車輛的乘客分級系統和方法
2023-06-02 15:58:11 2
專利名稱：車輛的乘客分級系統和方法
技術領域：
本發明涉及車輛的乘客分級系統和方法，更具體地說，涉及這樣一種車輛的乘客分級系統和方法，該車輛在隨著車輛點火電路接通而被初始化之後，利用從座椅中所設的重量檢測單元獲得的信息將乘客分級。
背景技術：
一般而言，為了增強車內的乘客的安全性，將乘客保護裝置例如氣囊2安裝在車內，如圖1所示。
在車輛保護裝置當中，氣囊是通過高壓展開氣體而瞬間膨脹的裝置，根據乘客保護裝置要保護的乘客的物理狀態，其展開壓力可大些或可小些。
相應地，乘客分級系統隨同乘客保護裝置已經發展成評估車輛中乘客的身體條件，這樣乘客保護裝置可根據車輛中乘客的身體條件最適宜地操作。
現有技術的乘客分級系統基於乘客的重量將乘客分成各種等級中的任一種等級。
而且，該乘客分級系統將乘客分級信息傳送給乘客保護裝置例如氣囊，該乘客分級信息被分成了各種等級中的任一種。
乘客分級系統直接與車輛中所設的電池相連，並被供給在電池中再充電的功率。
也即，如果滿足從睡眠模式釋放的條件，例如隨著電池被再補充功率，車輛點火電路接通，乘客分級系統就被激活。
而且，如果車輛點火電路斷開，乘客分級系統就被初始化，並繼續接收來自電池的功率同時以睡眠模式操作，乘客分級系統在該睡眠模式中保持非激活狀態。
然而，現有技術的車輛的乘客分級系統和方法，即使車輛點火電路斷開也繼續把來自電池的功率供至所述系統，因此導致電池繼續消耗功率。
所以，電池容易放電，如果車輛點火電路斷開並且電池繼續消耗更多功率，當車輛重新開始點火時，來自電池的電源就不穩定。這妨礙了車輛正常驅動以及乘客分級系統，並且導致重量檢測傳感器錯誤操作，因此，這會降低乘客分級系統的精確性和可靠性。
此外，由於車輛點火電路斷開之後車輛的乘客分級系統和方法被初始化，它們不能反映出車輛從點火電路斷開至重新點火的狀態變化或變動，並且這會降低系統的精確性和可靠性。
發明內容
本發明被設計為克服上述的現有技術的問題，並提供一種車輛的乘客分級系統和方法，當車輛點火電路接通時，該乘客分級系統會接收功率並被初始化，然後利用從重量檢測單元獲得的信息將乘客分成多種等級中的任一種。
為了解決上述問題，本發明的車輛的乘客分級系統包括設置在座椅上的重量檢測單元，利用從該重量檢測單元獲得的信息將乘客分成多種預設等級中的任一種的中間處理單元，以及調節器，該調節器將功率供至重量檢測單元和中央處理單元並且只要中央處理單元被提供功率就將該中央處理單元初始化。
此外，為了解決上述問題，本發明的車輛的乘客分級方法包括如果車輛點火電路接通就將車輛初始化，如果車輛被初始化，就通過從座椅上所設的重量檢測單元獲得的信息將乘客分級。
以下將參照下列附圖詳細描述本發明的實施例，其中相同的參考標號表示相同的元件。
圖1所示為氣囊，它是一般車輛的乘客保護裝置之一的示意圖；圖2為本發明的乘客分級系統的局部構造的結構示意圖；圖3為本發明的車輛的乘客分級系統的構造圖；圖4為通過本發明的車輛乘客分級系統而實施的乘客分級方法的流程圖。
具體實施例方式
其後，將參照附圖詳細描述本發明的優選實施例。
圖2為本發明的車輛的乘客分級系統的局部構造的結構示意圖，圖3為本發明的車輛的乘客分級系統的構造圖。圖4為通過本發明的車輛乘客分級系統而實施的乘客分級方法的流程圖。
