检测单元1、控制单元2以及用于释放放电电流来使人体肌肉收缩的电击单元3，碰撞检测单元1和电击单元3均与控制单元2连接，控制单元2用于根据碰撞检测单元1检测的碰撞数据信号判断依靠安全带和气囊无法起到安全保护时发出控制指令参数信号，电击单元3用于根据接收的控制指令参数信号对乘员释放预设安全值的放电电流，并控制放电时间在预设时间值内。
作为优选方案，电击单元3包括电源电路31、电流输出电路32和设置在座椅上的放电端子33，电源电路31和放电端子33均与电流输出电路32连接，电流输出电路32与控制单元2连接。座椅上设置放电端子33，在检测到出现交通事故时，电流输出电路32根据控制单元2输出的控制指令参数信号，将电源电路31的电能转换生成电流，并将生成的电流输出至放电端子33放电，释放电流使人体肌肉产生剧烈收缩，从而提高人体自身防护能力，减少乘员损伤，达到保护乘员的作用。
作为优选方案，放电端子33设置在座椅靠背的腰托位置和座椅靠背的肩带位置。将放电端子33设置在座椅靠背的腰托位置和座椅靠背的肩带位置具有以下好处：第一，腰托和肩带的位置是与人体最直接接触的位置，不会因为驾驶员调整座椅而减少接触面积；第二，根据人体的生物特征，综合安全因素考虑腰托和肩带位置距离人体重要脏器较远，距离人体腰部和胸部肌群会近一些，安全性更高。
作为优选方案，电流输出电路32包括开关模块32a和调流模块32b，开关模块32a、调流模块32b和电源电路31串联成回路，调流模块32b与放电端子33连接，开关模块32a和调流模块32b均与控制单元2连接。在检测到出现交通事故时，控制开关模块32a接通，调流模块32b将电源电路31输出的电能进行调流处理，并根据控制单元2输出的控制指令参数信号，将调流后生成的电流输出到放电端子33放电，使人体接触后产生人体肌肉收缩，提高对人体器官和骨骼的保护能力，降低乘员损伤。作为优选，开关模块32a采用继电器、MOS管或者三极管；调流模块32b包括变阻器。
作为另一种优选方案，调流模块32b包括多个串联连接的电阻，每两个电阻之间连接有三极管，三极管的基极与控制单元2连接，三极管的发射极接地，三极管的集电极连接在两个电阻串联线路之间。
作为优选方案，控制单元2还连接有用于采集乘员体重信息的压力传感器4，压力传感器4设置在座椅的下方，控制单元2内预先存储有多个与乘员体重对应的控制指令参数，电击单元3用于根据控制单元2输出的与乘员体重对应的控制指令参数信号，释放与乘员体重对应的预设安全值的放电电流，并控制放电时间在对应的预设时间值内。不同体重的乘员，释放不同放电时间和不同电流值的放电电流，能够在起到提高人体自身防护能力的同时，保证乘员不会因为电击而造成损伤，安全性更好。
作为优选方案，碰撞检测单元1包括分别与控制单元2连接的碰撞加速度传感器11、碰撞力传感器12和碰撞角速度传感器13。碰撞加速度传感器11、碰撞力传感器12和碰撞角速度传感器13分别安装在车辆前部中央位置，如前围板内、进气格栅等，或者还可以安装在左右车门处和后围板处。
作为优选方案，控制单元2包括信息输入模块21，用于接收碰撞检测单元1输送的碰撞数据信号和压力传感器4输送的乘员体重信号；
存储模块22，用于存储多个碰撞阈值和多个控制指令参数信号；
信息比对模块23，用于将采集的碰撞数据信号和预设的碰撞阈值进行比对，获取碰撞危险系数，在通过安全带和气囊能够确保乘员安全时输出为一级碰撞危险系数，在通过安全带和气囊无法确保乘员安全时输出为二级碰撞危险系数；
控制模块24，用于在接收到信息比对模块23输出的为二级碰撞危险系数时，结合压力传感器4所采集的乘员体重信息输出对应的控制指令参数信号；信息输入模块21、存储模块22和信息比对模块23均与控制模块24连接，信息输入模块21和存储模块22均与信息比对模块23连接。预先存储多个碰撞阈值和多个控制指令参数信号，能够根据车辆的碰撞情况做出相应的控制策略，对乘员实现更有效地保护。
作为优选，控制单元2采用安全气囊控制器ACU。
如图2所示，本车辆的乘员保护方法包括以下步骤：
在车辆发生碰撞时，通过碰撞检测单元1检测车辆的碰撞数据信号；
