CN111547002A - 一种汽车安全气囊点爆的判断系统及方法 - Google Patents

一种汽车安全气囊点爆的判断系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车安全气囊点爆的判断系统，包括ECU、车速测量装置以及加速度测量装置；所述加速度测量装置设于驾驶座位，用于计算驾驶员相对于车的加速度，并将加速度传输至所述ECU；所述ECU用于将所述加速度与ECU中预设的点爆加速度进行比较，用于将所述车速与ECU中预设的点爆车速进行比较，用于点爆汽车安全气囊，其中，当所述加速度大于所述点爆加速度且所述车速大于所述点爆车速时，则点爆汽车安全气囊，否则不点爆汽车安全气囊。实施本发明，能够通过驾驶员相对于车的加速度并结合实施车速判断事故的严重程度，合理地点爆气囊，在保护驾驶员的安全前提下，还能避免气囊的错误点爆所造成的浪费和隐患。

Description

一种汽车安全气囊点爆的判断系统及方法
技术领域
本发明涉及汽车安全领域，尤其涉及一种汽车安全气囊点爆的判断系统及方法。
背景技术
现有汽车气囊点爆装置，主要是通过安装在前纵梁附近的加速度计来实现的，当发生正面碰撞时，加速度计采集到加速度信号，输入到ECU，如果加速度超过阀门值，ECU将点爆气囊，否则，不点爆。然而汽车气囊点爆装置，经常会出现该爆不爆的事故，造成车内乘员受伤，甚至危及生命。比如，碰撞不到安装在前纵梁附近的加速度计，采集的信号达不到阀门值，ECU将不点爆气囊，其实此时的碰撞事故已非常严重了，例如高速前柱碰、高速钻进卡车等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种汽车安全气囊点爆的判断系统及方法，能够避免该爆不爆的事故，及时保护乘员的生命安全。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种汽车安全气囊点爆的判断系统，包括ECU、车速测量装置以及加速度测量装置，所述车速测量装置、加速度测量装置均与所述ECU连接；所述车速测量装置用于测量车的车速，并将车速传输至所述ECU；所述加速度测量装置设于驾驶座位，用于计算驾驶员相对于车的加速度，并将加速度传输至所述ECU；所述ECU用于将所述加速度与 ECU中预设的点爆加速度进行比较，用于将所述车速与ECU中预设的点爆车速进行比较，用于点爆汽车安全气囊，其中，当所述加速度大于所述点爆加速度且所述车速大于所述点爆车速时，则点爆汽车安全气囊，否则不点爆汽车安全气囊。
优选地，所述加速度测量装置包括测距模块和计算模块，所述测距模块与计算模块连接，所述计算模块与所述ECU连接；所述测距模块用于测量驾驶员到驾驶座位的距离；所述计算模块用于根据所述距离构建距离模型，用于通过所述距离模型计算驾驶员相对于车的速度，用于根据所述速度构建速度模型，用于通过所述速度模型计算驾驶员相对于车的加速度，用于将所述加速度传输至所述ECU。
优选地，所述测距模块包括第一测距仪和第二测距仪，所述第一测距仪和第二测距仪均与计算模块连接；所述第一测距仪用于测量驾驶员到驾驶座位的第一距离，所述计算模块用于根据所述第一距离构建第一距离模型，用于通过所述第一距离模型计算驾驶员相对于车的第一速度，用于根据所述第一速度构建第一速度模型，用于通过所述第一速度模型计算驾驶员相对于车的第一加速度；所述第二测距仪用于测量驾驶员到驾驶座位的第二距离，所述计算模块用于根据所述第二距离构建第二距离模型，用于通过所述第二距离模型计算驾驶员相对于车的第二速度，用于根据所述第二速度构建第二速度模型，用于通过所述第二速度模型计算驾驶员相对于车的第二加速度；所述计算模块取所述第一加速度和第二加速度的平均值作为最终的驾驶员相对于车的加速度。
优选地，所述第二测距仪与第一测距仪之间的距离为10～30cm。
优选地，所述第一测距仪为激光测距仪。
优选地，所述第二测距仪为激光测距仪。
优选地，所述车速测量装置为卫星导航测速模块。
本发明还提供了一种汽车安全气囊点爆的判断方法，包括：获取车的车速以及驾驶员相对于车的加速度；将所述加速度与预设的点爆加速度进行比较，将所述车速与预设的点爆车速进行比较；当所述加速度大于所述点爆加速度且所述车速大于所述点爆车速时，则点爆汽车安全气囊，否则不点爆汽车安全气囊。