本發明的乘客分級系統安裝在乘客座椅上並包括重量檢測單元60、中央處理單元70、和調節器80，其中重量檢測單元60設置在座椅50中並檢測乘客的重量，乘客坐在該座椅50上，中央處理單元70利用重量檢測單元60獲得的信息將乘客分成多種預設等級中的任一種，調節器80將功率供至重量檢測單元60和中央處理單元70，並且只要中央處理單元70被提供功率就將該中央處理單元70初始化。
重量檢測單元60包括安裝在座椅50下方的至少一個和多個位置處的重量檢測傳感器。
例如，重量檢測傳感器可包括設置在座椅50左前側LF的LF重量檢測傳感器61，設置在座椅50的右前側RF的RF重量檢測傳感器62，設置在座椅50的左後側LR的LR重量檢測傳感器63，以及設置在座椅50右後側RR的RR重量檢測傳感器64。
中央處理單元70利用計算中央處理單元70中預設的用於計算乘客重量的信息、以及被輸入至中央處理單元70的用於計算乘客重量的信息來計算乘客重量，並根據所計算的乘客重量信息將乘客分成多種預設等級中的任一種。
中央處理單元70經由K-有線通信與氣囊控制單元52相連，這樣中央處理單元70中所處理的乘客分級信息可傳送至氣囊控制單元52，該氣囊控制單元根據乘客的佔位或缺位以及座椅50中就坐的乘客的物理條件控制氣囊。
調節器80用來將點火功率54供至重量檢測單元60和中央處理單元70，這樣本發明的乘客分級系統僅可在輛點火電路斷開時操作，以防止車輛點火電路斷開後電池消耗功率。
此外，調節器80允許重量檢測單元60和中央處理單元70彼此獨立地被提供點火功率54，這樣點火功率54可被穩定地分別提供至重量檢測單元60和中央處理單元70。
也即，調節器80可分成傳感器用的調節器82和CPU用的調節器84，當車輛點火電路接通時，所述的傳感器用調節器82將點火功率54轉換成適於重量檢測單元60的電壓，VCC(例如5V)，並將所轉換的電壓供至重量檢測單元60；以及當車輛點火電路接通時，所述的CPU用調節器84將點火功率54轉換成適於中央處理單元70的電壓，VCC(例如5V)，並將所轉換的電壓供至中央處理單元70。
CPU用調節器84可具有將自動復位信號輸出至中央處理單元70的功能，這樣只要點火功率54被應用至中央處理單元70，中央處理單元70就會被初始化。
CPU用調節器84也可具有將強制復位信號輸出至中央處理單元70的「監視器」功能，這樣中央處理單元70在車輛運行時異常操作並被斷開的情況下，中央處理單元70可被重新初始化。
另一方面，本發明的乘客分級系統還包括診斷電路單元90，用於診斷本發明的乘客分級系統，包括中央處理單元70、調節器80和重量檢測單元60是否正常工作。
診斷電路單元90用於診斷本發明的乘客分級系統，例如，重量檢測單元60是否操作良好，以及點火功率54、VCC、自動復位信號和強制復位信號是否正常輸出。
而且，本發明的乘客分級系統包括存儲器單元100，用於存儲和保持來自重量檢測單元60的評估值、原始信息、以及由診斷電路單元90產生的診斷結果。
存儲器單元100不是通過獨立的診斷模式而是以實時的方式來存儲信息的，該存儲器單元可通過FRAM來實現，即使在車輛點火電路斷開之後該FRAM也可保持所存儲的信息。
其間，通常必須的是，坐在駕駛座位和乘客座位的人應該系安全帶。所以，本發明的乘客分級系統還可包括安全帶繫緊和檢測傳感器56，該傳感器確認乘客是否繫上安全帶，這樣中央處理單元70會再次謹慎檢查乘客是否佔有該座椅，然後當中央處理單元70根據乘客的重量將乘客分級時將乘客分級。
