CN107867256A - 包括加二点式安全带提醒器的安全带总成 - Google Patents

Abstract

公开了一种加二点式安全带系统。加二点式安全带系统包括在第一端锚接到座椅并且在第二端固定到卷收器的纵向织带。织带可从卷收器延伸，以允许乘员将他们的手臂滑入织带下以提供补充约束。织带包括第一和第二部分，其中第二部分可伸缩地卷绕在所述卷收器上，并且第二部分具有至少一个导电标记物。传感器配置为感测标记物，并且处理器配置为当所述标记物未被检测时设置报警器。

Description

包括加二点式安全带提醒器的安全带总成

技术领域

本发明大体涉及驾驶安全领域，并且特别地设计一种包括加二点式安全带提醒器的安全带总成。

背景技术

车辆中的各种系统可以根据基于乘员的体型、重量等的乘员的分类来调节性能。例如根据乘员的分类，可以在车辆撞击期间调整气囊总成的操作，例如充气时间、充气压力、排气/系紧等。作为另一示例，可以根据乘员的分类来调整安全带总成的操作，例如预张紧、锁定、负载限制等。设计一个用来收集有关乘员的信息测量系统仍然是有可能的。

加二点式(Plus-two-point)安全带，或者可替代地称为“背包安全带”，已经作为传统的三点式安全带系统的补充而提出。这种加二点式安全带系统需要改进。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种加二点式安全带系统包括：

纵向织带，所述纵向织带在第一端锚接到座椅并且在第二端处固定到卷收器；所述织带包括第一和第二部分，其中所述第二部分可伸缩地卷绕在所述卷收器上；所述第二部分具有至少一个导电标记物，

传感器，所述传感器配置为感测所述标记物，以及

处理器，所述处理器配置为当未检测到所述标记物时设置报警器。

根据本发明的一个实施例，其中所述标记物是定位在所述第二部分中的连续纵长金属构件。

根据本发明的一个实施例，其中所述标记物是导电金属涂层。

根据本发明的一个实施例，其中所述金属涂层浸渍到所述织带中。

根据本发明的一个实施例，其中所述传感器是接近传感器。

根据本发明的一个实施例，其中所述传感器是电感式传感器。

根据本发明的一个实施例，其中所述传感器是光学传感器。

根据本发明的一个实施例，其中所述传感器安装在所述卷收器下方。

根据本发明的一个实施例，其中当超过预定时间阈值而未检测到所述标记物时，向所述报警器发信号。

根据本发明的一个实施例，其中所述报警器是可听的。

根据本发明的一方面，提供一种用于确定是否接合了加二点式安全带系统的方法，所述加二点式安全带具有第一端锚接并且在第二端卷绕在卷收器上的织带，所述方法包括：

确定乘员是否在座位中，并且点火装置处于接通位置；和

感测所述织带的第二部分中的标记物。

根据本发明的一个实施例，还包括当未感测到所述标记物时致动报警器。

根据本发明的一个实施例，还包括当未感测到所述标记物时致动定时器。

根据本发明的一个实施例，如果在所述定时器期满之前感测到所述标记物，则不致动报警器。

根据本发明的一个实施例，其中所述定时器被设置为5秒。

根据本发明的一个实施例，还包括在检测所述标记物的存在之前检测所述点火装置接通。

根据本发明的一个实施例，其中所述报警器是可听的。

根据本发明的一方面，提供一种乘员约束系统，包括：

加二点式安全带，所述加二点式安全带具有纵向第一织带，所述纵向第一织带在第一端锚接到座椅并且在第二端处固定到加二卷收器；所述织带包括第一和第二部分，其中所述第二部分可伸缩地卷绕在所述加二卷收器上；所述第二部分具有至少一个导电加二标记物，

加二传感器，所述加二传感器位于靠近所述织带的所述第二端，并且配置为感测所述标记物，

可松开地锁定的安全带总成，所述安全带总成具有带有多个标记物的第二织带，所述多个标记物沿所述织带以等间距分隔开，

处理器，所述处理器配置为当未检测到所述加二标记物时设置报警器，并且还配置为确定第二织带抽出的长度。

根据本发明的一个实施例，其中所述加二标记物是定位在所述第二部分中的连续纵长金属构件。

根据本发明的一个实施例，其中所述加二标记物是导电金属涂层。

根据本发明的一个实施例，其中所述金属涂层浸渍到所述加二织带中。

根据本发明的一个实施例，其中所述加二传感器是接近传感器。

根据本发明的一个实施例，其中所述传感器是电感式传感器。

根据本发明的一个实施例，其中所述加二传感器是光学传感器。

根据本发明的一个实施例，其中所述加二传感器安装在所述卷收器下方。

根据本发明的一个实施例，其中当超过预定时间阈值而未检测到所述标记物时，向所述报警器发信号。

根据本发明的一个实施例，其中所述报警器是可听的。

根据本发明的一方面，提供一种用于估计乘员的体型并且确定是否接合了加二点式安全带系统的方法，所述加二点式安全带具有第一端锚接并且在第二端卷绕在卷收器上的加二织带，以及可松开地锁定的安全带总成，所述可松开地锁定的安全带总成包括具有多个等间隔的标记物的第二织带；所述方法包括：

