机动车气囊式安全带装置及其控制方法与流程

本发明属于汽车安全领域，尤其涉及一种机动车气囊式安全带装置及其控制方法。

背景技术：

机动车安全带系统是乘员保护的重要组成部分。传统安全带系统主要由扁平狭长的肩带、扁平狭长的腰带、带扣、带扣锁等组成。在机动车发生紧急制动或正面碰撞时，乘员在惯性力的作用下，向前冲撞，此时肩带对乘员肩部、胸部施加向后的约束力，腰带对乘员腰部施加向后的约束力，共同抑制乘员向前运动，避免乘员与车内内饰件(例如方向盘、仪表盘、前排座椅等)发生碰撞或减轻乘员与车内内饰件的碰撞强度，从而降低乘员伤害。

然而，传统安全带系统存在不足之处：1)肩带、腰带只能单一地对乘员施加向后的约束力，抑制乘员的向前运动，未能吸收乘员向前冲撞的能量，导致乘员头部、胸部等部位因巨大的惯性力，仍会受到不同程度的伤害；2)狭长的肩带与乘员肩部、胸部的接触面积较小，在对肩部、胸部施加约束力的同时，其本身会对肩部、胸部产生较大的挤压，造成肩部、胸部伤害；3)狭长的腰带与乘员腰部的接触面积较小，在对腰部施加约束力的同时，其本身会对腰部产生较大的挤压，造成腰部伤害。

技术实现要素：

针对上述情况，本发明提供一种机动车气囊式安全带装置及其控制方法，在机动车发生紧急制动或正面碰撞时，能够增大与乘员肩部、胸部以及腰部的接触面积、有效吸收乘员向前冲撞的能量，保护乘员安全。

本发明是通过以下技术方案实现上述技术目的的。

机动车气囊式安全带装置包括气囊式安全带系统、头枕、头枕导杆、靠背、坐垫、控制器(简称“ECU”)、分别与ECU相连的总开关、车速传感器、压力传感器。所述气囊式安全带系统包括肩部气囊袋体、腰部气囊袋体、织带A、织带B、卷收器A、卷收器B、带扣A、带扣锁A、带扣B、带扣锁B、气体压力传感器A、气体压力传感器B、进气控制阀A、泄气控制阀A、进气控制阀B、泄气控制阀B、进气管路AA、进气管路AB、泄气管路AC、泄气管路AD、进气管路BA、进气管路BB、泄气管路BC、泄气管路BD、供气装置A、供气装置B。

所述车速传感器安装在车身上，车速传感器能实时采集车辆的行驶速度。所述压力传感器安装于坐垫内，用于测量乘员对坐垫的压力。

最上端为头枕，头枕下方为头枕导杆，头枕与头枕导杆固定连接，头枕导杆插入靠背中，用于调节头枕高度，靠背底端前方连接有坐垫。

所述卷收器A安装于靠背右上角；所述卷收器B安装于坐垫右侧的后方，且向前倾斜；所述带扣锁A、带扣锁B安装于坐垫左侧的后方，且都向前倾斜，带扣锁B位于带扣锁A的前方。

所述肩部气囊袋体、腰部气囊袋体都呈扁平状，且都为中空结构，其内部的初始气体压力值由出厂时试验测得，设肩部气囊袋体、腰部气囊袋体的试验值分别为S1、S2，且S1、S2为固定值。当乘员佩戴气囊式安全带系统时，肩部气囊袋体由上至下依次斜跨乘员肩部、胸部，且仅有肩部气囊袋体与乘员肩部、胸部相接触，腰部气囊袋体横跨乘员腰部，且仅有腰部气囊袋体与乘员腰部相接触。当肩部气囊袋体、腰部气囊袋体内部被充入气体，且充气完毕后，肩部气囊袋体会膨胀为肩部条形气囊，腰部气囊袋体会膨胀为腰部条形气囊。肩部气囊袋体的一端与织带A相连接，另一端与带扣A相连接，肩部气囊袋体的宽度大于织带A的宽度；腰部气囊袋体的一端与织带B相连接，另一端与带扣B相连接，腰部气囊袋体的宽度大于织带B的宽度。

所述织带A、织带B分别卷收在卷收器A、卷收器B中。正常情况下，乘员可将织带A、织带B分别从卷收器A、卷收器B中任意拉出，卷收器A、卷收器B也可以自动收回织带A、织带B；当机动车发生紧急制动或正面碰撞时，卷收器A锁止织带A，卷收器B锁止织带B，使织带A、织带B不能被拉出。

当乘员佩戴气囊式安全带系统时，首先将织带A从卷收器A中拉出，将织带B从卷收器B中拉出，其次将带扣A插入带扣锁A中，将带扣B插入带扣锁B中，即可；当乘员脱下气囊式安全带系统时，将带扣A脱离带扣锁A，将带扣B脱离带扣锁B，即可，此时卷收器A收回织带A，卷收器B收回织带B。

所述气体压力传感器A用于实时采集肩部气囊袋体、肩部条形气囊内部的气体压力，气体压力传感器B用于实时采集腰部气囊袋体、腰部条形气囊内部的气体压力，气体压力传感器A、气体压力传感器B与ECU相连。

