基于多类型数据通讯的汽车副驾驶气囊控制系统的制作方法
【专利说明】基于多类型数据通讯的汽车副驾驶气囊控制系统
[0001]本发明是申请号为201510250257.7、申请日为2015年5月15日、发明名称为“基于多类型数据通讯的汽车副驾驶气囊控制系统”的专利的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及通讯控制领域，尤其涉及一种基于多类型数据通讯的汽车副驾驶气囊控制系统。
【背景技术】
[0003]近些年来，汽车数量不断增多，越来越多的家庭和单位添置了汽车，人们乘坐汽车作为交通工具出行的时间不断增加。
[0004]汽车为人们带来方便的同时，也带来了一些安全问题，据调查数据表明，在汽车碰撞时，死亡率最高的位置是汽车副驾驶位置，一方面是由于驾驶员在碰撞时的自然反应导致，另一方面，汽车对汽车驾驶员的保护措施相对较多，而对汽车副驾驶位置的乘客的保护措施相对力度不够。
[0005]现有技术中的对汽车副驾驶位置的乘客的保护措施主要体现在安全气囊上，但是如果不考虑汽车副驾驶位置的乘客的坐姿和位置，而选择在发生碰撞时以相同方式打开气囊，这种方式虽然为设计带来了方便，但也有可能因为气囊打开方式的不妥当而导致乘客被气囊误伤。
[0006]因此，需要一种新的基于多类型数据通讯的汽车副驾驶气囊控制系统，能够根据汽车副驾驶位置的乘客的坐姿和位置，智能化地自动选择气囊的展开幅度，以全方位保护汽车副驾驶位置的乘客的安全。
【发明内容】
[0007]为了解决上述问题，本发明提供了一种基于多类型数据通讯的汽车副驾驶气囊控制系统，采用超声波传感器用于检测副驾驶位置乘客躯干部距离仪表盘的水平距离，所述乘客姿态检测机构用于检测副驾驶位置乘客躯干部与腿部的夹角，以水平距离和夹角确定气囊的展开方式，同时还引入了重量检测技术和无线传输技术，提高了基于多类型数据通讯的汽车副驾驶气囊控制系统的自动化程度。
[0008]根据本发明的一方面，提供了一种基于多类型数据通讯的汽车副驾驶气囊控制系统，所述控制系统包括气囊机构、碰撞强度传感器、超声波传感器、乘客姿态检测机构和数字信号处理器DSP，所述碰撞强度传感器用于检测汽车的加速度变化率，所述超声波传感器用于检测副驾驶位置乘客躯干部距离仪表盘的水平距离，所述乘客姿态检测机构用于检测副驾驶位置乘客躯干部与腿部的夹角，所述数字信号处理器与所述气囊机构、所述碰撞强度传感器、所述超声波传感器和所述乘客姿态检测机构分别连接，基于所述碰撞强度传感器、所述超声波传感器和所述乘客姿态检测机构的检测结果确定所述气囊机构的气囊主体展开策略。
[0009]更具体地，在所述基于多类型数据通讯的汽车副驾驶气囊控制系统中，还包括:备用电源，在汽车发生碰撞导致汽车蓄电池和汽车发电机都与所述控制系统断开时，为所述控制系统内的各个设备提供供电；静态存储器，用于预先存储加速度变化率阈值、第一距离阈值、第二距离阈值、第一角度阈值和第二角度阈值，还用于预先存储人体灰度上限阈值和人体灰度下限阈值，所述人体灰度上限阈值和所述人体灰度下限阈值用于将图像中的人体与背景分离，所述加速度变化率阈值、所述第一距离阈值、所述第二距离阈值、所述第一角度阈值、所述第二角度阈值、所述人体灰度上限阈值和人体灰度下限阈值都为所述控制系统出厂时被制造商预先置入的参数，所述第一距离阈值大于所述第二距离阈值，所述第一角度阈值大于所述第二角度阈值；重量传感器，设置在汽车副驾驶座椅下方，用于检测在汽车副驾驶座椅上是否存在乘客，当检测到存在乘客时，输入有人乘坐信号，当检测到不存在乘客时，输入无乘客信号；无线收发器，设置在汽车车体上，与所述数字信号处理器连接，用于将接收到的水平距离和副驾驶位置乘客躯干部与腿部的夹角无线发送给汽车所在单位的内部网络上；所述气囊机构包括气囊主体、气体发生器和固态燃料存储罐组成，所述气囊主体与所述固态燃料存储罐连接，所述气体发生器与所述固态燃料存储罐连接，用于点燃所述固态燃料存储罐内的燃料以产生气体充入所述气