專利名稱：一種智能氣囊裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車安全技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種氣囊裝置及其控制方法，具體涉及一種根據(jù)駕駛員或者乘員的坐姿和身材狀況對(duì)其進(jìn)行保護(hù)的智能氣囊裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
隨著汽車普及率的提高，越來(lái)越多的人們?nèi)谌氲今{駛的樂(lè)趣當(dāng)中，同時(shí)對(duì)汽車的安全性能要求也越來(lái)越高。安全氣囊在整車安全保護(hù)上的作用受到人們的關(guān)注，但現(xiàn)有汽車氣囊開(kāi)發(fā)過(guò)程中考慮的大多是美國(guó)第50百分位成年男子第三代混合型(后稱50百分位Hybrid III的男性假人)的男性假人，座椅處于滑軌行程中間且坐姿正常的情況。然而在實(shí)際生活中，前排乘員的性別、身高體重、坐姿都存在諸多差異性，因此安全氣囊在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮各種不同情況下對(duì)乘員的保護(hù)效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決當(dāng)前汽車氣囊開(kāi)發(fā)過(guò)程中考慮的假人身材與坐姿與實(shí)際相比存在諸多差異的問(wèn)題，提出一種考慮乘員或駕駛員的身材和坐姿的安全氣囊控制方法和實(shí)現(xiàn)這種方法的裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種智能氣囊裝置，包括檢測(cè)單元、控制單元和氣囊單元；所述控制單元分別與所述檢測(cè)單元和所述氣囊單元相連；所述檢測(cè)單元包括攝像探頭和碰撞嚴(yán)重程度傳感器，攝像探頭位于乘員前方的車體上，用于檢測(cè)駕駛員或者乘員的身材和坐姿；所述碰撞嚴(yán)重程度傳感器檢測(cè)車輛的碰撞嚴(yán)重程度；所述控制單元根據(jù)乘員的身材與坐姿信息和車輛的減速度信息判斷氣囊是否起爆以及起爆模式；所述氣囊單元接受所述控制單元的指令并按所述指令動(dòng)作。所述碰撞嚴(yán)重程度傳感器為車輛減速度傳感器。所述身材信息包括乘員或者駕駛員是兒童還是成年人，所述坐姿信息包括乘員或者駕駛員是處于正常坐姿狀態(tài)還是離位狀態(tài)，以及胸部或者頭部是否靠近駕駛員或者乘員前方的車體。所述氣囊單元包括第一氣囊組和第二氣囊組，所述第一氣囊組包括駕駛員側(cè)第一氣囊或者乘員側(cè)第一氣囊或者其組合；所述駕駛員側(cè)第一氣囊和乘員側(cè)第一氣囊分別安裝在駕駛員和乘員胸部前方的車體上，駕駛員側(cè)第二氣囊和乘員側(cè)第二氣囊分別安裝在駕駛員和乘員頭部前方的車體上。所述乘員側(cè)第一氣囊位于車輛儀表板乘員側(cè)的上部，所述乘員側(cè)第二氣囊位于所述第一氣囊下方的車輛儀表板上。所述檢測(cè)單元還包括位于駕駛員或者乘員座椅下方的重量傳感器，以輔助攝像探頭檢測(cè)駕駛員或者乘員的身材信息。所述檢測(cè)單元還包括位于座椅滑軌上的座椅位置傳感器，以輔助攝像探頭檢測(cè)駕駛員或者乘員的坐姿信息。
一種用于上述裝置的智能氣囊控制方法，包括以下步驟(I)檢測(cè)駕駛員或者乘員的身材和坐姿，檢測(cè)車輛的碰撞嚴(yán)重程度；(2)判斷車輛的碰撞嚴(yán)重程度與安全閾值，根據(jù)駕駛員或乘員的身材與坐姿確定氣囊的起爆模式；(3)根據(jù)所述步驟(2)中車輛的碰撞嚴(yán)重程度與安全閾值的比較結(jié)果及起爆模式確定氣囊是否起爆以及起爆模式。所述碰撞嚴(yán)重程度用車輛的減速度來(lái)表征。