专利名称：一种调整安全气囊控制系统的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车安全技术，特别涉及一种安全气囊的控制系统。 背荣技术安全气囊是汽车上用于保护乘员的一种安全装置，可以有效地保护乘员在车辆 发生碰撞时减少伤害。但现有的安全气囊的控制模块有出厂之前已经将安全气囊的气 体发生器的触发时间设牵好了，该值的设定是按照座椅的正常位置来定的，而在实际 的使用过程中，不同的乘员会根据自己的身高、手臂的长短、驾驶习惯及舒适感来调 整坐姿位置，乘员坐姿态的改变会使出厂时已经设定好的安全气囊的最佳触发时间变 成不准确，达不到最佳的保护效果，甚至于会对乘员造成伤害；另外，安全气囊只是 乘员辅助保护措施， 一般情况下，安全气囊只有在安全带发生作用时，才能起到保护 效果，当乘员没有佩戴安全带时，安全气囊不能识别，这时不仅起不到保护乘员的作 用，反而会对乘员造成伤害。如中国专利局于2007年01月31 R公告的公开号 CN1邻3615的申请号200510088725.1发明名称《安全气囊系统点火信号采集装置及检 验方法》中公开的技术虽然能有效地控制安全气囊的开启，但当乘员的位置发生改变 后，不能及时修正安全气囊的气体发生器打开的时间，以发挥安全气囊的最佳安全作 用；中国专利局于2005年10月05 R公告的公开号CN1678476申请号03820934.9名 称《安全气囊上设有车辆乘坐者传感器的安全气囊系统》实用新型申请中公开的技术 中，虽然也涉及了实时调整安全气囊的气体发生器的打开时间，但该项技术却只能降 低而不能避免安全气囊的伤害，并且该项技术没有考虑预紧式安全带的作用，实际上 在安装了预紧式安全带的条件下再采用这种实时调整方式对乘员不仅不能起到降低伤 害的作用，反而会产生更大的伤害。因此，迫切需要一种能在乘员的位置发生变化时 能有效地调整安全气囊的点爆时间，特别是当乘员超过规定的安全范围能对乘员提出 警告，当乘员处于危险位置安全气囊的点爆会伤害乘员时停止点爆，乘员没有佩戴安 全带停止点爆安全气襄，使安全气囊发挥最佳保护效果的技术方法。发明内容本发明的目的是解决现有技术中存在的缺陷，提供一种当乘员的位置发生变化 时及时调整安全气囊的点爆时间以有效保护乘员的安全，当乘员的位置超过规定的安全范围能对乘员提出警告，当乘员处于危险位置安全气囊的点爆会伤害乘员时停止点 爆，乘员没有佩戴安全带停止点爆安全气囊，使安全气囊发挥最佳保护效果的方法及 装置》为此，本发明提供了一种调整安全气襄控制系统的方法及装置，包括安全气囊、 座椅，所述的装置是在安全气囊的控制模块与安全气囊的气体发生器之阆安装有时 间延时器；在所述的车辆的仪表盘上或其它部位上安装有实时测量乘员上部位置的乘 员位置传感装置；所述的位覽传感装覽与时间延时器相连，所述的安全气囊的点爆装 置的信号引线的闭合与断开由时间延时器控制所述的方法是当车辆发生事故时， 如果乘员的上部的位覽与原来设定的位置发生变化后，乘员位置传感装覽就将测距结 果传递给时间延时器，并调整时间延时器的延时时间，从而调整安全气囊的控制模块 与气体发生器之间的时间。如果乘员的上部比原来设定的靠近车辆的前部，延时时间 的就会缩短使安全气囊的气体发生器提前点爆；如果乘员的上部比原来设定的靠后， 延时时间就会延长，使安全气囊的气体发生器延时点爆。由于乘员在行驶途中的坐姿 是不断变化的，因为乘员坐姿的不断变化导致原来事先设定的安全气囊点爆时间与实 际需要的点爆时间存在着误差，而现有的安全气囊控制模块无法对这种变化进行实时 修正。