汽车安全气囊控制系统技术方案

提供一种机动车的气囊起动控制设备，能够通过确定是否有人坐在车座中，并且通过当有人在座位上时确定身体形式来优化地控制气囊的操作，其中，一个气泡型压力传感器安装到车座的背部和就座部分中的两者或一者中，以根据来自压力传感器的电输出中是否包括有诸如呼吸和脉动之类的活体信号，以及当包括该活体信号时，根据该输出是否超过特定限制来控制气囊膨胀的量和方向。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种汽车安全气囊控制系统，该系统使用安装在车座中的用于判断车座中的特定乘客的细节的气动压力传感器，控制安全气囊的诸如其触发或不触发、安全气囊膨胀的力和方向之类的性能参数。
技术介绍
安全气囊通过减轻撞击来在交通事故中保护驾驶员和乘客，从而在机动车中获得了广泛的应用。安装在车座的前面或侧面的安全气囊被密封，每一个安全气囊都备有包括固体推进剂的膨胀设备。推进剂在由于撞击而使车辆加速度突然变化的情况下引爆。由引爆的推进剂产生的气体立刻使安全气囊膨胀，从而其使乘客免受撞击的动量的影响。然而，迄今为止，大多数安全气囊在膨胀时安全气囊的体积、展开的角度等等性能在考虑到成人平均尺寸的情况下已经预先确定。在大多数情况下几乎很少考虑或没有考虑单个乘客的特定体形和体重。采用这样的平均设计的安全气囊在展开时可能会使孕妇和小孩遭受过度的影响，有时几乎与撞击本身一样严重地使他们受到伤害。迄今为止安全气囊所遇到的另外一个不便是，甚至在座位没有被占据或当在座位上放了行李的情况下它们也可能被触发。不必要地膨胀的安全气囊可能会使这样的行李飞离座位。驾驶员和乘客也可能会受到由于不必要地膨胀的安全气囊使汽车内的气压突然变化的影响。因此，当相关的座位没有被占据或只放了行李时，应该防止安全气囊展开。
技术实现思路
本专利技术提供了一种安全气囊控制系统，该系统具有安装到每一个车座上的气动压力传感器，以便判断座位上是否有人。如果传感器输出信号没有表示诸如脉动和呼吸之类的有节奏的身体过程(可以与汽车的撞击和颠簸区别开来)的持续的周期性，则可以区别行李和人。另一方面，如果传感器输出信号代表有节奏的身体过程，则可以基于信号幅度确定座位上的乘客的身体的尺寸。所有前述的考虑都可以依据座位上的乘客的身体的尺寸及其他因素对安全气囊进行最佳的控制。可选地，可以根据上述传感器输出信号中包含的信息或根据汽车上的某些其他来源使根据本专利技术的安全气囊控制系统只在汽车行驶过程中处于活动状态。附图说明图1是装有在根据本专利技术的安全气囊控制系统中使用的气动压力传感器的车座的透视图。图2是图1的每一个压力传感器的放大透视图。图3是绘制当人坐在车座上时压力传感器输出的曲线的图形，这里的传感器输出表示人的呼吸。图4是在汽车处于静止状态的情况下平均尺寸的成年人坐着不动时放在座位背部上的压力传感器的输出的图形，座位背部上的压力传感器输出是经过波形分析器处理的。图5是当汽车在行驶过程中座位没有被占据的情况下座位底部的压力传感器输出的图形，座位底部的压力传感器输出是经过波形分析器处理的。图6是当汽车在行驶过程中座位上装有行李的情况下座位底部的压力传感器输出的图形，座位底部的压力传感器输出是经过波形分析器处理的。图7是当汽车在行驶过程中座位上坐着人的情况下座位底部的压力传感器输出的图形，座位底部的压力传感器输出是经过波形分析器处理的。图8是根据本专利技术的安全气囊控制系统的方框图，该系统用于通过根据在座位背部和座位底部的压力传感器输出检测座位上的人或行李来优化安全气囊的性能。图9是在安全气囊控制系统的指示下如何使安全气囊膨胀的说明。具体实施例方式现在将通过实施例来描述本专利技术。用于实施本专利技术的每个气动压力传感器都可以采用如图2所示的结构，一般用标号“2”表示。压力传感器2包括相对较薄的，用橡胶或类似的易弯塑料制成的延长的箱形气动感测包21。感测包21不必完全密封；相反，为便于批量生产和对抗周围温度的变化，它可以具有一些小孔，以使少量的空气流入和流出。然而，不应该允许感测包21变平，而应通过装满海绵等等尽可能长时间地保持其原样。有一个通向麦克风23的管道22连接到感测包21的一端。因此，在感测包21内形成的气压变化通过管道22传送到麦克风23的隔膜。