CN102653267A - 用于座椅安全带回缩速度控制的方法和系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于座椅安全带回缩速度控制的方法和系统。所述系统包括待回缩的座椅安全带，所述座椅安全带设有座椅安全带带子和用于在使用中固定座椅安全带的舌片和带扣，还包括用于储存座椅安全带的座椅安全带带子卷轴。所述座椅安全带带子卷轴被设置成沿安全带收缩方向和与安全带收缩方向相反的方向旋转。所述系统进一步包括偏压装置，用于偏压座椅安全带带子卷轴，以回缩座椅安全带带子。还包括用于感测座椅安全带带子速度的感测装置，其被设置成检测所述速度是否超过预定阈值。所述系统进一步包括被设置成控制座椅安全带带子速度的电驱动装置。

Description

用于座椅安全带回缩速度控制的方法和系统

技术领域

本发明涉及用于任何类型车辆或交通工具的座椅的座椅安全带，其中乘客由座椅安全带固定。更具体地，本发明涉及一种用于回缩座椅安全带带子的方法和系统。本发明特别用于(但不限于)轿车、客车和重型货车，适用于设有座椅的任何其他类型的车辆，诸如，卡车或扫雪车。

背景技术

当今的车辆中设有多种不同的安全装置。这种安全装置的一个示例是座椅安全带预紧器。座椅安全带预紧器的主要任务是，通常通过使用电动机将座椅安全带拉紧，使乘坐人员紧靠车辆座椅的靠背，从而降低碰撞时的伤害风险。另外，所述座椅安全带机构确保了，在正常驾驶情况下，所使用的座椅安全带牢固而舒适地放置在乘坐人员的身体上。可反向座椅安全带预紧器是主动安全系统，其用于根据信号而启动多次，所述信号诸如表示危险驾驶情况和即将发生碰撞的可能性的车辆转向角度和速度等。这种系统通常设有旋转传感器以监控座椅安全带带子的回缩速度。

当座椅安全带不在使用中时，适当地绕安全带轴卷起。当乘坐人员从带扣上解开座椅安全带舌片之后，回缩器通过回缩器中的机械弹簧机构将带子和舌片回缩，直到带子和舌片到达储存位置。对回缩弹簧机构的要求是，即使例如舌片靠在门洞的门封上或在低温等环境参数下，或在对回缩过程产生干涉的任何其他情况下，都要安全牢固地将带子完全回缩。因此，为了确保功能正常，这种弹簧机构在安全带轴上施加相对较大的重绕扭矩，使回缩速度较高。回缩过程结束时会出现问题，即，由于回缩速度高，当碰撞到车辆内饰时，舌片的高冲力造成凹痕和质量差的总体印象。

人们曾尝试解决上述问题。GB 2,335,890A公开了一种具有座椅安全带电动回缩功能的座椅安全带系统。在已知装置中，还设有用于座椅安全带预紧器的电动机，用于在座椅安全带不使用时将其回缩。在已知装置中，当检测到座椅安全带释放时，座椅安全带开始回缩，电动机施加的驱动力的大小恒定。所公开的系统为主动系统，其完全取决于由预定步骤和/或条件激活的预定动作。所述座椅安全带回缩动作由表示座椅安全带舌片从座椅安全带带扣上释放的信号进行启动。其后，所述电动机开始高速回缩座椅安全带，然后，在到达特定时间点时，电动机的速度下降。

这种主动系统的缺点在于，其完全依赖于由座椅安全带使用者发起的动作所产生的信号，并且当存在这种信号时，系统始终以相同方式进行反应。但是，根据经验，众所周知的是，与上述情况不同，当人们想要干什么动作时，在不同情况下，或多或少地，其动作方式不会完全相同。当应用于上述系统中时，(例如)如果汽车驾驶员释放座椅安全带，但突然改变主意，想要重新固定座椅安全带并再次行驶，就会出现问题。当座椅安全带释放时，回缩动作启动，因此，使用者可能发现，在使用者尝试重新固定座椅安全带的同时，需要抵抗电动机启动回缩动作的力。如果座椅安全带使用者尝试临时松开座椅安全带以便(例如)拿到后座或储物箱里的物品并仅希望随后直接重新固定座椅安全带时，也会产生相似的问题。这种情况不仅可能会激怒使用者，给使用者留下无法掌控自己的座椅安全带的印象，而且还可能导致损坏电动机或有关机构。