将采集的碰撞数据信号和预设的碰撞阈值进行比对，根据比对结果判定车辆依靠安全带和气囊无法起到安全保护时发出控制指令参数信号，控制设置在座椅内的电击单元3释放预设安全值的放电电流，并控制放电时间在预设时间值内。
作为优选方案，通过控制单元2对碰撞检测单元1检测的碰撞数据信号进行碰撞危险系数判定，控制单元2内预先存储预设的碰撞阈值，预设的碰撞阈值包括第一碰撞阈值和第二碰撞阈值，在检测的碰撞数据信号超过第一碰撞阈值时，判定为一级碰撞危险系数，控制车辆安全带预紧和控制车辆气囊打开；在检测的碰撞数据信号超过第二碰撞阈值时，判定为二级碰撞危险系数，控制设置在座椅内的电击单元3释放预设安全值的放电电流，并控制放电时间在预设时间值内；第二碰撞阈值大于所述第一碰撞阈值。对碰撞危险系数的判定，能够根据车辆的碰撞情况做出相应的控制策略，对乘员实现更有效地保护。
作为优选方案，在判定车辆的碰撞危险系数为二级碰撞危险系数时，还通过压力传感器4对座椅上的乘员的体重信息进行检测，并根据乘员的体重信息控制电击单元3释放与乘员体重对应的预设安全值的放电电流，并控制放电时间在对应的预设时间值内。还对乘员的体重信息进行检测，能够根据不同体重的乘员，释放不同放电时间和不同电流值的放电电流，能够在起到提高人体自身防护能力的同时，保证乘员不会因为电击而造成损伤，安全性更好。
作为优选方案，预设安全值为2mA-9mA，预设时间值为60ms-100ms。
本发明中通过电击来提高人体瞬间的抗冲击损伤能力，其中，主要通过精准控制电击单元3放出高压低频电流，来刺激中枢神经系统，中枢神经会对肌肉活动有协调和控制能力，最终会影响肌肉收缩的力量。肌肉收缩力量变大会对人体保护作用有以下几个方面：
第一，保护内脏器官
身体的很多器官外面都有厚厚的“肌肉铠甲”保护，当外界的力量击打内脏器官部位时，肌肉会收缩有效减轻外界力量对内脏器官的震荡；即使在无意识的情况下受到外力的撞击，肌肉也能反射性的收缩保护内脏器官。
第二，增强(保护)骨骼
肌肉收缩力量变大可以更好的保护骨骼不受外力损伤，因为肌肉大部分都是附着在骨骼之上，减少人员受伤的严重程度。
第三，增强稳定性
由于各部位肌肉力量的增强，再加上姿势反射，能有效的避免身体倾倒等现象，防止意外损伤。比如在公交车上瞬间启动或者制动的时候，脚部会首先启动或者停下，然而身体却不能及时启动或停止，根据惯性身体会相互或者向前倾倒，如果核心部位和腿部力量较强能在公交车瞬间启动或者制动的时候紧张，使身体维持和脚部以同样的速度开始运动或停止，防止倾倒，从而避免意外损伤等。
本发明的工作原理为：在车辆发生碰撞时，碰撞检测单元1中的碰撞加速度传感器11检测车辆碰撞前后的加速度数据信号，碰撞力传感器12检测车辆碰撞前后的接触力数据信号，碰撞角速度传感器13检测车辆碰撞前后的角速度数据信号，并将检测到的上述信号输入到控制单元2中，控制单元2对上述信号进行分析判断，将分析处理后的碰撞强度数据信号与控制单元2内预先存储的碰撞阈值进行对比，其中碰撞阈值包括第一碰撞阈值和第二碰撞阈值，在碰撞强度数据信号大于第一碰撞阈值时，判定车辆的碰撞等级为一级碰撞危险系数，控制单元2输出控制指令信号，控制安全带和气囊进行相应的安全保护操作，其中安全带进行预紧，将乘员固定在座椅上，避免人体向前冲造成的伤害，气囊打开，保护乘员的头部、腿部以及其他部位与方向盘等车内设备发生碰撞，造成损失的情况；在碰撞强度数据信号大于第二碰撞阈值时，判定车辆的碰撞等级为二级碰撞危险系数，其表示通过依靠安全带和气囊已经难以确保乘员安全，控制单元2在控制安全带和气囊进行相应的安全保护操作的同时，发出相应地控制指令信号给电击单元3，其中，控制单元2还接收由压力传感器4输送的乘员体重信息，结合乘员的体重信息发送相应地指令信号给电击单元3，通过结合乘员体重来对放电电流进行精准控制，如乘员体重为40kg以下时，脉冲频率控制在60Hz，放电时持续时间在60ms-70ms范围内可调，优选为60ms，输出电流在2mA-5mA范围内可调，优选为4mA；乘员体重为40kg-60kg时，脉冲频率控制在60Hz，放电时持续时间在70ms-90ms范围内可调，优选为80ms，输出电流在5mA-7mA范围内可调，优选为6mA；