所述进气控制阀A的一端通过进气管路AA与肩部气囊袋体内部相连通，另一端通过进气管路AB与供气装置A相连通，进气控制阀A用于向肩部气囊袋体内部充气。所述泄气控制阀A的一端通过泄气管路AC与肩部条形气囊内部相连通，另一端通过泄气管路AD与大气相连通，泄气控制阀A用于排出肩部条形气囊内部的气体。进气控制阀A、泄气控制阀A与ECU相连，且泄气控制阀A的开度可实时调节。通常情况下，进气控制阀A与泄气控制阀A都处于关闭状态。

所述进气控制阀B的一端通过进气管路BA与腰部气囊袋体内部相连通，另一端通过进气管路BB与供气装置B相连通，进气控制阀B用于向腰部气囊袋体内部充气。所述泄气控制阀B的一端通过泄气管路BC与腰部条形气囊内部相连通，另一端通过泄气管路BD与大气相连通，泄气控制阀B用于排出腰部条形气囊内部的气体。进气控制阀B、泄气控制阀B与ECU相连，且泄气控制阀B的开度可实时调节。通常情况下，进气控制阀B与泄气控制阀B都处于关闭状态。

所述进气管路AA依次从带扣锁A、带扣A内部穿过，直至到达肩部气囊袋体内部；所述泄气管路AC依次从带扣锁A、带扣A内部穿过，直至到达肩部条形气囊内部。所述进气管路BA依次从带扣锁B、带扣B内部穿过，直至到达腰部气囊袋体内部；所述泄气管路BC依次从带扣锁B、带扣B内部穿过，直至到达腰部条形气囊内部。

优选的，所述气体压力传感器A一端固定安装在带扣A中，另一端插入肩部气囊袋体内部，所述气体压力传感器B一端固定安装在带扣B中，另一端插入腰部气囊袋体内部；所述进气控制阀A、泄气控制阀A、进气控制阀B、泄气控制阀B都固定安装于坐垫内；所述供气装置A、供气装置B为提供压缩空气的装置，例如空气压缩机，供气装置A、供气装置B与ECU相连，通常情况下，供气装置A、供气装置B处于关闭状态。

机动车气囊式安全带装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)机动车开始行驶前，驾驶员打开总开关；

(2)机动车开始行驶以后，车速传感器实时采集车辆的行驶速度，并传输至ECU与设定的阀值进行比较。当车速超过设定的阀值时，ECU决定机动车气囊式安全带装置开始工作；

(3)压力传感器测量坐垫上的乘员对坐垫的压力，并传输至ECU，ECU根据测得的压力值，换算出乘员的体重；

(4)ECU控制进气控制阀A、进气控制阀B、供气装置A、供气装置B打开，同时根据乘员的体重与出厂时肩部气囊袋体、腰部气囊袋体内部的初始气体压力值S1、S2，ECU控制供气装置A、供气装置B的供气量，供气装置A依次通过进气管路AB、进气控制阀A、进气管路AA向肩部气囊袋体内部充入气体，供气装置B依次通过进气管路BB、进气控制阀B、进气管路BA向腰部气囊袋体内部充入气体，当充气完毕后，肩部气囊袋体膨胀为肩部条形气囊，腰部气囊袋体膨胀为腰部条形气囊，ECU关闭进气控制阀A、进气控制阀B、供气装置A、供气装置B，此时，相比于传统织带，肩部条形气囊与乘员肩部、胸部的接触面积显著增大，腰部条形气囊与乘员腰部的接触面积显著增大，如此当机动车发生紧急制动或正面碰撞时，在肩部条形气囊对乘员肩部、胸部施加约束力的过程中，能够有效减小对肩部、胸部的挤压，从而减轻或避免肩部、胸部伤害，在腰部条形气囊对乘员腰部施加约束力的过程中，能够有效减小对腰部的挤压，从而减轻或避免腰部伤害；

(5)当ECU根据车速传感器实时采集的车辆行驶速度，判定机动车发生紧急制动或正面碰撞时，首先ECU计算出机动车发生紧急制动或正面碰撞时的减速度，同时卷收器A、卷收器B分别锁止织带A、织带B，肩部条形气囊对乘员肩部、胸部进行约束，腰部条形气囊对乘员腰部进行约束；其次ECU根据车辆减速度与乘员体重，实时控制泄气控制阀A、泄气控制阀B的开度，使肩部条形气囊内部的气体依次通过泄气管路AC、泄气控制阀A、泄气管路AD排入大气中，使腰部条形气囊内部的气体依次通过泄气管路BC、泄气控制阀B、泄气管路BD排入大气中，即肩部条形气囊、腰部条形气囊泄气，从而吸收乘员向前冲撞的能量，最大程度地减轻或避免乘员受到的伤害；

(6)在肩部条形气囊、腰部条形气囊泄气过程中，气体压力传感器A、气体压力传感器B分别实时采集肩部条形气囊、腰部条形气囊内部的气体压力，并将气体压力信息传输至ECU，当肩部条形气囊、腰部条形气囊内部的气体压力值分别变为肩部气囊袋体、腰部气囊袋体内部的初始气体压力值S1、S2，即肩部条形气囊、腰部条形气囊重新恢复为扁平状的肩部气囊袋体、腰部气囊袋体时，ECU关闭泄气控制阀A、泄气控制阀B；

