專利名稱：一種乘員乘坐識(shí)別裝置和方法及汽車座椅的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域的乘員乘坐識(shí)別領(lǐng)域，尤其是涉及一種乘員乘坐識(shí)別裝置和方法及汽車座椅。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代道路交通技術(shù)近年來(lái)得到了持續(xù)迅速的發(fā)展，而在車輛乘用安全領(lǐng)域越來(lái)越多的采用了主被動(dòng)乘員安全保護(hù)技術(shù)。應(yīng)用在車輛安全氣囊控制、安全帶鎖止等領(lǐng)域的車輛座椅乘員占用識(shí)別的傳感器技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，并隨著現(xiàn)代汽車科技的發(fā)展也得到了不斷的進(jìn)步。此類乘員乘坐占用識(shí)別傳感器通過(guò)對(duì)車輛上乘員座椅的被占用情況，來(lái)判斷和決 定與該座椅位置相關(guān)的安全信號(hào)輸出，進(jìn)而決定諸如輸出提醒信號(hào)、預(yù)置氣囊起爆狀態(tài)等。乘員乘坐識(shí)別傳感器的一種現(xiàn)有技術(shù)是采用位于座椅內(nèi)的柔性壓力開(kāi)關(guān)進(jìn)行人體存在的監(jiān)測(cè)。當(dāng)人體存在于座椅之上時(shí)，臀部壓力直接使得座椅內(nèi)部的壓力傳感開(kāi)關(guān)觸發(fā)，進(jìn)而產(chǎn)生一定阻抗變化范圍內(nèi)的阻性通斷電阻信號(hào)輸出。根據(jù)此信號(hào)，相關(guān)控制回路來(lái)識(shí)別和判斷乘員座椅的占用情況。乘員乘坐識(shí)別傳感器的另一種現(xiàn)有技術(shù)是采用RC振蕩器等外源性振蕩電路的頻率檢測(cè)方式，其采用高頻振蕩電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)傳感器的檢測(cè)極板，通過(guò)檢測(cè)外部物體在驅(qū)動(dòng)頻率下對(duì)檢測(cè)極板的電容耦合情況，經(jīng)運(yùn)算系統(tǒng)進(jìn)行耦合量的判斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳感器對(duì)乘員人體存在的判斷。由于車輛安全系統(tǒng)要求的不斷提高，乘員乘坐識(shí)別傳感器除了要求具有很高的系統(tǒng)判斷可靠性之外，同時(shí)也不斷要求系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性和性能價(jià)格比。但實(shí)際情況是，在目前的道路交通車輛的乘員乘坐識(shí)別傳感領(lǐng)域，上述傳感器由于傳統(tǒng)技術(shù)的限制，都或多或少地存在著這樣那樣的一些問(wèn)題或缺點(diǎn)。在上述第一種采用壓力開(kāi)關(guān)技術(shù)的傳感器中，當(dāng)車輛使用一定時(shí)間后，由于乘員座椅長(zhǎng)期承壓顛簸、蠕動(dòng)的作用，常常會(huì)發(fā)生傳感器的部分傳感點(diǎn)或回路局部損壞，從而導(dǎo)致系統(tǒng)功能失效的情況。且這類失效故障報(bào)警常常以相關(guān)安全系統(tǒng)報(bào)警的形式出現(xiàn)，極大造成了車輛使用者的困擾。在此類系統(tǒng)故障維修中，也會(huì)產(chǎn)生很高的費(fèi)用。在上述第二種采用外源性振蕩器進(jìn)行頻率耦合檢測(cè)的傳感器中，由于需要在固定時(shí)間間隔內(nèi)測(cè)量由于電容耦合而產(chǎn)生的頻率改變，故完成每一次檢測(cè)需要較長(zhǎng)時(shí)間，這就對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部處理器的主頻性能有較高要求，并且由于其易于受到傳感檢測(cè)極板對(duì)地頻率漂移的影響，以及汽車車體內(nèi)部眾多電子產(chǎn)品產(chǎn)生的電磁波的干擾，使得設(shè)計(jì)此類產(chǎn)品的技術(shù)成本很高。同時(shí)，其振蕩頻率經(jīng)傳感電極板的輻射影響，亦對(duì)汽車電氣的EMC電磁兼容性要求提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，其產(chǎn)品在汽車行業(yè)的應(yīng)用范圍也受到了很大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種檢測(cè)精確可靠的乘員乘坐識(shí)別裝置和方法及汽車座椅。