确定乘员是否在座位中，并且乘员乘坐的车辆的点火装置处于接通位置；和

使用靠近所述卷收器的传感器感测所述加二织带的第二部分中的加二标记物，

确定所述第二织带抽出的长度，以及

估计所述乘员的体型。

根据本发明的一个实施例，还包括在未感测到所述加二标记物的情况下致动报警器。

根据本发明的一个实施例，还包括在未感测到所述加二标记物的情况下致动定时器。

根据本发明的一个实施例，如果在所述定时器期满之前感测到所述加二标记物，则不致动报警器。

根据本发明的一个实施例，其中所述定时器被设置为5秒。

根据本发明的一个实施例，还包括在检测所述加二标记物的存在之前检测所述点火装置接通。

根据本发明的一个实施例，其中所述报警器是可听的。

附图说明

图1是包括多个安全带总成的车辆的透视图；

图2是车辆的一部分的透视图，车辆包括具有轨道的安全带总成；

图3是安全带总成的安全带和传感器的透视图；

图4A是包括标记物的一个实施例的安全带总成的一部分的透视图；

图4B是包括标记物的另一个实施例的安全带总成的一部分的透视图；

图5是包括传感器、第二传感器和控制器的框图；

图6是包括第二传感器的安全带卷收器的透视图；

图7是由安全带总成执行的过程的流程图；

图8是由安全带总成执行的分类过程的流程图；

图9是也示出了多个加二点式安全带系统的图1的车辆的透视图；

图10是具有暴露的第一部分和卷绕的第二部分的加二点式安全带系统的平面图；

图11是具有展开的第二部分的图10的加二点式安全带系统的平面图；

图12是包括相关控制器的传感器的框图；

图13是加二点式安全带提醒器系统的流程图。

具体实施方式

参考附图，其中相同的附图标记在几个视图中都表示相同的部分，一种用于车辆12的安全带总成10包括安全带卷收器14、具有检测区域18的传感器16、和可从安全带卷收器14可伸缩地抽出通过检测区域18的安全带20。如图1和图2所示，安全带20具有织带22和固定到织带22上的多个标记物24。织带22具有纵向长度，并且如图3和图4A-B中的距离D所示，标记物24沿着织带22的纵向长度等距间隔。

安全带总成10的传感器16确定从安全带卷收器14抽出的织带22的长度。如图所示，安全带总成10可以描述为三点式安全带系统。乘员26的体型，例如乘员26的躯干28的体型，可以根据当安全带张紧时从安全带卷收器14抽出的织带22的长度来确定。车辆12的乘员26可以至少根据乘员26的体型进行分类。车辆12中的各种系统可以根据乘员26的分类来调整性能。例如，可以根据乘员26的分类在车辆撞击期间调整车辆12的气囊总成(未示出)的操作，例如充气时间、充气压力、排气/系紧等。作为另一示例，可以根据乘员26的分类来调整安全带总成10的操作，例如预张紧、锁定、负载限制等。

如图1所示，车辆12可以包括车体30，车体30包括车顶32、地板34、和多个立柱36。车体30可以具有承载式车身(uni-body)结构、非承载式车身(body-on-frame)结构、或任何其它合适的结构。

车辆12可以包括一个或多个座椅38。例如如图所示，车辆12可以包括多个座椅38。如图1所示，车辆12可以分别包括靠近座椅38设置的多个安全带总成10。

座椅38可以由地板34支撑。可替代地，座椅38可以由立柱36支撑。座椅38可以布置在任何合适的布局中。例如如图所示，座椅38可以布置在前排40和后排42中。座椅38可以是例如斗式座椅、长凳座椅、儿童座椅、增高座椅、或任何其它合适类型的座椅。座椅38可以安装在如图1所示的地板34上的固定位置。可替代地，座椅38可以相对于地板34移动，例如在车辆前后方向和/或车辆横向方向上。