以下將描述通過如上所述地構造的本發明車輛乘客分級系統而實施的乘客分級方法。
當車輛點火電路接通時(步驟S2)，調節器80將功率提供給重量檢測單元60和中央處理單元70，同時將自動復位信號輸出至中央處理單元70，以便將中央處理單元70初始化(步驟S4)。
重量檢測單元60和中央處理單元70接收功率並如上所述地操作，診斷電路單元90在中央處理單元70處於被初始化狀態的同時執行診斷(步驟S6)。
如果診斷電路單元90確定重量檢測單元60、中央處理單元70、和調節器80都正常操作，那麼開始乘客重量計算模式，該模式計算乘客的重量。
乘客重量計算模式如下進行。
如果乘客重量計算模式啟動，重量檢測單元60就探測重量並將所得到的信號輸出至中央處理單元70。
從重量檢測單元60輸出至中央處理單元70的信號被進行A/D轉換，然後作為LF值、RF值、LR值、和RR值被存儲於中央處理單元70中(步驟S10)。
LF值是根據LF重量檢測傳感器61的輸出信號而進行A/D轉換的值，RF值是根據RF重量檢測傳感器62的輸出信號而進行A/D轉換的值，LR值是根據LR重量檢測傳感器63的輸出信號而進行A/D轉換的值，以及RR值是根據RR重量檢測傳感器64的輸出信號而進行A/D轉換的值。
如果所述信號作為LF值、RF值、LR值、和RR值被存儲於中央處理單元70中，通過從LF值、RF值、LR值、和RR值中的每個減去中央處理單元70中所預設的重量檢測單元60的偏移值，中央處理單元70就獲得LF數據、RF數據、LR數據、和RR數據(步驟S12)。
重量檢測單元60的偏移值是根據沒有負載施加於座椅50、也即乘客重量為「0」的狀態下的信號進行A/D轉換的值，重量檢測單元60將其輸出至中央處理單元70。
重量檢測單元60的偏移值可按相同的值提供給四個重量檢測傳感器61-64，或可不同地提供給重量檢測傳感器61-64中的每個。其後，LF重量檢測傳感器61的偏移值稱為LF偏移，RF重量檢測傳感器62的偏移值稱為RF偏移，LR重量檢測傳感器63的偏移值稱為LR偏移，RR重量檢測傳感器63的偏移值稱為RR偏移。
在產生LF數據、RF數據、LR數據、以及RR數據之後，將它們總計，其中總值根據下列等式[總值等式]產生，該總值反映了重量檢測單元60偏移值的修正值(步驟S14)。
總值＝{LF數據+RF數據+LR數據+RR數據}+偏移修正值零點是在重量檢測單元60的評估值當中乘客重量為0的值，由於不同原因例如來自外側的撞擊或隨著時間的流逝而老化，該零點會增加或減低。所以，偏移修正值用來修正重量檢測單元60的預設偏移值，這樣可調節重量檢測單元60的零點。
偏移修正值可按後面將描述的「自動調零模式」進行計算。
如果如上所述地計算總值，那麼就可根據下列等式[乘客重量產生等式]獲得乘客的重量(步驟S16)。
乘客重量＝總值*傳感器增益其中，所述的總值根據下述的等式[總值]產生，傳感器增益是預設的計算值，從而以重量概念獲得重量檢測單元60的評估值，其中從重量檢測單元60輸入的信號被A/D轉換。
如果獲得乘客的重量，就終止重量產生模式，並且確定是否滿足計算偏移修正值用的偏移修正值計算模式的條件(步驟S20)。
用於偏移修正值計算模式的條件之一是沒有乘客佔據座椅，由於零點僅在無人就坐於座椅50上的時候進行調節，所以需要這種條件。
