一种智能主动式安全带控制系统的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种智能主动式安全带控制系统。

背景技术：

安全带是乘员约束系统的主要保护装置之一，是高速运动车辆座椅上不可缺少的装置。普通安全带通过对由车辆碰撞时产生的急加速度所引起的乘员急剧位移进行约束而实现保护功能。汽车碰撞时，安全带将乘员约束在座椅上，使乘员的头部、胸部不至于向前撞到转向盘、仪表板及风挡玻璃，减少乘员发生二次碰撞的危险。

预紧式安全带在正常行驶状态下和一般的安全带一样，织带可根据乘员需要自由伸缩，保证舒适性。当车辆的电子传感器感知到加速度或其它急剧变化因素时(即可能发生事故前)，一个激活器向预收紧装置提供进行预收紧的信号，安全带中的机构能将织带锁止，把乘员束缚在座椅上。当事故确实发生时，一般的安全带由于织带缠绕间隙、织带与乘员身体之间的间隙及织带本身的伸长率，在发生事故时，乘员仍有一定的向前移动量。而预收紧式安全带能通过织带的预先收紧，消除织带与身体的间隙，在二次碰撞前将乘员身体的前移拉回座椅，改善乘员约束状况，从而更有效地防止二次碰撞可能带来的伤害，实施乘员有效保护。

但是，预紧式安全带只能依靠传统机械结构实现安全带限制保护功能，驾驶员使用不便，使用体验较差。

技术实现要素：

本发明的一个目的是要提供一种智能主动式安全带控制系统，能够解决现有技术的不足，可以针对驾驶员的不同使用场景开发的智能化安全带舒适调节功能，有效提高安全带使用便利性和实用性，提高驾驶体验。

特别地，本发明提供了一种智能主动式安全带控制系统，包括：

安全带锁扣传感器，用于监测安全带锁扣的开关状态；

乘员监测传感器，用于监测座位上有无乘客；

织带张力传感器，安装于安全带织带上，用于监测安全带织带的拉力；

控制单元，接收安全带锁扣传感器、乘员监测传感器和织带张力传感器的监测信号以及车辆档位信号和发动机信号，判断安全带使用需求并发出控制信号；

主动式预紧安全带，包括电机、卷收器和织带，所述电机根据所述控制信号控制所述卷收器推送、收回或预收紧织带。

进一步地，所述控制单元被配置为:所述织带张力传感器监测到安全带织带的拉力在一预定时间内大于第一阈值时，所述控制单元判断有安全带使用需求，并发出第一推送控制信号。

进一步地，所述控制单元被配置为:所述安全带锁扣传感器监测到安全带系上时，所述控制单元发出预收紧控制信号。

进一步地，所述控制单元被配置为:所述安全带锁扣传感器监测到安全带锁扣开启时，所述控制单元发出收回控制信号。

进一步地，所述控制单元被配置为:接收到车辆档位信号切换为p档、关闭发动机且安全带锁扣未开启时，所述控制单元判断驾驶员有解开安全带的需求，发出第二推送控制信号。

进一步地，所述电机根据所述第二推送控制信号控制所述卷收器推送的距离小于根据所述第一推送控制信号控制所述卷收器推送的距离。

进一步地，所述控制单元与车辆ecu相连接，以接收车辆档位信号和发动机信号。

进一步地，在所述乘员监测传感器监测座位上有乘客时开始工作，在所述乘员监测传感器监测座位上无乘客时停止工作。

进一步地，所述乘员监测传感器为薄膜型触点传感器。

进一步地，所述乘员监测传感器为称重传感器。

本发明提供的一种智能主动式安全带控制系统，依靠主动式预预紧安全带硬件，结合整车其他传感器信号智能判断驾驶员状态需求，当判断驾驶员有安全带使用需求时主动提供织带推送功能，当驾驶员将要下车时，通过主动降低肩带力方便驾驶员解开安全带，且提供安全带回收辅助功能，当驾驶员系上安全带时，通过制卷轴器预收紧安全带，有效减少系统织带松弛量，实现织带预收紧功能。

本发明提供的一种智能主动式安全带控制系统，依靠主动式预预紧安全带装置且结合整车其他不同传感器数据，实现安全带的智能化控制。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的智能主动式安全带控制系统的示意性结构图；

图2是根据本发明一个实施例的智能主动式安全带控制系统的控制单元发出预收紧控制信号的判断逻辑图；

图3是根据本发明一个实施例的智能主动式安全带控制系统的控制单元发出收回控制信号的判断逻辑图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的智能主动式安全带控制系统的示意性结构图。如图1所示，本发明提供的一种智能主动式安全带控制系统，一般性地可以包括：安全带锁扣传感器1、乘员监测传感器2、织带张力传感器3、控制单元4和主动式预紧安全带5。安全带锁扣传感器1用于监测安全带锁扣的开关状态。安全带锁扣传感器1监测到安全带锁扣开时，即为未系安全带；安全带锁扣传感器1监测到安全带锁扣关(未开启)时，即为系上安全带。乘员监测传感器2安装在车座内，用于监测座位上有无乘客。织带张力传感器3安装于安全带的织带上，用于监测安全带织带的拉力，其监测范围包括安全带织带的拉力大小和拉力持续时间。控制单元4用于接收安全带锁扣传感器1、乘员监测传感器2和织带张力传感器3的监测信号以及车辆档位信号和发动机信号，判断安全带使用需求并发出控制信号。主动式预紧安全带5，至少包括电机、卷收器和织带。电机根据控制单元4发出的控制信号控制卷收器推送、收回或预收紧织带。本发明中的主动式预紧安全带5为现有技术中本领域技术人员所熟知的汽车主动式预紧安全带。例如主动式预紧安全带可以包括直流电机、传动系统、卷收器、织带套件，其直流电机与传动系统连接，响应事故预紧装置的控制信号而工作，传动系统与直流电机连接，将经过减速后的电机动力传输至单向器及卷收器。主动式预紧安全带能够在汽车碰撞前预紧安全带，显著减少乘员在碰撞事故前的身体位移量，且防止乘员下潜，使乘员身体姿态尽量保持在正常坐姿位置，最大程度地发挥乘员约束系统的性能，有效降低头部、胸部、大腿的碰撞损伤。

