CN106184116A - 一种检测前排乘客是否系上安全带的汽车安全行驶控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种检测前排乘客是否系上安全带的汽车安全行驶控制系统，包括安全行驶控制器、仪表板单元、自动变速器控制单元、安全气囊单元、发动机单元、制动防抱死单元、车身控制单元、电子油门踏板和双闪灯继电器；其结构特点是还包括安全带扣座、副驾驶座椅压力传感器以及用于检测车窗开度的霍尔传感器；安全带扣座、副驾驶座椅压力传感器以及霍尔传感器与安全行驶控制器信号电连接。控制方法主要包括通过采集安全带扣座的电信号判断司乘人员未系安全带时，安全行驶控制器采用分时速进行相应的安全控制，且控制最高时速不超过40KM/h。本发明结构简单，成本较低，使用方便；能够大幅提高司乘人员未系安全带时汽车行驶的安全系数，确保汽车行驶安全。

Description

一种检测前排乘客是否系上安全带的汽车安全行驶控制系统
技术领域
本发明涉及一种用于提高行驶安全系数的汽车安全行驶控制系统。
背景技术
现有技术中常见的提高汽车行驶安全性的装置主要包括：安全气囊单元（SRS）、制动防抱死单元（ABS）、安全带及安全带未系报警装置、双闪灯控制装置等组成。当司乘人员未系安全带时，主要通过安全带警示灯亮起以及声音报警器报警来提醒司乘人员系上安全带，若司乘人员仍然不系安全带时，现有的汽车安全装置没有进一步的控制措施，从而仍然存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的是：克服现有技术的不足，提供一种在司乘人员未系安全带的情况下更为安全有效的汽车安全行驶控制系统，较大幅度地提高汽车驾乘安全系数。
本发明的汽车安全行驶控制系统包括：仪表板单元、安全带扣座、副驾驶座椅压力传感器、安全气囊单元、发动机单元、自动变速器控制单元、制动防抱死单元、车身控制单元、电子油门踏板、控制双闪灯的双闪灯继电器；所述的仪表板单元包括安全带警示灯和声音报警器；车身控制单元包括电动车窗电机；制动防抱死单元包括车速传感器；
进一步的，所述汽车安全行驶控制系统还包括：用于控制行车安全的安全行驶控制器，用于检测车窗开度的霍尔传感器；所述的仪表板单元、安全气囊单元、发动机单元、自动变速器控制单元、制动防抱死单元以及车身控制单元均分别通过CAN总线与安全行驶控制器电连接；
所述双闪灯继电器和电子油门踏板分别与安全行驶控制器信号电连接；
所述安全带扣座、副驾驶座椅压力传感器以及霍尔传感器均分别与安全行驶控制器信号电连接。
进一步的，所述的汽车安全行驶控制系统的控制方法，主要包括以下步骤：
第一步：汽车启动后，安全行驶控制器初始化后采集信号：包括安全带扣座电信号、汽车防抱死单元的车速信号以及副驾驶座椅压力传感器信号；
第二步：安全行驶控制器根据接收的信号判断驾驶员是否未系安全带或/和副驾驶员是否未系安全带，若未系安全带，则进行如下控制动作：
①安全行驶控制器控制仪表板单元使安全带警示灯点亮；
②若车速超过20KM/h，安全行驶控制器控制仪表板单元使声音报警器进行报警；
③若车速超过30KM/h，安全行驶控制器控制双闪灯继电器使双闪灯点亮、关闭安全气囊单元、关闭所有车窗并记忆原有车窗的开度；