無論乘客是否佔據座椅都可通過中央處理單元70所處理的乘客分級信息進行處理。此時，在車輛點火開始的情況下，首次確定是否滿足自動調零模式的條件，如果中央處理單元70中仍然存在無乘客分級信息，因此就確定沒能滿足無乘客就座的條件。
另一個用於偏移修正值計算模式的條件就是乘客分級系統應該正常操作。無論乘客分級系統是否正常操作都可通過診斷電路單元90進行診斷。
除非滿足所有的用於偏移修正值計算模式的條件，否則就不執行偏移修正值計算模式。也即，只有當滿足所有的用於偏移修正值計算模式的條件時，才啟動偏移修正值計算模式。
如果啟動偏移修正值計算模式，首先就把通過乘客重量計算模式所獲得的重量檢測單元60的當前偏移值、以及重量檢測單元60的初始偏移值進行相互比較(步驟S22)。
如果重量檢測單元60的當前偏移值和初始偏移值相等，那麼終止偏移修正值計算模式，而不用改變預設的偏移修正值。
否則，在重量檢測單元60的當前偏移值和初始偏移值不同的情況下，如果重量檢測單元60的當前偏移值小於重量檢測單元60的初始偏移值，就將其歸為UP狀態，而如果重量檢測單元60的當前偏移值大於重量檢測單元60的初始偏移值，將將其歸為DOWN狀態(步驟S24)。這裡，由於來自被放置在座椅50上的書或包的負載，重量檢測單元60的零點的變化可以是一種臨時現象，所以首先累計適於偏移修正的狀態的次數(步驟S25和S25′)。
理想的是，僅一次累計適於偏移修正的狀態的次數，因為來自被放置在座椅50上的書或包的負載可持續長時間。
如果累計了適於偏移修正的狀態的次數，就將所累計的適於偏移修正的狀態的次數與預設值進行比較。此時，根據所分類的狀態是UP狀態還是DOWN狀態，與所累計的適於偏移修正的狀態的次數進行比較的預設值有所不同(步驟S26和S26′)。
由於所累計的適於偏移修正的狀態的次數與預設值進行比較，如果所累計的適於偏移修正的狀態的次數小於預設值，那麼就終止偏移修正計算模式，而不用改變預先計算的偏移修正值。
相反，如果所累計的適於偏移修正的狀態的次數達到預設值，就重新計算預先計算的偏移修正值(步驟S28和S28′)。
偏移修正值可被計算，以允許該偏移修正值增加或減小預定增量，或者增加或減小重量檢測單元60的當前偏移值與初始偏移值之間的差值。此時，如果是UP狀態，其中重量檢測單元60的當前偏移值小於重量檢測單元60的初始偏移值，就將所述的偏移修正值增加，而如果是DOWN狀態，其中重量檢測單元60的當前偏移值大於重量檢測單元60的初始偏移值，就將所述的偏移修正值減小。
如果如上所述地計算了偏移修正值，就終止偏移修正值計算模式。
在上述的偏移修正值計算模式終止、或未能滿足用於偏移修正值計算模式的條件的情況下，就啟動乘客分級模式，該模式利用乘客重量計算模式中所計算的乘客重量，將乘客分成多種等級中的任一種。
如果啟動乘客分級模式，就確定所計算的乘客重量是否符合預設的多種等級範圍(步驟S30)，並將乘客分成預設的多種等級中的任一種(步驟S32，S34，和S36)。
這裡，預設的等級包括等級0、等級1、和等級2，其中，等級0中沒有乘客坐在座椅上，等級1中乘客被分成小孩或體小女士，等級2中乘客被分成成人。
另一方面，在乘客被分成等級0的情況中，乘客並不能被立即確定為等級0還要看乘客是否系有安全帶而定(步驟S38)。如果乘客沒有系安全帶，那麼就定義為等級0(步驟S32)，如果乘客系有安全帶，那麼就認為乘客是小孩或體小女士並將其重新分成等級1，水平處於等級0以上，然後將其定義為等級1(步驟S34)。