所述步驟(3)包括(31)當(dāng)車輛碰撞嚴(yán)重程度大于或等于安全閾值、駕駛員或乘員離位且頭部靠近前方車體時(shí)，駕駛員側(cè)第一氣囊或者乘員側(cè)第一氣囊起爆；(32)當(dāng)車輛碰撞嚴(yán)重程度大于或等于安全閾值、駕駛員或乘員離位且胸靠近前方車體時(shí)，駕駛員側(cè)第二氣囊或者乘員側(cè)第二氣囊起爆；(33)當(dāng)車輛碰撞嚴(yán)重程度大于或等于安全閾值、駕駛員或者乘員為成年人且坐姿正常時(shí)，駕駛員側(cè)第一氣囊和駕駛員側(cè)第二氣囊均起爆或者乘員側(cè)第一氣囊和乘員側(cè)第二氣囊均起爆；(34)當(dāng)駕駛員或乘員為兒童且坐姿正常時(shí)，第一氣囊組與第二氣囊組均不起爆。現(xiàn)有汽車氣囊開(kāi)發(fā)過(guò)程中考慮的大多是50百分位HybridIII的男性假人處于正常坐姿時(shí)的狀態(tài)，而50百分位Hybrid III假人的身材僅僅是以美國(guó)人為標(biāo)準(zhǔn)的一種身材，過(guò)程中的坐姿也僅僅考慮一種情況，這與實(shí)際的情況并不相符。本發(fā)明提出的智能乘員裝置及其控制方法，能夠通過(guò)檢測(cè)當(dāng)前乘員的身材和坐姿狀態(tài)來(lái)確定氣囊起爆方式，更加接近實(shí)際情況，由此得到的氣囊起爆的控制方法也更加科學(xué)和智能。


圖1本發(fā)明實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)該智能氣囊控制方法的裝置圖；圖2本發(fā)明實(shí)施例中智能氣囊控制方法的邏輯示意圖。圖中1、第一氣囊；2、第二氣囊；3、排氣孔；4、儀表板；5、擋風(fēng)玻璃；6、正常坐姿乘員；7、座椅。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明提出一種智能氣囊裝置及用于該裝置的智能氣囊控制方法，本實(shí)施例中將該智能氣囊裝置及其控制方法應(yīng)用于乘員側(cè)。該智能氣囊裝置包括檢測(cè)單元、控制單元和氣囊單元?？刂茊卧謩e和檢測(cè)單元、氣囊單元相連。圖1所示為該實(shí)施例中的智能氣囊與乘員位置示意圖。圖中可見(jiàn)第一氣囊1、第二氣囊2、、排氣孔3、儀表板4、擋風(fēng)玻璃5、正常坐姿乘員6和座椅7。檢測(cè)單元包括座椅位置傳感器、乘員重量傳感器、模式傳感器和碰撞嚴(yán)重程度傳感器。乘員重量傳感器位于乘員座椅下部，檢測(cè)乘員的體重，以確定乘員是兒童或身材較小的成年人還是身材高大的成年人；模式傳感器為一個(gè)安裝于乘員前方的車體上的攝像探頭，可以對(duì)乘員的身材及其在車內(nèi)的位置進(jìn)行拍照分析，從而可以檢測(cè)乘員的身材及判斷乘員是處于正常坐姿狀態(tài)還是處于離位狀態(tài)，是否頭部或者胸部靠近儀表板；而座椅位置傳感器則安裝于座椅所在的滑軌上，用以輔助乘員重量傳感器和模式傳感器檢測(cè)乘員的身材與坐姿。碰撞嚴(yán)重程度傳感器選擇為車輛減速度傳感器，這里用車輛的減速度來(lái)表征碰撞嚴(yán)重程度，減速度越大，碰撞嚴(yán)重程度越大。氣囊單元包括兩個(gè)氣囊，第一氣囊I位于儀表板的上部靠近乘員的一側(cè)，其體積相對(duì)于普通的氣囊要小，這樣在離位乘員的頭部靠近儀表板時(shí)，第一氣囊I的展開(kāi)對(duì)乘員的沖擊力較小。第二氣囊2位于儀表板上第一氣囊I下方的位置，同樣相對(duì)于普通的氣囊來(lái)說(shuō)體積較小，因此第二氣囊2朝著乘員的胸部展開(kāi)時(shí)距離乘員相對(duì)要遠(yuǎn)，其展開(kāi)不會(huì)直接沖擊在乘員身上，所以這種狀態(tài)對(duì)兒童或者離位且胸部靠近儀表板的乘員保護(hù)效果最佳?？刂茊卧ㄒ粋€(gè)起爆模式控制模塊和安全氣囊控制模塊(ACU)。安全氣囊控制模塊的作用是根據(jù)車輛的減速度判斷車輛是否發(fā)生碰撞以及碰撞程度是否超過(guò)安全閾值，如果減速度超過(guò)安全閾值，說(shuō)明車輛碰撞程度很大，此時(shí)應(yīng)該控制氣囊起爆。