发明内容

本发明的一个目的在于解决或改善现有技术的至少一个缺点。

根据本发明的第一方面，通过用于座椅安全带回缩速度控制的方法，可实现该目的。待回缩的座椅安全带设有用于在使用中固定座椅安全带的舌片和带扣。进一步设置了用于储存座椅安全带的座椅安全带带子卷轴。所述带子卷轴被设置成沿安全带收缩方向和与安全带收缩方向相反的方向旋转。本发明的方法包括以下步骤：由偏压装置沿回缩方向旋转所述带子卷轴，从而回缩所述座椅安全带带子；监控所述座椅安全带带子的速度，并且，如果所述速度超过预定阈值，通过电驱动装置控制带子速度，从而限制所述带子的速度。

本发明的方法的一个优点在于，当座椅安全带要定位在其储存位置时所施加的座椅安全带回缩动作的末速度受到控制，因此，消除了或至少减少了由于带子和舌片的高速度和高冲力而对车辆内饰造成损坏的风险。另一个优点在于，由于使用了偏压装置实现的被动回缩功能，当使用者在释放座椅安全带时出于任何原因而改变主意时不会感到任何不适；无论使用者进行什么行为，所述座椅安全带都会以相似方式做出反应。

本发明的方法包括被动回缩动作(即，由偏压装置进行回缩)以及主动回缩动作(由电驱动装置进行)。通过这种被动和主动回缩的结合，无论使用者进行任何不合理行为，本发明的方法确保了正常功能，即，在主动控制方式下将座椅安全带带子回缩到储存位置，并且最终不与使用者产生冲突。

在另一个实施例中，所述方法进一步包括步骤：检测舌片和带扣是否互相脱离。

在另一个实施例中，在监控步骤中，通过测量所述座椅安全带带子卷轴的旋转速度而记录所述座椅安全带带子的速度。

在另一个实施例中，在限制步骤中，通过控制所述座椅安全带带子卷轴的旋转速度而限制所述座椅安全带带子的速度，停止所述电驱动装置(9)。

在另一个实施例中，所述方法进一步包括步骤：检测所述带子卷轴是否到达终点位置，如果到达了所述终点位置，则停止所述电驱动装置。

在另一个优选实施例中，所述电驱动装置包括至少一个电动机和电控制单元，所述方法进一步包括步骤：通过电控制单元控制所述至少一个电动机。在另一个优选实施例中，所述方法进一步包括步骤：通过脉宽调制PWM控制所述至少一个电动机。

根据本发明的另一个方面，提供了用于座椅安全带回缩速度控制的系统。所述系统包括：待回缩的座椅安全带，所述座椅安全带设有座椅安全带带子以及用于在使用中固定所述座椅安全带的舌片和带扣；座椅安全带带子卷轴，用于储存所述座椅安全带带子，并且被设置成沿安全带收缩方向和与所述安全带收缩方向相反的方向旋转；偏压装置，用于偏压所述带子卷轴，以回缩所述座椅安全带带子；检测装置，用于检测所述舌片和所述带扣是否互相脱离；感测装置，用于感测所述座椅安全带带子的速度并且被设置成检测所述速度是否超过预定阈值；以及电驱动装置，被设置成控制所述带子的速度。

在一个优选实施例中，所述感测装置被设置成测量所述座椅安全带带子卷轴的旋转速度。

在一个优选实施例中，所述电驱动装置被设置成控制所述座椅安全带带子卷轴的旋转速度。

在一个优选实施例中，所述电驱动装置包括在用于座椅安全带预紧的安全系统中。

在一个优选实施例中，所述电驱动装置包括由电控制单元控制的至少一个电动机。

在另一个优选实施例中，所述电控制单元与检测装置和感测装置连接。

在另一个优选实施例中，用于感测带子卷轴的旋转速度的感测装置包括在用于座椅安全带预紧的安全系统中。

在另一个优选实施例中，所述偏压装置包括机械弹簧机构，其被设置成作用于所述带子卷轴，并在座椅安全带带子从储存位置收缩时启动。

通过研究所附权利要求和以下详细说明，本发明的进一步特征和优点得以明确。本领域的技术人员应理解的是，只要不脱离所附权利要求限定的本发明的范围，可对本发明的不同特征进行组合，以形成与下文所述实施例不同的实施例。