优选地，所述获取驾驶员相对于车的加速度步骤包括：通过设于驾驶座位的第一测距仪和第二测距仪测得驾驶员到驾驶座位的第一距离和第二距离；根据所述第一距离构建第一距离模型，根据所述第二距离构建第二距离模型；通过所述第一距离模型和第二距离模型分别求得驾驶员相对于车的第一速度和第二速度；根据所述第一速度构建第一速度模型，根据所述第二速度构建第二速度模型；通过所述第一速度模型和第二速度模型分别求得驾驶员相对于车的第一加速度和第二加速度；取所述第一加速度和第二加速度的平均值作为最终的驾驶员相对于车的加速度。
优选地，当通过所述第一距离模型和第二距离模型分别求得驾驶员相对于车的第一速度和第二速度均为负值时，不点爆汽车安全气囊。
实施本发明的有益效果在于：
本发明提供了一种汽车安全气囊点爆的判断系统及方法，通过所述车速测量装置测量车的车速，通过所述加速度测量装置计算驾驶员相对于车的加速度；所述ECU将所述加速度与ECU中预设的点爆加速度进行比较，将所述车速与ECU中预设的点爆车速进行比较。当所述加速度大于所述点爆加速度且所述车速大于所述点爆车速时，说明碰撞剧烈，已达到点爆条件，此时ECU 点爆气囊；当所述加速度大于所述点爆加速度且所述车速不大于所述点爆车速时说明为低速碰撞，此时ECU不点爆气囊；当所述加速度不大于所述点爆加速度且所述车速大于所述点爆车速时，说明乘员损伤不大，此时ECU不点爆气囊；当所述加速度不大于所述点爆加速度且所述车速不大于所述点爆车速时，说明为低速碰撞，此时ECU不点爆气囊。实施本发明，能够通过驾驶员相对于车的加速度并结合实施车速判断事故的严重程度，合理地点爆气囊，在保护驾驶员的安全前提下，还能避免气囊的错误点爆所造成的浪费和隐患。
附图说明
图1是本发明提供的汽车安全气囊点爆的判断系统示意图；
图2是本发明提供的测距模块安装示意图；
图3是本发明提供的汽车安全气囊点爆的判断方法流程图；
图4是本发明提供的加速度测量方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
如图1所示，本发明提供了一种汽车安全气囊点爆的判断系统，包括ECU1、车速测量装置2以及加速度测量装置3，所述车速测量装置2、加速度测量装置3均与所述ECU1连接；所述车速测量装置2用于测量车的车速，并将车速传输至所述ECU1；所述加速度测量装置3设于驾驶座位，用于计算驾驶员相对于车的加速度，并将加速度传输至所述ECU1；所述ECU1用于将所述加速度与ECU1中预设的点爆加速度进行比较，用于将所述车速与ECU1中预设的点爆车速进行比较，用于点爆汽车安全气囊，其中，当所述加速度大于所述点爆加速度且所述车速大于所述点爆车速时，则点爆汽车安全气囊，否则不点爆汽车安全气囊。
本发明通过所述车速测量装置2测量车的车速，通过所述加速度测量装置 3计算驾驶员相对于车的加速度；所述ECU1将所述加速度与ECU1中预设的点爆加速度进行比较，将所述车速与ECU1中预设的点爆车速进行比较。当所述加速度大于所述点爆加速度且所述车速大于所述点爆车速时，说明碰撞剧烈，已达到点爆条件，此时ECU1点爆气囊；当所述加速度大于所述点爆加速度且所述车速不大于所述点爆车速时说明为低速碰撞，此时ECU1不点爆气囊；当所述加速度不大于所述点爆加速度且所述车速大于所述点爆车速时，说明乘员损伤不大，此时ECU1不点爆气囊；当所述加速度不大于所述点爆加速度且所述车速不大于所述点爆车速时，说明为低速碰撞，此时ECU1不点爆气囊。实施本发明，能够通过驾驶员相对于车的加速度并结合实施车速判断事故的严重程度，合理地点爆气囊，在保护驾驶员的安全前提下，还能避免气囊的错误点爆所造成的浪费和隐患。