(7)当ECU根据车速传感器实时采集的车辆行驶速度，判定机动车紧急制动或正面碰撞已结束时，ECU首先判断肩部条形气囊、腰部条形气囊内部的气体压力值是否分别变为S1、S2，1)若肩部条形气囊、腰部条形气囊内部的气体压力值已分别为S1、S2，即肩部条形气囊、腰部条形气囊分别重新恢复为扁平状的肩部气囊袋体、腰部气囊袋体时，ECU决定机动车气囊式安全带装置终止工作；2)若肩部条形气囊内部的气体压力值不为S1，且腰部条形气囊内部的气体压力值不为S2时，ECU控制泄气控制阀A、泄气控制阀B处于最大开度状态，使肩部条形气囊、腰部条形气囊泄气，之后当气体压力值分别变为S1、S2，即肩部条形气囊、腰部条形气囊分别重新恢复为扁平状的肩部气囊袋体、腰部气囊袋体时，ECU关闭泄气控制阀A、泄气控制阀B，并决定机动车气囊式安全带装置终止工作；3)若肩部条形气囊内部的气体压力值不为S1，且腰部条形气囊内部的气体压力值为S2时，ECU控制泄气控制阀A处于最大开度状态，使肩部条形气囊泄气，之后当气体压力值变为S1，即肩部条形气囊重新恢复为扁平状的肩部气囊袋体时，ECU关闭泄气控制阀A，并决定机动车气囊式安全带装置终止工作；4)若腰部条形气囊内部的气体压力值不为S2，且肩部条形气囊内部的气体压力值为S1时，ECU控制泄气控制阀B处于最大开度状态，使腰部条形气囊泄气，之后当气体压力值变为S2，即腰部条形气囊重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体时，ECU关闭泄气控制阀B，并决定机动车气囊式安全带装置终止工作。此后当机动车的行驶车速超过设定的阀值时，ECU决定机动车气囊式安全带装置重新开始工作；

(8)当机动车到达目的地时，驾驶员关闭总开关，此后ECU判断机动车气囊式安全带装置是否处于工作状态，若机动车气囊式安全带装置处于关闭状态，即可；若机动车气囊式安全带装置处于工作状态，则ECU首先判断肩部条形气囊、腰部条形气囊内部的气体压力值是否分别变为S1、S2，1)若肩部条形气囊、腰部条形气囊内部的气体压力值分别为S1、S2，即肩部条形气囊、腰部条形气囊已分别恢复为扁平状的肩部气囊袋体、腰部气囊袋体时，ECU决定机动车气囊式安全带装置终止工作；2)若肩部条形气囊内部的气体压力值不为S1，且腰部条形气囊内部的气体压力值不为S2时，ECU控制泄气控制阀A、泄气控制阀B处于最大开度状态，使肩部条形气囊、腰部条形气囊泄气，同时确保进气控制阀A、进气控制阀B、供气装置A、供气装置B处于关闭状态，之后当气体压力值分别变为S1、S2，即肩部条形气囊、腰部条形气囊分别恢复为扁平状的肩部气囊袋体、腰部气囊袋体时，ECU关闭泄气控制阀A、泄气控制阀B，并决定机动车气囊式安全带装置终止工作；3)若肩部条形气囊内部的气体压力值不为S1，且腰部条形气囊内部的气体压力值为S2时，ECU控制泄气控制阀A处于最大开度状态，使肩部条形气囊泄气，同时确保进气控制阀A、进气控制阀B、泄气控制阀B、供气装置A、供气装置B处于关闭状态，之后当气体压力值变为S1，即肩部条形气囊恢复为扁平状的肩部气囊袋体时，ECU关闭泄气控制阀A，并决定机动车气囊式安全带装置终止工作；4)若腰部条形气囊内部的气体压力值不为S2，且肩部条形气囊内部的气体压力值为S1时，ECU控制泄气控制阀B处于最大开度状态，使腰部条形气囊泄气，同时确保进气控制阀A、进气控制阀B、泄气控制阀A、供气装置A、供气装置B处于关闭状态，之后当气体压力值变为S2，即腰部条形气囊恢复为扁平状的腰部气囊袋体时，ECU关闭泄气控制阀B，并决定机动车气囊式安全带装置终止工作。

优选地，所述步骤(4)中，供气装置A向肩部气囊袋体内部的充气量根据乘员的体重与出厂时肩部气囊袋体内部的初始气体压力值S1(初始气体压力值S1为固定值)共同决定，使得充气完毕后的肩部条形气囊内部的气体含量为最优值，供气装置B向腰部气囊袋体内部的充气量根据乘员的体重与出厂时腰部气囊袋体内部的初始气体压力值S2(初始气体压力值S2为固定值)共同决定，使得充气完毕后的腰部条形气囊内部的气体含量为最优值，充气量与体重、初始气体压力值S1、S2之间的具体对应关系根据试验或仿真测得；所述步骤(5)中，肩部条形气囊、腰部条形气囊的实时泄气量由机动车发生紧急制动或正面碰撞时的减速度与乘员的体重共同决定，实时泄气量与减速度、体重之间的具体对应关系根据试验或仿真测得；控制供气装置A、供气装置B的充气量与肩部条形气囊、腰部条形气囊的实时泄气量的最终目的是最大程度地减轻或避免乘员受到的伤害。

优选地，当机动车未发生紧急制动或正面碰撞，到达目的地时，无步骤(5)、步骤(6)、步骤(7)；当机动车气囊式安全带装置处于关闭状态后，根据情况需要，可以重新开始工作，以实现循环使用。