当乘员位于的正常位置时，时间延时器的延时时间值是固定的；当乘员上部的 位置变化后，乘员位置传感装覽就会将乘员上部位置的变化量进行实时采集，乘员位 置传感装置所采集的信号会对时间延时器的值进行实时修正，根据乘员上部位覽的向 前或靠后的变化实时提前或延迟安全气囊的气体发生器的点爆时间，使廣来已经事先 已经设定的时间会随着乘员上部位置的变化而随时进行修正，使安全气囊发挥最佳保 护效果。如果乘员上部比原来设定的位置靠前此时，乘员离车前部的距离比原来设 定的要近，根据现有的安全气囊技术，安全气囊的气体发生器还是将按原来的设定的 时间点爆，结果会使乘员比原来设定的时间提前与安全气囊相接触，提前接触时安全 气囊正处于充气状态，就会对乘员造成伤害。而本发明则不同，根据本发明此时乘员 位置传感装置就会将按照测量距离的结果自动修正延时时间，使延时时间比原来预先 设定的要长，延迟安全气囊的气体发生器的点爆时间，从而避免对乘员的伤害；但是， 如果乘员的上部位置比预先设定的位置靠后时，此时乘员离车前部的距离比原来设定 的要远，安全气襄的气体发生器如果还是按照原来设定的时间点爆，当乘员与安全气 囊接触时，.安全气囊已经泄漏了一部分气体，由于气体已经泄漏了一部分就起不到对 乘员的有效保护作用，所以为了有效地保护乘员，当乘员比预先设定的位置靠后时，乘员位置传感器就会对延时时间进行修正，加长延时的时间，使安全气囊的气体发生 器比预先设定的延迟点爆，使安全气囊对乘员发挥最佳的保护效果。在本发明所提供的另一种调整安全气囊控制系统的方法及装置，所述的乘员位 置传感装置是激光测距装置。激光测距装覽将所测量的距离信号转化成可以调节时间 延时器的电信号。同样，根据不同的车型、不同的要求，可以采用多种测量乘员上部 与车辆前部安全气囊之间距离的方法和装置，如采用微波测距装置、红外、超声波测 距装覽等。本发明所提供的另一种调整安全气囊控制系统的方法及装置中,所述的乘员位置 传感装置与报警装置相连，报警装置设定有报警域值，当位置超过报警域值后会发出 报警信号并自动切断安全气囊的气体发生器的点爆装置，使安全气囊不会被点爆。当 乘员的上部向前移动的距离超过安全范圉后，位置传感器所采集的信号会使报警装置 报警并自动切断安全气囊的气体发生器的电源。所述的乘员位置传感装置的传感信号 通过放大模块调整时间延时器的值，在放大模块上设定有报警域值，当乘员位置传感 装置的信号通过放大模块处理超过报警域值后会发出报瞀信号；表明此时无论时间延 时器如果调整安全气囊的气体发生器的点爆时间，此时点爆安全气囊的气体发生器都 会对乘员造成伤害，所以此时会发出报警信号并同时切断安全气囊的气体发生器的点 爆电源，防止安全气囊误触发对乘员造成伤害。当乘员回复到安全位置后，报警自动 解除并连通点爆电源，以保证安全气囊的正常工作。在本发明所提供的另一种调整安全气囊控制系统的方法及装置,所述的安全带的 锁头上安装有触发开关，所述的时间延时器或安全气囊的气体发生器与安全带的锁头 的触发开关相串联。因为安全气襄只是辅助安全措施，一般情况下，只有在乘员佩戴 安全带时才能发挥其安全效果，如果乘员没有佩戴安全带，安全气囊的点爆不仅不会 起到安全保护的作用反而会对乘员造成伤害。采用此项方式保证了如果乘员没有佩戴 安全带，安全带锁头上的触发开关就不会连通，从而保证了时间延时器或者安全气囊 的气体发生器也不会连通，安全气襄不会被点爆。