安全带总成10可以包括与安全带卷收器14间隔开并且可滑动地接收织带22的锚点44。锚点44可以定位安全带20以在车辆撞击期间约束乘员26的躯干28。安全带20可以安装在如图1所示的三点处，或者安全带20可以安装在两点或四点处。锚点44可以例如包括可滑动地接收织带22的D形环46。锚点44可以安装到立柱36或车顶32，例如用于车辆12的中间座椅。可替代地，锚点44可以固定到座椅(未示出)的座椅靠背。

如图9所示，锚点44可以可调节地安装到立柱36。因此，锚点44可以是可调节的以适应乘员26的身高和体型差异。继续参考图9，安全带总成10可以包括相对于立柱36和安全带卷收器14固定的轨道48，并且锚点44可以沿着轨道48在固定点处可松开地锁定到轨道48。因此，锚点44可以从轨道48的固定点松开并且在轨道48的另一个固定点锁定，以调整轨道48上的锚点44的位置。

如图6所示，安全带卷收器14可以包括壳体50和在壳体50中容纳安全带20的卷轴52。安全带卷收器14的壳体50可以固定到立柱36、地板34、或任何其它合适的位置。在安全带20分别移入或移出安全带卷收器14时，安全带20可以围绕卷轴52卷绕或解开。

安全带总成10可以包括第二传感器54，第二传感器54编程为感测安全带20进出安全带卷收器14的运动方向。第二传感器54可以例如固定到卷轴52或壳体50。作为一个示例，第二传感器54可以感测卷轴52相对于壳体50的旋转方向。第二传感器54可以是机械、磁性、电感、光学、或其它类型的传感器。

如图5所示，第二传感器54可以包括感测元件56、信号处理器58、和输出端60。信号处理器58可编程用于感测安全带20的移动方向。第二传感器54的输出端60可以将安全带20的移动方向作为模拟信号或数字信号报告。可替代地，输出端60可以通过通信网络，例如控制区域网络(Control Area Network，CAN)或本地互连网络(Local InterconnectNetwork，LIN)或任何其它通信接口，进行通信。

安全带20的织带22可以由编织成扁平条的织物形成。织物可以由聚酯、尼龙、或任何其它材料形成。

如图所示，标记物24可以由下面进一步描述的第一材料形成，并且安全带20可以具有由与第一材料不同的第二材料形成的隔离区域。沿着织带22的纵向长度，标记物24可以与隔离区域以彼此交替的关系设置。换言之，隔离区域可以是布置在相邻标记物24之间的织带22的织物材料。

标记物24可以印在织带22上。可替代地，安全带20的标记物24可以浸渍到织带22内、编织到织带22内等。可以使用各种技术来打印或浸渍标记物24。可替代地，标记物24可以是在织带22中限定的孔80。

传感器16可以定位为当安全带20移入或移出安全带卷收器14时检测标记物24。传感器16可以由锚点44(如图2所示)、安全带卷收器14(如图6所示)、立柱36、或任何其它合适的位置支撑。在传感器16由锚点44支撑的构造中，传感器16可以相对于立柱36与锚点44一起运动。传感器16可以通过内部装饰部件(未编号)而从车辆12的乘员舱中隐藏。

继续参考图2，传感器16可以是接近传感器66，也称为非接触传感器。参考图3和图5，传感器16可以包括感测元件68、信号处理器70、和输出端72。接近传感器可以在没有任何物理接触的情况下检测到标记物24的存在。此外，接近传感器66可以检测标记物24的尺寸、形状、材料、或其它特性。接近传感器66可以检测标记物24的范围称为检测区域18。检测区域18可以具有如图3和图4所示的形状和各种其它形状。

作为一个示例，传感器16可以是电感式接近传感器。电感式接近传感器可以发射电磁场，并且可以感测由标记物24导致的电磁场的变化。在这种情况下例如，标记物24可以由导电材料形成。例如，标记物24可以由铜、铁、或任何其它导电材料形成。

作为另一示例，传感器16可以是电容式接近传感器。电容式接近传感器可以依赖于织带22与标记物24的介电特性的差异。

作为另一示例，传感器16可以是光电接近传感器74。光电接近传感器74通过使用光发射器76(例如激光的或红外的)和光电接收器78来感测标记物24是否存在。如图4A所示，光发射器76可以向光电接收器78发射光，并且标记物可以是织带22中的孔80。当标记物24通过光发射器76和光电接收器78之间的检测区域18时，光电接收器78可以通过感测光的变化来检测标记物24(例如孔80)。可替代地如图4B所示，光发射器76可以与光电接收器78相邻。在这种配置中，光发射器76可以向织带22发射光，并将光作为反射光束反射回光电接收器78。光电接收器78可以通过反射光束的特性的变化来检测标记物24，例如来自标记物24的反射光的反射强度或波长可以不同于来自织带22反射光的反射强度或波长。

