CN108162910A - 机动车气囊式腰部安全带装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了机动车气囊式腰部安全带装置及其控制方法，包括可充气泄气的气囊式腰部安全带系统、固定装置；可充气泄气的气囊式腰部安全带系统通过固定装置固定在机动车座椅上，可充气泄气的气囊式腰部安全带系统能够自动充气至气囊袋内、并且能够自动释放气囊袋内的气体；可充气泄气的气囊式腰部安全带系统通过进气控制阀、进气管路以及控制器实现充气、通过泄气控制阀、泄气管路以及控制器实现泄气；另外还包括车速传感器实时采集车速，控制器根据采集的车速判断车辆是紧急制动、或是正面碰撞；还包括压力传感器采集乘员对坐垫的压力，根据压力实现充气量的精确控制，还包括气体压力传感器采集气囊袋内压力，根据此压力实现精确控制泄气量。

Description

机动车气囊式腰部安全带装置及其控制方法

技术领域

本发明属于汽车安全领域，尤其涉及一种机动车气囊式腰部安全带装置及其控制方法。

背景技术

机动车腰部安全带系统是乘员保护的重要组成部分。传统腰部安全带系统主要由扁平狭长的织带、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，此时织带对乘员腰部施加向后的约束力，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，传统腰部安全带系统存在不足之处：1)织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)狭长的织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。

发明内容

针对上述情况，本发明提供一种机动车气囊式腰部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。

机动车气囊式腰部安全带装置包括气囊式腰部安全带系统、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。所述气囊式腰部安全带系统包括腰部气囊袋体、织带、卷收器、带扣、带扣锁、气体压力传感器、进气控制阀、泄气控制阀、进气管路A、进气管路B、泄气管路A、泄气管路B、供气装置。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。

所述卷收器安装于坐垫一侧的后方，且向前倾斜；所述带扣锁安装于坐垫另一侧的后方，且向前倾斜。

所述腰部气囊袋体呈扁平状，且为中空结构，其内部的初始气体压力值由出厂时试验测得，设试验值为S，且S为固定值。当乘员佩戴气囊式腰部安全带系统时，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。当腰部气囊袋体内部被充入气体，且充气完毕后，腰部气囊袋体会膨胀为腰部条形气囊。腰部气囊袋体的一端与织带相连接，另一端与带扣相连接，腰部气囊袋体的宽度大于织带的宽度。

所述织带卷收在卷收器中。正常情况下，乘员可将织带从卷收器中任意拉出，卷收器也可以自动收回织带；当机动车发生紧急制动或正面碰撞时，卷收器锁止织带，使织带不能被拉出。当乘员佩戴气囊式腰部安全带系统时，首先将织带从卷收器中拉出，其次将带扣插入带扣锁中，即可；当乘员脱下气囊式腰部安全带系统时，将带扣脱离带扣锁，即可，此时卷收器收回织带。

所述气体压力传感器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，并与ECU相连。

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

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

优选的，所述气体压力传感器一端固定安装在带扣中，另一端插入腰部气囊袋体内部；所述进气控制阀、泄气控制阀固定安装于坐垫内；所述供气装置为提供压缩空气的装置，例如空气压缩机，供气装置与ECU相连，通常情况下，供气装置处于关闭状态。

机动车气囊式腰部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决定机动车气囊式腰部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控制进气控制阀与供气装置打开，同时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S，控制供气装置的供气量，供气装置依次通过进气管路B、进气控制阀、进气管路A向腰部气囊袋体内部充入气体，当充气完毕后，腰部气囊袋体膨胀为腰部条形气囊，ECU关闭进气控制阀与供气装置，此时，相比于传统织带，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，同时卷收器锁止织带，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的开度，使腰部条形气囊内部的气体依次通过泄气管路A、泄气控制阀、泄气管路B排入大气中，即腰部条形气囊泄气，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)在腰部条形气囊泄气过程中，气体压力传感器实时采集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，当腰部条形气囊内部的气体压力值变为腰部气囊袋体内部的初始气体压力值S，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；

(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首先判断腰部条形气囊内部的气体压力值是否变为S，1)若气体压力值为S，即腰部条形气囊重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体时，ECU决定机动车气囊式腰部安全带装置终止工作；2)若气体压力值不为S时，ECU控制泄气控制阀处于最大开度状态，使腰部条形气囊泄气，之后当气体压力值变为S，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，并决定机动车气囊式腰部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决定机动车气囊式腰部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判断机动车气囊式腰部安全带装置是否处于工作状态，若机动车气囊式腰部安全带装置处于关闭状态，即可；若机动车气囊式腰部安全带装置处于工作状态，则ECU首先判断腰部条形气囊内部的气体压力值是否变为S，1)若气体压力值为S，即腰部条形气囊已恢复为扁平状的腰部气囊袋体时，ECU决定机动车气囊式腰部安全带装置终止工作；2)若气体压力值不为S，ECU控制泄气控制阀处于最大开度状态，使得腰部条形气囊泄气，同时确保进气控制阀与供气装置处于关闭状态，之后当气体压力值变为S，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，并决定机动车气囊式腰部安全带装置终止工作。