本發(fā)明的目的之一是提供一種電磁兼容性好、抗干擾能力強(qiáng)的乘員乘坐識(shí)別裝置和方法及汽車座椅。本發(fā)明的目的之一是提供一種成本低的乘員乘坐識(shí)別裝置和方法及汽車座椅。本發(fā)明的實(shí)施例公開(kāi)的技術(shù)方案包括提供了一種乘員乘坐識(shí)別裝置，其特征在于，包括檢測(cè)單元；控制單元，所述控制單元與所述檢測(cè)單元電連接；所述控制單元包括控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、采樣保持電容和參考電壓源；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到所述控制器；所述控制單元設(shè)有外部電源負(fù)極端口和檢測(cè)端口 ；其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到所述采樣保持電容的正極；所述采樣保持電容的負(fù)極連接到所述外部電源負(fù)極端口，所述采樣保持電容的正極還連接到所述參考電壓源或者 所述檢測(cè)端口 ；所述檢測(cè)端口連接到所述檢測(cè)單元；其中，所述采樣保持電容的正極可以在連接到所述參考電壓源的狀態(tài)和連接到所述檢測(cè)端口的狀態(tài)之間切換。進(jìn)一步地，所述檢測(cè)單元包括檢測(cè)電極和屏蔽電極，所述檢測(cè)電極連接到所述檢測(cè)端口，所述屏蔽電極連接到所述外部電源的負(fù)極；所述檢測(cè)電極和所述屏蔽電極之間設(shè)有絕緣介質(zhì)層。進(jìn)一步地，所述屏蔽電極的面積大于所述檢測(cè)電極的面積。進(jìn)一步地，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器、所述采樣保持電容和所述參考電壓源集成在所述控制器中。本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種汽車座椅，其特征在于，包括人體支撐部和乘員乘坐識(shí)別裝置，其中，所述乘員乘坐識(shí)別裝置包括檢測(cè)單元，所述檢測(cè)單元設(shè)置在所述人體支撐部中；控制單元，所述控制單元與所述檢測(cè)單元電連接；所述控制單元包括控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、采樣保持電容和參考電壓源；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到所述控制器；所述控制單元設(shè)有外部電源負(fù)極端口和檢測(cè)端口 ；其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到所述采樣保持電容的正極；所述采樣保持電容的負(fù)極連接到所述外部電源負(fù)極端口，所述采樣保持電容的正極還連接到所述參考電壓源或者所述檢測(cè)端口 ；所述檢測(cè)端口連接到所述檢測(cè)單元；其中，所述采樣保持電容的正極可以在連接到所述參考電壓源的狀態(tài)和連接到所述檢測(cè)端口的狀態(tài)之間切換。進(jìn)一步地，所述檢測(cè)單元包括檢測(cè)電極和屏蔽電極，所述檢測(cè)電極連接到所述檢測(cè)端口，所述屏蔽電極連接到所述外部電源的負(fù)極；所述檢測(cè)電極和所述屏蔽電極之間設(shè)有絕緣介質(zhì)層。進(jìn)一步地，所述屏蔽電極的面積大于所述檢測(cè)電極的面積。本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種乘員乘坐識(shí)別方法，其特征在于，包括提供一種乘員乘坐識(shí)別裝置，所述乘員乘坐識(shí)別裝置包括檢測(cè)單元；控制單元，所述控制單元與所述檢測(cè)單元電連接；所述控制單元包括控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、采樣保持電容和參考電壓源；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到所述控制器；所述控制單元設(shè)有外部電源負(fù)極端口和檢測(cè)端口 ；其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到所述采樣保持電容的正極；所述采樣保持電容的負(fù)極連接到所述外部電源負(fù)極端口，所述采樣保持電容的正極還連接到所述參考電壓源或者所述檢測(cè)端口 ；所述檢測(cè)端口連接到所述檢測(cè)單元；其中，所述采樣保持電容的正極可以在連接到所述參考電壓源的狀態(tài)和連接到所述檢測(cè)端口的狀態(tài)之間切換；