优选地，步骤(6)、(7)、(8)中，在肩部条形气囊泄气过程中，若其内部的气体压力值变为S1，即认为肩部条形气囊重新恢复为扁平状的肩部气囊袋体；在腰部条形气囊泄气过程中，若其内部的气体压力值变为S2，即认为腰部条形气囊重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体。

优选地，步骤(6)、(7)、(8)中，ECU决定机动车气囊式安全带装置终止工作的前提是当肩部条形气囊、腰部条形气囊内部的气体压力值分别变为S1、S2，即肩部条形气囊重新恢复为扁平状的肩部气囊袋体，且腰部条形气囊重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体时，如此的原因是：①机动车气囊式安全带装置终止工作后，若肩部条形气囊、腰部条形气囊分别重新恢复为扁平状的肩部气囊袋体、腰部气囊袋体，当乘员脱下气囊式安全带系统时，可将肩部气囊袋体、腰部气囊袋体折叠存放，以节省存放空间，并起美观作用；②当机动车气囊式安全带装置重新开始工作后，ECU根据乘员的体重与肩部气囊袋体内部的初始气体压力值S1(初始气体压力值S1为固定值)控制供气装置A的充气量，使充气完毕后的肩部条形气囊内部的气体含量为最优值，同时根据乘员的体重与腰部气囊袋体内部的初始气体压力值S2(初始气体压力值S2为固定值)控制供气装置B的充气量，使充气完毕后的腰部条形气囊内部的气体含量为最优值，以实现最大程度地减轻或避免乘员受到的伤害，若充气前，肩部条形气囊、腰部条形气囊未重新恢复为扁平状的肩部气囊袋体、腰部气囊袋体，会导致充气完毕后的肩部条形气囊、腰部条形气囊内部的气体含量不为最优值，难以实现精确控制，从而不能达到最大程度地减轻或避免乘员伤害的目的。

所述ECU用于决定机动车气囊式安全带装置是否工作；判断机动车气囊式安全带装置是否处于工作状态；控制供气装置A、供气装置B分别向肩部气囊袋体、腰部气囊袋体内部的充气量；打开或关闭进气控制阀A、进气控制阀B、供气装置A、供气装置B；实时控制泄气控制阀A、泄气控制阀B的开度，关闭泄气控制阀A、泄气控制阀B；接受来自于车速传感器的车速信息、来自于压力传感器的压力信息、来自于气体压力传感器A、气体压力传感器B的气体压力信息。

所述肩部气囊袋体、腰部气囊袋体分别利用供气装置A、供气装置B提供的压缩空气，膨胀为肩部条形气囊、腰部条形气囊，肩部气囊袋体、腰部气囊袋体选用耐划伤的弹性材料制成，可重复使用；所述织带A、织带B的宽度、所用材料与普通车常规使用的安全带织带一致；所述带扣A、带扣锁A、带扣B、带扣锁B所用材料与普通车常规使用的安全带带扣、带扣锁一致。由于肩部条形气囊、腰部条形气囊中的气体为压缩空气，无污染，因此肩部条形气囊中的气体可依次通过泄气管路AC、泄气控制阀A、泄气管路AD直接排至大气中，腰部条形气囊中的气体可依次通过泄气管路BC、泄气控制阀B、泄气管路BD直接排至大气中。

本发明的有益效果：

本发明所述的机动车气囊式安全带装置，能够在机动车发生紧急制动或正面碰撞时，有效减轻或避免乘员伤害。与传统安全带系统相比，气囊式安全带系统增大了与乘员肩部、胸部以及腰部的接触面积，能够减轻或避免安全带系统本身对乘员肩部、胸部以及腰部的伤害；并且能够通过充气、泄气过程，吸收乘员向前冲撞的能量，最大程度地减轻或避免乘员头部、胸部等部位受到的伤害。

附图说明

图1为本发明中带扣锁A、带扣锁B、进气控制阀A、泄气控制阀A、进气控制阀B、泄气控制阀B、进气管路AA、进气管路AB、泄气管路AC、泄气管路AD、进气管路BA、进气管路BB、泄气管路BC、泄气管路BD、供气装置A、供气装置B、头枕、头枕导杆、靠背、控制器(简称“ECU”)、总开关、车速传感器以及压力传感器的结构示意图；

