基于单片机的机动车智能安全带的制作方法

本发明涉及一套基于单片机控制机动车安全带自动系解的智能装置。

背景技术：

安全带作为汽车发生碰撞过程中保护驾乘人员的基本防护装置，它的诞生早于汽车。早在1885年，安全带首次出现并被应用于马车上，其目的是防止乘客从马车上摔下去。1902年5月20日在纽约举行的一场汽车竞赛场上，一名赛车手为防止驾驶员在高速行驶中被甩出赛车，用几根皮带将自己和同伴拴在座位上。竞赛时，他们驾驶的汽车因意外冲入观众群，造成两人丧生，数十人受伤，而这几名赛车手却由于皮带的缘故死里逃生。这几根皮带也就成为汽车安全带的雏形，安全带在汽车上的首次使用，便挽救了使用者的生命。

目前，世界上安全带的标准形式是尼尔斯发明的三点式安全带，这种汽车安全带于1967年开始被人所接受。尼尔斯在美国发表了《28000宗意外报告》，其中记录了1966年瑞典国内所有牵涉沃尔沃汽车的交通意外，根据数据显示，三点式安全带在超过半数的个案中，降低了乘客受伤的几率，保护了乘客的生命安全。

自安全带面世以来，已有长达1000万公里的安全带被装进全世界超过10亿辆汽车内，其长度足以围绕地球赤道250圈，或是往返月球13次之多。然而，最重要的是40年内无数生命因它而获救，证明三点式安全带是有效的汽车安全设备。

技术实现要素：

发明要解决的问题

统计表明，不系安全带是造成道路交通死亡事故的第三大原因，仅次于超速行驶和酒后驾驶。本发明的目的是研究一套为机动车驾乘人员自动锁定解除安全带的智能装置。当机动车一开始点火给驾乘人员自动系上安全带，为广大驾乘人员的生命带来了强有力的保障，减少交通违法行为和道路交通死亡事故。

解决问题的方案

根据本发明，机动车点火后，本装置自动上电，单片机作为控制核心，可接收开关与按键、红外传感器以及热释电传感器等产生的高低电平信号，并发送相应的信号给驱动模块，控制步进电机的正反转和停止，从而实现安全带的收紧、锁定、解除等动作。

抽拉式安全带，带有预收紧装置和拉力限制器，在事故发生的第一时刻毫不犹豫地把人“按”在座椅上，实现及时收紧。然后，适度放松，待冲击力峰值过去，或人已能受到 气囊的保护时，即适当放松安全带，避免因拉力过大而使人肋骨受伤。

为了实现自动安全带的普遍适用性，本发明选择了两点式安全带设计，从而简化系统，使此系统可以更方便地应用于各种车辆。安全带滑道需安装于车顶贴近车门的边缘，滑道的材料选择了便于弯折的橡胶材料，滑道中间的弯折角度及固定点可以根据需要自己调整。滑道前端稍高于方向盘为宜，末端需要到达传统安全带固定处，并安装有电子锁扣，滑道上安装一个滑块，由电机驱动，牵引安全带沿滑道运动。

其中，滑道起始和末端位置放置有微碰开关，安全带锁舌一旦接触到放置的微碰开关，电机便会停止转动，防止由于电机长时间通电而损坏，即实现防过卷功能。

发明效果

根据本发明，机动车点火后本装置可自动给驾乘人员系上安全带；当安全带接触到滑道起始和末端处的微碰开关时，电机停止转动；当要解开时，只要按下解除按键即可。本发明可解决行车时驾乘人员嫌系安全带麻烦而不使用安全带的弊病。

附图说明

本发明将通过参照附图的方式说明，其中：

图1是单片机智能型机动车安全带系统框图。

图2是单片机外围接线图。

图3是软件系统功能流程图。

图4是车载安全带滑道设计图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明发明的具体实施方式。

图1表示了基于单片机的智能型机动车安全带的控制系统的结构。

其中，单片机AT89S52为控制系统的核心；5V稳压模块与单片机相连接，它可为控制系统提供电源；红外传感器和热释电传感器与单片机相连接，用于检测是否有人，并产生相应的电平信号给单片机；微碰开关1和2、控制按键1和2也与单片机相连接，控制按键1和2分别产生控制电机正转和反转的信号给单片机，微碰开关用于产生电机停止的信号给单片机；电机驱动模块采用L298N芯片，分别与单片机和步进电机相连。

如上所述，当系统上电后，红外传感器和热释电传感器检测到有人，控制按键1和2按下，以及安全带锁舌接触到微碰开关，出现以上三种情况时，分别产生相应信号给单片机，单片机再产生相应信号给驱动模块，驱动模块不同的输出可直接控制电机的正反转与 停止，实现安全带的收紧、锁定与解除。

图2是单片机外围接线图。

本装置最重要的元件是AT89S52单片机，它为ATMEL所生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flsah存储器。其外围线路主要包括时钟电路、复位电路、LED和按键电路几部分。其中时钟电路为图中由电容C5，C6和晶振XTAL构成的部分，分别与单片机的X1,X2引脚相连接；复位电路为图中所示由电容C7、复位按键RESET1和电阻R1构成的部分，与单片机的RST引脚相连接；LED部分的8个LED分别接单片机的P2口；按键S1和S2代表微碰开关1和2，S3和S4代表控制按键1和2。

如上所述，按下S1和S2，分别产生电平信号给单片机P2.2和P2.3口，最终可控制电机停止。S3按下时，产生电平给单片机P2.4口，最终控制电机左转；S4按下时，产生电平给单片机P2.5口，最终控制电机右转。

图3表示软件系统流程图。

其中，汽车发动单片机上电后，首先检测安全带是否位于初始位置，如果没有当安全带处于初始位置时，电机牵引安全带回到初始位置，当有按键按下或传感器检测到有人时，驱动电机，牵引安全带滑动，安全带到达终点后，一旦接触到按键(即微碰开关)，电机停止转动，安全带可成功系上。

此时若按下解除按键，电机则牵引安全带滑动回到起始位置，接触到微碰开关后，电机停止转动，安全带可成功解除。

图4表示车载安全带滑道设计图。

滑道安装于车顶贴近车门的边缘，滑道的材料选择了便于弯折的橡胶材料，滑道中间的弯折角度及固定点可以根据需要自己调整。滑道前端稍高于方向盘为宜，末端需要到达传统安全带固定处。

滑道上安装一个滑块，电机放置在滑道末端处，通过绳索与滑块相连，由电机驱动，牵引安全带沿滑道运动。滑道末端安装有电子锁扣，锁扣装置在检测到安全带滑动到末端时会自动锁死安全带。

在座位另一侧安全带固定处，安全带的卷盒上需要安装一个同安装带锁扣相同的锁扣，从而安全带卷盒可以直接通过锁扣安装于驾驶座右侧的安全带锁扣处。这样的设计也有助于发生紧急状况时或自动锁扣装置故障时快速的取下安全带，释放乘坐人员。