使所述采樣保持電容的正極連接到所述參考電壓源，使所述采樣保持電容充電；使所述采樣保持電容的正極連接到所述檢測(cè)端口 ；用所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)所述采樣保持電容進(jìn)行采樣，獲得檢測(cè)電壓；根據(jù)所述檢測(cè)電壓確定是否有乘員乘坐。進(jìn)一步地，所述檢測(cè)單元包括檢測(cè)電極和屏蔽電極，所述檢測(cè)電極連接到所述檢測(cè)端口，所述屏蔽電極連接到所述外部電源的負(fù)極；所述檢測(cè)電極和所述屏蔽電極之間設(shè)有絕緣介質(zhì)層。
進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述檢測(cè)電壓確定是否有乘員乘坐包括比較所述檢測(cè)電壓和第一檢測(cè)閾值，當(dāng)所述檢測(cè)電壓大于所述第一檢測(cè)閾值時(shí)，判定沒(méi)有乘員乘坐；比較所述檢測(cè)電壓和第二檢測(cè)閾值，當(dāng)所述檢測(cè)電壓小于所述第二檢測(cè)閾值時(shí)，判定有乘員乘坐。本發(fā)明的實(shí)施例中，乘員乘坐識(shí)別裝置和方法檢測(cè)更為精確可靠，具有更高電磁環(huán)境抗干擾能力，具有更好電磁兼容性的，并且相對(duì)成本較低，可以有效地降低目前車輛上此類乘員乘坐識(shí)別裝置故障高的問(wèn)題，提高乘員乘坐識(shí)別裝置的穩(wěn)定性，大幅度降低乘員乘坐識(shí)別裝置的成本。通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)的應(yīng)用，可以顯著提高車輛的乘員安全裝備水平，加強(qiáng)道路交通工具的乘員安全保護(hù)性。


圖I為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的乘員乘坐識(shí)別裝置的示意圖；圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的乘員乘坐識(shí)別裝置的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的檢測(cè)電壓的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明的一種乘員乘坐識(shí)別裝置和方法及汽車座椅進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。如圖I所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，一種乘員乘坐識(shí)別裝置00包括檢測(cè)單元20和控制單元10，檢測(cè)單元20和控制單元10通過(guò)導(dǎo)線31電連接?？刂茊卧?0還通過(guò)另一導(dǎo)線32連接到連接器30，這樣本發(fā)明實(shí)施例的乘員乘坐識(shí)別裝置可以通過(guò)該連接器30連接到汽車中的其它系統(tǒng)，例如電源、安全帶提示報(bào)警系統(tǒng)、氣囊控制系統(tǒng)或者其它控制器或其它系統(tǒng)等等。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)單元20可以包括檢測(cè)電極21和屏蔽電極22，檢測(cè)電極21和屏蔽電極22之間設(shè)有絕緣介質(zhì)層。這樣，檢測(cè)電極21、絕緣介質(zhì)層和屏蔽電極22實(shí)際上形成了一個(gè)檢測(cè)電容，其中檢測(cè)電極21為該檢測(cè)電容的正極，屏蔽電極22為該檢測(cè)電容的負(fù)極。本發(fā)明的實(shí)施例中，還包括一種汽車座椅，汽車座椅可以包括人體支撐部，該人體支撐部供人(乘員)乘坐并支撐人體。前述的檢測(cè)單元20可以設(shè)置在汽車座椅的人體支撐部中，其中檢測(cè)電極21可以位于更靠近人體的一側(cè)。控制單元10可以是也被設(shè)置在汽車座椅上的任何適當(dāng)?shù)奈恢?，例如被設(shè)置在汽車座椅的人體支撐部中或者汽車座椅的其它部分中，也可以是被設(shè)置在汽車中的其它位置而不是設(shè)置在汽車座椅上。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，其中屏蔽電極22的面積可以大于檢測(cè)電極21的面積，這樣，可以對(duì)檢測(cè)電極21提供更好的電磁屏蔽，防止汽車中其它方向的元件或者其它座椅上的人體影響本座椅中的檢測(cè)單元20，從而提供乘員乘坐識(shí)別裝置的可靠性。