乘员体重为60kg以上时，脉冲频率控制在60Hz，放电时持续时间在90ms-100ms范围内可调，优选为100ms，输出电流在7mA-9mA范围内可调，优选为8mA；控制单元2根据上述标准发出对应的控制指令参数信号，如检测的乘员体重为50kg时，电击单元3根据接收的控制指令参数信号释放6mA的放电电流，并控制放电持续时间在80ms，通过放电端子33与座椅上的乘员接触，使人体的手臂及身体其他部位的肌肉收缩，特别是腰部、胸部和肩颈部的肌肉，通过精确的电流控制，不仅不发生晕厥，还可以使身体脱离电源，提高人体瞬间的抗冲击损伤能力，减少乘员损伤，达到保护乘员的作用。
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。

Claims (10)

1.一种车辆的乘员保护系统，包括用于检测车辆碰撞数据信号的碰撞检测单元(1)，其特征在于，所述车辆的乘员保护系统还包括控制单元(2)以及用于释放放电电流来使人体肌肉收缩的电击单元(3)，所述碰撞检测单元(1)和电击单元(3)均与控制单元(2)连接，所述控制单元(2)用于根据碰撞检测单元(1)检测的碰撞数据信号判断依靠安全带和气囊无法起到安全保护时发出控制指令参数信号，所述电击单元(3)用于根据接收的控制指令参数信号对乘员释放预设安全值的放电电流，并控制放电时间在预设时间值内。
2.根据权利要求1所述的车辆的乘员保护系统，其特征在于，所述电击单元(3)包括电源电路(31)、电流输出电路(32)和设置在座椅上的放电端子(33)，所述电源电路(31)和放电端子(33)均与电流输出电路(32)连接，所述电流输出电路(32)与所述控制单元(2)连接。
3.根据权利要求2所述的车辆的乘员保护系统，其特征在于，所述放电端子(33)设置在座椅靠背的腰托位置和座椅靠背的肩带位置。
4.根据权利要求2所述的车辆的乘员保护系统，其特征在于，所述电流输出电路(32)包括开关模块(32a)和调流模块(32b)，所述开关模块(32a)、调流模块(32b)和电源电路(31)串联成回路，所述调流模块(32b)与所述放电端子(33)连接，所述开关模块(32a)和调流模块(32b)均与所述控制单元(2)连接。
5.根据权利要求1至4任一项所述的车辆的乘员保护系统，其特征在于，所述控制单元(2)还连接有用于采集乘员体重信息的压力传感器(4)，所述压力传感器(4)设置在座椅的下方，所述控制单元(2)内预先存储有多个与乘员体重对应的控制指令参数，所述电击单元(3)用于根据控制单元(2)输出的与乘员体重对应的控制指令参数信号，释放与乘员体重对应的预设安全值的放电电流，并控制放电时间在对应的预设时间值内。
6.根据权利要求1至4任一项所述的车辆的乘员保护系统，其特征在于，所述碰撞检测单元(1)包括分别与所述控制单元(2)连接的碰撞加速度传感器(11)、碰撞力传感器(12)和碰撞角速度传感器(13)。
7.根据权利要求5所述的车辆的乘员保护系统，其特征在于，所述控制单元(2)包括信息输入模块(21)，用于接收碰撞检测单元(1)输送的碰撞数据信号和压力传感器(4)输送的乘员体重信号；
存储模块(22)，用于存储多个碰撞阈值和多个控制指令参数信号；
信息比对模块(23)，用于将采集的碰撞数据信号和预设的碰撞阈值进行比对，获取碰撞危险系数，在通过安全带和气囊能够确保乘员安全时输出为一级碰撞危险系数，在通过安全带和气囊无法确保乘员安全时输出为二级碰撞危险系数；
控制模块(24)，用于在接收到信息比对模块(23)输出的为二级碰撞危险系数时，结合压力传感器(4)所采集的乘员体重信息输出对应的控制指令参数信号；所述信息输入模块(21)、存储模块(22)和信息比对模块(23)均与所述控制模块(24)连接，所述信息输入模块(21)和存储模块(22)均与所述信息比对模块(23)连接。
8.一种车辆的乘员保护方法，包括：
在车辆发生碰撞时，通过碰撞检测单元(1)检测车辆的碰撞数据信号；
其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