如果乘客被定義為任一種等級，就終止乘客分級模式。
如果乘客分級模式終止，就把從乘客分級模式獲得的乘客分級信息經K-有線通信傳送至氣囊控制單元52(步驟S40)。
其後，如果車輛運行，本發明的乘客分級系統就自始重複所有步驟，如果車輛點火電路斷開，乘客分級系統就會停止操作(步驟S50)。
另一方面，由於診斷電路單元90的診斷(步驟S4)，如果重量檢測單元60、中央處理單元70、和調節器80中的任一個被診斷為異常操作，那麼診斷結果就會存儲於存儲器單元100中(步驟S60)。該診斷結果可經由K-有線通信傳送至氣囊控制單元52(步驟S40)。
而且，如果車輛仍然繼續運行，那麼車輛分級系統就被迫再次初始化(步驟S4)。
雖然已經參照示範性附圖描述了本發明的乘客分級系統和方法，但本發明不限於這裡所闡述的實施例和附圖，而是僅限於所附隨的權利要求。
如果提供功率，如上所述地構造和操作的本發明的乘客分級系統和方法就被初始化，並且利用從重量檢測單元獲得的信息將乘客分成各種等級中的任一種，這樣得以優化車輛的當前狀態，從而可以提高精確性和可靠性。
而且，如上所述地構造和操作的本發明的乘客分級系統和方法接收點火功率，這樣如果車輛開始點火就將功率提供給車輛，因此可穩定地提供功率從而可最大程度地提高精確性和可靠性，並且當車輛點火電路斷開時防止電池放電。
此外，如上文所述地構造和操作的本發明的乘客分級系統和方法，通過執行偏移修正值計算模式來修正重量檢測單元的偏移值，這樣得以一直調節重量檢測單元的零點，從而可以最大限度提高精確性和可靠性。這得以提高由乘客分級信息控制的氣囊的性能和穩定性。
此外，如果重量檢測單元的偏移修正值在預定的時間內變化，如上文所述地構造和操作的本發明的乘客分級系統和方法可用來重新計算重量檢測單元的偏移修正值，從而可提高精確性和可靠性。
此外，如上文所述地構造和操作的本發明的乘客分級系統和方法，根據在乘客被分成等級0的情況下乘客是否系有安全帶而重新考慮乘客的分級，從而提高精確性和可靠性。
權利要求
1.一種車輛的乘客分級系統，該系統包括設置在座椅上的重量檢測單元；中央處理單元，利用重量檢測單元獲得的信息將乘客分成多種預設等級中的任一種；和調節器，其將功率提供給重量檢測單元和中央處理單元，並且只要中央處理單元被提供功率就將該中央處理單元初始化。
2.如權利要求1所述的車輛的乘客分級系統，其特徵在於，所述重量檢測單元包括安裝座椅的每個邊緣上的四個重量檢測傳感器。
3.如權利要求1所述的車輛的乘客分級系統，其特徵在於，所述中央處理單元經由K-有線通信與氣囊控制單元(ACU)相連，以便控制氣囊。
4.如權利要求1所述的車輛的乘客分級系統，其特徵在於，所述調節器設置成允許重量檢測單元和中央處理單元被提供點火功率。
5.如權利要求2所述的車輛的乘客分級系統，其特徵在於，所述調節器設置成允許四個重量檢測傳感器彼此獨立地被提供點火功率。
6.如權利要求1所述的車輛的乘客分級系統，其特徵在於，該系統進一步包括用於實時存儲來自中央處理單元的信息的FRAM。
7.如權利要求1所述的車輛的乘客分級系統，其特徵在於，該系統進一步包括安全帶繫緊和檢測傳感器，用於檢測設置在座椅上的安全帶是否被繫上。