具体地，控制单元4接收整车状态信号(包括车辆档位信号和发动机信号)的方式可以是通过无线局域网通信模块或者can线路与车辆的电子控制单元(ecu)进行通信，从而获取车辆的整车状态信号。优选地，控制单元4采用can线路与车辆的电子控制单元(ecu)连接进行通信。控制单元4接收的整车状态信号不限于车辆档位信号和发动机信号，还可以接收其他的整车状态信号，如车速信号、车门状态信号等，以便准确地智能判断驾驶员对安全带的使用需求。

乘员监测传感器2可以为薄膜型触点传感器，也可以是称重传感器。在一个具体的实施方式中，在乘员监测传感器2监测到座位上有乘客时开始工作，在乘员监测传感器2监测到座位上无乘客时停止工作。特别地，乘员监测传感器2监测到主驾驶座位上有驾驶员时开始工作，在乘员监测传感器2监测到主驾驶座位上无驾驶员时停止工作。

在一个具体的实施方式中，控制单元4被配置为:织带张力传感器3监测到安全带织带的拉力在一预定时间内大于第一阈值时，控制单元4判断有安全带使用需求，并发出第一推送控制信号。智能主动式安全带控制系统在监测到主驾驶座位上有驾驶员时开始启动工作后，织带张力传感器3时刻监测安全带织带拉出力大小，当判断拉出力大于第一阈值且保持一预定时间时，系统判断驾驶员有系安全带需求，此时，控制单元4发出第一推送控制信号，从而通过电机主动控制卷轴器推送织带，减轻驾驶员拉出力，方便驾驶员使用。

当安全带锁扣传感器1监测到安全带系上时，控制单元4发出预收紧控制信号。从而通过电机控制卷轴器预收紧安全带，有效减少系统织带的松弛量，方便驾驶员使用。

当安全带锁扣传感器1监测到安全带锁扣开启时，控制单元4发出收回控制信号。从而通过电机控制卷轴器收回安全带，起到织带回收辅助功能。

当智能主动式安全带控制系统接收到车辆档位信号切换为p档、关闭发动机且安全带锁扣未开启时，控制单元4判断驾驶员有解开安全带的需求，发出第二推送控制信号。此时，通过电机控制卷收器推送织带，降低驾驶员肩带力，方便驾驶员下车解开安全带。电机根据第二推送控制信号控制卷收器推送的距离小于根据第一推送控制信号控制卷收器推送的距离。

本发明提供的一种智能主动式安全带控制系统，依靠主动式预预紧安全带硬件，结合整车其他传感器信号智能判断驾驶员状态需求，当判断驾驶员有安全带使用需求时主动提供织带推送功能，当驾驶员将要下车时，通过主动降低肩带力方便驾驶员解开安全带，且提供安全带回收辅助功能，当驾驶员系上安全带时，通过制卷轴器预收紧安全带，有效减少系统织带松弛量，实现织带预收紧功能。针对驾驶员的不同使用场景开发的智能化安全带舒适调节功能，有效提高安全带使用便利性和实用性，提高驾驶体验。

在实际使用中，本发明提供的智能主动式安全带控制系统的安全带自动推送功能的使用场景和使用过程如下：

系统通过乘员监测传感器探测主驾位置是否有人，当监测到主驾有乘员时，系统监测安全带拉出力大小，当系统判断拉出力大于一定阈值且拉出力保持一定时间内，系统判定为驾驶员有系安全带需求，此时系统通过电机主动控制卷轴器推送织带，减轻驾驶员拉出力，方便驾驶员使用。

当系统探测到驾驶员停车状态下，档位为p档时，系统监测发动机状态，当发动机熄火时，系统判定驾驶员有下车需求，此时系统通过电机控制卷收器推送织带，主动降低驾驶员肩带力，方便驾驶员解开安全带下车。

图2是根据本发明一个实施例的智能主动式安全带控制系统的控制单元发出预收紧控制信号的判断逻辑图。如图2所示，在实际使用中，本发明提供的智能主动式安全带控制系统的安全带预收紧功能的使用场景和使用过程如下：

系统通过成员监测传感器监测驾驶员是否存在，当监测到安全带锁扣关闭判断为安全带系上，此时系统通过电机控制安全带预收紧，实现安全带预收紧功能，方便客户使用。

图3是根据本发明一个实施例的智能主动式安全带控制系统的控制单元发出收回控制信号的判断逻辑图。如图3所示，在实际使用中，本发明提供的智能主动式安全带控制系统的安全带回收辅助功能的使用场景和使用过程如下：

当车辆停止且档位为p档时，系统持续判断安全带锁扣开关状态，当系统探测到安全带锁扣开关开启时，系统判定安全带解开，此时系统通过电机控制卷轴器主动回收安全带，实现安全带回收辅助功能。

本发明提供的一种智能主动式安全带控制系统，依靠主动式预预紧安全带装置且结合整车其他不同传感器数据，实现安全带的智能化控制，针对驾驶员的不同使用场景开发的智能化安全带舒适调节功能，有效提高安全带使用便利性和实用性，提高驾驶体验。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。