将采集的碰撞数据信号和预设的碰撞阈值进行比对，根据比对结果判定车辆依靠安全带和气囊无法起到安全保护时发出控制指令参数信号，控制设置在座椅内的电击单元(3)释放预设安全值的放电电流，并控制放电时间在预设时间值内。
9.根据权利要求8所述的车辆的乘员保护方法，其特征在于，通过控制单元(2)对碰撞检测单元(1)检测的碰撞数据信号进行碰撞危险系数判定，所述控制单元(2)内预先存储预设的碰撞阈值，所述预设的碰撞阈值包括第一碰撞阈值和第二碰撞阈值，在检测的碰撞数据信号超过第一碰撞阈值时，判定为一级碰撞危险系数，控制车辆安全带预紧和控制车辆气囊打开；在检测的碰撞数据信号超过第二碰撞阈值时，判定为二级碰撞危险系数，控制设置在座椅内的电击单元(3)释放预设安全值的放电电流，并控制放电时间在预设时间值内；所述第二碰撞阈值大于所述第一碰撞阈值。
10.根据权利要求9所述的车辆的乘员保护方法，其特征在于，在判定车辆的碰撞危险系数为二级碰撞危险系数时，还通过压力传感器(4)对座椅上的乘员的体重信息进行检测，并根据乘员的体重信息控制电击单元(3)释放与乘员体重对应的预设安全值的放电电流，并控制放电时间在对应的预设时间值内。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114954335B (zh) * 2022-05-31 2023-08-22 东风汽车集团股份有限公司 一种自适应策略下的车辆儿童安全保护方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6120460A (en) * 1996-09-04 2000-09-19 Abreu; Marcio Marc Method and apparatus for signal acquisition, processing and transmission for evaluation of bodily functions
JP4161482B2 (ja) * 1999-10-07 2008-10-08 タカタ株式会社 乗員保護装置
JP4891306B2 (ja) * 2008-11-27 2012-03-07 トヨタ自動車株式会社 乗員保護装置
JP5691407B2 (ja) * 2010-11-01 2015-04-01 日産自動車株式会社 乗員保護装置と乗員保護方法
JP5772712B2 (ja) * 2012-05-14 2015-09-02 株式会社デンソー 車両装置
JP2015182584A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 カルソニックカンセイ株式会社 乗員保護制御装置
CN104401285B (zh) * 2014-11-21 2017-02-22 中国汽车技术研究中心 一种自动适应车内乘员类型的约束系统控制方法
CN105691340A (zh) * 2014-11-28 2016-06-22 西安众智惠泽光电科技有限公司 一种多功能智能汽车防撞装置
US9682662B2 (en) * 2015-11-19 2017-06-20 Ford Global Technologies, Llc Vehicle seat back including a pyrotechnic fastener
CN106503304B (zh) * 2016-09-30 2019-07-05 湖南大学 一种在有限元人体模型中实现肌肉主动力的模拟方法及控制模型
CN107085937B (zh) * 2017-06-01 2020-05-05 鄂尔多斯市普渡科技有限公司 一种基于无人驾驶出租车乘客危急情况的应对系统的应对方法
CN207764952U (zh) * 2017-11-18 2018-08-24 西安航空学院 一种疲劳驾驶提醒装置
CN108482296B (zh) * 2018-02-23 2020-08-07 盐城师范学院 一种汽车安全气囊故障分级预警系统及预警方法

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