④若车速达到40KM/h，安全行驶控制器控制制动防抱死单元进入应急制动准备；安全行驶控制器屏蔽电子油门踏板的信号并向发动机发出计算得出新的电子油门踏板信号，电子油门踏板信号暂时失效，安全行驶控制器向自动变速器控制单元发送使其工作在二档的信号便于和发动机配合来将车速限制并保持在40KM/h；当驾驶员松开电子油门踏板后，安全行驶控制器控制发动机单元对电子油门踏板的信号恢复响应，同时自动变速器按正常方式升降档，此时车速低于40KM/h，限速去消；
⑤若汽车行驶过程中，前排司乘人员收到报警后中途系上安全带，安全行驶控制器消除步骤①至步骤④控制动作，同时控制车窗恢复至原有开度；
⑥若汽车行驶过程中，前排司乘人员中途解开安全带，安全行驶控制器重新执行步骤①至步骤④控制动作。
相对于现有技术，本发明具有积极的效果包括：
（1）本发明的汽车安全行驶控制系统，在汽车前排司乘人员未系安全带时，安全行驶控制器控制安全带警示灯点亮，并能根据车速的快慢执行不同的控制动作：当车速超过20KM/h时声音报警器进行报警；当车速超过30KM/h时双闪灯点亮以提醒前后车注意、关闭安全气囊单元以防事故时二次伤害、关闭所有车窗以防事故时司乘人员受到意外伤害；当车速达到40KM/h，制动防抱死单元（ABS）进入应急制动准备以便紧急刹车时快速制动、发动机单元不响应油门踏板信号且自动变速器工作于二档，安全行驶控制器代替油门踏板与自动变速器相配合使车速控制在不超过40KM/h，从而最大限度地提高司乘人员未系安全带时汽车行驶的安全系数，促使前排司乘人员只有在有效系入安全带的情况下才能使汽车正常工作，保证行车安全；
（2）本发明的汽车安全行驶控制系统，通过设置霍尔传感器和安全行驶控制器检测、记忆原有车窗的开度，当前排司乘人员未系安全带且车速30KM/h以上车窗被强行关闭后，若司乘人员系上安全带，则车窗自动恢复到原有的开度，使用方便。
附图说明
图1为本发明所述的汽车安全行驶控制系统的原理框图；
图2为本发明所述的汽车安全行驶控制系统的控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本实施例的汽车安全行驶控制系统，主要由安全带扣座、副驾驶座椅压力传感器、安全行驶控制器、仪表板单元、安全气囊单元（SRS）、发动机单元（ECU）、自动变速器控制单元、制动防抱死单元(ABS)、车身控制单元（BCM）、双闪灯继电器、电子油门踏板以及霍尔传感器组成。仪表板单元包括安全带警示灯和声音报警器；车身控制单元包括电动车窗电机；制动防抱死单元包括车速传感器，双闪灯继电器与双闪灯电路连接。
所述安全行驶控制器内设有单片机与相应I/O接口，由单片机处理控制流程，I/O接口负责处理与其它控制单元通信。
仪表板单元、安全气囊单元、发动机单元、自动变速器控制单元、制动防抱死单元和车身控制单元均分别通过CAN总线与安全行驶控制器电连接；安全带扣座、副驾驶座椅压力传感器、双闪灯继电器、电子油门踏板以及霍尔传感器均分别与安全行驶控制器信号电连接。
仪表板单元的安全带警示灯与声音报警器装在仪表板内，用于当前排乘客未系安全带时提醒驾驶员及乘客。
安全带扣座用于检测前排乘客是否系上安全带，并将信号传递给安全行驶控制器。
副驾驶座椅压力传感器用于检测副驾驶座位上是否有乘客，并将信号传递给安全行驶控制器。
双闪灯继电器受安全行驶控制器的控制，当双闪灯继电器闭合后汽车双闪灯亮，当双闪灯继电器断开后双闪灯灭。
霍尔传感器安装于电动车窗电机的转子端部外侧，用于测量车窗关闭过程中从起始位置至完全关上时电机转子转过的圈数，也即记忆车窗原来的开启状态。