因为车的样式是多种多样的，为了满足不同的安装方式和需求，在本发明所提供 的另一种调整安全气囊控制系统的方法及装置，所述的安全带的巻轴器端头上安装有 触发开关，所述的时间延时器或安全气囊的气体发生器与安全带的巻轴器的端头上的 触发开关相串联。如果乘员没有佩戴安全带，安全带的芯轴不会旋转，开关处于断开 状态，安全气囊的气体发生器不会点爆从而保证了乘员不会受到伤害。为了提高可靠 性，在所述的安全带的巻轴器的端头上安装有减速齿轮组，所述的减速齿轮组上安装有触发开关，时间延时器或安全气囊的气体发生器与触发开关相串联。当乘员没有佩 戴安全带时，安全带的织带没有被拉出来时，芯轴保持原状没有旋转，与之相连的变 速机构同样没有旋转，开关处于断开状态，安全气囊的点爆引线无法闭合，安全气囊 的气体发生器无法点爆，从而保证了当乘员没有佩戴安全带时安全气囊不会误点爆对 乘员造成伤害；当乘员佩戴安全带后，安全带的织带拉出，只有当织带拉出的长度达 到乘员佩戴时的长度，芯轴的旋转才能使变速机构上的开关闭合，此时安全气囊正常 起作用。如果乘员没有佩戴安全带或者虽然将织带拉出了一部分但没有达到佩戴的长 度时，开关仍然处于断开状态，安全气囊的气体发生器仍然不会点爆，从而避免当乘 员没有佩戴安全带时对乘员造成的伤害。本发明提供的一种调整安全气襄控制系统的方法及装置具有如下优点-
1. 可以提高安全气囊的气体发生器的点爆准确性，发挥有效的保护作用；
2. 可以预防安全气囊对乘员的伤害，当乘员太靠前时，会对乘员发出安全报警 并自动切断安全气囊的气体发生器的点爆电源，避免安全气囊对乘的伤害
3. 当乘员没有佩戴安全带时，会停止安全气囊的气体发生器的点爆，以免在乘 员没有佩戴安全气囊时由于安全气囊的点爆伤害乘员。附國说明
图1是本发明提供的一种调整安全气囊控制系统的方法及装置的原理示意图图2是本发明提供的一种调整安全气囊控制系统的方法及装置的一个实施例的 原理示意图.图3是本发明提供的时间延时器的一个实施例电路示意图； 图4是本发明提供的具有报警并自动停止点爆安全气囊功能的时间延时器的一 个实施电路示意图；具体实施方式
图1是本发明提供的一种调整安全气囊控制系统的方法及装置的原理示意图-当车辆发生碰撞时，安全气囊的控制模块1触发接通，在车用蓄电池和电容电源组成 的双电源5的作用下，安全气囊的气体发生器2开始点爆，但由于在安全气囊控制模 块1与气体发生器2之间加装了时间延时器3,因此安全气囊的气体发生器2的点爆时 间由时间延器3控制，时间延时器3的延时时间的长短决定了安全气囊的气体发生器2 的点爆时间，而时间延时器3的大小不仅与预先设定的值有关，同时还受到安装在车 辆仪表盘或其它部位上的乘员位置传感装置4的修正，当乘员比预先设定的向前靠近车前部时，此时，乘员离车前部的距离较近，乘员将比预定的时间提前与安全气囊接 触，此时安全气囊正处于充气状态，安全气囊如果还是按照原来设定的时间点爆就会伤害乘员，所以乘员位置传感装置4就会自动修正时间延时器3，使时间延时器3的延 时时间比原来预先设定的要短，安全气囊的气体发生器2就会提前点爆，此时如果乘 员与安全气囊接触时，由于气体发生器已提前点爆，所以安全气囊已经结束充气，避 免了对乘员的伤害，相当于拉大了乘员与安全气囊之间的距离，从而达到有效保护乘 员的目的；但是，当乘员比预先设定的位置靠后时，此时安全气囊如果还是按照原来 设定的时间点爆，当乘员与安全气囊接触时，安全气囊已经泄漏了一部分气体，山于 气体已经泄漏了一部分就起不到对乘员的有效保护作用，所以为了有效地保护乘员， 当乘员比预先设定的位置靠后时，位置传感器4就会对时间延时器3进行修正，延长 时间延时器3的延时时间，使安全气囊的气体发生器2比预先设定的延时点爆，相当 于縮短了乘员与安全气囊之间的距离，从而有效地保护乘员的安全。