图2为本发明中头枕、头枕导杆、靠背、坐垫以及卷收器A的结构示意图；

图3为本发明中头枕、头枕导杆、靠背、坐垫以及卷收器B的结构示意图；

图4为本发明中肩部气囊袋体、织带A、卷收器A、带扣A、带扣锁A、气体压力传感器A、进气管路AA、泄气管路AC、控制器(简称“ECU”)以及总开关的结构示意图；

图5为本发明中腰部气囊袋体、织带B、卷收器B、带扣B、带扣锁B、气体压力传感器B、进气管路BA、泄气管路BC、控制器(简称“ECU”)以及总开关的结构示意图；

图6为本发明中织带A、卷收器A、带扣A、带扣锁A、气体压力传感器A、进气管路AA、泄气管路AC、控制器(简称“ECU”)、总开关以及肩部条形气囊的结构示意图；

图7为本发明中织带B、卷收器B、带扣B、带扣锁B、气体压力传感器B、进气管路BA、泄气管路BC、控制器(简称“ECU”)、总开关以及腰部条形气囊的结构示意图；

图8为本发明中肩部气囊袋体、织带A以及带扣A的结构示意图；

图9为本发明中腰部气囊袋体、织带B以及带扣B的结构示意图；

图10为乘员佩戴肩部气囊袋体、腰部气囊袋体的示意图；

图中标号名称为：1、肩部气囊袋体；2、腰部气囊袋体；3、织带A；4、织带B；5、卷收器A；6、卷收器B；7、带扣A；8、带扣锁A；9、带扣B；10、带扣锁B；11、气体压力传感器A；12、气体压力传感器B；13、进气控制阀A；14、泄气控制阀A；15、进气控制阀B；16、泄气控制阀B；17、进气管路AA；18、进气管路AB；19、泄气管路AC；20、泄气管路AD；21、进气管路BA；22、进气管路BB；23、泄气管路BC；24、泄气管路BD；25、供气装置A；26、供气装置B；27、头枕；28、头枕导杆；29、靠背；30、坐垫；31、控制器(简称“ECU”)；32、总开关；33、车速传感器；34、压力传感器；35、肩部条形气囊；36、腰部条形气囊。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1至10所示，一种机动车气囊式安全带装置，由气囊式安全带系统、头枕27、头枕导杆28、靠背29、坐垫30、控制器(简称“ECU”)31、总开关32、车速传感器33以及压力传感器34组成。气囊式安全带系统包括肩部气囊袋体1、腰部气囊袋体2、织带A3、织带B4、卷收器A5、卷收器B6、带扣A7、带扣锁A8、带扣B9、带扣锁B10、气体压力传感器A11、气体压力传感器B12、进气控制阀A13、泄气控制阀A14、进气控制阀B15、泄气控制阀B16、进气管路AA17、进气管路AB18、泄气管路AC19、泄气管路AD20、进气管路BA21、进气管路BB22、泄气管路BC23、泄气管路BD24、供气装置A25、供气装置B26。

当肩部气囊袋体1、腰部气囊袋体2内部被充入气体，且充气完毕后，肩部气囊袋体1、腰部气囊袋体2会分别膨胀为肩部条形气囊35、腰部条形气囊36。

ECU31以不同端口分别连接气体压力传感器A11、气体压力传感器B12、进气控制阀A13、泄气控制阀A14、进气控制阀B15、泄气控制阀B16、供气装置A25、供气装置B26、总开关32、车速传感器33以及压力传感器34。

最上端为头枕27，头枕27下方为头枕导杆28，头枕27与头枕导杆28固定连接，头枕导杆28插入靠背29中，用于调节头枕27的高度，靠背29底端前方连接有坐垫30。卷收器A5安装于靠背29的右上角；卷收器B6安装于坐垫30右侧的后方，且向前倾斜；带扣锁A8、带扣锁B10安装于坐垫30左侧的后方，且都向前倾斜，带扣锁B10位于带扣锁A8的前方。

肩部气囊袋体1、腰部气囊袋体2呈扁平状，内部为中空结构，肩部气囊袋体1的一端与织带A3相连接，另一端与带扣A7相连接，肩部气囊袋体1的宽度大于织带A3的宽度；腰部气囊袋体2的一端与织带B4相连接，另一端与带扣B9相连接，腰部气囊袋体2的宽度大于织带B4的宽度。肩部气囊袋体1、腰部气囊袋体2内部的初始气体压力值由出厂时试验测得，设初始气体压力值分别为S1、S2，且S1、S2为固定值。当乘员佩戴气囊式安全带系统时，肩部气囊袋体1由上至下依次斜跨乘员肩部、胸部，且仅有肩部气囊袋体1与乘员肩部、胸部相接触，腰部气囊袋体2横跨乘员腰部，且仅有腰部气囊袋体2与乘员腰部相接触。

织带A3、织带B4分别卷收在卷收器A5、卷收器B6中。正常情况下，乘员可将织带A3、织带B4分别从卷收器A5、卷收器B6中任意拉出，卷收器A5、卷收器B6也可以自动收回织带A3、织带B4；当机动车发生紧急制动或正面碰撞时，卷收器A5锁止织带A3，卷收器B6锁止织带B4，使织带A3、织带B4不能被拉出。当紧急制动或正面碰撞结束后，卷收器A5、卷收器B6分别解锁织带A3、织带B4，使织带A3、织带B4再次能够被任意拉出。当乘员佩戴气囊式安全带系统时，首先将织带A3、织带B4分别从卷收器A5、卷收器B6中拉出，其次将带扣A7、带扣B9分别插入带扣锁A8、带扣锁B9中，即可；当乘员脱下气囊式安全带系统时，将带扣A7、带扣B9分别脱离带扣锁A8、带扣锁B9，即可，此时卷收器A5、卷收器B6分别收回织带A3、织带B4。

车速传感器33固定安装在车身上，车速传感器33用于实时采集车辆的行驶速度，并将采集到的速度信息发送至ECU31；压力传感器34固定安装于坐垫30内，用于测量乘员对坐垫30的压力，并将采集到的压力信息发送至ECU31；气体压力传感器A11用于实时采集肩部气囊袋体1、肩部条形气囊35内部的气体压力，并将采集到的气体压力信息发送至ECU31；气体压力传感器B12用于实时采集腰部气囊袋体2、腰部条形气囊36内部的气体压力，并将采集到的气体压力信息发送至ECU31。