车身控制单元控制电动车窗电机正反转以开、关车窗，安全行驶控制器可以向车身控制单元传送信号，控制车窗关闭或开启一定距离。
安全行驶控制器若检测到前排司乘人员未系安全带时，安全行驶控制器控制安全气囊单元关闭安全气囊，防止出现事故时，由于前排司乘人员未被安全带限制在座位上，使弹出的气囊对前排司乘人员造成二次伤害。
制动防抱死单元采集车轮上的车速传感器信号，并将其传送给安全行驶控制器，用于判断实时的车速；当车速达到或超过40KM/h，安全行驶控制器发送信号给制动防抱死单元，使其进入应急制动准备，即当驾驶员刚踩下制动踏板时，制动防抱死单元就产生最大制动力，使汽车在最短时间内停住。
当前排司乘人员未系安全带且车速达到或超过40KM/h时，安全行驶控制器屏蔽掉电子油门踏板的信号并按照的车速传感器的信号重新计算得出新的电子油门踏板信号并将其传送给发动机单元，安全行驶控制器向自动变速器控制单元发送使其工作在二档的信号便于和发动机配合来将车速限制并保持在40KM/h，此时发动机单元接收不到任何电子油门踏板的变化信号，相当于电子油门踏板暂时失效，同时自动变形速器不会再升降档位；只有当驾驶员松开电子油门踏板时，安全行驶控制器检测到踏板已松开，此时安全行驶控制器恢复电子油门踏板与发动机单元之间的正常通信并且解除安全行驶控制器对自动变速器控制单元发送的要求自动变速器工作在二档的信号，发动机单元检测到电子油门踏板已松开便使发动机进行怠速运行，同时自动变速器控制单元按正常程序控制自动变速器升降档位，此时车速下降并低于40KM/h，限速去消。
如图2所示，本实施例的汽车安全行驶控制系统的控制方法和工作过程如下述：
第一步：汽车启动后，安全行驶控制器初始化后采集信号：包括安全带扣座电信号、汽车防抱死单元的车速信号以及副驾驶座椅压力传感器信号；
第二步：安全行驶控制器根据接收的信号判断驾驶员是否未系安全带或/和副驾驶员是否未系安全带，若未系安全带，则进行如下控制动作：
①安全行驶控制器控制仪表板单元使安全带警示灯点亮；
②若车速超过20KM/h，安全行驶控制器控制仪表板单元使声音报警器进行报警；
③若车速超过30KM/h，安全行驶控制器控制双闪灯继电器使双闪灯点亮、关闭安全气囊、关闭所有车窗并记忆原有车窗的开度；
安全行驶控制器通过向车身控制单元发送关闭车窗信号，车身控制单元控制每个车窗关闭，霍尔传感器将每个车窗关闭过程中电机转子转过的圈数传输给安全行驶控制器存储，也即记忆车窗开度；当需要恢复车窗原有开度时，安全行驶控制器读取车窗开度记忆控制车窗电机反转相应圈数将车窗打开到原有开度后再删除原有车窗开度记忆；
④若车速达到40KM/h，安全行驶控制器控制制动防抱死单元（ABS）进入应急制动准备；安全行驶控制器屏蔽电子油门踏板的信号并向发动机发出计算得出新的电子油门踏板信号，电子油门踏板信号暂时失效，安全行驶控制器向自动变速器控制单元发送使其工作在二档的信号便于和发动机配合来将车速限制并保持在40KM/h；当驾驶员松开电子油门踏板后，安全行驶控制器控制发动机单元对电子油门踏板的信号恢复响应，同时自动变速器按正常方式升降档，此时车速低于40KM/h，限速去消；
⑤若汽车行驶过程中，前排司乘人员收到报警后中途系上安全带，安全行驶控制器消除步骤①至步骤④控制动作，同时控制车窗恢复至原有开度；
⑥若汽车行驶过程中，前排司乘人员中途解开安全带，安全行驶控制器重新执行步骤①至步骤④控制动作。