如圖2所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，乘員乘坐識(shí)別裝置00的控制單元10包括控制器3、模數(shù)轉(zhuǎn)換器11、采樣保持電容12和參考電壓源15，模數(shù)轉(zhuǎn)換器11連接到控制器3上。該控制單元10還可以包括電源正極端口 16、電源負(fù)極端口 17和檢測(cè)端口 18。電源正極端口 16連接到外部電源正極，電源負(fù)極端口 17連接到外部電源負(fù)極。檢測(cè)端口 18連接到檢測(cè)單元20。例如，檢測(cè)端口 18可以連接到檢測(cè)單元20的檢測(cè)電極21 (即前述的檢測(cè)電容的正極)上,相應(yīng)地此時(shí)檢測(cè)單元20的屏蔽電極22 (即前述的檢測(cè)電容的負(fù)極)可以連接到外部電源負(fù)極。模數(shù)轉(zhuǎn)換器11連接到采樣保持電容12的正極；采樣保持電容12的負(fù)極連接到 電源負(fù)極端口 17，即連接到外部電源的負(fù)極；采樣保持電容12的正極還可以連接到參考電壓源15或者檢測(cè)端口 18。本發(fā)明的實(shí)施例中，采樣保持電容12可以連接到參考電壓源15或者連接到檢測(cè)端口 18，并且可以在這兩種連接狀態(tài)之間切換。也就是說(shuō)，采樣保持電容12可以處于連接到參考電壓源15的狀態(tài)，也可以處于連接到檢測(cè)端口 18的狀態(tài)，并且可以在連接到參考電壓源15的狀態(tài)和連接到檢測(cè)端口 18的狀態(tài)之間切換。這種切換例如可以通過(guò)切換裝置14實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的實(shí)施例中，這種切換裝置14可以是虛擬的裝置，即通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)采樣保持電容12的兩個(gè)連接狀態(tài)之間的切換；也可以是實(shí)際的裝置，即通過(guò)實(shí)際的電子器件實(shí)現(xiàn)采樣保持電容12的兩個(gè)連接狀態(tài)之間的切換。具體的實(shí)現(xiàn)這種切換的軟件、方法或者電子器件可以使用本領(lǐng)域內(nèi)常用的軟件、方法或者電子器件，例如，使用單片機(jī)內(nèi)部端口軟件置換或半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)管切換等等，在此不再詳細(xì)描述。本發(fā)明的另外的實(shí)施例中，該控制單元10還可以包括通信端口 19，該通信端口 19可以與汽車中的其它系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，可以將乘員乘坐識(shí)別裝置中的相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到其它系統(tǒng)或者從其它系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)。該通信端口 19可以是任何適合于與其它系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的有線的或者無(wú)線的通信端口。本發(fā)明的實(shí)施例中，優(yōu)選地，前述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器11、采樣保持電容12和參考電壓源15可以是集成在控制器3中。容易理解，本發(fā)明的其它的實(shí)施例中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器11、采樣保持電容12和參考電壓源15也可以是與控制器3分離的單獨(dú)元件。本發(fā)明的實(shí)施例中，控制器3可以是任何適合于執(zhí)行控制功能的電子器件，比如單片機(jī)、微處理器、可編程邏輯器件等等。下面舉例說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中使用該乘員乘坐識(shí)別裝置進(jìn)行乘員乘坐識(shí)別的方法。當(dāng)本發(fā)明的實(shí)施例中的乘員乘坐識(shí)別裝置00加電工作時(shí)，控制單元10內(nèi)部的控制器3加電工作。首先，控制器3控制采樣保持電容的正極通過(guò)切換裝置14與參考電壓源15接通，此時(shí)采樣保持電容12在參考電壓源15的回路作用下，進(jìn)入充電狀態(tài)，從而使采樣保持電容12充電。當(dāng)該采樣保持電容12充電完成后，其電容的正極端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與參考電壓源15基本相等的電壓值。由于此時(shí)控制器3內(nèi)部模擬通道并未與外部的檢測(cè)單元20相連，因此該電壓值并不受外部的檢測(cè)單元20的使用狀態(tài)的影響，故可以作為檢測(cè)初始狀態(tài)的參考電壓值Vl被控制器3采樣并記憶。
