專利名稱：用于汽車上的兒童乘員無線約束裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車制造領(lǐng)域，特別是關(guān)于汽車兒童乘員用約束裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，私人汽車的保有量正逐年增加。隨著汽車進(jìn) 入家庭，將面臨一些新的問題，其中包括兒童乘員的碰撞安全性。為了保護(hù)兒童乘員的乘 車安全性，各國都相繼推出了在汽車中要配備有兒童用約束系統(tǒng)(CRS， Child Restraint System)，如兒童座椅、嬰兒床、附加兒童坐墊和靠墊等裝置，同時(shí)對(duì)兒童約束系統(tǒng)以及在車 輛中的安裝固定制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，目前，比較受推崇的為IS0FIX(International Standards OrganistationFIX)，按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)汽車出廠時(shí)ISO FIX接口應(yīng)該就已經(jīng)被 裝配在車?yán)锪?。兒童座椅生產(chǎn)商在兒童座椅上安裝ISO FIX接頭。這樣IS0 FIX兒童座椅 就可以輕易地固定至汽車的ISO FIX接口中了。 ISOFIX為汽車與兒童座椅之間提供了一個(gè) 剛性連接，并且易于安裝和拆開。 IS0FIX的推行，意味著汽車制造商必須在車內(nèi)安裝ISOFIX接口，而兒童座椅制造 商則在座椅上安裝ISOFIX接頭，這就統(tǒng)一地解決了兒童座椅的安裝問題。因此，今后沒有 安裝ISOFIX接口的車將會(huì)被限制生產(chǎn)，而沒有ISOFIX接頭的兒童座椅也會(huì)被淘汰。
上述IS0FIX標(biāo)準(zhǔn)主要是對(duì)兒童座椅與汽車機(jī)械連接的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，IS0FIX標(biāo)準(zhǔn)還 要求有正確安放指示，并且要求有簡單可靠的"一拎一放"(LIFT ANDL0CK)設(shè)計(jì)。同時(shí)，我 們知道，如果需要更好地保護(hù)兒童乘員的安全，應(yīng)當(dāng)把兒童座椅的相關(guān)信息傳輸給汽車的 駕駛員及汽車的主控系統(tǒng)。當(dāng)汽車內(nèi)有兒童乘員時(shí)，遇到事故時(shí)，相應(yīng)位置的安全氣囊不宜 打開；同時(shí)，可以限制汽車的最高巡航速度，可以在制動(dòng)時(shí)選擇更安全的制動(dòng)模式等等。因 此，如何將兒童座椅與汽車的安裝信息和狀態(tài)反饋到汽車的控制系統(tǒng)，或者設(shè)法通知駕駛 員，特別在大型轎車及面包車的情況，可能同時(shí)有多個(gè)兒童乘員在車內(nèi)，如果不能與駕駛員 有必要的信息交互，則不是一個(gè)完善的設(shè)計(jì)，本發(fā)明正是基于上述目的而進(jìn)行的研發(fā)設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就是提出一種符合IS0FIX標(biāo)準(zhǔn)的兒童座椅并且可以通過無線通信方 式與汽車內(nèi)的兒童座椅無線管理網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交互。 針對(duì)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種用于汽車上的兒童乘員無 線約束裝置，包括與汽車相活動(dòng)連接的底座、可拆卸地安裝在底座中的座椅，它還包括用于 檢測底座與汽車安裝狀況以及座椅與底座安裝狀況的檢測機(jī)構(gòu)，所述的檢測機(jī)構(gòu)包括分別 設(shè)置在底座與汽車連接處和座椅與底座連接處的電氣觸點(diǎn)、與所述的電氣觸點(diǎn)相電連接的 控制器、與所述的控制器的輸出端相連接的發(fā)聲器、與所述的控制器相連接的無線通信接 口 、電源，當(dāng)所述的底座與汽車相安裝，設(shè)置在兩者連接處的觸點(diǎn)受觸發(fā)，發(fā)生電平變化，控 制器檢測到觸點(diǎn)信號(hào)的電平變化并對(duì)安裝是否穩(wěn)定進(jìn)行判斷，若安裝穩(wěn)定將驅(qū)動(dòng)發(fā)聲器發(fā) 出聲音提示；當(dāng)所述的座椅與底座相安裝，設(shè)置在兩者連接處的觸點(diǎn)受觸發(fā)，發(fā)生電平變化，控制器檢測到觸發(fā)信號(hào)的電平變化并對(duì)安裝是否穩(wěn)定進(jìn)行判斷，若安裝穩(wěn)定同樣將驅(qū) 動(dòng)發(fā)聲器發(fā)出聲音提示；當(dāng)?shù)鬃谄嚿习惭b穩(wěn)定時(shí)，所述的控制器通過無線通信接口加 入汽車內(nèi)的兒童座椅無線管理系統(tǒng)，并將兒童乘員相關(guān)信息發(fā)送至無線管理系統(tǒng)的主計(jì)算 機(jī)。 所述的無線通信接口執(zhí)行Zigbee無線通信協(xié)議。
