专利名称：汽车坐垫分类传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车辆被动安全方面的汽车乘员安全保护的压力传感装置。用于判断识别汽车座椅上的乘员或物体状况，对不同重量及位置的乘员进行分类判断，以便当汽车发生碰撞时，更有效地控制安全气囊的展开量，更有效的实现对汽车乘员的保护。
背景技术：
目前随着车辆安全法规进一步完善，CNCAP对新车乘员保护措施也有明确的评判标准。本实用新型可以通过提供车辆乘员的乘坐详细信息，更有效地提高安全气囊的使用效果，提高车辆的安全性能等级。美国国家道路安全法规中对此提出了明确的法规要求，暨对乘员进行分类保护的传感器安装的要求。美国NHTSA颁布的FMVSS208安全法规里规定了所有美国国内的轿车，安全气囊应对不同类别的乘员从儿童到成人以及儿童座椅进行识别并在撞车时加以有效的保护并控制安全气囊的开启。该法规将使得国内希望整车出口到美国的汽车厂家必须安装和使用乘员分类传感器以达到出口整车的目的乘员分类传感器，能够识别乘员的乘坐状态和类别，有效控制安全气囊的启爆量，更有效保护汽车座椅上不同类别的乘员。目前使用的传感器主要有:重量传感器，根据座椅上的重量感知是否有人，是大人还是小孩；电子区域传感器，能在驾驶室中产生一个低能量的电子区域，测量通过该区域的电流测定乘员的存在和位置；红外线传感器，根据热量探测人的存在，以区别于无生命的东西；光学传感器，如同一台照相机注视着座椅，并与存储的空座椅的图像进行比较，以判别人体的存在和位置；超声波传感器，通过发射超声波，然后分析遇到的物体后的反射波探明乘员的存在和位置。传统的汽车的安全气囊内有叠氮化钠(NaN3)或硝酸铵(NH4N03)等物质。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时，这些物质会迅速发生分解反应，产生大量气体，充满气囊。并不能对乘员进行分类进行有效的保护。一般地说，计算机软件要能根据乘员的身材、体重、是否系好安全带、人在座椅上所处位置、车辆碰撞时的车速以及撞击程度等，并在一刹那间就做出反应，调整安全气囊的膨胀时机、速度和程度，使安全气囊对乘客提供最合理和最有效的保护，特别是减少对儿童等身体矮小者的伤害。
发明内容本实用新型的分类传感器可控制安全气囊分级充气或释放压力，以防止一次突然点爆产生的巨大压力对人头部产生的伤害，并且在乘客未佩戴安全带的时候发出报警，避免潜在的事故隐患。本实用新型的技术方案如下:一种汽车坐垫分类传感器，包括与传感器末端相连的塑胶密封块，其特征是:所述传感器包括对应设置的塑料薄膜层，在塑料薄膜层上依次印刷铝箔层导电电路、碳浆层导电电路，印有印刷电路的塑料薄膜层通过中间层粘结在一起，构成复合结构，所述复合结构内设置多个可重复测量汽车座椅上载荷的传感单元；所述塑胶密封块内设置将各传感单元的电阻值信号进行分类处理的机芯板，所述机芯板与整车安全气囊电控中心相连。上述的技术方案中的铝箔层导电电路是通过铝腐蚀方法制备的。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:根据乘员重量进行分类，事故发生时控制安全气囊展开量，从而更有效地保证车内乘员的安全；采用铝箔层电路代替银浆电路，提高了传感器的抗压能力，银易氧化使用寿命低，且韧性较小弯折后电阻值变化较大，且易折断；用铝箔层替换银浆，极大地降低了生产成本；改换成铝腐蚀工艺，简化了生产条件，降低了生产成本，提高了生产效率。
:图1为本实用新型压力传感器的结构示意图；图2为压力传感单元未受压力时状态示意图；图3a为压力传感单元受较小压力时状态示意图；图3b为压力传感单元受较大压力时状态示意图；图4为本实用新型工作原理电路示意图。附图中主要部分符号:11.塑料薄膜层；12.塑料薄膜层通孔；13.中间层；14.中间层通道；15.铝箔层；
16.碳浆层；17.中间层通孔；18.传感单元。
具体实施方式