综上所述，本实施例的汽车安全行驶控制系统，在汽车前排司乘人员未系安全带时，安全行驶控制器控制安全带警示灯点亮，并能根据车速的快慢执行不同的控制动作：当车速超过20KM/h时声音报警器进行报警；当车速超过30KM/h时双闪灯点亮以提醒前后车注意、关闭安全气囊单元以防事故时二次伤害、关闭所有车窗以防事故时司乘人员受到意外伤害；当车速达到40KM/h，制动防抱死单元（ABS）进入应急制动准备以便紧急刹车时快速制动、安全行驶控制器屏蔽油门踏板信号，同时使自动变速器工作于二档，使车速控制在不超过40KM/h，从而最大限度地提高司乘人员未系安全带时汽车行驶的安全系数，促使前排司乘人员只有在有效系紧安全带的情况下才能使汽车正常工作，保证行车安全；通过设置霍尔传感器和安全行驶控制器检测、记忆原有车窗的开度，当前排司乘人员未系安全带且车速30KM/h以上车窗被强行关闭后，若司乘人员系上安全带，则车窗自动恢复到原有的开度，使用方便。
以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。

Claims (1)

1.一种汽车安全行驶控制系统的控制方法，该系统包括仪表板单元、安全带扣座、副驾驶座椅压力传感器、安全气囊单元、发动机单元、自动变速器控制单元、制动防抱死单元、车身控制单元、电子油门踏板、控制双闪灯的双闪灯继电器；所述的仪表板单元包括安全带警示灯和声音报警器；车身控制单元包括电动车窗电机；制动防抱死单元包括车速传感器；其特征在于还包括：用于控制行车安全的安全行驶控制器，用于检测车窗开度的霍尔传感器；所述的仪表板单元、安全气囊单元、发动机单元、自动变速器控制单元、制动防抱死单元以及车身控制单元均分别通过CAN总线与安全行驶控制器电连接；
所述双闪灯继电器和电子油门踏板分别与安全行驶控制器信号电连接；
所述安全带扣座、副驾驶座椅压力传感器以及霍尔传感器均分别与安全行驶控制器信号电连接；仪表板单元的安全带警示灯与声音报警器装在仪表板内，用于当前排乘客未系安全带时提醒驾驶员；
所述的控制方法，包括：
第一步：汽车启动后，安全行驶控制器初始化后采集信号：包括安全带扣座电信号、汽车防抱死单元的车速信号以及副驾驶座椅压力传感器信号；
第二步：安全行驶控制器根据接收的信号判断驾驶员是否未系安全带，若未系安全带，则进行如下控制动作：
①安全行驶控制器控制仪表板单元使安全带警示灯点亮；
②若车速超过20KM/h，安全行驶控制器控制仪表板单元使声音报警器进行报警；
③若车速超过30KM/h，安全行驶控制器控制双闪灯继电器使双闪灯点亮、关闭安全气囊单元、关闭所有车窗并记忆原有车窗的开度；
④若车速达到40KM/h，安全行驶控制器控制制动防抱死单元进入应急制动准备；安全行驶控制器屏蔽电子油门踏板的信号并向发动机发出计算得出新的电子油门踏板信号，电子油门踏板信号暂时失效，安全行驶控制器向自动变速器控制单元发送使其工作在二档的信号便于和发动机配合来将车速限制并保持在40KM/h；当驾驶员松开电子油门踏板后，安全行驶控制器控制发动机单元对电子油门踏板的信号恢复响应，同时自动变速器按正常方式升降档，此时车速低于40KM/h，限速去消；
⑤若汽车行驶过程中，前排司乘人员收到报警后中途系上安全带，安全行驶控制器消除步骤①至步骤④控制动作，同时控制车窗恢复至原有开度；
⑥若汽车行驶过程中，前排司乘人员中途解开安全带，安全行驶控制器重新执行步骤①至步骤④控制动作。
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