附图说明

根据以下详细说明和附图，将易于理解本发明的各个方面，包括其具体特征和优点，在附图中：

图1图解了根据本发明的系统。

图2为根据本发明一个实施例的方法的流程图。

具体实施方式

下文将根据附图对本发明进行完整说明，附图中显示了示例性实施例。但是，本发明不应理解为限于本文所述的实施例。本发明所属领域的普通技术人员应理解的是，可易于对示例性实施例的公开特征进行组合。相似附图标记始终表示相似单元。为了达到简洁和/或明晰的目的，并不一定对已知功能或结构进行说明。

图1图解了根据本发明的用于座椅安全带回缩速度控制的系统1。待回缩的座椅安全带2包括座椅安全带带子13以及用于使用中固定座椅安全带2的舌片3和带扣4。进一步包括用于储存所述座椅安全带带子的座椅安全带带子卷轴5，所述座椅安全带带子卷轴被设置成沿安全带收缩方向和与安全带收缩方向相反的方向旋转。所述系统1进一步包括偏压装置6，用于偏压所述带子卷轴5，以回缩所述座椅安全带2。所述偏压装置6可为(例如)机械弹簧机构。优选地，所述偏压装置6被设置成在从其储存位置回缩座椅安全带带子13时被启动，并在带子被储存且不使用时处于释放状态。所述系统1进一步包括指示舌片3和带扣4是否互相脱离的检测装置7。这种检测装置可为任何适用类型的传感器，用于检测相关零件的脱离。

所述系统1进一步包括用于记录座椅安全带带子13的速度的感测装置8。这种感测装置可为指示带子速度的任何适用类型的传感器，例如，测量座椅安全带带子卷轴的旋转速度的装置。所述感测装置8被设置成检测速度是否超过预定阈值。进一步包括用于控制带子速度的电驱动装置9。优选地，这种驱动装置包括由电控制单元11控制的一个或多个电动机。所述电动机10经由动量装置(momentum device，动力装置，动能装置)与带子卷轴5耦接，动量装置为图中所示的驱动轴12。还可使用任何其他类型的动量装置，例如，齿轮机构或离合器。所述感测装置8用于对速度进行记录。所述控制单元11通过感测装置8监控速度，并用于指示是否超过了速度阈值。所述感测装置8、电动机10和控制单元11可以是用于座椅安全带预紧的安全系统的部分。

所述电控制单元用于接收用于表示完全进行了回缩过程的指示，并因此停止电动机。这种指示可以是终点传感器15发送给控制单元11的信号，其表示到达了带子卷轴回缩的终点。可替代地，该指示可以是，由控制单元11监控的带子速度接近于零。还可在使用者将舌片与带扣脱离之后的预定时间段过去之后停止电动机。使用时，所述系统以如下方式运行。当使用者将座椅安全带舌片3与带扣4脱离时，所述偏压装置6开始回缩座椅安全带带子13。来自检测装置7的信号表示座椅安全带2的脱离。所述电控制单元11通过感测装置8监控带子速度，并指示是否超过了速度的预定阈值。如果超速，则启动并控制所述电动机10，以降低卷轴5的旋转速度。

图2是根据本发明的方法的流程图。现在将根据图中所示的流程图对所述方法的步骤进行说明。根据本发明的方法，当使用者将座椅安全带的舌片3与带扣4脱离时，座椅安全带2直接启动回缩动作。偏压装置6(例如，弹簧驱动的座椅安全带重绕机构)在座椅安全带2收缩或固定时储存能量，并对用于储存座椅安全带2的座椅安全带带子卷轴5施加所储存的能量，从而使卷轴5沿安全带回缩方向旋转。因此，当座椅安全带与带扣4脱离时，所述偏压装置立即开始回缩座椅安全带的带子。当所述座椅安全带的舌片3与带扣4脱离时，可通过检测装置7进行检测，例如，传感器。用于感测座椅安全带带子速度的检测装置8记录速度。如果速度超过预定阈值，带子速度降低。