然后，控制器3內(nèi)的切換裝置14轉(zhuǎn)換到檢測(cè)端口 18，使采樣保持電容的正極與外部的檢測(cè)單元20連通，進(jìn)行外部的檢測(cè)單元20的占用狀態(tài)的檢測(cè)。如前文所述，該檢測(cè)單元20設(shè)置在汽車座椅的人體支撐部中。當(dāng)車輛內(nèi)部有乘員乘坐在座椅上，即坐在汽車座椅的人體支撐部上時(shí)，由于人體的存在會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)單元20形成的檢測(cè)電容的電容值發(fā)生改變。由于檢測(cè)單元20通過(guò)檢測(cè)端口 18經(jīng)過(guò)控制器3的模數(shù)轉(zhuǎn)換器11的端口與采樣保持電容12構(gòu)成并聯(lián)關(guān)系，此時(shí)，內(nèi)部電荷會(huì)從電勢(shì)較高的采樣保持電容12的正極端流向檢測(cè)單元20的檢測(cè)電容的正極端(即前述的檢測(cè)電極21)。進(jìn)而，該采樣保持電容12上的正極端的電壓值會(huì)由于電容分壓作用而有所下降，并形成新的乘員有載情況下的電壓值V2，此時(shí)控制器3通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器11采集采樣保持電容12上的電壓，即可獲得檢測(cè)電壓。控制器3監(jiān)測(cè)采樣保持電容12上的檢測(cè)電壓，根據(jù)該檢測(cè)電壓確定是否有乘員乘坐，即確定汽車座椅上是否坐下了乘員。 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)檢測(cè)電壓確定是否有乘員乘坐可以包括比較檢測(cè)電壓Ud和第一檢測(cè)閾值U1,當(dāng)檢測(cè)電壓Ud大于第一檢測(cè)閾值U1時(shí)，判定沒(méi)有乘員乘坐；比較檢測(cè)電壓Ud和第二檢測(cè)閾值U2,當(dāng)檢測(cè)電壓Ud小于第二檢測(cè)閾值U2時(shí)，判定有乘員乘坐。例如，圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的乘員乘坐識(shí)別裝置00的檢測(cè)電壓的示意圖，其中坐標(biāo)橫軸為工作時(shí)間的變化，坐標(biāo)縱軸反映了乘員乘坐識(shí)別裝置00的前述的檢測(cè)電壓Ud(即前述的采樣保持電容12的正極端的電壓)的變化。在圖中，乘員乘坐識(shí)別裝置00加電檢測(cè)初期，當(dāng)座椅上無(wú)人時(shí)，即檢測(cè)單元20未感受的由于人體引起的其檢測(cè)電容的正極端的電容值變化。在此時(shí)間段內(nèi)，檢測(cè)電壓Ud(即前述的采樣保持電容12的正極端的電壓)如圖3中曲線41所示，呈現(xiàn)為較高電壓，其電壓值會(huì)高于控制器3內(nèi)預(yù)先設(shè)定的第一檢測(cè)閾值U1 (42)。當(dāng)座椅上有人時(shí)，即檢測(cè)單元20可以檢測(cè)到由于人體引起的其檢測(cè)電容的正極端的電容值變化。在此時(shí)間段內(nèi)，檢測(cè)電壓Ud(即前述的采樣保持電容12的正極端的電壓)由于檢測(cè)單元20的檢測(cè)電容的正極端的分壓作用而降低，如圖3中曲線43所示例，，呈現(xiàn)為較低的電壓，其電壓值會(huì)低于控制器3內(nèi)預(yù)先設(shè)定的第二檢測(cè)閾值U2 (44)。因此，本發(fā)明的實(shí)施例中，控制器3比較檢測(cè)電壓(即前述的采樣保持電容12的正極端的電壓)和第一檢測(cè)閾值和第二檢測(cè)閾值，當(dāng)檢測(cè)電壓大于第一檢測(cè)閾值時(shí)，判定座椅上沒(méi)有乘員乘坐；當(dāng)檢測(cè)電壓小于第二檢測(cè)閾值時(shí)，判定座椅上有乘員乘坐。本發(fā)明的實(shí)施例中，第一檢測(cè)閾值和第二檢測(cè)閾值可以根據(jù)實(shí)際情況而設(shè)定。