专利名称：：智能安全气囊界面的制作方法
技术领域：
：本发明总体上涉及一种车辆乘员保护系统，更具体地说，涉及一种可以根据乘员位置使安全气囊系统模块改变安全气囊的展开时间延迟的界面。
背景技术：
：汽车中整合有多种保护系统以保证乘员的安全。这些系统总体上为内藏式，用于减小撞车事件中乘员受伤的可能性。一般的安全系统包括前安全气囊，侧安全气囊和安全带。在撞车事件中安全气囊在车内打开并在乘客车厢内膨胀，在乘员和车内部件，如方向盘、仪表板和挡风玻璃之间作为垫子。安全气囊的选择和膨胀展开由控制器的冲击感应系统和传感器调节，其响应车辆碰撞而激活安全气囊。具体地说，冲击感应系统典型地包括冲击传感器和安全保护控制模块(RCM)。安全气囊充气机可操作地连接到RCM。某些安全气囊总成装有可以利用第一阶段充气机和第二阶段充气机以两个或更多独立的速度或输出水平向安全气囊充气的"双阶段"充气机。如果一个或多个冲击传感器检测到撞车事件，则碰撞信号从冲击传感器传送到RCM。RCM随后决定是否激活充气机。一旦RCM做出激活充气机的决定，预定的一定量的充气气体正常释放到安全气囊，安全气囊膨胀到预定的尺寸。在对释放到安全气囊的气体的量的个性化定制或安全气囊自身位置的改变所作的努力中，对基本安全气囊已经做了许多改变。这种改变产生了"智能安全气囊"并整合了系统，例如能够通过座位中的传感器或其它装在车厢内的传感器对不同尺寸和类型的乘员作出响应的系统。感应乘员的类型和尺寸的新方法包括在安全气囊自身内放置传感器。这些系统中的某些可使第二阶段充气机的动作被抑制或改变。然而，对正常坐姿乘员和离位("OOP")乘员的不同几乎没有做过什么工作。因此，充气机不考虑车辆乘员的位置便释放等量的安全气囊膨胀气体，而不管离位乘员可能不需要与正常坐姿乘员相比水平相同的展开能量的事实。需要一种能够辨别车辆乘员位置并通过调节释放到安全气囊垫中气体的量来响应的有效的安全气囊系统。因而，需要在现有技术中提供辨别乘员位置并使安全气囊据以响应的方法和系统。
发明内容本发明提供一种感应车辆乘员的位置并根据感应到的位置通过改变安全气囊展开策略调整释放到安全气囊垫的气体的量的安全气囊系统。在较佳实施例中，本发明的安全气囊系统包括集成到与安全气囊束带可操作地连接的束带位置传感器中的电阻传感元件。束带位置传感器自身通过界面可操作地连接安全保护控制模块(RCM)。对正常坐姿乘员的展开，安全气囊垫的主表面向车后展开。在这种情况下，束带在正常时间拉动电阻元件。在安全气囊垫与离位乘员接触的情况下，安全气囊垫的展开变慢，束带在较晚的时间拉动束带位置传感器的电阻元件。电阻元件向RCM发出安全气囊展开变慢的信号，根据上述信息，RCM可以通过调节充气机的第二阶段展开时间延迟来决定改变安全气囊的展开。因而，除了其他冲击和乘员特性之外，展开第二充气机的决定标准的部分还基于时间。通过提供安全气囊电子部件和能够对乘员的位置做出响应的RCM之间的界面，本发明提供一种能对离位乘员做出响应的智能安全气囊。在此提到的设置使得车辆中智能安全气囊的安装对中心安全气囊电子控制单元不会造成冲突或冲突很小。本发明还提供一种确定安全气囊束带位置传感器状态的判断方法。还可以通过加入更多的传感器增强判断和安全气囊控制的功能性。结合附图和权利要求参看对本发明的较佳实施方式的详细说明，本发明的其他优点和特征将变得显而易见。为了更全面地理解本发明，现通过对本发明举例的方式，对附图中详细所示的、以下说明的实施例进行参考，其中图1是表示车辆乘员保护系统的侧视示意图，包括展开的安全气囊和正常坐姿乘员；图2是表示包括带有离位乘员的图1的侧视图；图3是表示用于本发明的安全气囊系统的束带位置传感器中的电阻传感器的示意图，其中束带位置传感器和自检判断传感器都在其闭合位置；图4是表示一定时限内图3所示的电阻传感器在正常坐姿气囊展开的情况下的示意图；图5是表示一定时内图4所示的电阻传感器在离位乘员气囊展开的情况下的示意图；图6是表示束带位置传感器，收发界面和安全保护控制模块的电路示意图；以及图7是以电压作为Y轴，以时间作为X轴的表示正常坐姿和离位乘员的束带传感器信号的曲线图。