如图1所示，当安全带20紧固时，织带22抽出的长度可以取决于乘员26的体型。例如，织带22为较大的乘员抽出的长度比织带22为较小乘员(例如小孩)抽出的长度更长。织带22抽出的长度可以用于确定乘员26的体型。如上所述，乘员26的体型可以用于对乘员26进行分类。

车辆12可以包括处理器84，处理器84编程为至少根据传感器16对标记物24的检测来确定织带22从安全带卷收器14抽出的长度。处理器84可以嵌入微控制器中。微控制器可以包括存储器等。微控制器的存储器可以存储可由处理器84执行的指令，并且处理器84可以从存储器读取指令和执行指令。如图5所示，处理器84可以集成在通过输入端88与传感器16通信的控制器86(例如电子控制单元)中。可替代地，处理器84可集成在传感器16中。可以将织带22抽出的长度通过连接到通信网络(例如控制区域网络(Control Area Network，CAN))的通信网络接口90传送到其他控制器，例如气囊控制器。

图7示出了可以由安全带总成10执行的示例过程300的流程图。处理器84可以编程为执行过程300。过程300可以参考织带22的移动长度来计算当前抽出的长度。

继续参考图7，在框310处理器84可以开始执行过程300。这可以在诸如当车辆12的门打开或乘员26乘坐座椅38时的任何时间发生。这可以确保即使当乘员26在执行发动机起动命令之前固定安全带20时，所抽出的长度的改变也被捕获。

在框320，该过程可以获得所抽出的长度的初始值。该步骤还可以包括根据调整轨道48上的锚点44的位置来调整初始值。在框330，将更新当前抽出的长度。根据在框320获得的初始值或基于方框360或370处的计算步骤可以进行该更新。

在框340，该过程可以递归地等待传感器16报告移动的长度。响应于报告的移动长度，该过程可以在框350验证由第二传感器54报告的运动的方向。响应于离开安全带卷收器14的运动，该过程可以进行到框360，并且将传感器16报告的移动长度叠加到当前抽出的长度，即可能导致所抽出的长度增加。响应于进入安全带卷收器14的运动，该过程可以进行到框370，并且从当前抽出的长度减去传感器16报告的移动长度，即可以导致所抽出的长度减少。根据框360或370的结果在框330处更新当前抽出的长度。

图8示出了可由安全带总成10执行的分类过程400的示例。处理器84可以编程为执行分类过程400。分类过程400可以将座椅38的乘员26分成各种类别。该信息可以由车辆12中的其他系统使用，例如以改善其他系统的性能。

在框410，分类过程可以获得可以由过程300计算的当前抽出的长度。在框420，可以估计乘员26的体型。该步骤还可以考虑由车辆12中的任何其他系统提供的其他信息，例如乘员26的重量、以及座椅38的位置。在框430，可以确定乘员26的类别。该类别可以是离散值的形式，例如小、中、和大。可替代地，该类别可以是描述乘员26的身体特征的值的形式，如身高、腰围测量值等。在框440，分类过程可以将乘员26的类别提供给其他车辆系统，例如气囊控制器。

参考图9-11，示出了作为对图1的三点式安全带系统的补充约束的加二点式安全带系统100。如本文所述，加二点式安全带系统包括在乘员在车辆座椅中、点火装置接通并且加二点式安全带100未接合的情况下针对使乘员26接合加二点式安全带系统100的提醒器或报警器。加二点式安全带系统100包括具有第一部分107和第二部分109的织带105。织带105与织带22具有相似的结构。织带105的第一端由锚定装置116固定。锚定装置116定位在座椅38的下部。锚定装置116可以例如位于座椅靠背的下部。加二点式安全带附接到安全带卷收器120，使得当加二点式安全带系统100不使用时织带105的第二部分109卷绕在安全带卷收器120上。安全带卷收器120与安全带卷收器14构造相似。

与三点式安全带总成10不同，加二点式安全带系统100不通过插扣来系紧和松开。相对地，乘员26将他们的手臂滑入加二点式安全带系统100的织带105的下方，并且将织带105如背包那样拉过他们的肩膀。因此，加二点式安全带系统可替代地称为背包系统。当乘员26将他们的手臂滑入织带105下方时，织带105从卷收器120中抽出，使得织带105的第二部分109从卷收器120中解开，如图11所示。