8.一種車輛的乘客分級方法，該方法包括如果車輛點火電路接通就將車輛初始化；如果車輛被初始化，就利用從座椅上所設的重量檢測單元獲得的信息將乘客分級。
9.如權利要求8所述的車輛的乘客分級方法，其特徵在於，所述的將乘客分級包括，通過從重量檢測單元獲得的信息計算乘客重量；如果計算了乘客重量，就根據所計算的乘客重量將乘客分成多種等級中的任一種；如果計算了乘客重量，就計算重量檢測單元的用於零點調節的偏移修正值。
10.如權利要求9所述的車輛的乘客分級方法，其特徵在於，所述通過重量檢測單元的評估值與重量檢測單元的預設偏移值之間的差值，以及總計所獲得的差值和偏移修正值，然後以預設的傳感器增益乘以所總計的值，從而計算乘客重量。
11.如權利要求9所述的車輛的乘客分級方法，其特徵在於，所述的將乘客分成等級的過程中，在乘客等級被分成無乘客佔有座椅的等級的情況下，根據安全帶是否被繫上，乘客等級被定義成沒有乘客佔有座椅的等級。
12.如權利要求11所述的車輛的乘客分級方法，其特徵在於，所述的將乘客分成等級的過程中，在乘客等級被分成無乘客佔有座椅的等級並且安全帶被繫上的情況下，將乘客等級重新分成乘客就座於座椅上的等級。
13.如權利要求9所述的車輛的乘客分級方法，其特徵在於，所述的計算偏移修正值的過程中，將偏移修正值從當前的偏移修正值增加或減小預定的增量。
14.如權利要求9所述的車輛的乘客分級方法，其特徵在於，所述的計算偏移修正值的過程中，將偏移修正值增加或減小重量檢測單元的當前偏移值與初始偏移值之間的差值。
15.如權利要求9所述的車輛的乘客分級方法，其特徵在於，所述的計算偏移修正值的過程中，如果所述的計算偏移修正值是在車輛啟動後第一次執行，並且重量檢測單元的當前值偏移值和初始偏移值彼此不同，那麼累計適於偏移修正的狀態的次數，如果所累計的適於偏移修正的狀態的次數達到預設值，那麼就獲得偏移修正值。
16.如權利要求9所述的車輛的乘客分級方法，其特徵在於，所述的計算偏移修正值的過程中，如果滿足執行偏移修正值計算模式的條件，那麼就開始計算偏移修正值。
17.如權利要求9所述的車輛的乘客分級方法，其特徵在於，所述用於執行偏移修正值計算模式的條件包括乘客是否就座。
18.如權利要求9所述的乘客的分級方法，其特徵在於，所述的初始化與所述的將所述乘客分級的過程之間，執行自我診斷。
19.一種車輛的乘客分級方法，該方法包括從設置在座椅上的重量檢測單元輸出一數值；當乘客重量為零時，計算來自重量檢測單元獲得的值與從重量檢測單元輸出的偏移值之間的差值；通過總計所計算的的差值以及重量檢測單元偏移修正用的重量檢測單元的偏移修正值，然後以預設的傳感器增益乘以所總計的值，從而獲得乘客重量；根據所獲得的乘客重量將乘客分成多種預設等級中的任一種。
全文摘要
本發明涉及一種車輛的乘客分級系統和方法，並包括設置在座椅上的重量檢測單元，利用重量檢測單元獲得的信息將乘客分成多種預設等級中的任一種的中央處理單元，以及調節器，該調節器將功率提供給重量檢測單元和中央處理單元並且只要中央處理單元被提供功率就將該中央處理單元初始化。由於所述系統和方法在車輛啟動時被初始化並利用從重量檢測單元獲得的信息將乘客分級，本發明還提供具有高精確性和可靠性的乘客分級系統和方法。
文檔編號B60R21/015GK1970349SQ20061009893
公開日2007年5月30日 申請日期2006年7月17日 優先權日2005年11月23日
發明者林菊基 申請人:現代摩比斯株式會社