图2是本发明提供的一种调整安全气囊控制系统的方法及装置的一个实施例的 原理示意图如果乘员佩戴了安全带29,这时安全带29的芯轴在安全带29的织带的 拉动下会旋转，当芯轴旋转时位于芯轴端头的芯轴端头齿轮26会随着芯轴的旋转而同 歩旋转芯轴端头齿轮26旋转会带动与之相连的变速齿轮27A—起旋转，当变速齿轮 27A旋转时会带动与之相连的变速齿轮27B —起旋转，当变速齿轮27B旋转一定角度 后，位于变速齿轮27B上的开关触片28A就会与开关触片28B连通，此时开关导通， 芯轴端头齿轮26与变速齿轮27A和27B所组成的减速齿轮组保证只有当乘员佩戴安全 带，织带拉出了一定长度后，开关触片28A和28B才能闭合；当车辆发生碰撞时，安 全气囊的控制模块21发出触发信号，在车用蓄电池和电容电源组成的双电源25的作 用下，安全气囊的气体发生器22开始点爆，但由于时间延时器23的延时作用，这时 安全气囊的气体发生器22的点爆时间不仅与控制模块21本身的设定的值有关而且与 时间延时器23的延时时间有关，而时间延时器23值的木小不仅与预先设定的值有关, 同时还受到安装在车辆仪表盘或其它部位上的乘员位置传感装置24的修正，当乘员比 预先设定的位置靠前时，此时，乘员离车前部的距离较近，乘员位置传感装置24就会 自动修正时间延时器23,使时间延时器23的延时时间比原来预先设定的要短，即缩短 安全气囊的控制模块21与气体发生器22之间的时间，安全气囊的气体发生器22就会 提前点爆，从而使乘员与安全气囊相接触时安全气囊已经充气结束，避免了安全气囊 对乘员的伤害，提高安全气囊的安全效果，从而起到有效保护乘员的目的；但是，当乘员离车前部的距离靠后时，乘员位置传感装置24就会对时间延时器23进行修正， 延长时间延时器23的延时时间，使安全气囊的气体发生器22比预先设定的延时点爆， 延长乘员与安全气囊接触的时W,使乘员与安全气囊接触时正处于充气结束状态，避 免了当乘员与安全气襄接触时已经泄漏了一部分气体，提高了安全气囊对乘员的保护 作用。如果乘员没有佩戴安全带，这时安全带的织带没有拉出来，安全带的芯轴没有 旋转，芯轴端头齿轮26没有旋转，与芯轴端头齿轮26相连的变速齿轮27A和变速齿 轮27B都没有旋转，位于变速齿轮27B上的开关触片28A与开关触片2腿处于断开状 态；这时，安全气囊的控制模块21虽然已经触发连通，但由于开关触片28A与开关触 片28B没有连通，安全气囊的气体发生器22仍然不能触发，从而保证在乘员没有佩戴 安全带的情况下安全气囊不会被误点f,保证了乘员不会受到伤害。图3是本发明提供的时间延时器的一个实施例电路示意蹈车用蓄电池E提供 工作电源，如果车用蓄电池E在碰撞时发生故障不能工作，由于电容电源CO平时在充 电二极管Vm的作用下处于充电状态，这时电容电源C0开始工作，充电二极管VD1 平时保证对电容电源CO的充电，在车用蓄电池E发生故障电容电源CO开始工作时起 反向截止作用，防止电容电源CO向车辆电系统反向放电，保证安全带的正常供电。当车辆发生碰撞时，安全气囊的控制模块31触发连通，延时电路开始工作，电 流通过电阻m和可变电阻RP向电容Cl充电，此处可变电阻RP是由乘员位置传感装 置测量乘员上部的位置与安全气囊的距离，将距离信号转化为电阻，当乘员的位置改 变时可变电阻RP的电阻值也随之改变；当Cl充电达到额定值，555时基电路IC输出 高电平，电流通过电阻R2使可控硅VS1导通，点爆安全气囊的气体发生器32;电容 C2是为了防止杂波干扰555时基电路IC,保持555时基电路IC稳定性；E2是为了给 可控硅VS1提供稳定的额定电流；电容C3是为了防止干扰信号误导通可控硅VSl。