进气控制阀A13的一端通过进气管路AA17与肩部气囊袋体1内部相连通，另一端通过进气管路AB18与供气装置A25相连通，进气控制阀A13用于向肩部气囊袋体1内部充气。泄气控制阀A14的一端通过泄气管路AC19与肩部条形气囊35内部相连通，另一端通过泄气管路AD20与大气相连通，泄气控制阀A14用于将肩部条形气囊35内部的气体排至大气中，ECU31可实时控制泄气控制阀A14的开度。通常情况下或不使用时，进气控制阀A13与泄气控制阀A14都处于关闭状态。

进气控制阀B15的一端通过进气管路BA21与腰部气囊袋体2内部相连通，另一端通过进气管路BB22与供气装置B26相连通，进气控制阀B15用于向腰部气囊袋体2内部充气。泄气控制阀B16的一端通过泄气管路BC23与腰部条形气囊36内部相连通，另一端通过泄气管路BD24与大气相连通，泄气控制阀B16用于将腰部条形气囊36内部的气体排至大气中，ECU31可实时控制泄气控制阀B16的开度。通常情况下或不使用时，进气控制阀B15与泄气控制阀B16都处于关闭状态。

进气管路AA17依次从带扣锁A8、带扣A7内部穿过，直至到达肩部气囊袋体1内部；泄气管路AC19依次从带扣锁A8、带扣A7内部穿过，直至到达肩部条形气囊35内部。进气管路BA21依次从带扣锁B10、带扣B9内部穿过，直至到达腰部气囊袋体2内部；泄气管路BC23依次从带扣锁B10、带扣B9内部穿过，直至到达腰部条形气囊36内部。

具体的，气体压力传感器A11一端固定安装在带扣A7中，另一端插入肩部气囊袋体1内部，气体压力传感器B12一端固定安装在带扣B9中，另一端插入腰部气囊袋体2内部；进气控制阀A13、泄气控制阀A14、进气控制阀B15、泄气控制阀B16都固定安装于坐垫30内；供气装置A25、供气装置B26为提供压缩空气的装置，例如空气压缩机；供气装置A25在ECU31的控制下进行工作，可依次通过进气管路AB18、进气控制阀A13、进气管路AA17向肩部气囊袋体1内部充入压缩空气；供气装置B26在ECU31的控制下进行工作，可依次通过进气管路BB22、进气控制阀B15、进气管路BA21向腰部气囊袋体2内部充入压缩空气；通常情况下或不使用时，供气装置25、供气装置26处于关闭状态。

具体的，肩部气囊袋体1、腰部气囊袋体2分别利用供气装置A25、供气装置B26提供的压缩空气，膨胀为肩部条形气囊35、腰部条形气囊36，肩部气囊袋体1、腰部气囊袋体2选用耐划伤的弹性材料制成，可重复使用；由于肩部条形气囊35、腰部条形气囊36中的气体为压缩空气，无污染，因此肩部条形气囊35中的气体可依次通过泄气管路AC19、泄气控制阀A14、泄气管路AD20直接排至大气中，腰部条形气囊36中的气体可依次通过泄气管路BC23、泄气控制阀B16、泄气管路BD24直接排至大气中；织带A3、织带B4的宽度、所用材料与普通车常规使用的安全带织带一致；带扣A7、带扣锁A8、带扣B9、带扣锁B10所用材料与普通车常规使用的安全带带扣、带扣锁一致。

ECU31是整个装置的控制核心，可以整合在车辆的中央控制器中。ECU31根据车速传感器33实时采集到的车辆行驶速度，决定机动车气囊式安全带装置是否工作；ECU31根据压力传感器34采集到的压力信息，换算出乘员的体重，进而控制供气装置A25充入肩部气囊袋体1内部的充气量，供气装置B26充入腰部气囊袋体2内部的充气量；ECU31根据车速传感器33实时采集到的车辆行驶速度，判断机动车是否发生紧急制动或正面碰撞，以及紧急制动或正面碰撞是否结束；当机动车发生紧急制动或正面碰撞时，ECU31根据车辆减速度与乘员体重，实时控制泄气控制阀A14、泄气控制阀B16的开度，从而通过肩部条形气囊35、腰部条形气囊36泄气，最大程度地保护乘员安全；ECU31根据气体压力传感器A11实时采集到的肩部条形气囊35内部的气体压力信息，决定是否关闭泄气控制阀A14；ECU31根据气体压力传感器B12实时采集到的腰部条形气囊36内部的气体压力信息，决定是否关闭泄气控制阀B16；当机动车紧急制动或正面碰撞结束后，ECU31决定机动车气囊式安全带装置终止工作。

为了达到机动车气囊式安全带装置有效保护乘员安全的目的，本发明通过以下步骤实现：

(1)机动车开始行驶前，驾驶员打开总开关32；

(2)机动车开始行驶以后，车速传感器33实时采集车辆的行驶速度，并将采集到的实时车速信息传输至ECU31，ECU31比较实时车速与设定的车速阀值，当实时车速超过设定的阀值时，ECU31决定机动车气囊式安全带装置开始工作；