所述的無線通信接口執(zhí)行藍(lán)牙無線通信協(xié)議。 所述的控制器為低功耗的單片機(jī)，集成有/連接有所述的無線通信接口 。
所述的電源為電池，包括普通堿性電池及可充電電池。 所述的檢測機(jī)構(gòu)還包括連接在供電電源與控制器之間的電壓轉(zhuǎn)換電路，所述的電 壓轉(zhuǎn)換電路將較高的電源電壓降低為適合控制器工作的電壓。 所述的控制器設(shè)有電源電壓檢測電路，在電池電壓不足時(shí)作更換電池提示。
該裝置還設(shè)置有與控制器相觸發(fā)連接的座椅型號(hào)編碼識(shí)別單元，用于識(shí)別不同兒 童座椅的型號(hào)。 該裝置裝還設(shè)置有與控制器相觸發(fā)連接的汽車座位位置編碼識(shí)別單元，用于識(shí)別 該座椅在在汽車上的安裝位置。 所述的控制器通過無線通信接口發(fā)送的相關(guān)信息包括禁止安全氣囊動(dòng)作、限制汽 車最高速度、選擇合適制動(dòng)模式的有利于兒童乘員安全的相關(guān)信息，以及電池電量、兒童座 椅型號(hào)、J L童座椅安裝在汽車上的位置相關(guān)信息。 由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明不僅解 決了符合IS0FIX的兒童座椅與汽車之間的安全連接問題，而且有明確的安裝正確與否的 提示，特別是通過無線通信接口的設(shè)置，使得本裝置可以加入汽車內(nèi)的兒童座椅無線管理 系統(tǒng)，與無線管理系統(tǒng)的主計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)信息交互。無線管理系統(tǒng)的主計(jì)算機(jī)設(shè)有顯示屏，可 以直觀顯示相關(guān)信息，這個(gè)主計(jì)算機(jī)可以安放在駕駛員面前，使得駕駛員充分掌握身后兒 童乘員的情況。當(dāng)主計(jì)算機(jī)與汽車的控制系統(tǒng)ECU有信息交互時(shí)，這些必要的信息可以用 于進(jìn)一步的安全措施，當(dāng)出現(xiàn)意外狀況，將控制載有兒童座椅位置的安全氣囊不打開，避免 了因氣囊打開而使兒童窒息的情況；同時(shí)，可以有限制汽車最高巡航速度等措施，還可以選 擇更合適的制動(dòng)模式；因此，進(jìn)一步保證了兒童乘員的安全性。


附圖1為根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案所實(shí)施的電原理框具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明 符合IS0FIX的兒童乘員約束裝置，其具有與汽車座位相匹配連接的底座、與底座
的接口也相匹配的座椅，上述底座與汽車的連接結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)所限定的結(jié)構(gòu)，座椅與底座的
連接結(jié)構(gòu)也有各種解決方案，其不是本發(fā)明的要點(diǎn)，在此對(duì)其機(jī)械結(jié)構(gòu)不再贅述。 在本實(shí)施例所提供的約束裝置中，其還包括用于檢測底座與汽車安裝狀況以及座
椅與底座安裝狀況的檢測機(jī)構(gòu)，如圖1所示，該檢測機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在底座與汽車連接處的
底座觸點(diǎn)、設(shè)置在座椅與底座連接處的座椅觸點(diǎn)、與上述各觸點(diǎn)相電連接的控制器、與控制器的輸出端相連接的發(fā)聲器、用于為控制器提供合適工作電壓的供電電源及其電壓轉(zhuǎn)換電 路以及用于釋放座椅與底座之間的連接從而可輕易將座椅從底座上提起的座椅控制開關(guān) 及電磁鐵，現(xiàn)對(duì)上述技術(shù)具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行說明 所述的各觸點(diǎn)實(shí)際上為限位開關(guān)，其可選用簧片實(shí)現(xiàn)，各限位開關(guān)的靜觸點(diǎn)一端 接地另一端與控制器相連接，通過動(dòng)觸點(diǎn)的開合觸發(fā)控制器工作與否。 