在附图所示的示例中，通过测量座椅安全带带子卷轴的旋转速度而记录座椅安全带带子速度。如果带子速度过高且超过阈值，则由电驱动装置9控制带子速度。优选地，所述电驱动装置包括由电控制单元11控制的至少一个电动机10。当电驱动装置9控制速度时，速度可降低到更适当的限制值。所述控制单元11指示了，卷轴5的速度超过阈值。进一步，优选地，所述控制单元接收指示，即，达到了完全储存带子的终点位置，并因此完成了回缩动作。随后停止电动机10。因此，防止电动机10受到损坏。有利地，所述电动机10可与座椅安全带预紧安全系统中使用的电动机是同一电动机。有利地，所述控制单元11可进一步与座椅安全带预紧安全系统中使用的控制单元相同，用于接收来自安全系统的信号14。为了确保座椅安全带预紧器的功能正常，所述电动机10被设置成，在座椅安全带脱离时，根据本发明的方法来限制旋转回缩速度。

Claims (15)

1.一种用于座椅安全带回缩速度控制的方法，

待回缩的所述座椅安全带(2)包括座椅安全带带子(13)以及能够互相接合的舌片(3)和带扣(4)，

设置有用于储存所述座椅安全带带子的座椅安全带带子卷轴(5)，所述带子卷轴被设置成沿安全带收缩方向和与安全带收缩方向相反的方向旋转，

所述方法包括以下步骤：

-由偏压装置(6)沿回缩方向旋转所述带子卷轴，从而回缩所述座椅安全带带子；

-监控所述座椅安全带带子(13)的速度，并且，如果所述速度超过预定阈值，

-通过电驱动装置(9)控制带子速度，限制所述座椅安全带带子(13)的速度。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：

-检测所述舌片和所述带扣是否互相脱离。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，在所述监控步骤中，通过测量所述座椅安全带带子卷轴(5)的旋转速度而感测所述座椅安全带带子的速度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在所述限制步骤中，通过控制所述座椅安全带带子卷轴(5)的旋转速度而限制所述座椅安全带带子的速度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括以下步骤：

-检测所述带子卷轴(5)是否到达终点位置，如果到达了所述终点位置，

-停止所述电驱动装置(9)。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括以下步骤：

-监控所述带子卷轴(5)的速度是否接近于零，并且，

-停止所述电驱动装置(9)。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括以下步骤：

-监控自所述舌片与所述带扣脱离起是否经过了预定时间段，并且

-停止所述电驱动装置(9)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，所述电驱动装置(9)包括电控制单元(11)和至少一个电动机(10)，其中，所述方法进一步包括以下步骤：

-通过所述电控制单元控制所述至少一个电动机。

9.一种用于座椅安全带回缩速度控制的系统(1)，包括：

-待回缩的座椅安全带(2)，所述座椅安全带包括座椅安全带带子(13)以及用于在使用中固定所述座椅安全带的舌片(3)和带扣(4)，

-座椅安全带带子卷轴(5)，用于储存所述座椅安全带带子，并且被设置成沿安全带收缩方向和与所述安全带收缩方向相反的方向旋转，

-偏压装置(6)，用于偏压所述带子卷轴，以回缩所述座椅安全带带子，

-感测装置(8)，用于记录所述座椅安全带带子的速度，以及

-电驱动装置(9)，设置成检测所述速度是否超过预定阈值，并设置成控制所述带子的速度。

10.根据权利要求9所述的系统，进一步包括检测装置(7)，所述检测装置用于指示所述舌片(3)和所述带扣(4)是否互相脱离。

11.根据权利要求9至10中任一项所述的系统，其中，所述感测装置(8)被设置成测量所述座椅安全带带子卷轴(5)的旋转速度。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的系统，其中，所述电驱动装置(9)设置成控制所述座椅安全带带子卷轴(5)的旋转速度。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的系统，其中，所述电驱动装置(9)被包括在用于座椅安全带预紧的安全系统中。

14.根据权利要求9至13任一项所述的系统，其中，所述电驱动装置(9)包括由电控制单元(11)控制的至少一个电动机(10)，所述电动机耦接至所述座椅安全带带子卷轴(5)。

15.根据权利要求7至14中任一项所述的系统，其中，所述偏压装置(6)包括机械弹簧机构，所述机械弹簧机构被设置成作用在所述座椅安全带带子卷轴(5)上，并且在所述座椅安全带带子(13)从储存位置收缩时被启动。

Images