具体实施方式在以下附图中，相同的标记数字表示同一部件。在以下说明中，不同的操作参数和部件用于说明一个示例性的实施例描述有。这些特定的参数和部件包括在示例中但并不表示被限定。参照图l，其表示总体上以IO进行说明的车辆的侧面示意图，其具有总体上以12进行说明的乘员保护系统。保护系统12包括表示为在正常坐姿的乘员16与车辆10的仪表板/方向盘18之间展开的安全气囊垫14。应该知道的是虽然表示的是装配于方向盘的安全气囊，但本发明也同样适用于所有车辆安全气囊。此外，尽管表示的是汽车，但应当知道的是本发明的安全气囊系统同样也可以应用在其他车辆中，包括运动型多功能车，休闲车和轻、重型卡车。安全气囊垫14包括远端内壁20。束带22将安全气囊垫14的远端内壁20与束带位置传感器配件24相连接。束带位置传感器配件24电阻传感元件与整合在一起，其安装在装配于仪表板/方向盘18上的安全气囊壳体(图中未表示)上。安全气囊垫14还包括主表面26。尽管在车辆行进中乘客最好是正常坐姿，但是乘员也可能选择离位乘坐的情况。这种情况示于2，其中表示离位乘员16，与椅背有间隔空间。图l和图2清楚地表示出低水平的展开能量可能对离位乘员有益。如上面提到的，在发生撞车事件时，本发明的气囊系统可以减小充气机的展开能量，以防止在撞车事件中施加的能量多于乘员安全保护所需。具体地说，对于如图1所示的安全气囊垫14在通常的正常坐姿的展开，在正常坐姿时间(时间Tnormal)主表面26将向后展开，束带22将拉动束带位置传感器配件24。如图2所示，如果安全气囊垫14接触离位乘员16'，则安全气囊垫14的移动变缓，束带22将在较晚的离位时间(时间-Tnormal+Tdelay)拉动束带位置传感器配件24。束带位置传感器配件24将向安全保护控制模块(将在下面讨论)发送信号。安全保护控制模块随后决定是否更改安全气囊14的展开。图3至图5是表示本发明的束带位置传感器配件24的电阻传感元件在使用模式和空闲模式下的示意图。在所有这些示意图中，由安全保护控制模块(RCM)(在图6中表示并一同说明)提供调节电源(V+)。传感电压28提供给系统界面(也在图6中表示并一同说明)。首先参照图3，其以总体示例的方式表示了束带位置传感器配件24的电阻传感元件，其中束带位置传感器30在其闭合位置而判断传感器32(将在下面讨论)在其打开位置。图4表示电路开路时束带位置传感器30的位置，其可以是如图1所示的正常坐姿的气囊展开的某个时间的情形。图5表示电路闭合时束带位置传感器30的位置，其可以是在如2所示的离位的气囊展开的某个时间的情形。发生碰撞时，安全气囊垫14向车后方展开。束带22因安全气囊垫14的移动而被拉动。束带位置传感器配件24感应束带22的位置。如果安全气囊垫14展开后在预定的时间内到达预定的位置，便推定安全气囊垫14没有接触到离位乘员。束带位置传感器配件24将处于其"束带松弛"或如图4所示的打开位置。另一方面，如果安全气囊垫14展开后没有在预定时间到达预定位置，便推定安全气囊垫已接触到如图2所示的离位成员16'。束带位置传感器配件24将在其"束带紧绷"或如图5所示的闭合位置。"束带紧绷"或如图5所示闭合位置的电压比"束带宽松"或如图4所示开启位置的电压低。在另一情况下，由束带位置传感器配件24得到的电压28作用于界面34，界面再向安全保护控制模块(RCM)36提供信息。RCM36包括在存储程序的控制下工作的常见的微处理器或微控制器。根据从界面34收到的信息，RCM36决定何时展开充气机的第二状态。碰撞情况发生后，RCM可以在正常的充气机处理时间之前决定停止充气机的第二阶段。界面34包含发射机38(其可操作地与束带位置传感器配件24连接)和接收机40(可操作地与RCM36连接)。由多条连接传感器24(通过发射机38)和RCM36(通过接收机40)的配线完成束带位置传感器配件24的状态判断和通信。多条配线(典型地为两条)组成电流环路。该多条配线提供电源以及向RCM36传递连接状态信息的手段。