所述的發(fā)聲器主要是通過與控制器的輸出端的晶體管驅(qū)動(dòng)一喇叭實(shí)現(xiàn)，當(dāng)?shù)鬃c 汽車安裝穩(wěn)定，設(shè)置在兩者連接處的觸點(diǎn)受觸發(fā)，控制器檢測到觸發(fā)信號(hào)將驅(qū)動(dòng)發(fā)聲器發(fā) 出聲音提示；當(dāng)座椅與底座安裝穩(wěn)定，設(shè)置在兩者連接處的觸點(diǎn)受觸發(fā)，控制器檢測到觸發(fā) 信號(hào)同樣將驅(qū)動(dòng)發(fā)聲器發(fā)出聲音提示。在這二種情況下控制器可以設(shè)計(jì)成有區(qū)別的提示 音，也可以為了簡化只采用相同的提示音。 本發(fā)明的約束裝置還包括與控制器相雙向連接的無線通信接口 ，該無線通信接口 可采用執(zhí)行Zigbee無線通信協(xié)議或藍(lán)牙無線通信協(xié)議的接口模塊，控制器可通過該無線 通信接口加入到汽車內(nèi)的兒童座椅無線管理系統(tǒng)，從而將兒童乘員的約束信息發(fā)送至無線 管理系統(tǒng)的主計(jì)算機(jī)，所述的信息包括禁止安全氣囊動(dòng)作、限制汽車最高速度、選擇合適制 動(dòng)模式的有利于兒童乘員安全的相關(guān)信息。 在本實(shí)施例中，控制器選用低功耗的單片機(jī)，無線通信接口可集成在其上。
為了對(duì)汽車內(nèi)兒童進(jìn)行更好的安全管理，本實(shí)施例的約束裝置還設(shè)置有與控制器 相觸發(fā)連接的座椅型號(hào)編碼識(shí)別單元，當(dāng)兒童座椅與底座相接觸時(shí)，控制器能夠識(shí)別相應(yīng) 座椅的型號(hào)，從而獲知座椅上兒童座椅的重量、座椅大小規(guī)格等信息，以進(jìn)行區(qū)別保護(hù)。
同時(shí)，本實(shí)施例的約束裝置還設(shè)置有與控制器相觸發(fā)連接的汽車座位位置編碼識(shí) 別單元，對(duì)于有多個(gè)兒童乘員同時(shí)乘坐的情況下，通過該座位位置編碼識(shí)別單元，控制器可 獲知不同兒童座椅在汽車上的安裝位置，同樣達(dá)到對(duì)兒童、大人區(qū)別保護(hù)的目的，更利于兒 童乘員的安全。 本發(fā)明在供電電源與控制器之間設(shè)置有電壓轉(zhuǎn)換電路，通過該電壓轉(zhuǎn)換電路將供 電電壓轉(zhuǎn)換為適合控制器工作的電壓。同時(shí)，在供電電源兩端連接有兩電阻，控制器對(duì)兩電 阻間的電壓進(jìn)行采集，從而對(duì)電池電壓量進(jìn)行取樣，并通過控制器內(nèi)置的A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)行 處理以保證在電池電壓不足時(shí)能夠及時(shí)提示以更換電池。 本實(shí)施例的約束裝置還包括用于將座椅與底座輕易脫開的開關(guān)，其主要包括與供 電電源相電連接的釋放按鈕KS、與釋放按鈕相電連接的電磁鐵Ll 、L2，按照IS0FIX標(biāo)準(zhǔn)，座 椅與底座的鎖定連接應(yīng)有相應(yīng)的釋放機(jī)構(gòu)，該釋放機(jī)構(gòu)包括由可移位的銜鐵，這樣，在需要 把座椅從底座上取出，按下釋放按鈕KS，從而電源、釋放按鈕KS與電磁鐵Ll、 L2之間形成 通路，電磁鐵將得電，并驅(qū)動(dòng)銜鐵，從而實(shí)現(xiàn)座椅與底座的輕易分離。 上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人 士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，如設(shè)置在底座 與座椅上的觸點(diǎn)并不限于兩個(gè)，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于汽車上的兒童乘員無線約束裝置，包括與汽車相活動(dòng)連接的底座、可拆卸地安裝在底座中的座椅，其特征在于它還包括用于檢測底座與汽車安裝狀況以及座椅與底座安裝狀況的檢測機(jī)構(gòu)，所述的檢測機(jī)構(gòu)包括分別設(shè)置在底座與汽車連接處和座椅與底座連接處的電氣觸點(diǎn)、與所述的電氣觸點(diǎn)相電連接的控制器、與所述的控制器的輸出端相連接的發(fā)聲器、與所述的控制器相連接的無線通信接口、電源，當(dāng)所述的底座與汽車相安裝，設(shè)置在兩者連接處的觸點(diǎn)受觸發(fā)，發(fā)生電平變化，控制器檢測到觸點(diǎn)信號(hào)的電平變化并對(duì)安裝是否穩(wěn)定進(jìn