CN103786677B - 一种充气安全带系统 - Google Patents

Abstract

一种充气安全带系统，包括：可套设在安全带织带上的充气袋，设置在充气袋内部的压力传感器，ECU，与充气袋相连用于给充气袋充气的气泵；所述压力传感器感应充气袋的压力并将压力信号传输给ECU，所述ECU接收压力信号并处理，进一步控制气泵对充气袋充气或者吸气。可通过压力传感器检测充气袋内部的压力，进一步传输给ECU，并通过ECU控制气泵给充气袋充气或者放气，这样的结构智能化，并且结构简单，使用方便，满足用户需要。

Description

一种充气安全带系统

技术领域

本发明涉及汽车安全保护领域，具体涉及一种充气安全带系统。

背景技术

随着科技的进步，基于气囊和安全带的被动安全技术也日益更新，传统的安全带技术以及类似的被动防护汽车安全装置的安全保护效果也越来越受广大使用者的重视。但是在传统的安全带技术中，仅能起到固定人体的作用，对物体正面碰撞人体情况的保护存在一定程度的不足。

传统安全带主要功能在于当事故发生或者紧急刹车时，限制驾驶员和成员的位置避免发生人员与车体其他部位的碰撞伤害，降低事故对人员的伤害程度。这些都是针对事故发生和将要发生过程中启用安全带，并没有考虑佩戴安全带时个体差异的舒适性；行驶过程中的即时预紧保护；碰撞和急刹车时而引起传统安全带对胸腔压迫力过大而引起的伤害；扩大安全带对人体保护的范围问题。

目前在研究传统安全带限力式和新型的预紧式安全带不断深入的过程中，我们需要更多的地提高安全带的佩戴舒适性和减少被迫使用时的伤害强度。用户在使用安全带时，势必想要更加智能的安全带系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，从而提供了一种充气安全带系统。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种充气安全带系统，包括：可套设在安全带织带上的充气袋，设置在充气袋内部的压力传感器，ECU，与充气袋相连用于给充气袋充气的气泵；所述压力传感器感应充气袋的压力并将压力信号传输给ECU，所述ECU接收压力信号并处理，进一步控制气泵对充气袋充气或者吸气。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明实施例提供的充气安全带系统，可通过压力传感器检测充气袋内部的压力，进一步传输给ECU，并通过ECU控制气泵给充气袋充气或者放气，这样的结构智能化，并且结构简单，使用方便，满足用户需要。

附图说明

图1是本发明第一实施例充气安全带系统的示意框图。

图2是本发明第二实施例充气安全带系统的示意框图。

图3是本发明第三实施例充气安全带系统的示意框图。

图4是本发明第四实施例充气安全带系统的示意框图。

图5是本发明实施例充气袋立体结构示意图。

图6是图5中充气管放大图。

图7是图5中A-A剖面示意图。

图8是图5中B-B剖面示意图。

图9是本发明实施例充气袋平面结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参考图1，是本发明第一实施例充气安全带系统的示意框图；公开了一种充气安全带系统，包括：可套设在安全带织带上的充气袋7，设置在充气袋7内部的压力传感器70，ECU（ElectronicControlUnit，电子控制单元）20，与充气袋7相连用于给充气袋7充气的气泵17；所述压力传感器70感应充气袋7的压力并将压力信号传输给ECU20，所述ECU20接收压力信号并处理，进一步控制气泵17对充气袋7充气或者吸气。可通过压力传感器检测充气袋内部的压力，进一步传输给ECU，并通过ECU控制气泵给充气袋充气或者放气，这样的结构智能化，并且结构简单，使用方便，满足用户需要。本实施例中，如果压力传感器70检测到充气袋7内部的压力过大，则将该信号传输给ECU20，ECU20进一步控制气泵对充气袋7进行吸气，反之充气。

本实施例中，参考图2，充气安全带系统还包括车轮速度检测器100，所述车轮速度检测器100用于检测车轮速度，并将车轮速度信号传输给ECU20，所述ECU20根据车轮速度信号进一步控制气泵17对充气袋充气或者吸气。本实施例中的车轮速度检测器100可以实时监测车轮速度，如果车轮超过预定车速，车轮速度检测器100将该超速信号传输至ECU20，ECU20则控制气泵17对充气袋7进行充气。如果汽车发生碰撞，车轮速度检测器100也可以检测到，那么ECU20则控制气泵17进一步对充气袋7进行大量充气。这样可以在汽车碰撞时有效保护车上人员。