起爆模式控制模塊的作用是根據(jù)傳感器模塊傳送的乘員的身材及坐姿的信息，在安全氣囊控制模塊確定起爆氣囊時(shí)，為其提供起爆氣囊的模式，包括第一氣囊I起爆、第二氣囊2起爆及第一氣囊I與第二氣囊2同時(shí)起爆。本發(fā)明還包括一種用于智能氣囊裝置的智能氣囊控制方法，其邏輯過(guò)程如圖2所示，該控制方法包括以下步驟(I)檢測(cè)乘員的身材與坐姿，檢測(cè)車輛的減速度以表征車輛的碰撞嚴(yán)重程度；(2)比較減速度與減速度安全閾值的大小，根據(jù)乘員的身材與坐姿決定氣囊的起爆模式。(3)根據(jù)步驟(2)中的車輛碰撞嚴(yán)重程度與安全閾值的比較結(jié)果及起爆模式確定氣囊是否起爆以及起爆模式。步驟(I)中所述的乘員的身材，包括乘員是身材較小的成年人或者兒童還是身材較大的成年人；乘員的坐姿包括乘員是正常坐于座椅上還是處于離位狀態(tài)，頭部靠近儀表板還是胸部靠近儀表板。步驟(2)中所述的氣囊的起爆模式包括第一氣囊I起爆、第二氣囊2起爆和第一氣囊I與第二氣囊2均起爆。該實(shí)施例中步驟(3 )中的碰撞嚴(yán)重程度由車輛的減速度來(lái)表示，減速度越大表示碰撞程度越大，減速度越小表示碰撞程度越小或者沒(méi)有碰撞。基于此，步驟(3)具體包括(31)當(dāng)車輛減速度大于或等于減速度安全閾值、乘員離位且頭部靠近儀表板時(shí)，
第一氣囊起爆；(32)當(dāng)車輛減速度大于或等于減速度安全閾值、乘員離位且胸部靠近儀表板時(shí)，
第二氣囊起爆；(33)當(dāng)車輛減速度大于或等于減速度安全閾值、乘員為成年人且坐姿正常時(shí)，第
一氣囊與第二氣囊均起爆。(34)當(dāng)乘員為兒童且坐姿正常時(shí)，第一氣囊與第二氣囊均不起爆。該實(shí)施例中，當(dāng)通過(guò)檢測(cè)得到乘員的身材較小時(shí)，乘員有可能是兒童或者身材較小的成年人，此時(shí)即使其坐姿正常且車輛減速度已經(jīng)等于或者大于安全閾值，該控制方法控制第一氣囊與第二氣囊均不起爆。因?yàn)檫@種情況下如果乘員是兒童，則起爆氣囊的沖擊力可能會(huì)對(duì)其造成傷害，甚至可能會(huì)超過(guò)車輛碰撞對(duì)其造成的傷害。
上述實(shí)施例中描述的是本發(fā)明應(yīng)用于乘員側(cè)的情形，本發(fā)明還可以在駕駛員側(cè)使用。在駕駛員側(cè)使用時(shí)本發(fā)明的裝置和方法的思想與在乘員側(cè)使用時(shí)相同。上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種智能氣囊裝置，其特征在于包括檢測(cè)單元、控制單元和氣囊單元；所述控制單元分別與所述檢測(cè)單元和所述氣囊單元相連； 所述檢測(cè)單元包括攝像探頭和碰撞嚴(yán)重程度傳感器，攝像探頭位于乘員前方的車體上，用于檢測(cè)駕駛員或者乘員的身材和坐姿；所述碰撞嚴(yán)重程度傳感器檢測(cè)車輛的碰撞嚴(yán)重程度； 所述控制單元根據(jù)乘員的身材與坐姿信息和車輛的碰撞程度信息判斷氣囊是否起爆以及起爆模式； 所述氣囊單元接受所述控制單元的指令并按所述指令動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能氣囊裝置，其特征在于所述碰撞嚴(yán)重程度傳感器為車輛減速度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能氣囊裝置，其特征在于所述身材信息包括乘員或者駕駛員是兒童還是成年人，所述坐姿信息包括乘員或者駕駛員是處于正常坐姿狀態(tài)還是離位狀態(tài)，以及胸部或者頭部是否靠近駕駛員或者乘員前方的車體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能氣囊裝置，其特征在于所述氣囊單元包括第一氣囊組和第二氣囊組，所述第一氣囊組包括駕駛員側(cè)第一氣囊或者乘員側(cè)第一氣囊或者其組合；所述駕駛員側(cè)第一氣囊和乘員側(cè)第一氣囊分別安裝在駕駛員和乘員胸部前方的車體上，