RCM36向束带位置传感器配件24提供调节电源(V+)，传感器配件24从而获得工作电流。更具体地说，束带位置传感器配件24通过调整从RCM36流出的电流将状态信息传递给RCM36。在束带位置传感器配件24中，发射机ASIC38读取束带位置传感器电阻产生的模拟电压(如图3至图5所示)，然后对之后将传递到RCM36的电流环路界面中的电压进行数字编码。因而，当束带位置传感器配件24的电阻传感元件电路打开时，发射机38通知接收机40。RCM36基于时间决定展开充气机的第二阶段。展开充气机第二阶段的基于时间的决定标准有多个与多个第二阶段延迟时间相关的阈值。例如，第二阶段延迟时间可以包含<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>上述延迟时间基于例如从仪表板到椅背前面的距离、乘员级别和安全保护状态、预测的撞车严重程度以及其他参数变化而改变到较宽范围。参照图7，其表示多个束带传感器信号阈值的曲线图。正常坐姿束带传感器输出电压的值未达到阈值T1，表示为虚线'T，。在这种情况下，第二阶段延迟时间不会改变。一旦安全气囊垫14与离位乘客16，接触，安全气囊垫14确认了汽车后向移动较小，如虚线"O"所示。束带传感器输出电压的时间延迟表示为"D"。根据示例的第二阶段延迟时间，束带传感器输出电压的时间延迟会将充气机第二阶段展开增加20ms。从以上示例中可以理解的是，设置束带阈值使得其不会影响正常坐姿乘员16。然而，对于离位乘员16'选择束带阈值以减少与安全气囊垫14互动量相对应的充气能量。因而离位乘员16'经受更好的安全气囊垫14展开。本发明还提供了一种通过采用自检致动特性判断束带位置感应界面状态的简化方法。上述特性依系统启动而激活并在关键周期内周期性激活。其可使RCM36确定束带位置配件24的运行状态。通过应用束带位置传感器配件24的输出状态，上述判断可以确认位置传感器配件24、界面34和RCM36的正确运行。如果检测到任何系统故障，都会向操作者发出告警。前述的讨论公开并说明了本发明的示例性实施例。所属
技术领域：
的技术人员从上述讨论，以及附图和权利要求中将会容易地发现可以做多种改变、修改和变化而不背离由权利要求限定的本发明的真正精神和清楚范围。权利要求1.一种根据乘员位置改变车辆安全气囊垫的展开延迟的系统，上述系统包括安装于安全气囊垫的束带；连接上述束带的束带位置传感器，上述束带位置传感器根据上述束带的位置提供输出电压；安全保护控制模块；充气机，其可操作地连接上述安全保护控制模块；以及可操作地连接上述束带位置传感器和上述安全保护控制模块以读取和编码上述束带位置传感器的上述输出电压的界面，上述界面进一步将上述读取和编码的电压传送给上述安全保护控制模块，其中，上述安全保护控制模块对上述读取并编码的电压解析以决定上述束带的移动是否有时间延迟，然后根据上述决定通过上述充气机的运行调节安全气囊垫的展开。2.根据权利要求1所述的系统，其特征是上述束带位置传感器包括电阻传感元件，上述束带可操作地连接上述电阻传感元件。3.根据权利要求1所述的系统，其特征是上述充气机是包含第一阶段和第二阶段的双阶段充气机，其中上述安全保护控制模块根据基于时间的决定标准调节上述第二阶段的运行。4.根据权利要求1所述的系统，其特征是上述界面包含发射机和接收机，上述发射机和上述接收机可操作地互相连接。5.根据权利要求2所述的系统，其特征是上述电阻传感元件产生电压，其中，上述界面读取由上述电阻传感元件产生的上述电压并数字编码上述电压以传送给上述安全保护控制模块。6.根据权利要求1所述的系统，其特征是上述束带位置传感器是第一传感器，其中上述系统还包含连接上述束带的附加束带位置传感器。7.根据权利要求6所述的系统，其特征是上述附加位置传感器根据上述束带的位置提供输出电压，其中来自上述第一束带位置传感器的上述电压和来自上述附加束带位置传感器的上述电压均与多个基于时间的阈值相比。8.