本实施例中，参考图3，充气安全带系统还包括用户输入装置200，所述用户输入装置200与ECU20连接，ECU20接收用户输入装置的输入信号，进一步控制充气袋7的充气或者放气。例如，如果在用户输入装置上设置有复数个按钮，那么用户按下相应的按钮可以执行相应的操作。例如，按下充气按钮可以对充气袋7进行充气，按下吸气按钮可以对充气袋7进行吸气，按下收起按钮可以将充气袋7收起。这些按钮可以根据用户需求进行设定。

本发明实施例中的充气安全带系统还包括有压力控制器，压力控制器连接在气泵17和ECU20之间。气泵17采用吹吸两用的多功能气泵，气泵内配有压力平衡装置和压缩气存储区。当非碰撞正常工作时，可以通过压力控制器对气泵进行气压判断和控制进行充气量调节；在行驶过程中车速在不同范围会通过压力控制器给气泵输入的吹、吸指令信号进行充气袋压力调整，确保紧急刹车和碰撞时的缓冲空间以及对人体压迫力的有效降低；在碰撞事故发生时，配合气泵配有的压力平衡装置，打开压缩气存储区开关，准备根据安全碰撞的法规要求，与传统卷收器一起，按照事故的加速度变化情况进行各项功能的判断，通过人员由于惯性对充气袋产生的作用力给与压力控制器的压力信号，输出指令控制气泵的工作信号，控制充气袋的气压值，实现充气式安全带的各项功能。当需要收纳充气袋时，气泵可以通过压力控制器接收到的气袋关闭信号进行吸气，将充气袋内所有气体吸走，顺着充气带导向织带的滑动方向收纳充气袋。

本实施例中的充气袋的结构如图5至图9所示；充气袋可套设于安全带织带上，充气袋包括：充气袋本体701和充气管704；所述充气管704的侧周面与充气袋本体701的第一端部固定连接，所述充气管704的侧周面上设有向充气袋本体701内伸出的通气管部7041，所述通气管部7041端面设置有通气管孔7042；充气袋本体701内设置有向充气袋本体701充气的导气管711，所述导气管711与所述通气管孔7042连通；所述充气管704与气泵17连通。本实施例可以通过充气管给充气袋充气，并且结构简单，成本低。

本发明实施例中，充气袋本体701的中心线与充气管704的中心线垂直，充气袋本体701的第一端部完全与充气管704的侧面密封连接，可以保证不漏气。

本实施例具体应用中，充气袋本体701的第二端部设置有连接部705，所述连接部705穿过第一长孔1901后与连接部705本身固定；这样充气袋便可以与锁舌套19固定，锁舌18穿过锁舌孔1903与带扣15卡合，便可以将第一充气袋7拉伸，使其贴到人体前面，提高佩戴舒适性。

本实施例中，充气袋本体701周圈部分为皱褶，可以方便收起。所述导气管711侧壁设置有复数个可通气的孔，充气时可以在整个充气袋本体701内充气，而不是在充气袋本体701的一端充气。本实施例中充气带本体701包括至少一个腔室，本实施中优选为两个，可以为气带上腔室708、气带下腔室709。在气带上腔室708和气带下腔室709之间设置有充气室7011，充气室7011的侧壁上设有连通充气室7011和腔室的第一通气孔7012，所述充气室7011内设置有将多个导气管711分隔开的气隔713；气隔713可以为一个，将充气室分隔成上下两个充气室。导气管711设置在相应的充气室内，气隔713将导气管分配为各自的腔体内充气。

本实施例中，充气安全带系统还包括气泵17，该气泵17的出气口与充气管（704）连通。气泵17可以是手动的气泵，也可以是自动控制的气泵。如果是自动控制的气泵，那么还需要有控制器ECU，控制器ECU检测到需要给第一充气袋7充气的时候，便进一步控制气泵17给第一充气袋7充气。

本实施例中，气隔713上设置有压力传感器，压力传感器片是用来实时监测气带上腔室708和气带下腔室709之间压力的变化的，这里是体现织带与乘员胸腔压迫力之间的关系，通过多功能气泵的压力平衡装置作用在ECU的指令下自动调节其气腔间的压力，从而起到提高佩戴安全带乘员的舒适性，以及能够实时避免引起乘员胸腔因压迫力过大而受伤害，同时在发生碰撞的时候也有独立的算法进行压力的调节降低常规织带的缓冲力。