来自麦克风23的电输出通过导体24发送到电路25，以便按需要进行处理，从而准备通过无线电或通过有线方式进行传输。麦克风23、导体24和电路25都可以通过放入一个外壳里合并到一个整体结构中。还可以将麦克风23安装在感测包21内，从而去除管道22。图3用图形方式说明了在人相对于压力传感器2按各种位置坐在座位中的情况下电路25所产生的呼吸信号的振幅。该图形的垂直轴代表压力传感器2所产生的呼吸信号的以毫伏(mV)为单位的振幅，水平轴代表座位上的乘客的位移相对于压力传感器的感测包的百分比。乘客位移百分比是这样计算的首先从感测包表面的总面积减去驾驶员或乘客实际占据的感测包表面的那一部分的面积，然后，将所得的差除以感测包表面的总面积，然后将除法的结果乘以100。对该图形仔细研究表明，当乘客位移百分比达到30时，压力传感器输出幅度基本上恒定，当高于该值时突然降低，且当百分比上升到70时变成零。信号强度的急剧下降可以按如下方式来解释当乘客位移百分比变得高到只有感测包的一半左右被座位上的乘客压低时，感测包另外的没有负重的部分开始吸收由乘客的呼吸或其他身体活动所引起的内部压力变化的非常大的部分。如此，可以推断，感测包未能将其内部压力变化的相应部分传送到麦克风23。本专利技术正面地利用车座上的感测包的此感测损失来控制相关安全气囊的性能。如图1所示，每一个车座都可以备有两个气动压力传感器，每一个传感器都可以采用上文参考图2所阐述的结构。车座1具有安装在其背部中间和内部的一个压力传感器的感测包21A。此感测包21A应该足够大，以覆盖坐在座位上的成人的大部分后背，通常大约为50厘米的垂直尺寸，大约30厘米的水平尺寸。座位背部上的压力传感器另外还包括管道22A、麦克风23A、导体24A和电路25A。电路25A通过无线电或通过有线方式发送座位背部上的传感器信号A。另一个压力传感器将其感测包21B安装在车座1的底部12的中间和内部。此座位底部的压力传感器的感测包21B应该足够大，以覆盖成年人的大腿，通常在汽车的侧面到侧面的横向尺寸为40厘米，在汽车的前面到后面的深度尺寸大约为25厘米。该座位底部的压力传感器另外还包括管道22B、麦克风23B、导体24B和电路25B。电路25B通过无线电或通过有线方式传输座位底部的传感器信号B。当汽车静止不动，同时座位没有人坐或在其上面放了行李时，座位背部上的压力传感器和座位底部的压力传感器的输出A和B为0。图4用图形方式表示了当汽车静止不动，同时当平均尺寸的成人坐在座位上不动时，座位背部上的压力传感器输出A的波形分析的结果。该图形的垂直轴以伏特为单位表示传感器输出幅度，水平轴以秒为单位表示时间。从此图形中可以看出，座位背部上的压力传感器输出几乎为正弦波，周期大致为四秒，表示由于呼吸而产生的座位上的乘客的身体活动。重叠在此正弦波上的是由于诸如脉动之类的不太明显的身体运动所产生的较小波动，这种波动甚至在人坐着不动的情况下也会存在。座位底部的压力传感器的输出B在同样条件下与座位背部上的压力传感器输出A的波形类似。然而，由于座位背部11和座位底部12之间的缓冲的差异，信号幅度存在差异。图5是当汽车在行驶过程中而且座位没有被占据的情况下经过波形分析的座位底部的压力传感器输出B的图形表示。从理论上来讲，在上述的条件下，座位底部的压力传感器输出电平应该为0，但是，实际上，在信号电平中可观察到微小的波动。这样的波动是由于汽车振动造成的感测包21B的颤动，以及由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制安装在车座附近的安全气囊的汽车安全气囊控制系统，包括：（ａ）安装到车座背部的气动压力传感器，用于提供表示诸如呼吸和脉动之类的身体过程的身体过程信号；（ｂ）用于将身体过程信号的幅度与预定义的参考值进行比较的装置；以 及（ｃ）用于根据身体过程信号与参考值的比较结果控制安全气囊膨胀的程度和方向的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：高岛充，
申请(专利权)人：株式会社MI研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]