專利名稱：基于三軸加速度傳感器的載人車輛墜落感知與保護系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于三軸加速度傳感器的載人車輛墜落感知與保護系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種汽車安全保護系統(tǒng)，尤其是一種基于三軸加速度傳感器的載人車輛墜落感知與保護系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]目前載人車輛對于人員的安全保護主要是在行駛方向或平面上發(fā)生碰撞后，打開安全氣囊來保護人員的正面或側(cè)面。這是通過在汽車上安裝加速度傳感器，通過對汽車行駛方向和左右側(cè)面方向的加速度判定來決定開啟氣囊實現(xiàn)的。當(dāng)汽車正面或側(cè)面發(fā)生碰撞，傳感器探測到的加速度大于開啟閾值時，使能氣囊開啟系統(tǒng)以打開氣囊。但是在很多極端的安全事件中，載人車輛會發(fā)生下墜，車輛下墜時上述常規(guī)的安全系統(tǒng)并不能夠啟動氣囊來保護車內(nèi)人員。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實用新型的目的是彌補目前載人車輛發(fā)生下墜時安全保護系統(tǒng)的缺失，提出一種基于三軸加速度傳感器的載人車輛墜落感知與保護系統(tǒng)，能夠判斷車輛發(fā)生意外下墜，并且啟動安全保護設(shè)備對車內(nèi)人員進行保護。本實用新型采用的技術(shù)方案是:[0004]一種基于三軸加速度傳感器的載人車輛墜落感知與保護系統(tǒng)，包括:三軸加速度傳感器、與三軸加速度傳感器連接的微控制器、與微控制器連接的安全氣囊開啟電路；[0005]三軸加速度傳感器探測車輛垂直方向的加速度，并將車輛加速度值以相應(yīng)的電壓輸出，微控制器接受三軸加速度傳感器輸出的電壓信號并作分析判斷，在確定車輛處于下墜的情況時向安全氣囊開啟電路發(fā)出使能信號，以使安全氣囊開啟電路觸發(fā)安全氣囊的啟用。[0006]作為一種優(yōu)化的方案，在所述三軸加速度傳感器與微控制器之間還包括一個濾波電路，以便將不需要的雜波濾除掉，使得微控制器采集到的三軸加速度傳感器輸出的電壓信號更加準確。[0007]本實用新型在車輛的電子系統(tǒng)中增設(shè)一個三軸加速度傳感器。三軸加速度傳感器的三個軸(X軸、Y軸、Z軸)分別輸出電壓信號。在某個方向(如垂直向上或垂直向下方向)探測到的加速度為0的情況下 (車輛在平地行駛時)，相應(yīng)軸(Z軸)輸出的電壓信號為一基準電壓，當(dāng)該方向的加速度為正的時候，相應(yīng)軸輸出的電壓會大于基準電壓，并且加速度越大，相應(yīng)軸輸出的電壓也越大；當(dāng)該方向的加速度為負的時候，相應(yīng)軸輸出的電壓會小于基準電壓，并且反向加速度的絕對值越大，相應(yīng)軸輸出的電壓也越小。[0008]基于此原理,在微控制器內(nèi)可以設(shè)置一個電壓正向閾值和一個電壓反向閾值，當(dāng)車輛下墜時，會有一個垂直向下的加速度g，導(dǎo)致某一個軸的輸出電壓大于電壓正向閾值或者小于電壓反向閾值，并且若此情況持續(xù)時間超過一定的時長，微控制器就根據(jù)此判斷出車輛發(fā)生下墜，就向安全氣囊開啟電路發(fā)出使能信號，開啟車內(nèi)人員前部、頭側(cè)部及頭頂部的安全氣囊，使人員在墜落到地之前，得到充分的保護。[0009]本實用新型的優(yōu)點:可以實現(xiàn)自動感知車輛的意外下墜，并啟動安全措施來保護車載人員的安全，提高了車輛的安全性。