本發(fā)明的實(shí)施例中，檢測(cè)單元20的電壓信號(hào)還可以經(jīng)過(guò)控制器3的程序抗干擾處理及判斷。這樣可以更好地濾除負(fù)載外部環(huán)境引起的擾動(dòng)，使本發(fā)明的乘員乘坐識(shí)別裝置00處于更加穩(wěn)定的工作狀態(tài)中。因此，本發(fā)明的實(shí)施例中，提供了一種乘員乘坐識(shí)別裝置，該乘員乘坐識(shí)別裝置包括檢測(cè)單元；控制單元，控制單元與檢測(cè)單元電連接；控制單元包括控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、采樣保持電容和參考電壓源；模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到控制器；控制單元設(shè)有外部電源負(fù)極端口和檢測(cè)端口；
其中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到采樣保持電容的正極；采樣保持電容的負(fù)極連接到外部電源負(fù)極端口，采樣保持電容的正極還連接到參考電壓源或者檢測(cè)端口 ；檢測(cè)端口連接到檢測(cè)單元；其中，采樣保持電容的正極可以在連接到參考電壓源的狀態(tài)和連接到檢測(cè)端口的狀態(tài)之間切換。一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)單元包括檢測(cè)電極和屏蔽電極，檢測(cè)電極連接到檢測(cè)端口，屏蔽電極連接到外部電源的負(fù)極；檢測(cè)電極和屏蔽電極之間設(shè)有絕緣介質(zhì)層。一個(gè)實(shí)施例中，屏蔽電極的面積大于檢測(cè)電極的面積，且屏蔽電極的邊緣包圍檢測(cè)電極的邊緣。 一個(gè)實(shí)施例中,模數(shù)轉(zhuǎn)換器、米樣保持電容和參考電壓源集成在控制器中。本發(fā)明的實(shí)施例中還提供了一種汽車座椅，包括人體支撐部和乘員乘坐識(shí)別裝·置，其中，乘員乘坐識(shí)別裝置包括檢測(cè)單元，檢測(cè)單元設(shè)置在人體支撐部中；控制單元，控制單元與檢測(cè)單元電連接；控制單元包括控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、采樣保持電容和參考電壓源；模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到控制器；控制單元設(shè)有外部電源負(fù)極端口和檢測(cè)端口 ；其中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到采樣保持電容的正極；采樣保持電容的負(fù)極連接到外部電源負(fù)極端口，采樣保持電容的正極還連接到參考電壓源或者檢測(cè)端口 ；檢測(cè)端口連接到檢測(cè)單元；其中，采樣保持電容的正極可以在連接到參考電壓源的狀態(tài)和連接到檢測(cè)端口的狀態(tài)之間切換。一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)單元包括檢測(cè)電極和屏蔽電極，檢測(cè)電極連接到檢測(cè)端口，屏蔽電極連接到外部電源的負(fù)極；檢測(cè)電極和屏蔽電極之間設(shè)有絕緣介質(zhì)層。一個(gè)實(shí)施例中，屏蔽電極的面積大于檢測(cè)電極的面積，且屏蔽電極的邊緣包圍檢測(cè)電極的邊緣。本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種乘員乘坐識(shí)別方法，包括提供一種乘員乘坐識(shí)別裝置，乘員乘坐識(shí)別裝置包括檢測(cè)單元；控制單元，控制單元與檢測(cè)單元電連接；控制單元包括控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、采樣保持電容和參考電壓源；模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到控制器；控制單元設(shè)有外部電源負(fù)極端口和檢測(cè)端口 ；其中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到采樣保持電容的正極；采樣保持電容的負(fù)極連接到外部電源負(fù)極端口，采樣保持電容的正極還連接到參考電壓源或者檢測(cè)端口 ；檢測(cè)端口連接到檢測(cè)單元；其中，采樣保持電容的正極可以在連接到參考電壓源的狀態(tài)和連接到檢測(cè)端口的狀態(tài)之間切換；使采樣保持電容的正極連接到參考電壓源，使采樣保持電容充電；使采樣保持電容的正極連接到檢測(cè)端口 ；用模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)采樣保持電容進(jìn)行采樣，獲得檢測(cè)電壓；根據(jù)檢測(cè)電壓確定是否有乘員乘坐。