第二部分109包括标记物125。标记物125是沿着安全带的第二部分109的连续条带。标记物125可以印刷在织带105的第二部分109上，或者可替代地，标记物125可以浸渍在织带105的第二部分109内。传感器130靠近卷收器120定位，并且传感器130构造成当第二部分109从卷收器120解开时检测标记物125的接近度。因此，传感器130操作以检测加二点式安全带100何时在使用。

在一个示例中，传感器130可以是电感式接近传感器，并且在该示例中，标记物可以由导电材料形成。在另一示例中，传感器130可以是电容式接近传感器，电容式接近传感器130依赖于织带105的第二部分109相比于标记物125的介电特性的差异。作为另一示例，传感器130可以是上述类型的光电式接近传感器。

参考图12，示出了包括具有输出端132的传感器130的框图。输出端132提供标记物125存在的指示。输出端132可以提供模拟或数字信号，并且可以通过硬连线通信或通过通信网络进行通信。输出端132通过输入端134连接到处理器136，处理器136操作如下面更详细描述的图13所示的逻辑。当座椅感测装置(未示出)感测乘员时，处理器136可以向报警器140发信号告知加二点式安全带100未接合。当传感器130检测到存在标记物125时，这意味着织带105的第二部分109已经从卷收器120解开，因此意味着加二点式安全带100在使用中。

参考图13，示出了处理器136执行的加二点式安全带报警处理流程的流程图。处理流程开始于框510和520，处理器136在框510检测到存在乘员26，并且在框520检测车辆点火装置接通。在框510的乘员信号和在框520的点火装置接通信号可从本领域已知的车辆系统获得。在框530，处理器136查询是否已经感测到标记物125。当已经感测到标记物125的情况下，只要车辆在框520处于其点火装置接通位置并且在框510感测到乘员，处理器136就继续监视传感器130。在框530处理器未感测到标记物125的情况下，处理器136在框540设置定时器。一个示例时间段是五秒。在框550，处理器136将确定在框540设置的时间是否已经到期。在时间已经到期并且没有感测到标记物125的情况下，处理器将在框560致动报警器。在560致动的报警器可以是可听的或可见的或可听且可见的。在处理器136对定时器进行计数的时间段期间，处理器将继续监视传感器130以在框570确定是否已经感测到标记物125。如果在框570的时间到期之前已经检测到标记物125，处理器将再次返回以在框510查询是否已经感测到乘员并且在框520查询点火装置是否接通。

本公开已经以说明性方式进行描述，并且应当理解，已经使用的术语旨在是描述性而不是限制性的词语。根据上述教导，本公开的多种修改和变化是可能的，并且本公开可以以不同于具体描述的方式实施。

Claims (15)

1.一种加二点式安全带系统，包括：

纵向织带，所述纵向织带在第一端锚接到座椅并且在第二端固定到卷收器；所述织带包括第一和第二部分，其中所述第二部分可伸缩地卷绕在所述卷收器上；所述第二部分具有至少一个导电标记物，

传感器，所述传感器配置为感测所述标记物，以及

处理器，所述处理器配置为当未检测到所述标记物时设置报警器。

2.根据权利要求1所述的加二点式安全带系统，其中所述标记物是定位在所述第二部分中的连续纵长金属构件。

3.根据权利要求1所述的安全带，其中所述标记物是导电金属涂层。

4.根据权利要求3所述的安全带，其中所述金属涂层浸渍到所述织带中。

5.根据权利要求1所述的安全带系统，其中所述传感器是接近传感器。

6.根据权利要求5所述的加二点式安全带系统，其中所述传感器是电感式传感器。

7.根据权利要求5所述的安全带系统，其中所述传感器是光学传感器。

8.根据权利要求1所述的安全带系统，其中所述传感器安装在所述卷收器下方。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的安全带系统，其中当超过预定时间阈值而未检测到所述标记物时，向所述报警器发信号。

10.根据权利要求6所述的安全带系统，其中所述报警器是可听的。

11.一种用于确定是否接合了加二点式安全带系统的方法，所述加二点式安全带具有在第一端锚接并且在第二端卷绕在卷收器上的织带，所述方法包括：

确定乘员是否在座位中，并且点火装置是否处于接通位置；和

感测所述织带的第二部分中的标记物。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括在未感测到所述标记物的情况下致动定时器。

13.根据权利要求12所述的方法，如果在所述定时器期满之前感测到所述标记物，则不致动报警器。

14.根据权利要求11所述的方法，还包括在检测所述标记物的存在之前检测所述点火装置接通。

15.根据权利要求11-14中任一项所述的方法，还包括在未感测到所述标记物的情况下致动报警器。