[发明专利]用于检测座椅乘坐者重量的方法和装置

说明书

发明背景

1、技术领域

本发明涉及用于测量座椅乘坐者重量的方法和装置。具体地说，在车辆座椅内安装一个简单的传感器装置以仅仅测量垂直力，同时抵消掉横向和纵向力以提供精确的重量测量结果。

2、背景技术

许多车辆包括供驾驶员和乘客使用的气囊。重要的是要根据驾驶员或乘客的大小来控制气囊的展开力。控制展开力的一种方法是监测座椅乘坐者的重量。如果身体较小的人如儿童或婴儿坐在乘客座椅上，则作用在座椅上的重量比成人坐在座椅上时要小。

目前的测量座椅乘坐者重量的系统复杂并且昂贵。在座椅底部的许多位置布置了传感器，并利用组合的传感器输出确定座椅乘坐者的重量。由于座椅乘坐者的重量，每个传感器经受基本垂直的力，但是还经受由加速、减速或转向产生的纵向力和横向力。由传感器获得的横向力和纵向力使误差分量混合到重量测量结果中。目前的座椅重量传感器非常复杂，它们利用多个应变仪和复杂的弯曲元件以在垂直方向提供高测量灵敏度，在横向力和纵向力方向上提供低的测量灵敏度。

一种重量测量系统通过在每个传感器内提供双弯曲梁来修正这种误差。因此，每个传感器由两个(2)单独的半桥应变仪组成，这两个半桥应变仪径向相对以抵消纵向和横向上的力。两个半桥应变仪连接起来以形成完整的惠斯通电桥。通过这样做，由每个半桥应变仪产生的信号之差就是输出。

在每个半桥应变仪的应变仪格栅方向上的误差力是相等的，其差值为零(0)。由于其它方向上的力与应变仪格栅垂直，所以它们对信号的产生基本不重要。因此，双弯曲梁传感器的特征是抵消掉沿与应变仪格栅平行的轴线方向上的力。由于沿垂直轴线方向上的力与应变仪格栅垂直，所以它们不成问题。这允许在座椅内的每个传感器位置去除或抵消掉误差。然后将组合传感器的输出加起来以确定座椅乘坐者的重量。在每个传感器位置使用双弯曲梁是非常昂贵的。

因此，可取的是具有一种改进的座椅乘坐者重量测量系统，它简单且不昂贵，而且通过去除由横向和纵向力产生的误差来提供精确的测量结果。

发明综述

在本发明公开的实施例中，测量座椅乘坐者重量的系统包括用于接收基本垂直的座椅乘坐者重力的座椅底部和至少一对传感器。第一传感器安装在座椅底部的第一位置，第二传感器安装在座椅底部的第二位置。第一传感器产生第一重量信号，该信号包括第一垂直力分量和由施加到座椅底部的非垂直座椅力引起的正误差分量。第二传感器产生第二重量信号，该信号包括第二垂直力分量和由非垂直座椅力的作用引起的负误差分量。利用处理器根据第一和第二重量信号确定座椅乘坐者重量。座椅乘坐者重量是通过将第一和第二垂直力分量加起来确定的，正负误差分量加起来去除了由非垂直座椅力引起的误差。

在一个优选实施例中，座椅底部分成第一象限，第二象限，第三象限和第四象限。第一传感器安装在第一象限内以产生第一重量信号，该信号包括第一垂直力分量和由作用在座椅底部的非垂直座椅力引起的第一误差分量，第二传感器安装在第二象限以产生第二重量信号，该信号包括第二垂直力分量和由非垂直座椅力作用引起的第二误差分量。第三传感器安装在第三象限以产生第三重量信号，该信号包括第三垂直力分量和由非垂直座椅力作用引起的第三误差分量。第四传感器安装在第四象限以产生第四重量信号，该信号包括第四垂直力分量和由非垂直座椅力作用引起的第四误差分量。第一和第三传感器在第一和第三象限内最好分别这样定向，即使得产生的第一和第三误差分量为正误差。第二和第四传感器在第二和第四象限内最好分别这样定向，即使得产生的第二和第四误差分量为负误差。处理器根据第一、第二、第三和第四重量信号确定座椅乘坐者重量，并将正向误差加起来以去除由非垂直座椅力引起的误差。

确定座椅乘坐者重量的方法包括如下步骤。垂直乘客力作用在座椅底部上。产生的第一重量信号包括第一垂直力分量和由施加在座椅底部的非垂直力引起的正误差分量。产生的第二重量信号具有第二垂直力分量和由非垂直座椅力引起的负误差分量。第一和第二重量信号组合起来，由非垂直力引起的误差通过将正负误差分量加起来被去除。第一和第二垂直力分量加起来确定了座椅乘坐者重量。

从下面的说明书和附图中可以看出本发明的这些和其它特征，其下面是简要描述。

附图简要描述

图1为一透视图，所示车辆带有气囊系统并且乘客坐在座椅上，气囊处于激活状态；

图2A为结合了主体重量测量系统的座椅底部实施例的视图；

图2B为结合了主体重量测量系统的座椅底部替代实施例的视图；