[发明专利]座椅乘员重量的传感方法和装置

说明书

发明领域

本发明涉及一种检测座椅乘员重量的方法和装置，具体地说，是一种安装在车辆座椅轨道内对座椅乘员重量进行精确测量的传感器的设置方式。

相关技术

大多数车辆都包括安全气囊和与其协同工作的座椅安全带约束系统以防驾驶员和乘客因高速碰撞而遭受严重伤害。根据驾驶员或乘客的体形来控制安全气囊的膨胀力和安全带的预紧力显得非常重要。控制这些力的一种方法是监测座椅乘员的重量。如果乘客座椅上坐的是一个体形小的人如儿童或婴孩，则该座上的重量就要小于成年人坐在上面时的重量。

现在的一些测量座椅乘员重量的系统即复杂又昂贵。一种系统采用在椅面泡沫内安装压力敏感的金属箔薄垫的方式，还有一种系统采用在椅面下多个位置设置传感器的方式。这些薄垫或传感器的合成输出用于确定座椅乘员的重量。这些传感器承受座椅乘员重量产生的基本上为垂直方向的力，但也承受因加速、减速、转向带来的纵向和侧向力。由这些传感器测得的纵向和侧向力对重量的测量加入了错误的成分。为了提高精确性，这些传感器使用多个应变片和复杂的弯曲元件以得到垂直方向的高测量灵敏度和纵向及侧向的低测量灵敏度以便增加精度。

将这些传感器安装在椅面内可能也非常困难和耗时。在达到精密测量要求的同时，为每一传感器找到合适安装位置以便能协调座椅乘员所有不同乘坐位置也非常困难。而且，乘员在座椅上的移动可能会把这些传感器移出或挪动到正确位置之外。由于传感器是装在椅面内部，在座椅在车内安装好后，对传感器进行重新置位也是非常困难的。

因此，需要有一种简化的座椅乘员重量测量系统，且该系统既精确又易于安装，并能克服上面提及的现有技术体系中的不足之处。

发明概要

在本发明的一个公开的实施例中，车辆座椅乘员重量测量系统包括用于支撑座椅的轨道总成。该轨道总成包括安装在车体上的第一轨道和能相对于第一轨道作相对移动的第二轨道。这些轨道可在施加在座椅上的乘员重量的作用下产生变形。在该轨道上至少安装有一个传感器，以便产生代表乘员重量的信号。

在一个优选实施例中，轨道总成由内侧轨道总成和与内侧轨道总成间隔开的外侧轨道总成构成。第一传感器组件装在内侧轨道总成上，用来产生根据测得的内轨因乘员重量而产生的变形量的第一信号；第二传感器组件装在外侧轨道总成上，用来产生根据测得的外轨因乘员重量而产生的变形量的第二信号。该系统采用一个中央处理器来根据第一和第二信号确定座椅乘员重量。该系统还很有利地包括与该处理器相连的气囊控制模块。气囊的膨胀力由该控制模块根据所述座椅乘员重量来控制。

确定座椅乘员重量的方法包括下列步骤。将内侧轨道总成装在车体上，将外侧轨道总成间隔于内侧轨道总成也安装在车体上。所述内侧轨道总成和外侧轨道总成的横截面积预先设定，并且内侧轨道总成和外侧轨道总成上都设有横截面积小于所述预设横截面积的轨道部分。该方法的步骤还包括在内侧轨道总成的所述轨道部分上安装第一传感器组件，在外侧轨道总成的所述轨道部分安装第二传感器组件，由第一传感器组件产生对应于内轨因乘员重量而产生的变形量的第一信号，由第二传感器组件产生对应于外轨因乘员重量而产生的变形量的第二信号，再将所述第一和第二信号合成来确定座椅乘员重量。

另外的步骤包括设置一个对气囊的充气进行控制的系统控制器并根据所述第一和第二信号产生一个座椅乘员重量信号。该座椅乘员重量信号被传送至控制器，气囊的膨胀力根据所述座椅乘员重量信号进行控制。

本发明的这些和其他特征从下面的说明和附图中可以得到更好的理解，下面是对附图的简要说明。

附图简述

图1为带有安全气囊系统的车辆及坐在座椅上的乘员的透视图，其中，虚线示出的气囊处于活动状态；

图2为设置了发明的重量测量系统的座椅总成的侧视图；

图3为图2中座椅轨道总成的侧视图；

图4为沿图3中线4-4剖开的轨道总成的剖视图；

图5为发明的重量测量系统的控制系统的示意图；

图6为装在发明的轨道总成中的传感器的示意图；

图7为纯弯梁的示意图；

图8为安装在设有过载机构的重量测量系统中的传感器的示意图。

示例性实施例的详细说明

车辆包括车辆座椅组件(在图1中通常用12标明)和安全气囊系统14。座椅组件2可为驾驶员座椅也可为乘客座椅，并包括椅背16和椅面18。当乘员20坐在座椅12上时，就对椅面18施加了垂直力F_v。F_v代表座椅乘员20的重量。