本实施例中，充气袋还包括预碰撞折叠袋，所述预碰撞折叠袋与两腔室均相邻，充气室7011的侧壁上设有连通充气室7011和预碰撞折叠袋的第二通气孔（图中未示出）。所述预碰撞折叠袋为两个，可以为左预碰撞折叠袋710、右预碰撞折叠袋715。其中气带上腔室708和气带下腔室709是在充气袋确认启动后就会充有适当的气体，而左预碰撞折叠袋710和右预碰撞折叠袋715是在发生碰撞瞬间展开的。这样便形成上下左右四个充气室，导气管711分别在四个充气室内，导气管711分别给气带上腔室708、气带下腔室709、左预碰撞折叠袋710、右预碰撞折叠袋715充气。实施例中，四个充气腔体分布有适当的拉线714，目的是为其充气的效果和所产生的应力分布更合理；所述导气管711分布并贯通通于四个充气室内，在管的侧面有若干开孔，可供给四个充气室充气。

本实施例中，参考图4，充气安全带系统还包括车身加速度检测器300，所述车身加速度检测器300用于检测车轮加速度的大小，并将车轮加速度信号传输给ECU20，所述ECU20根据车轮加速度信号进一步控制气泵对预碰撞折叠袋进行充气或者吸气。

本实施例中的车身加速度检测器300可以实时监测车轮加速度，如果车轮加速度异常，检测出发生碰撞时，车身加速度检测器300将该信号传输至ECU20，ECU20则控制气泵17对碰撞折叠袋进行充气。预碰撞折叠气袋迅速有效地展开，这样可以在汽车碰撞时有效保护车上人员。

本发明实施例中的充气袋还包括充气袋外套707，所述充气袋外套707的两侧边沿充气袋延伸方向固定在充气袋本体701的一面，所述安全带织带6可以穿过充气带外套707和充气袋本体701之间的空隙。通过该充气袋外套707可以将充气袋穿设在安全带织带6上，这样充气袋可以在安全带织带6上移动。

本发明实施例中的充气袋还包括充气袋包围织带外套706，如图4所示，充气袋包围织带外套706一侧沿充气袋延伸方向固定在充气袋上，另一侧设置有固定件703。该固定件可以是拉链，可以是纽扣等可以方便拆下或固定的结构。并且在充气袋的侧边与充气袋包围织带外套706的固定件对应位置设置有与固定件703配合的固定件配件702，所述另一安全带织带可以穿过充气袋包围织带外套706和充气袋本体701之间的空隙。本实施中固定件703选用拉链，固定时，将充气袋包围织带外套706翻转盖到另一安全带织带上面，固定件703和固定件配件702拉上，即拉上拉链，便可将充气袋结合在另一安全带织带上。这样可以配合另一安全带织带使用充气袋，还可以方便拆卸充气袋。

本实施例中的ECU20可以接收来自车身加速度信号、车辆移动速度信号、用户输入装置信号、充气肩带和腰带压力变化信号并通过合理的算法进行计算并且优化，输出各项可以保护乘员驾车或者乘车时的充气判断和安全带执行指令；此ECU20也具有记忆功能，可以根据经常使用者的充气袋上的不同位置的压力信息进行乘员信息判断进行快速佩戴实用最舒适的充气式安全带。ECU20能够根据不同的车辆速度对气泵17进行充气袋压力输出指令，速度变化可以设定不同的等级，在正常行驶时通过ECU20结合速度计算出行车速度对乘员身体伤害的威胁不大，主要考虑安全带的佩戴舒适性，在超过设定超速范围时需要计算更多速度带来的伤害威胁，因此充气式安全带需要调整气带的压力，提前进入保护状态同时又需要考虑乘员的佩戴舒适性问题，ECU20能够计算出合适的充气袋压力，并作为ECU20的输出指令，气泵17的压力输出进行调节，确保在碰撞发生时，充气式安全带可以迅速展开左预碰撞折叠袋710和右预碰撞折叠袋715，ECU20需要配合织带卷收器和气囊展开的引发事件进行合理计算得到最优的左预碰撞折叠袋710和右预碰撞折叠袋715的展开时间控制，从而输出压力控制指令从气泵17输出合适压力进行左预碰撞折叠袋710和右预碰撞折叠袋715的展开，扩大乘员的有效保护区域及降低胸腔压迫伤害值。