优选地，所述加速度测量装置3包括测距模块4和计算模块5，所述测距模块4与计算模块5连接，所述计算模块3与所述ECU1连接；所述测距模块 4用于测量驾驶员到驾驶座位的距离；所述计算模块5用于根据所述距离构建距离模型，用于通过所述距离模型计算驾驶员相对于车的速度，用于根据所述速度构建速度模型，用于通过所述速度模型计算驾驶员相对于车的加速度，用于将所述加速度传输至所述ECU1。需要说明的是，所述计算模块为单片机。单片机集成了运算器、计时器、控制器、存储器及输入输出器等诸多部件，实现对信号的处理、数据存储等诸多功能。在本发明中，单片机单位时间内接收到测距模块所测的距离值，可通过计时器和运算器计算出单位时间内驾驶员相对驾驶座位的距离变化值(即驾驶员相对于车的速度)，进一步计算出单位时间内驾驶员相对驾驶座位的速度变化值(即驾驶员相对于车的加速度)，优选地，上述单片机可以采用的型号包括但不限于AT89C51。
具体地，本发明采用的距离模型为距离时间曲线图，通过对距离时间曲线图求导得出速度与时间的关系，进而构建速度时间曲线获得速度模型，再对速度时间曲线进行求导，获得实时加速度。
进一步地，如图2所示，所述测距模块4包括第一测距仪401和第二测距仪402，所述第一测距仪401和第二测距仪402均与计算模块5连接；所述第一测距仪401用于测量驾驶员到驾驶座位的第一距离，所述计算模块5用于根据所述第一距离构建第一距离模型，用于通过所述第一距离模型计算驾驶员相对于车的第一速度，用于根据所述第一速度构建第一速度模型，用于通过所述第一速度模型计算驾驶员相对于车的第一加速度；所述第二测距仪402用于测量驾驶员到驾驶座位的第二距离，所述计算模块5用于根据所述第二距离构建第二距离模型，用于通过所述第二距离模型计算驾驶员相对于车的第二速度，用于根据所述第二速度构建第二速度模型，用于通过所述第二速度模型计算驾驶员相对于车的第二加速度；所述计算模块5取所述第一加速度和第二加速度的平均值作为最终的驾驶员相对于车的加速度。本发明为了避免误差，采用多个测距仪进行测量，能够减少误差，进一步提高安全系数。
优选地，所述第二测距仪与第一测距仪之间的距离为10～30cm。为了避免第一测距仪和第二测距仪测得的距离差距过大，本发明将所述第二测距仪与第一测距仪之间的距离限制在10～30cm，其原因是，人体与驾驶座椅的分离会由于安全带的原因，人体上部离开座椅的距离会比下部大。
优选地，所述第一测距仪为激光测距仪，所述第二测距仪为激光测距仪，激光测距仪具备高精度的优点，适合本发明的要求。
进一步地，所述车速测量装置为卫星导航测速模块。
如图3所示，本发明还提供了一种汽车安全气囊点爆的判断方法，包括：
S101，获取车的车速以及驾驶员相对于车的加速度。
S102，将所述加速度与预设的点爆加速度进行比较，将所述车速与预设的点爆车速进行比较。
S103，当所述加速度大于所述点爆加速度且所述车速大于所述点爆车速时，则点爆汽车安全气囊，否则不点爆汽车安全气囊。
如图4所示，优选地，所述获取驾驶员相对于车的加速度步骤包括：
S201，通过设于驾驶座位的第一测距仪和第二测距仪测得驾驶员到驾驶座位的第一距离和第二距离；
S202，根据所述第一距离构建第一距离模型，根据所述第二距离构建第二距离模型；
S203，通过所述第一距离模型和第二距离模型分别求得驾驶员相对于车的第一速度和第二速度；
S204，根据所述第一速度构建第一速度模型，根据所述第二速度构建第二速度模型；
S205，通过所述第一速度模型和第二速度模型分别求得驾驶员相对于车的第一加速度和第二加速度；
S206，取所述第一加速度和第二加速度的平均值作为最终的驾驶员相对于车的加速度。
进一步地，当通过所述第一距离模型和第二距离模型分别求得驾驶员相对于车的第一速度和第二速度均为负值时，不点爆汽车安全气囊。通过第一速度和第二速度的正负可以判断驾驶员的运动状态，当第一速度和第二速度为负值时，驾驶员是靠近驾驶座位的趋势，此时没有碰撞效果，并不用点爆气囊。
综上所述，本发明提供了一种汽车安全气囊点爆的判断系统及方法，通过所述车速测量装置测量车的车速，通过所述加速度测量装置计算驾驶员相对于车的加速度；所述ECU将所述加速度与ECU中预设的点爆加速度进行比较，将所述车速与ECU中预设的点爆车速进行比较。当所述加速度大于所述点爆加速度且所述车速大于所述点爆车速时，说明碰撞剧烈，已达到点爆条件，此时ECU点爆气囊；当所述加速度大于所述点爆加速度且所述车速不大于所述点爆车速时说明为低速碰撞，此时ECU不点爆气囊；当所述加速度不大于所述点爆加速度且所述车速大于所述点爆车速时，说明乘员损伤不大，此时ECU 不点爆气囊；当所述加速度不大于所述点爆加速度且所述车速不大于所述点爆车速时，说明为低速碰撞，此时ECU不点爆气囊。实施本发明，能够通过驾驶员相对于车的加速度并结合实施车速判断事故的严重程度，合理地点爆气囊，在保护驾驶员的安全前提下，还能避免气囊的错误点爆所造成的浪费和隐患。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车安全气囊点爆的判断系统，其特征在于，包括ECU、车速测量装置以及加速度测量装置，所述车速测量装置、加速度测量装置均与所述ECU连接；