一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)單元包括檢測(cè)電極和屏蔽電極，檢測(cè)電極連接到檢測(cè)端口，屏蔽電極連接到外部電源的負(fù)極；檢測(cè)電極和屏蔽電極之間設(shè)有絕緣介質(zhì)層。一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)檢測(cè)電壓確定是否有乘員乘坐包括比較檢測(cè)電壓和第一檢測(cè)閾值，當(dāng)檢測(cè)電壓大于第一檢測(cè)閾值時(shí)，判定沒(méi)有乘員乘坐；比較檢測(cè)電壓和第二檢測(cè)閾值，當(dāng)檢測(cè)電壓小于第二檢測(cè)閾值時(shí)，判定有乘員乘坐。
本發(fā)明的實(shí)施例中，乘員乘坐識(shí)別裝置和方法檢測(cè)更為精確可靠，具有更高電磁環(huán)境抗干擾能力，具有更好電磁兼容性的，并且相對(duì)成本較低，可以有效地降低目前車輛上此類乘員乘坐識(shí)別裝置故障高的問(wèn)題，提高乘員乘坐識(shí)別裝置的穩(wěn)定性，大幅度降乘員乘坐識(shí)別裝置的成本。通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)的應(yīng)用，可以顯著提高車輛的乘員安全裝備水平，力口強(qiáng)道路交通工具的乘員安全保護(hù)性。以上通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于這些具體的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，還可以對(duì)本發(fā)明做各種修改、等同替換、變化等等，這些變換只要未背離本發(fā)明的精神，都應(yīng)在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種乘員乘坐識(shí)別裝置，其特征在于，包括 檢測(cè)單元； 控制單元，所述控制單元與所述檢測(cè)單元電連接；所述控制單元包括控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、采樣保持電容和參考電壓源；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到所述控制器；所述控制單元設(shè)有外部電源負(fù)極端口和檢測(cè)端口； 其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到所述采樣保持電容的正極；所述采樣保持電容的負(fù)極連接到所述外部電源負(fù)極端口，所述采樣保持電容的正極還連接到所述參考電壓源或者所述檢測(cè)端口 ；所述檢測(cè)端口連接到所述檢測(cè)單元； 其中，所述采樣保持電容的正極可以在連接到所述參考電壓源的狀態(tài)和連接到所述檢測(cè)端口的狀態(tài)之間切換。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述檢測(cè)單元包括檢測(cè)電極和屏蔽電極，所述檢測(cè)電極連接到所述檢測(cè)端口，所述屏蔽電極連接到所述外部電源的負(fù)極；所述檢測(cè)電極和所述屏蔽電極之間設(shè)有絕緣介質(zhì)層。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述屏蔽電極的面積大于所述檢測(cè)電極的面積。
4.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器、所述采樣保持電容和所述參考電壓源集成在所述控制器中。
5.一種汽車座椅，其特征在于，包括人體支撐部和乘員乘坐識(shí)別裝置，其中，所述乘員乘坐識(shí)別裝置包括 檢測(cè)單元，所述檢測(cè)單元設(shè)置在所述人體支撐部中； 控制單元，所述控制單元與所述檢測(cè)單元電連接；所述控制單元包括控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、采樣保持電容和參考電壓源；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到所述控制器；所述控制單元設(shè)有外部電源負(fù)極端口和檢測(cè)端口； 其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到所述采樣保持電容的正極；所述采樣保持電容的負(fù)極連接到所述外部電源負(fù)極端口，所述采樣保持電容的正極還連接到所述參考電壓源或者所述檢測(cè)端口 ；所述檢測(cè)端口連接到所述檢測(cè)單元； 其中，所述采樣保持電容的正極可以在連接到所述參考電壓源的狀態(tài)和連接到所述檢測(cè)端口的狀態(tài)之間切換。