)行判斷，若安裝穩(wěn)定將驅(qū)動(dòng)發(fā)聲器發(fā)出聲音提示；當(dāng)所述的座椅與底座相安裝，設(shè)置在兩者連接處的觸點(diǎn)受觸發(fā)，發(fā)生電平變化，控制器檢測到觸發(fā)信號(hào)的電平變化并對(duì)安裝是否穩(wěn)定進(jìn)行判斷，若安裝穩(wěn)定同樣將驅(qū)動(dòng)發(fā)聲器發(fā)出聲音提示；當(dāng)?shù)鬃谄嚿习惭b穩(wěn)定時(shí)，所述的控制器通過無線通信接口加入汽車內(nèi)的兒童座椅無線管理系統(tǒng)，并將兒童乘員相關(guān)信息發(fā)送至無線管理系統(tǒng)的主計(jì)算機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車上的兒童乘員無線約束裝置，其特征在于所述的無線通信接口執(zhí)行Zigbee無線通信協(xié)議。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車上的兒童乘員無線約束裝置，其特征在于所述的無線通信接口執(zhí)行藍(lán)牙無線通信協(xié)議。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車上的兒童乘員無線約束裝置，其特征在于所述的控制器為低功耗的單片機(jī)，集成有/連接有所述的無線通信接口 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車上的兒童乘員無線約束裝置，其特征在于所述的電源為電池，包括普通堿性電池及可充電電池。
6. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于汽車上的兒童乘員無線約束裝置，其特征在于所述的檢測機(jī)構(gòu)還包括連接在供電電源與控制器之間的電壓轉(zhuǎn)換電路，所述的電壓轉(zhuǎn)換電路將較高的電源電壓降低為適合控制器工作的電壓。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車上的兒童乘員無線約束裝置，其特征在于所述的控制器設(shè)有電源電壓檢測電路，在電池電壓不足時(shí)作更換電池提示。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車上的兒童乘員無線約束裝置，其特征在于該裝置還設(shè)置有與控制器相觸發(fā)連接的座椅型號(hào)編碼識(shí)別單元，用于識(shí)別不同兒童座椅的型號(hào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的用于汽車上的兒童乘員無線約束裝置，其特征在于該裝置還設(shè)置有與控制器相觸發(fā)連接的汽車座位位置編碼識(shí)別單元，用于識(shí)別該座椅在在汽車上的安裝位置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車上的兒童乘員無線約束裝置，其特征在于所述的控制器通過無線通信接口發(fā)送的相關(guān)信息包括禁止安全氣囊動(dòng)作、限制汽車最高速度、選擇合適制動(dòng)模式的有利于兒童乘員安全的相關(guān)信息，以及電池電量、兒童座椅型號(hào)、兒童座椅安裝在汽車上的位置相關(guān)信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于汽車上的兒童乘員無線約束裝置，它包括用于檢測底座與汽車安裝狀況以及座椅與底座安裝狀況的檢測機(jī)構(gòu)，檢測機(jī)構(gòu)包括分別設(shè)置在底座與汽車連接處和座椅與底座連接處的電氣觸點(diǎn)、與電氣觸點(diǎn)相電連接的控制器、與控制器的輸出端相連接的發(fā)聲器、與控制器相連接的無線通信接口、電源，當(dāng)?shù)鬃谄嚿习惭b穩(wěn)定時(shí)，所述的控制器通過無線通信接口加入汽車內(nèi)的兒童座椅無線管理系統(tǒng)，并將兒童乘員相關(guān)信息發(fā)送至無線管理系統(tǒng)的主計(jì)算機(jī)，當(dāng)主計(jì)算機(jī)與汽車的控制系統(tǒng)有信息交互時(shí)，將控制載有兒童座椅位置的安全氣囊不打開，避免了因氣囊打開而使兒童窒息的情況，進(jìn)一步保證了兒童乘員的安全性。
文檔編號(hào)B60R21/015GK101700764SQ20091019503
公開日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月3日
發(fā)明者李錫放, 田秀峰, 謝靖 申請(qǐng)人:江蘇萬工科技集團(tuán)有限公司