[0010]圖1為本實用新型的電連接原理圖。[0011]圖2為本實用新型的車輛構(gòu)造示意圖。
具體實施方式
[0012]下面結(jié)合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。[0013]本實用新型的電路原理如圖1所示，包括依次相連的三軸加速度傳感器、濾波電路、微控制器和安全氣囊開啟電路。[0014]三軸加速度傳感器探測車輛垂直方向的加速度，并將車輛加速度值以相應(yīng)的電壓從X軸、Y軸、Z軸輸出，然后濾波電路中相應(yīng)的濾波器將雜波濾除，并將相應(yīng)電壓信號送入微控制器作分析判斷。當(dāng)車輛下墜時，某一個軸的輸出電壓大于電壓正向閾值或者小于電壓反向閾值，并且此情況持續(xù)時間超過一定的時長(時長閾值)，微控制器據(jù)此判斷出車輛發(fā)生下墜，就向安全氣囊開啟電路發(fā)出使能信號。[0015]圖2顯示了一種本實用新型在汽車I內(nèi)的安裝位置。把三軸加速度傳感器和相關(guān)電路和汽車I的底盤保持水平安裝，比如可以把三軸加速度傳感器水平安裝在汽車中后部底盤5的位置，使三軸加速度傳感器的Z軸垂直于地面。在車內(nèi)人員的頭頂部、頭前部及頭側(cè)部均安裝安全氣囊2、3、4 ;安全氣囊2、3、4受控于安全氣囊開啟電路，安全氣囊開啟電路與上述微控制器連接。當(dāng)汽車I發(fā)生下墜時，三軸加速度傳感器和相關(guān)電路能自動判斷下墜情況，并及時開啟安全氣囊2、3、4，使汽車I在墜地前就打開所有安全氣囊，對車內(nèi)人員做到主動安全防護。[0016]所述微控 制器可選用意法半導(dǎo)體公司的ST10F272B控制器芯片。
權(quán)利要求1.一種基于三軸加速度傳感器的載人車輛墜落感知與保護系統(tǒng)，其特征在于，包括:三軸加速度傳感器、與三軸加速度傳感器連接的微控制器、與微控制器連接的安全氣囊開啟電路； 三軸加速度傳感器探測車輛垂直方向的加速度，并將車輛加速度值以相應(yīng)的電壓輸出，微控制器接受三軸加速度傳感器輸出的電壓信號并作分析判斷，在確定車輛處于下墜的情況時向安全氣囊開啟電路發(fā)出使能信號，以使安全氣囊開啟電路觸發(fā)安全氣囊的啟用。
2.如權(quán)利要求1所述的基于三軸加速度傳感器的載人車輛墜落感知與保護系統(tǒng)，其特征在于:在所述三軸加速 度傳感器與微控制器之間還包括一濾波電路。
專利摘要本實用新型提供一種基于三軸加速度傳感器的載人車輛墜落感知與保護系統(tǒng)，包括三軸加速度傳感器、與三軸加速度傳感器連接的微控制器、與微控制器連接的安全氣囊開啟電路；三軸加速度傳感器探測車輛垂直方向的加速度，并將車輛加速度值以相應(yīng)電壓信號輸出；微控制器接受三軸加速度傳感器輸出的電壓信號并作分析判斷，判斷出車輛下墜時向安全氣囊開啟電路發(fā)出使能信號，以使安全氣囊開啟電路觸發(fā)開啟安全氣囊。作為一種優(yōu)化的方案，在所述三軸加速度傳感器與微控制器之間還包括一濾波電路，以便將不需要的雜波濾除掉，使得微控制器采集到的三軸加速度傳感器輸出的電壓信號更加準確。本實用新型能提升汽車的安全防護性能。
文檔編號B60R21/013GK203111102SQ20132013224
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月21日
發(fā)明者李輝, 廖巨華 申請人:江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心