(3)压力传感器34测量坐垫30上的乘员对坐垫30的压力，并将采集到的压力信息传输至ECU31，ECU31根据测得的压力值，换算出乘员的体重；

(4)ECU31控制进气控制阀A13、进气控制阀B15、供气装置A25、供气装置B26打开，同时根据乘员的体重与出厂时肩部气囊袋体1、腰部气囊袋体2内部的初始气体压力值S1、S2，ECU31控制供气装置A25、供气装置B26的供气量，供气装置A25依次通过进气管路AB18、进气控制阀A13、进气管路AA17向肩部气囊袋体1内部充入压缩空气，供气装置B26依次通过进气管路BB22、进气控制阀B15、进气管路BA21向腰部气囊袋体2内部充入压缩空气；当充气完毕后，肩部气囊袋体1膨胀为肩部条形气囊35，腰部气囊袋体2膨胀为腰部条形气囊36，ECU31关闭进气控制阀A13、进气控制阀B15、供气装置A25、供气装置B26；此时，相比于传统织带，肩部条形气囊35与乘员肩部、胸部的接触面积显著增大，腰部条形气囊36与乘员腰部的接触面积显著增大，如此当机动车发生紧急制动或正面碰撞时，在肩部条形气囊35对乘员肩部、胸部施加约束力的过程中，能够有效减小对肩部、胸部的挤压，从而减轻或避免肩部、胸部伤害，在腰部条形气囊36对乘员腰部施加约束力的过程中，能够有效减小对腰部的挤压，从而减轻或避免腰部伤害；

(5)当机动车发生紧急制动或正面碰撞时，受机动车气囊式安全带装置保护的乘员向前冲撞，此时卷收器A5、卷收器B6分别锁止织带A3、织带B4，肩部条形气囊35对乘员肩部、胸部进行向后约束，腰部条形气囊36对乘员腰部进行向后约束，ECU31根据车速传感器33实时采集的车辆行驶速度，计算出机动车发生紧急制动或正面碰撞时的减速度，并基于减速度与乘员体重，随时间的变化实时控制泄气控制阀A14、泄气控制阀B16的开度，使肩部条形气囊35内部的气体依次通过泄气管路AC19、泄气控制阀A14、泄气管路AD20排入大气中，使腰部条形气囊36内部的气体依次通过泄气管路BC23、泄气控制阀B16、泄气管路BD24排入大气中，即肩部条形气囊35、腰部条形气囊36泄气，从而吸收乘员向前冲撞的能量，最大程度地减轻或避免乘员受到的伤害；

(6)在肩部条形气囊1、腰部条形气囊2泄气过程中，气体压力传感器A11、气体压力传感器B12分别实时采集肩部条形气囊35、腰部条形气囊36内部的气体压力，并将气体压力信息传输至ECU31，当ECU31判定肩部条形气囊35、腰部条形气囊36内部的气体压力值分别变为肩部气囊袋体1、腰部气囊袋体2内部的初始气体压力值S1、S2，即肩部条形气囊35、腰部条形气囊36分别重新恢复为扁平状的肩部气囊袋体1、腰部气囊袋体2时，ECU31关闭泄气控制阀A14、泄气控制阀B16；

(7)当机动车紧急制动或正面碰撞结束后，ECU31首先根据气体压力传感器A11、气体压力传感器B12采集的压力信息，判断肩部条形气囊35、腰部条形气囊36内部的气体压力值是否分别变为S1、S2，1)若肩部条形气囊35、腰部条形气囊36内部的气体压力值已分别为S1、S2，即肩部条形气囊35、腰部条形气囊36分别重新恢复为扁平状的肩部气囊袋体1、腰部气囊袋体2时，ECU31决定机动车气囊式安全带装置终止工作；2)若肩部条形气囊35内部的气体压力值不为S1，且腰部条形气囊36内部的气体压力值不为S2时，ECU31控制泄气控制阀A14、泄气控制阀B16处于最大开度状态，使肩部条形气囊35、腰部条形气囊36泄气，之后当气体压力值分别变为S1、S2，即肩部条形气囊35、腰部条形气囊36分别重新恢复为扁平状的肩部气囊袋体1、腰部气囊袋体2时，ECU31关闭泄气控制阀A14、泄气控制阀B16，并决定机动车气囊式安全带装置终止工作；3)若肩部条形气囊35内部的气体压力值不为S1，且腰部条形气囊36内部的气体压力值为S2时，ECU31控制泄气控制阀A14处于最大开度状态，使肩部条形气囊35泄气，之后当气体压力值变为S1，即肩部条形气囊35重新恢复为扁平状的肩部气囊袋体1时，ECU31关闭泄气控制阀A14，并决定机动车气囊式安全带装置终止工作；4)若腰部条形气囊36内部的气体压力值不为S2，且肩部条形气囊35内部的气体压力值为S1时，ECU31控制泄气控制阀B16处于最大开度状态，使腰部条形气囊36泄气，之后当气体压力值变为S2，即腰部条形气囊36重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体2时，ECU31关闭泄气控制阀B16，并决定机动车气囊式安全带装置终止工作。此后当机动车的行驶车速超过设定的阀值时，ECU31再次决定机动车气囊式安全带装置重新开始工作；