—种根据乘员位置改变车辆安全气囊垫的展开延迟的系统，上述系统包含在展开时感应安全气囊垫移动程度的传感器配件，上述传感器配件通过输出电压；安全保护控制模块；充气机，其可操作地连接上述安全保护控制模块；以及可操作地连接上述传感器配件和上述安全保护控制模块以读取和编码上述传感器配件的上述输出电压的界面，其中，上述系统对读取并编码的输出电压解析以决定上述安全气囊垫的移动是否有时间延迟，然后根据上述决定通过上述充气机的运行调节安全气囊垫的展开。9.根据权利要求8所述的系统，其特征是上述用于感应移动程度的传感器配件包含安装在上述安全气囊垫上的束带和连接上述束带的束带位置传感器。10.根据权利要求8所述的系统，其特征是上述安全保护控制模块解析上述读取并编码的电压以做出上述调节安全气囊垫展开的决定。11.根据权利要求9所述的系统，其特征是上述束带位置传感器包括电阻传感元件，上述束带可操作地连接上述电阻传感元件。12.根据权利要求11所述的系统，其特征是上述电阻传感元件产生电压，其中，上述界面读取由上述电阻传感元件产生的上述电压并数字编码上述电压以传送给上述安全保护控制模块。13.根据权利要求10所述的系统，其特征是上述充气机是包含第一阶段和第二阶段的双阶段充气机，其中上述安全保护控制模块根据基于时间的决定标准调节上述第二阶段的运行。14.根据权利要求8所述的系统，其特征是上述束带位置传感器是第一传感器，其中上述系统还包含连接上述束带的附加束带位置传感器。15.根据权利要求14所述的系统，其特征是上述附加位置传感器根据上述束带的位置提供输出电压，其中来自上述第一束带位置传感器的上述电压和来自上述附加束带位置传感器的上述电压均与多个基于时间的阈值相比。16.—种根据乘员位置改变车辆安全气囊垫的展开延迟的方法，上述方法包括如下步骤形成改变安全气囊垫展开延迟的系统，该系统包括安装于安全气囊垫的束带，用于根据上述束带的位置提供输出电压的连接上述束带的束带位置传感器，安全保护控制模块，充气机，其可操作地连接上述安全保护控制模块，以及可操作地连接上述束带位置传感器和上述安全保护控制模块以读取和编码上述束带位置传感器的上述输出电压的界面；使上述束带位置传感器在撞车事件中产生输出电压，上述数据电压基于上述撞车事件中上述束带的位置；读取并编码上述输出电压；将上述读取并编码的信息传送给上述安全保护控制模块；解析上述读取并编码的电压以确定上述束带的移动是否有时间延迟；以及根据基于时间的决定标准通过上述充气机的运行调节安全气囊垫的展开。17.根据权利要求16所述的方法，其特征是上述电阻传感元件产生电压，该方法包括上述界面读取上述电阻传感元件产生的上述电压并将上述电压数字编码以传送给上述安全保护控制模块的步骤。18.根据权利要求16所述的方法，其特征是上述充气机包括第一阶段和第二阶段，其中由上述通过充气机的运行调节安全气囊垫展幵的步骤包括调节上述第二阶段展开的步骤。19.根据权利要求16所述的方法，其特征是上述束带位置传感器是第一传感器，其中该系统还包括连接上述束带的附加束带位置传感器。20.根据权利要求19所述的方法，其特征是上述附加束带位置传感器根据上述束带的位置提供输出电压，上述方法包括将来自上述第一束带位置传感器的上述电压和来自上述附加束带位置传感器的电压与多个基于时间的阈值相比较的步骤。全文摘要提供了一种响应离位乘员调节安全气囊充气机展开的系统和方法。安全气囊束带可操作地连接束带位置传感器，束带位置传感器自身通过界面可操作地连接安全保护控制模块(RCM)。对于通常的正常坐姿展开，安全气囊垫的主表面向汽车后部展开。在这种情况下，束带在正常时间启动束带位置传感器。如果安全气囊垫接触离位乘员，安全气囊垫的膨胀会变慢，束带将在较晚的时间对束带位置传感器起作用。电阻元件向RCM发出安全气囊变慢膨胀的信号，根据上述消息，RCM可以通过调节充气机的第二阶段展开时间延迟来决定改变安全气囊的展开。因而第二充气机展开的决定标准是基于时间的。文档编号B60R21/01GK101234624SQ20071008757公开日2008年8月6日申请日期2007年3月30日优先权日2007年2月1日发明者伊恩·霍尔,戴维·提比,肖恩·瑞安申请人:福特全球技术公司