本发明充气安全带系统实施例中，在使用充气式安全带的过程中，多功能气泵17根据ECU20输出的指令通过气泵压力执行器16的执行作用加压吹气将气带增加到合适的压力范围内，结合气泵内配有的压力平衡装置和充气腔内设置的压力传感器片调整人员使用充气式安全带时的压力值1，同时避免产生过多压迫感，保证其佩戴的舒适性；在车辆行驶的过程中，车轮的速度信号、车身速度或者加速度变化信号经过ECU20计算优化处理判断后输出的指令通过压力控制器的作用控制气泵17加压吹气或者减压抽气将充气安全带充气腔内的压力调整到规定的范围，结合充气腔内设置的压力传感器片压力信号调整乘员使用充气式安全带时的压力值2，既能保证在行驶过程中的佩戴舒适性，又能在遇到突发事件提前进行保护；在碰撞不可避免发生时，其车轮速度信号、车身加速度变化信号、充气肩带压力和充气腰带压力变化信号迅速经过ECU20的计算优化处理判断后输出指令通过气泵压力执行器的作用控制气泵17迅速做出高压充气及打开压缩气存储区开关的反应，预碰撞折叠气袋迅速有效地展开，增加乘员的有效保护，同时也需要结合气泵内配有的压力平衡装置和充气腔内设置的压力传感器片调整乘员使用充气式安全带时的压力值3，保护乘员，避免伤害。所述的压力值1、2、3只是大概的分类，具体在ECU20设计时可以具体处理，所有软件的的计算速度和硬件的支持都没有限制，根据法规要求选择。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种充气安全带系统，其特征在于，包括：

可套设在安全带织带上的充气袋（7），设置在充气袋（7）内部的压力传感器（70），ECU（20），与充气袋（7）相连用于给充气袋充气的气泵（17）；

所述压力传感器（70）感应充气袋（7）的压力并将压力信号传输给ECU（20），所述ECU（20）接收压力信号并处理，进一步控制气泵（17）对充气袋（7）充气或者吸气。

2.根据权利要求1所述的充气安全带系统，其特征在于，所述充气安全带系统还包括车轮速度检测器（100），所述车轮速度检测器（100）用于检测车轮速度，并将车轮速度信号传输给ECU（20），所述ECU（20）根据车轮速度信号进一步控制气泵（17）对充气袋（7）充气或者吸气。

3.根据权利要求1所述的充气安全带系统，其特征在于，所述充气安全带系统还包括用户输入装置（200），所述用户输入装置（200）与ECU（20）连接，ECU接收用户输入装置（200）的输入信号，进一步控制充气袋（7）的充气或者放气。

4.根据权利要求1-3任一项所述的充气安全带系统，其特征在于，所述充气袋包括：充气袋本体（701）和充气管（704）；所述充气管（704）的侧周面与充气袋本体（701）的第一端部固定连接，所述充气管（704）的侧周面上设有向充气袋本体（701）内伸出的通气管部（7041），所述通气管部（7041）端面设置有通气管孔（7042）；充气袋本体（701）设置有导气管（711），所述导气管（711）与所述通气管孔（7042）连通；所述充气管（704）与气泵（17）连通。

5.根据权利要求4所述的充气安全带系统，其特征在于，所述充气袋本体（701）的中心线与充气管（704）的中心线垂直。

6.根据权利要求4所述的充气安全带系统，其特征在于，所述充气袋本体（701）周圈部分为皱褶。

7.根据权利要求4所述的充气安全带系统，其特征在于，所述导气管（711）侧壁设置有复数个可通气的孔。

8.根据权利要求4所述的充气安全带系统，其特征在于，所述充气带本体（701）包括至少一个腔室。

9.根据权利要求8所述的充气安全带系统，其特征在于，所述腔室为两个。

10.根据权利要求9所述的充气安全带系统，其特征在于，所述两腔室之间设置有充气室（7011），所述导气管（711）设置在所述充气室（7011）内，充气室（7011）的侧壁上设有连通充气室（7011）和腔室的第一通气孔（7012）。

11.根据权利要求10所述的充气安全带系统，其特征在于，所述导气管（711）为多个，所述充气室（7011）内设置有将多个导气管（711）分隔开的气隔（713）。

12.根据权利要求10所述的充气安全带系统，其特征在于，所述充气袋还包括预碰撞折叠袋，所述预碰撞折叠袋与两腔室均相邻，充气室（7011）的侧壁上设有连通充气室（7011）和预碰撞折叠袋的第二通气孔。

13.根据权利要求12所述的充气安全带系统，其特征在于，所述充气安全带系统还包括车身加速度检测器（300），所述车身加速度检测器（300）用于检测车轮加速度的大小，并将车轮加速度信号传输给ECU（20），所述ECU（20）根据车轮加速度信号进一步控制气泵对预碰撞折叠袋进行充气或者吸气。

14.根据权利要求4所述的充气安全带系统，其特征在于，所述充气袋还包括充气袋外套（707），所述充气袋外套（707）的两侧边沿充气袋延伸方向固定在充气袋本体（701）的一面，所述安全带织带穿过充气带外套（707）和充气袋本体（701）之间的空隙。