一种机动车乘员自动测试系统及测试方法 【技术领域】
本发明涉及一种机动车乘员测试技术，特别涉及一种机动车乘员坐位、坐姿、体重的自动测试系统及测试方法。
背景技术
目前，机动车安全气囊测试系统，一般只考虑机动车的碰撞因素，忽略了保护对象的坐姿、体重等因素对惯性力的影响，所以在危急时刻对安全气囊的引爆时早时晚，起不到最佳保护效果，还有时造成击伤人员事故，或者发生误爆现象，另外，现在研制的乘员测试系统，通常采用超声波、红外线传感器和压敏电阻膜片等作测试传感器元件，但是成本高，控制电路结构复杂，可靠性差，因此，没有得到广泛应用。
【发明内容】
本发明的目的是针对现有机动车安全气囊点火控制系统存在的技术问题，提供一种结构简单、可靠性高、成本低，能实时动态测试乘员坐位、坐姿、体重的自动测试系统及测试方法。
本发明包括座椅组件、ECU控制单元、测试系统、控制电路，测试系统的测姿传感器设置在乘员座椅上，测试系统的测重传感器设置在乘员座椅的下面，测姿传感器和多路开关的信号端分别与ECU控制单元连接，测重传感器通过模数转换器与ECU控制单元连接，ECU控制单元的控制信号输出端与显示器和控制电路连接，所述座椅组件的乘员座椅两则分别设置有安全带子扣和乘员带母扣，婴儿座椅设置有婴儿带母扣，安全带子扣设置有接触开关，婴儿带母扣和乘员带母扣分别能与安全带子扣相扣合，所述测试系统的变阻式传感器与模数转换器连接，其一端接有+5V电压，另一端接地，变阻式传感器的测量信号端与模数转换器相连接，并与地串接有滤波电容器，模数转换器的数字信号端通过数据线与ECU控制单元相连接，模数转换器与ECU控制单元之间串接有分频器，测试系统的压力传感器和多路开关一端接地，另一端分别接有分压电阻R，并分别接入ECU控制单元，分压电阻R的另一端接入+5V电压，ECU控制单元地控制信号端通过译码器分别接到数码显示器和控制电路的气囊点火电路、发动机启动电路及语音提示电路，数码显示器通过反向器与ECU控制单元连接，所述ECU控制单元接有晶振器，其两端串接二个电容器，其中间点接地，所述测姿传感器为压力传感器，测重传感器为变阻式传感器，本发明的工作原理是：压力传感器、变阻式传感器和多路开关的信号端接入ECU控制单元与真值表进行比较，可判断出乘员的坐姿、体重，是婴儿还是物品或者空位，然后控制发动机启动、语音提示和安全气囊点火，真值表是对乘员的体重、坐姿分类、分段形成的数字表格，并存储在ECU控制单元内。
由于采用上述技术方案，本发明具有结构简单、可靠性高、成本低等优点，能实时动态测试机动车乘员的定位、坐姿和体重状态，提供安全柔性保护措施。
【附图说明】
图1是本发明座椅组件结构示意图；
图2是本发明结构原理框图；
图3是本发明电路原理示意图；
图4是本发明工作程序流程图；
图中：1乘员座椅、2压力传感器、3婴儿带母扣、4婴儿座椅、5安全带子扣、6乘员带母扣、7安全信号、8ECU控制单元、9数码显示器、10控制电路、11译码器、12分频器、13模数转换器、14变阻式传感器、15多路开关、16晶振器、17反向器。
具体实施方式：
如图所示，结合实施例进一步说明本发明的技术方案和工作过程。
一种机动车乘员自动测试系统及测试方法，如图1所示，压力传感器2均匀等分设置在乘员座椅1的上面，成点阵式排列，即下座椅等分均匀排列4个，靠背正面上部等分排列2个，乘员座椅1的两侧分别设置有安全带子扣5和乘员带母扣6，婴儿座椅4设置有婴儿带母扣3，安全带子扣5内设有接触开关，如果乘员座椅1有乘员，安全带子扣5与乘员带母扣6扣合，并可以启动发动机，否则不能启动，并有语音提示乘员扣好安全带；有婴儿时则婴儿座椅4放置在乘员座椅1的上面，婴儿带母扣3与安全带子扣5扣合。如图3所示，测试系统的变阻式传感器14与ADCD0809模数转换器13连接，其一端接有+5V电压，另一端接地，变阻式传感器14的测量信号端与模数转换器13相连接，并与地串接有滤波电容器，模数转换器13的数字信号端通过数据线与ECU控制单元8连接，模数转换器13与ECU控制单元8之间串接有74LS74分频器12，6个压力传感器2和2路多路开关15一端接地，另一端分别接有分压电阻R，并分别接入ECU控制单元8，P2.0～P2.5端用于分别连接6路压力传感器；P2.6端用于连接安全带子扣接触开关；P2.7端用于机动车碰撞信号连接；分压电阻R的另一端接入+5V电压，ECU控制单元8的控制信号端通过74LSDT译码器11分别接到数码显示器9和控制电路的安全气囊点火电路、发动机启动电路及语音提示电路，数码显示器12通过74LSO4反向器17与ECU控制单元8连接，ECU控制单元接有晶振器16，其两端(TDL1、TDL2)串接二个电容器，二个电容器中间点接地。本发明工作过程是：如图2所示，ECU控制单元8接入测量信号，经处理后与真值表进行比较，可判断出乘员的坐姿、体重是婴儿还是物品，是物品时子母扣不扣合无信号，压力传感器2有信号；是空位时(压力传感器无信号)；如真值表所示，如果乘员体重为72kg，则在75～50kg范围内判断；如果乘员的坐姿为18后右仰，根据真值表输出相应的控制信号182给安全气囊点火电路(有碰撞信号时)，无碰撞信号时则安全气囊不点火；由于体重、坐姿不同点火的时间也不同，起到柔性保护作用，如图4所示，本发明的工作步骤是：(1)开始，启动程序，(2)LED各段初始化，(3)送LED显示，校正系统，(4)真值表地址DPTR(09H)-OCFH，调入真值表，(5)确定触发方式，设定外部中断的0/1触发方式为负边沿触发，(6)开AD转换，读入信号，(7)开中断，接入外部坐姿、坐位信号，(8)读入坐姿传感器状态和查关键字，与真值表比较，(9)是否首次读入状态，(10)是否上次状态相，(11)送坐姿信息关键字给串行通信缓冲器，(12)串标志位复位，状态初始化。
真值表 坐姿/时间(μs)/体重 (公斤)＞90 90-75 75-50 50-25 25-15 婴儿 物品/无物品 1端坐011 012 013 014 015 006 007 2左背压021 022 023 024 025 006 007 3右背压031 032 033 034 035 006 007 4正坐041 042 043 044 045 006 007 5前倾051 052 053 054 055 006 007 6左前倾061 062 063 064 065 006 007 7右前倾071 072 073 074 075 006 007 8左半倾081 082 083 084 085 006 007 9右半倾091 092 093 094 095 006 007 10仰坐101 102 103 104 105 006 007 11全左倾111 112 113 114 115 006 007 12全右倾121 122 123 124 125 006 007 13左半前左倾131 132 133 134 135 006 007 14右半前右倾141 142 143 144 145 006 007 15半左倾151 152 153 154 155 006 007 16半右倾161 162 163 164 165 006 007 17后左仰171 172 173 174 175 006 007 18后右仰181 182 183 184 185 006 007