当 乘员相对于原来设定的位置靠前时，这时如果车辆发生事故安全气囊点爆，如果安全 气囊还是按照原来的设定时间点爆，当乘员与安全气囊相撞时，安全气囊正处于充气 状态，不仅达不到有效保护乘员的效果反而会对乘员造成伤害。因此，此时安装在车 前都仪表盘上的测距装置就会将距离信号转化成电阻，使可变电阻1P的电阻变小，通 过可变电阻RP来改变电容Cl,使通过Cl的电流变大，从而使时间延时器的延时缩短, 使安全气囊的气体发生器32提前点爆，相当于加长乘员与安全气囊之间的距离，当乘 员与安全气囊接触，安全气囊已经结束充气，避免了对乘员的伤害，提高了安全气囊的安全效果。当乘员相对于原来设定的位置靠后时，这时如果车辆发生事故安全气囊 点爆，如果安全气囊还是按照原来的设定时间点爆，当乘员与安全气囊相撞时，安全 气囊已经泄漏了一部分气体，由于气量不足达不到有效保护乘员的效果。因此，此时安装在车前部仪表盘上的测距装覽就会将距离信号转化成电阻，使可变电阻RP的电阻 变大，通过可变电阻RP来改变的电容C1，使通过C1的电流变小，从而使时间延时器 的延时延长，使安全气囊的气体发生器32延时点爆，相当于缩短了乘员与安全气囊之 间的距离，当乘员与安全气襄接触，安全气囊还没有泄气，提高了安全气囊的安全效图4是本发明提供的具有报警及停止点爆安全气囊功能的时间延时器的一个实 施电路示意图-图4是在團3所提供的实施例的基础上增加了报警及停止误点爆功能。 乘员位置传感装置测量座乘员与车前部的安全气囊的距离，将距离信号转化成可变电 阻的电阻值，当乘员的位置变化时，可变电阻RP2的触点a同歩变化，通过R4进入运 算放大器TC的正端与经过R3、 RP3分压预先设定的TC的负端进行比较，如果乘员太 靠近安全气囊时，这时只要安全气囊点爆就会对乘员造成伤害，此时运算放大器TC输 出高电位，通过R5进入三极管VT,三极管VT导通报警器43报警，同时继电器KA 导通，常闭开关KA1断开，安全气囊的气体发生器42无法点爆，不会对乘员产生伤害； 当乘员处于正常位置时，乘员与车前部的相对位置处于安全位置，运算放大器TC输出 低电位，三极管VT截止，报警器不报警，同时继电器KA断电常闭开关KA1处于闭 合状态，安全气囊正常工作，VD2是为了防止当继电器KA断开时的过电压，保护电 路。当报警后，如果乘员的位置调回到正常位置，此时RP3的触点a回位，此时通过 运算放大器TC输出低电位，三极管VT截止，报警器停止报警，继电器KA1断电， 常闭开关KA1闭合。当常闭开关KA1闭合时，车用蓄电池E提供工作电源，如果车 用蓄电池E在碰撞时发生故障不能工作，由于电容电源C0平时在充电二极管VD1的 作用下处于充电状态，这时电容电源CO开始工作，充电二极管VD1平时保证对电容 电源CO的充电，在车用蓄电池E发生故障电容电源CO开始工作时起反向截止作用， 防止电容电源CO向车辆电系统反向放电，保证安全带的正常供电。如果车辆发生碰撞， 安全气囊的控制模块41触发连通，延时电路开始工作，电流通过电阻Rl和可变电阻 RH向电容C1充电，当C1充电达到额定值，555时基电路IC输出高电平，电流通过 电阻R2使可控硅VS1导通，点爆安全气囊的气体发生器42;电容C2是为了防止杂波 干扰555时基电路IC,保持555时基电路IC稳定性R2是为了给可控硅VS1提供稳定的额定电流；电容C3是为了防止干扰信号误导通可控硅VS1。上面所述实施例是对本发明进行说明，并非对本发明进行限定。本发明要求保 护的构思和范围，都记载在本发明的权利要求中。