6.如權(quán)利要求5所述的汽車座椅，其特征在于所述檢測(cè)單元包括檢測(cè)電極和屏蔽電極，所述檢測(cè)電極連接到所述檢測(cè)端口，所述屏蔽電極連接到所述外部電源的負(fù)極；所述檢測(cè)電極和所述屏蔽電極之間設(shè)有絕緣介質(zhì)層。
7.如權(quán)利要求5所述的汽車座椅，其特征在于所述屏蔽電極的面積大于所述檢測(cè)電極的面積。
8.一種乘員乘坐識(shí)別方法，其特征在于，包括 提供一種乘員乘坐識(shí)別裝置，所述乘員乘坐識(shí)別裝置包括 檢測(cè)單元； 控制單元，所述控制單元與所述檢測(cè)單元電連接；所述控制單元包括控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、采樣保持電容和參考電壓源；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到所述控制器；所述控制單元設(shè)有外部電源負(fù)極端口和檢測(cè)端口；其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到所述采樣保持電容的正極；所述采樣保持電容的負(fù)極連接到所述外部電源負(fù)極端口，所述采樣保持電容的正極還連接到所述參考電壓源或者所述檢測(cè)端口 ；所述檢測(cè)端口連接到所述檢測(cè)單元； 其中，所述采樣保持電容的正極可以在連接到所述參考電壓源的狀態(tài)和連接到所述檢測(cè)端口的狀態(tài)之間切換； 使所述采樣保持電容的正極連接到所述參考電壓源，使所述采樣保持電容充電； 使所述采樣保持電容的正極連接到所述檢測(cè)端口； 用所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)所述采樣保持電容進(jìn)行采樣，獲得檢測(cè)電壓； 根據(jù)所述檢測(cè)電壓確定是否有乘員乘坐。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述檢測(cè)單元包括檢測(cè)電極和屏蔽電極，所述檢測(cè)電極連接到所述檢測(cè)端口，所述屏蔽電極連接到所述外部電源的負(fù)極；所述檢測(cè)電極和所述屏蔽電極之間設(shè)有絕緣介質(zhì)層。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述根據(jù)所述檢測(cè)電壓確定是否有乘員乘坐包括 比較所述檢測(cè)電壓和第一檢測(cè)閾值，當(dāng)所述檢測(cè)電壓大于所述第一檢測(cè)閾值時(shí)，判定沒(méi)有乘員乘坐； 比較所述檢測(cè)電壓和第二檢測(cè)閾值，當(dāng)所述檢測(cè)電壓小于所述第二檢測(cè)閾值時(shí)，判定有乘員乘坐。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例公開(kāi)了一種乘員乘坐識(shí)別裝置，包括檢測(cè)單元；控制單元，與檢測(cè)單元電連接；控制單元包括控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、采樣保持電容和參考電壓源；模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到控制器；模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接到采樣保持電容的正極；采樣保持電容的負(fù)極連接到外部電源負(fù)極端口；檢測(cè)端口連接到所述檢測(cè)單元；采樣保持電容的正極可以在連接到參考電壓源的狀態(tài)和連接到檢測(cè)端口的狀態(tài)之間切換。本發(fā)明的實(shí)施例中，乘員乘坐識(shí)別裝置和方法檢測(cè)更為精確可靠，具有更高電磁環(huán)境抗干擾能力，具有更好電磁兼容性的，并且相對(duì)成本較低。
文檔編號(hào)B60R21/015GK102951111SQ20121040738
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者張海濤 申請(qǐng)人:廊坊市金色時(shí)光科技發(fā)展有限公司