(8)当机动车到达目的地时，驾驶员关闭总开关，此后ECU31判断机动车气囊式安全带装置是否处于工作状态，若机动车气囊式安全带装置处于关闭状态，即可；若机动车气囊式安全带装置处于工作状态，则ECU31首先根据气体压力传感器A11、气体压力传感器B12采集的压力信息，判断肩部条形气囊35、腰部条形气囊36内部的气体压力值是否分别变为S1、S2，1)若肩部条形气囊35、腰部条形气囊36内部的气体压力值分别为S1、S2，即肩部条形气囊35、腰部条形气囊36已分别恢复为扁平状的肩部气囊袋体1、腰部气囊袋体2时，ECU31决定机动车气囊式安全带装置终止工作；2)若肩部条形气囊35内部的气体压力值不为S1，且腰部条形气囊36内部的气体压力值不为S2时，ECU31控制泄气控制阀A14、泄气控制阀B16处于最大开度状态，使肩部条形气囊35、腰部条形气囊36泄气，同时确保进气控制阀A13、进气控制阀B15、供气装置A25、供气装置B26处于关闭状态，之后当气体压力值分别变为S1、S2，即肩部条形气囊35、腰部条形气囊36分别恢复为扁平状的肩部气囊袋体1、腰部气囊袋体2时，ECU31关闭泄气控制阀A14、泄气控制阀B16，并决定机动车气囊式安全带装置终止工作；3)若肩部条形气囊35内部的气体压力值不为S1，且腰部条形气囊36内部的气体压力值为S2时，ECU31控制泄气控制阀A14处于最大开度状态，使肩部条形气囊35泄气，同时确保进气控制阀A13、进气控制阀B15、泄气控制阀B16、供气装置A25、供气装置B26处于关闭状态，之后当气体压力值变为S1，即肩部条形气囊35恢复为扁平状的肩部气囊袋体1时，ECU31关闭泄气控制阀A14，并决定机动车气囊式安全带装置终止工作；4)若腰部条形气囊36内部的气体压力值不为S2，且肩部条形气囊35内部的气体压力值为S1时，ECU31控制泄气控制阀B16处于最大开度状态，使腰部条形气囊36泄气，同时确保进气控制阀A13、进气控制阀B15、泄气控制阀A14、供气装置A25、供气装置B26处于关闭状态，之后当气体压力值变为S2，即腰部条形气囊36恢复为扁平状的腰部气囊袋体2时，ECU31关闭泄气控制阀B16，并决定机动车气囊式安全带装置终止工作。

其中，步骤(4)中，供气装置A25向肩部气囊袋体1内部的充气量根据乘员的体重与出厂时肩部气囊袋体1内部的初始气体压力值S1(初始气体压力值S1为固定值)共同决定，使得充气完毕后的肩部条形气囊35内部的气体含量为最优值，供气装置B26向腰部气囊袋体2内部的充气量根据乘员的体重与出厂时腰部气囊袋体2内部的初始气体压力值S2(初始气体压力值S2为固定值)共同决定，使得充气完毕后的腰部条形气囊36内部的气体含量为最优值，充气量与体重、初始气体压力值S1、S2之间的具体对应关系根据试验或仿真测得；步骤(5)中，肩部条形气囊35、腰部条形气囊36随时间变化的实时泄气量由机动车发生紧急制动或正面碰撞时的减速度与乘员的体重共同决定，实时泄气量与减速度、体重之间的具体对应关系根据试验或仿真测得；控制供气装置A25、供气装置B26的充气量与肩部条形气囊35、腰部条形气囊36的实时泄气量的最终目的是最大程度地减轻或避免乘员受到的伤害。

其中，当机动车未发生紧急制动或正面碰撞，到达目的地时，无步骤(5)、步骤(6)、步骤(7)；当机动车气囊式安全带装置处于关闭状态后，根据情况需要，可以重新开始工作，以实现循环使用。

其中，步骤(6)、(7)、(8)中，在肩部条形气囊35泄气过程中，若其内部的气体压力值变为S1，即认为肩部条形气囊35重新恢复为扁平状的肩部气囊袋体1；在腰部条形气囊36泄气过程中，若其内部的气体压力值变为S2，即认为腰部条形气囊36重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体2。

其中，步骤(6)、(7)、(8)中，ECU31决定机动车气囊式安全带装置终止工作的前提是当肩部条形气囊35、腰部条形气囊36内部的气体压力值分别变为S1、S2，即肩部条形气囊35重新恢复为扁平状的肩部气囊袋体1，且腰部条形气囊36重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体2时，如此的原因是：①机动车气囊式安全带装置终止工作后，若肩部条形气囊35、腰部条形气囊36分别重新恢复为扁平状的肩部气囊袋体1、腰部气囊袋体2，当乘员脱下气囊式安全带系统时，可将肩部气囊袋体1、腰部气囊袋体2折叠存放，以节省存放空间，并起美观作用；②当机动车气囊式安全带装置重新开始工作后，ECU31根据乘员的体重与肩部气囊袋体1内部的初始气体压力值S1(初始气体压力值S1为固定值)控制供气装置A25的充气量，使充气完毕后的肩部条形气囊35内部的气体含量为最优值，同时根据乘员的体重与腰部气囊袋体1内部的初始气体压力值S2(初始气体压力值S2为固定值)控制供气装置B26的充气量，使充气完毕后的腰部条形气囊36内部的气体含量为最优值，以实现最大程度地减轻或避免乘员受到的伤害，若充气前，肩部条形气囊35、腰部条形气囊36未重新恢复为扁平状的肩部气囊袋体1、腰部气囊袋体2，会导致充气完毕后的肩部条形气囊35、腰部条形气囊36内部的气体含量不为最优值，难以实现精确控制，从而不能达到最大程度地减轻或避免乘员伤害的目的。

需要说明的是，本发明涉及的上、下、左、右、前、后等方位指示词与汽车常规使用时对应的上、下、左、右、前、后是一致的。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。