所述铝腐蚀方法包括下述步骤:在铝箔层导电线路上印刷适量的保护液，然后在铝箔层导电电路表面用涂敷腐蚀液腐蚀1-1Omin后，再用碱液洗掉保护液；铝箔层的厚度为3 30 μ m;上述的技术方案中的腐蚀液为盐酸；上述的技术方案中的盐酸浓度为25 30wt% ;上述的技术方案中的保护液为动物骨胶质提取液。汽车座椅上的载荷作用于所述压力传感器上的各个传感单元，不同的压力得到的是转换成相对应的电阻值；传感器末端的机芯板，按循环方式在单位时间(I秒)里，对传感器所有传感单元的电阻值进行依次检测，通过植入的算法程序将电阻值信息进行以下几类:座椅是否有载荷；有载荷并且可进行判断情况下，对物体或乘员的重量和位置进行分类；有载荷不能进行判断。以上3大类详细信息作为机芯板的输出结果，传递到整车安全气囊电控中心，安全气囊根据这些信息，决定是否开启，或需要开启时，控制气囊爆开的程度:例如，当乘员坐在座椅前部时，气囊爆开量(暨展开量)小一些，以便在汽车碰撞瞬间刚好达到乘员的胸部和脸部进行保护。本实用新型所述传感器与智能安全气囊联合使用，智能安全气囊通过分级点爆分级释放压力等方式实现气囊展开量的控制。参考图1、图4，包括塑料薄膜层11、碳浆层16、铝箔层15、中间层13，所述的塑料薄膜层上设置塑料薄膜层通孔12，所述中间层设置中间层通道；所述塑料薄膜层11、碳浆层16、铝箔层15通过两面胶的中间层13构成复合结构，所述铝箔层是由铝腐蚀工艺加工而成，所述压力传感器末端与塑胶密封块相连，其中每个传感单元由一对铝箔片，一对碳浆层薄片及将其粘合在一起的带有通孔的中间层组成，所述复合结构内设置多个可重复测量汽车座椅上载荷的传感单元18 ;所述塑胶密封块内设置将各传感单元的电阻值信号进行分类处理的机芯板，所述机芯板与整车安全气囊电控中心相连。该汽车乘员分类传感器通过传感器固定带穿过梯形通孔，固定在泡沫坐垫的上表面，并通过末端接插件与车辆总成相连。参考图2，本实用新型传感器单元未受压力时，该传感单元碳浆层16不接触，无相应电阻产生，则塑胶密封块内的机芯板不能接收相应的电阻值信号。根据人体重不同而导致每个传感单元间碳浆层的接触程度产生差异，相应的过程中当有电流通过时所产生的接触电阻值将因而改变。参考图3a，当传感器单元受压力较小时，空气从中间层通孔17依次通过中间层通道14，塑料薄膜层通孔12排出，该传感单元碳浆层16向中间层通孔17凹陷，接触面积较小，产生一定的电阻值；参考图3b，当传感器单元受压力较大时，接触面积较大，产生相应的电阻值信号。参考图4，压力传感器具有多个传感单元18，各个传感单元18可以重复测量汽车座椅上的载荷。所述压力传感器将汽车座椅上的载荷作用于每个传感单元18上的不同压力，转换成该传感单兀的相对应的电阻值信号。在一定时间里，传感器末端的机芯板对传感器所有传感单元的电阻值进行依次检测，将信息进行分类处理后，传递给安全气囊电控中心。当发生碰撞时控制安全气囊的展开量，实现对汽车座椅上的乘员有效保护。上述分类传感器通过下述方法制备:首先在塑料薄膜层上印刷厚度约为25 μ m的铝箔层导电电路，然后在铝箔层导电电路上印刷适量动物骨胶质提取液后，在整个铝箔层上涂敷27wt%盐酸，腐蚀5-8分钟后，用40wt%的NaOH冲洗。干燥后，在其上印刷碳浆层，然后通过带有中间层通道中间层将带有印刷电路的塑料薄膜层粘合在一起，所述铝箔层与碳浆层导电电路末端固定在塑胶密封胶块内，并通过塑胶密封块18另一端的导线引出。采用浓度为25 30wt%的盐酸能达到较高的腐蚀效率，严格控制腐蚀时间在f IOmin内，避免了因腐蚀时间过长，而腐蚀铝箔层导电电路。采用市售的动物骨胶质提取液，其耐酸不耐碱，能很好的起到保护电路不被酸液腐蚀。
权利要求1.一种汽车坐垫分类传感器，包括与传感器末端相连的塑胶密封块，其特征是:所述传感器包括对应设置的塑料薄膜层，在塑料薄膜层上依次印刷铝箔层导电电路、碳浆层导电电路，印有印刷电路的塑料薄膜层通过中间层粘结在一起，构成复合结构，所述复合结构内设置多个可重复测量汽车座椅上载荷的传感单元；所述塑胶密封块内设置将各传感单元的电阻值信号进行分类处理的机芯板，所述机芯板与整车安全气囊电控中心相连。
2.根据权利要求1所述的分类传感器，其特征是:所述的铝箔层导电电路是通过铝腐蚀方法制备的。
专利摘要一种汽车坐垫分类传感器，包括与传感器末端相连的塑胶密封块，其技术要点是所述压力传感器包括对应设置的塑料薄膜层，在塑料薄膜层上依次印刷铝箔层导电电路、碳浆层导电电路，印有印刷电路的塑料薄膜层通过中间层粘结在一起，构成复合结构，所述复合结构内设置多个可重复测量汽车座椅上载荷的传感单元；所述塑胶密封块内设置将各传感单元的电阻值信号进行分类处理的机芯板，所述机芯板与整车安全气囊电控中心相连。本实用新型具有以下优点事故发生时控制安全气囊展开量，从而更有效地保证车内乘员的安全；采用铝箔层电路代替银浆电路，提高了传感器的抗压能力；用铝箔层替换银浆，极大地降低了生产成本；改换成铝腐蚀工艺，降低了生产成本。
文档编号B60R21/015GK202966220SQ201220453638
公开日2013年6月5日 申请日期2012年9月7日 优先权日2012年9月7日
发明者王贺, 杜宝臣 申请人:华晨汽车集团控股有限公司