权利要求
1. 一种调整安全气囊控制系统的方法及装置，包括安全气囊，座椅，其特征是，所述的装置是在安全气囊的控制模块与安全气囊的气体发生器之间安装有时间延时器；所述车辆的仪表盘上或其它部位上安装有实时测量乘员上部位置的乘员位置传感装置；所述的位置传感装置与时间延时器相连，所述的安全气囊的点爆装置的信号引线的闭合与断开由时间延时器控制；所述的方法是当车辆发生事故时，如果乘员的上部的位置与原来设定的位置发生变化后，乘员位置传感装置就将测距结果传递给时间延时器，并调整时间延时器的延时时间，从而调整安全气囊的控制模块与气体发生器之间的时间。
2. 根据权利要求1所述的调整安全气囊控制系统的方法及装置，其特征是，所述的乘 员位置传感装置与报警装置相连，报警装置设定有报警域值，当位置超'过报警域值后 会发出报警信号并自动切断安全气囊的气体发生器的点爆装置，使安全气囊不会被点 爆。
3. 根据权利要求1所述的调整安全气囊控制系统的方法及装置，其特征是，所述的乘 员位置传感装置是激光测距装置。
4. 根据权利要求1所述的调整安全气囊控制系统的方法及装置，其特征是，所述的乘 员位置传感装置是微波测距装置。
5. 根据权利要求1所述的调整安全气囊控制系统的方法及装置，其特征是，所述的乘 员位置传感装置是红外测距装置。
6. 根据权利要求1所述的调整安全气囊控制系统的方法及装置，其特征的是，所述的 安全带的锁头上安装有触发开关，所述的时间延时器与安全带的锁头的触发开关相串 联。
7. 根据权利要求1所述的调整安全气囊控制系统的方法及装置，其特征的是，所述的 安全带的锁头上安装有触发开关，所述的安全气囊的气体发生器与安全带的锁头的触 发开关相串联。
8. 根据权利要求1所述的调整安全气囊控制系统的方法及装置，其特征的是，所述的 安全带的巻轴器的端头上安装有触发开关，所述的时间延时器与安全带的巻轴器的端 头上的触发开关相串联。
9. 根据权利要求1所述的调整安全气襄控制系统的方法及装置，其特征的是，所述的 安全带的巻轴器的端头上安装有触发开关，所述的安全气囊的气体发生器与安全带的 巻轴器的端头上的触发开关相串联。
10. 根据权利要求8或9所述的调整安全气囊控制系统的方法及装置，其特征的是， 所述的安全带的巻轴器的端头上安装有减速齿轮组，所述的减速齿轮组上安装有触发 开关，时间延时器与触发开关相串联，安全气囊的气体发生器与触发开关相串联。
全文摘要
本发明公开了一种调整安全气囊控制系统的方法及装置，旨在提供一种当乘员位置发生变化时及时修正安全气囊的点爆时间，当乘员的位置超过规定的安全范围发出警告并同时停止点爆，如果乘员没有佩戴安全带时停止点爆安全气囊，使安全气囊发挥最佳保护效果的一种方法及装置。包括安全带、安全气囊，其中所述的安全气囊控制模块与气体发生器之间安装有时间延时器；所述车辆的仪表盘上安装有乘员位置传感装置，所述的乘员位置传感装置与时间延时器相连；其中所述的方法是通过测量乘员的位置变化来调整安全气囊控制系统，从而修正安全气囊因乘员位置的变化而引起的触发时间的误差。本发明用于汽车保护乘员的安全。
文档编号B60R21/015GK101269645SQ200710038368
公开日2008年9月24日 申请日期2007年3月23日 优先权日2007年3月23日
发明者王武生 申请人:上海奇谋能源技术开发有限公司