囊主体中；所述碰撞强度传感器位于汽车的仪表盘内，用于检测汽车的加速度变化率；所述超声波传感器位于汽车仪表盘上，包括超声波发射机、超声波接收机和微控制器，所述微控制器与所述超声波发射机和所述超声波接收机分别连接，所述超声波发射机向副驾驶位置乘客躯干部发射超声波，所述超声波接收机接收副驾驶位置乘客躯干部反射的超声波，所述微控制器根据所述超声波发射机的发射时间、所述超声波接收机的接收时间和超声波传播速度计算副驾驶位置乘客躯干部距离仪表盘的水平距离，所述超声波传播速度为340米每秒；所述乘客姿态检测机构包括高清摄像头、灰度处理器、乘客识别器和姿态识别器；所述高清摄像头设置在汽车驾驶员座椅一侧的A柱上方，用于对副驾驶位置乘客进行拍摄以获得高清乘客图像，所述高清乘客图像的分辨率为1920X1080 ;所述灰度处理器与所述高清摄像头连接，用于对所述高清乘客图像执行灰度化处理，以获得灰度乘客图像；所述乘客识别器与所述灰度处理器和所述静态存储器分别连接，将所述灰度乘客图像中灰度值在所述人体灰度上限阈值和所述人体灰度下限阈值之间的所有像素组成人体图案；所述姿态识别器与所述乘客识别器连接，将所述人体图案中人体躯干部与人体腿部的夹角识别出并作为副驾驶位置乘客躯干部与腿部的夹角输出；所述数字信号处理器与所述气体发生器、所述重量传感器、所述静态存储器、所述碰撞强度传感器、所述超声波传感器和所述姿态识别器分别连接，当接收到有人乘坐信号且加速度变化率大于等于加速度变化率阈值，进入气囊展开模式，当接收到无乘客信号或加速度变化率小于加速度变化率阈值，进入气囊回收模式；其中，所述数字信号处理器在所述气囊展开模式中，当接收到的水平距离大于等于所述第一距离阈值且副驾驶位置乘客躯干部与腿部的夹角大于等于所述第一角度阈值时，向所述气体发生器发送高强度展开信号，当接收到的水平距离在所述第一距离阈值和所述第二距离阈值之间且副驾驶位置乘客躯干部与腿部的夹角在所述第一角度阈值和所述第二角度阈值之间时，向所述气体发生器发送低强度展开信号，当接收到的水平距离小于等于所述第二距离阈值且副驾驶位置乘客躯干部与腿部的夹角小于等于所述第二角度阈值时，向所述气体发生器发送抑制展开信号；所述气体发生器根据接收到的、数字信号处理器发送的信号类型，控制其点燃所述固态燃料存储罐内的燃料的方式。
[0010]更具体地，在所述基于多类型数据通讯的汽车副驾驶气囊控制系统中，还包括:显示器，设置在汽车仪表盘上，与所述数字信号处理器连接，用于实时显示水平距离，还用于实时显示副驾驶位置乘客躯干部与腿部的夹角。
[0011]更具体地，在所述基于多类型数据通讯的汽车副驾驶气囊控制系统中:所述气体发生器在接收到高强度展开信号时，点燃所述固态燃料存储罐内的全部燃料。
[0012]更具体地，在所述基于多类型数据通讯的汽车副驾驶气囊控制系统中:所述气体发生器在接收到低强度展开信号时，点燃所述固态燃料存储罐内的一半燃料。
[0013]更具体地，在所述基于多类型数据通讯的汽车副驾驶气囊控制系统中:所述气体发生器在接收到抑制展开信号时，点燃所述固态燃料存储罐内的四分之一燃料。
【附图说明】
[0014]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中:
[0015]图1为根据本发明实施方案示出的基于多类型数据通讯的汽车副驾驶气囊控制系统的结构方框图。
[0016]图2为根据本发明实施方案示出的基于多类型数据通讯的汽车副驾驶气囊控制系统的乘客姿态检测机构的结构方框图。
【具体实施方式】
[0017]下面将参照附图对本发明的基于多类型数据通讯的汽车副驾驶气囊控制系统的实施方案进行详细说明。
[0018]为了保证汽车乘客的安全，现有技术中，绝大部分车辆都在汽车各个位置设置了不同的安全气囊。
[0019]气囊做为车身被动安全性的辅助配置，日渐受到人们的重视。当汽车与障碍物碰撞后，称为一次碰撞，乘员与车内构件发生碰撞，称为二次碰撞，气囊在一次碰撞后、二次碰撞前迅速打开