駕駛員側(cè)第二氣囊和乘員側(cè)第二氣囊分別安裝在駕駛員和乘員頭部前方的車體上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能氣囊裝置，其特征在于所述乘員側(cè)第一氣囊位于車輛儀表板乘員側(cè)的上部，所述乘員側(cè)第二氣囊位于所述第一氣囊下方的車輛儀表板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能氣囊裝置，其特征在于所述檢測(cè)單元還包括位于駕駛員或者乘員座椅下方的重量傳感器，以輔助攝像探頭檢測(cè)駕駛員或者乘員的身材信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能氣囊裝置，其特征在于所述檢測(cè)單元還包括位于座椅滑軌上的座椅位置傳感器，以輔助攝像探頭檢測(cè)駕駛員或者乘員的坐姿信息。
8.一種用于權(quán)利要求1所述的智能氣囊裝置的控制方法，其特征在于包括以下步驟 (1)檢測(cè)駕駛員或者乘員的身材和坐姿，檢測(cè)車輛的碰撞嚴(yán)重程度； (2)判斷車輛的碰撞嚴(yán)重程度與安全閾值，根據(jù)駕駛員或乘員的身材與坐姿確定氣囊的起爆模式； (3)根據(jù)所述步驟(2)中車輛的碰撞嚴(yán)重程度與安全閾值的比較結(jié)果及起爆模式確定氣囊是否起爆以及起爆模式。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能氣囊控制方法，其特征在于所述碰撞嚴(yán)重程度用車輛的減速度來(lái)表征。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的智能氣囊控制方法，其特征在于所述步驟(3)包括 (31)當(dāng)車輛碰撞嚴(yán)重程度大于或等于安全閾值、駕駛員或乘員離位且頭部靠近前方車體時(shí)，駕駛員側(cè)第一氣囊或者乘員側(cè)第一氣囊起爆； (32)當(dāng)車輛碰撞嚴(yán)重程度大于或等于安全閾值、駕駛員或乘員離位且胸靠近前方車體時(shí)，駕駛員側(cè)第二氣囊或者乘員側(cè)第二氣囊起爆； (33)當(dāng)車輛碰撞嚴(yán)重程度大于或等于安全閾值、駕駛員或者乘員為成年人且坐姿正常時(shí)，駕駛員側(cè)第一氣囊和駕駛員側(cè)第二氣囊均起爆或者乘員側(cè)第一氣囊和乘員側(cè)第二氣囊均起爆；(34)當(dāng)駕駛員或乘`員為兒童且坐姿正常時(shí)，第一氣囊組與第二氣囊組均不起爆。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種根據(jù)駕駛員或者乘員的坐姿和身材狀況對(duì)其進(jìn)行保護(hù)的智能氣囊裝置及其控制方法，屬于汽車安全技術(shù)領(lǐng)域。該智能氣囊裝置包括檢測(cè)單元、控制單元和氣囊單元。其中，控制單元分別與檢測(cè)單元和所述氣囊單元相連；檢測(cè)單元檢測(cè)駕駛員或者乘員的身材和坐姿，以及車輛的碰撞嚴(yán)重程度，控制單元根據(jù)這些信息判斷氣囊是否起爆以及起爆模式。智能氣囊控制方法即是控制單元完成上述工作的具體的控制策略。本發(fā)明的智能氣囊裝置及其控制方法根據(jù)乘員的身材坐姿的實(shí)時(shí)信息和車輛碰撞嚴(yán)重程度的實(shí)時(shí)信息對(duì)乘員進(jìn)行保護(hù)，相比現(xiàn)有技術(shù)中僅僅根據(jù)特定假人的信息的氣囊裝置和控制方法來(lái)說(shuō)安全性得到了很大的提高。
文檔編號(hào)B60R21/01GK103057503SQ20131001199
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者王桃英, 初永平, 光玲玲, 劉衛(wèi)國(guó), 周大永, 潘之杰, 趙福全 申請(qǐng)人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司