所述车速测量装置用于测量车的车速，并将车速传输至所述ECU；
所述加速度测量装置设于驾驶座位，用于计算驾驶员相对于车的加速度，并将加速度传输至所述ECU；
所述ECU用于将所述加速度与ECU中预设的点爆加速度进行比较，用于将所述车速与ECU中预设的点爆车速进行比较，用于点爆汽车安全气囊，其中，
当所述加速度大于所述点爆加速度且所述车速大于所述点爆车速时，则点爆汽车安全气囊，否则不点爆汽车安全气囊。
2.如权利要求1所述的汽车安全气囊点爆的判断系统，其特征在于，所述加速度测量装置包括测距模块和计算模块，所述测距模块与计算模块连接，所述计算模块与所述ECU连接；
所述测距模块用于测量驾驶员到驾驶座位的距离；
所述计算模块用于根据所述距离构建距离模型，用于通过所述距离模型计算驾驶员相对于车的速度，用于根据所述速度构建速度模型，用于通过所述速度模型计算驾驶员相对于车的加速度，用于将所述加速度传输至所述ECU。
3.如权利要求2所述的汽车安全气囊点爆的判断系统，其特征在于，所述测距模块包括第一测距仪和第二测距仪，所述第一测距仪和第二测距仪均与计算模块连接；
所述第一测距仪用于测量驾驶员到驾驶座位的第一距离，所述计算模块用于根据所述第一距离构建第一距离模型，用于通过所述第一距离模型计算驾驶员相对于车的第一速度，用于根据所述第一速度构建第一速度模型，用于通过所述第一速度模型计算驾驶员相对于车的第一加速度；
所述第二测距仪用于测量驾驶员到驾驶座位的第二距离，所述计算模块用于根据所述第二距离构建第二距离模型，用于通过所述第二距离模型计算驾驶员相对于车的第二速度，用于根据所述第二速度构建第二速度模型，用于通过所述第二速度模型计算驾驶员相对于车的第二加速度；
所述计算模块取所述第一加速度和第二加速度的平均值作为最终的驾驶员相对于车的加速度。
4.如权利要求3所述的汽车安全气囊点爆的判断系统，其特征在于，所述第二测距仪与第一测距仪之间的距离为10～30cm。
5.如权利要求3所述的汽车安全气囊点爆的判断系统，其特征在于，所述第一测距仪为激光测距仪。
6.如权利要求3所述的汽车安全气囊点爆的判断系统，其特征在于，所述第二测距仪为激光测距仪。
7.如权利要求1所述的汽车安全气囊点爆的判断系统，其特征在于，所述车速测量装置为卫星导航测速模块。
8.一种汽车安全气囊点爆的判断方法，其特征在于，包括：
获取车的车速以及驾驶员相对于车的加速度；
将所述加速度与预设的点爆加速度进行比较，将所述车速与预设的点爆车速进行比较；
当所述加速度大于所述点爆加速度且所述车速大于所述点爆车速时，则点爆汽车安全气囊，否则不点爆汽车安全气囊。
9.如权利要求8所述的汽车安全气囊点爆的判断方法，其特征在于，所述获取驾驶员相对于车的加速度步骤包括：
通过设于驾驶座位的第一测距仪和第二测距仪测得驾驶员到驾驶座位的第一距离和第二距离；
根据所述第一距离构建第一距离模型，根据所述第二距离构建第二距离模型；
通过所述第一距离模型和第二距离模型分别求得驾驶员相对于车的第一速度和第二速度；
根据所述第一速度构建第一速度模型，根据所述第二速度构建第二速度模型；
通过所述第一速度模型和第二速度模型分别求得驾驶员相对于车的第一加速度和第二加速度；
取所述第一加速度和第二加速度的平均值作为最终的驾驶员相对于车的加速度。
10.如权利要求8所述的汽车安全气囊点爆的判断方法，其特征在于，当通过所述第一距离模型和第二距离模型分别求得驾驶员相对于车的第一速度和第二速度均为负值时，不点爆汽车安全气囊。
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