优选地，所述步骤(4)中，供气装置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1内部的初始气体压力值S(初始气体压力值S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S之间的具体对应关系根据试验或仿真测得；所述步骤(5)中，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；控制供气装置的充气量与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)；当机动车气囊式腰部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，在腰部条形气囊泄气过程中，若其内部的气体压力值变为S，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决定机动车气囊式腰部安全带装置终止工作的前提是当腰部条形气囊内部的气体压力值变为S，即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机动车气囊式腰部安全带装置终止工作后，若腰部条形气囊重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体，当乘员脱下气囊式腰部安全带系统时，可将腰部气囊袋体折叠存放，以节省存放空间，并起美观作用；②当机动车气囊式腰部安全带装置重新开始工作后，ECU根据乘员的体重与腰部气囊袋体内部的初始气体压力值S(初始气体压力值S为固定值)控制供气装置的充气量，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，腰部条形气囊未重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体，会导致充气完毕后的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腰部安全带装置是否工作；判断机动车气囊式腰部安全带装置是否处于工作状态；控制供气装置向腰部气囊袋体内部的充气量；打开或关闭进气控制阀、供气装置；实时控制泄气控制阀的开度、关闭泄气控制阀；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的气体压力信息。

所述腰部气囊袋体利用供气装置提供的压缩空气，膨胀为腰部条形气囊，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、带扣锁所用材料与普通车常规使用的安全带带扣、带扣锁一致。由于腰部条形气囊中的气体为压缩空气，无污染，因此可依次通过泄气管路A、泄气控制阀、泄气管路B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腰部安全带装置，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。与传统腰部安全带系统相比，气囊式腰部安全带系统增大了与乘员腰部的接触面积，能够减轻或避免安全带系统本身对乘员腰部的伤害；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、进气控制阀、泄气控制阀、进气管路A、进气管路B、泄气管路A、泄气管路B、供气装置、头枕、头枕导杆、靠背、坐垫、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、坐垫以及卷收器的结构示意图；

图3为本发明中腰部气囊袋体、织带、卷收器、带扣、带扣锁、气体压力传感器、进气管路A、泄气管路A、控制器(简称“ECU”)以及总开关的结构示意图；

图4为本发明中织带、卷收器、带扣、带扣锁、气体压力传感器、进气管路A、泄气管路A、控制器(简称“ECU”)、总开关以及腰部条形气囊的结构示意图；

图5为本发明中腰部气囊袋体、织带以及带扣的结构示意图；

图6为乘员佩戴腰部气囊袋体的示意图；

图中标号名称为：1、腰部气囊袋体；2、织带；3、卷收器；4、带扣；5、带扣锁；6、气体压力传感器；7、进气控制阀；8、泄气控制阀；9、进气管路A；10、进气管路B；11、泄气管路A；12、泄气管路B；13、供气装置；14、头枕；15、头枕导杆；16、靠背；17、坐垫；18、控制器(简称“ECU”)；19、总开关；20、车速传感器；21、压力传感器；22、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6所示，一种机动车气囊式腰部安全带装置，由气囊式腰部安全带系统、头枕14、头枕导杆15、靠背16、坐垫17、控制器(简称“ECU”)18、总开关19、车速传感器20以及压力传感器21组成。气囊式腰部安全带系统包括腰部气囊袋体1、织带2、卷收器3、带扣4、带扣锁5、气体压力传感器6、进气控制阀7、泄气控制阀8、进气管路A9、进气管路B10、泄气管路A11、泄气管路B12、供气装置13。

当腰部气囊袋体1内部被充入气体，且充气完毕后，腰部气囊袋体1会膨胀为腰部条形气囊22。

ECU18以不同端口分别连接气体压力传感器6、进气控制阀7、泄气控制阀8、供气装置13、总开关19、车速传感器20以及压力传感器21。

最上端为头枕14，头枕14下方为头枕导杆15，头枕14与头枕导杆15固定连接，头枕导杆15插入靠背16中，用于调节头枕14的高度，靠背16底端前方连接有坐垫17。卷收器3安装于坐垫17一侧的后方，且向前倾斜；带扣锁5安装于坐垫17另一侧的后方，且向前倾斜。

腰部气囊袋体1呈扁平状，内部为中空结构，腰部气囊袋体1的一端与织带2相连接，另一端与带扣4相连接，腰部气囊袋体1的宽度大于织带的宽度。腰部气囊袋体1内部的初始气体压力值由出厂时试验测得，设初始气体压力值为S，且S为固定值。当乘员佩戴气囊式腰部安全带系统时，腰部气囊袋体1横跨乘员腰部，且仅有腰部气囊袋体1与乘员腰部相接触。

织带2卷收在卷收器3中。正常情况下，乘员可将织带2从卷收器3中任意拉出，卷收器3也可以自动收回织带2；当机动车发生紧急制动或正面碰撞时，卷收器3锁止织带2，使织带2不能被拉出；当紧急制动或正面碰撞结束后，卷收器3解锁织带2，使织带2再次能够被任意拉出。当乘员佩戴气囊式腰部安全带系统时，首先将织带2从卷收器3中拉出，其次将带扣4插入带扣锁5中，即可；当乘员脱下气囊式腰部安全带系统时，将带扣4脱离带扣锁5，即可，此时卷收器3收回织带2。

车速传感器20固定安装在车身上，车速传感器20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ECU18；压力传感器21固定安装于坐垫17内，用于测量乘员对坐垫17的压力，并将采集到的压力信息发送至ECU18；气体压力传感器6用于实时采集腰部气囊袋体1、腰部条形气囊22内部的气体压力，并将采集到的气体压力信息发送至ECU18。

进气控制阀7的一端通过进气管路A9与腰部气囊袋体1内部相连通，另一端通过进气管路B10与供气装置13相连通，进气控制阀7用于向腰部气囊袋体1内部充气。泄气控制阀8的一端通过泄气管路A11与腰部条形气囊22内部相连通，另一端通过泄气管路B12与大气相连通，泄气控制阀8用于将腰部条形气囊22内部的气体排至大气中，ECU18可实时控制泄气控制阀8的开度。通常情况下或不使用时，进气控制阀7与泄气控制阀8都处于关闭状态。

进气管路A9依次从带扣锁5、带扣4内部穿过，直至到达腰部气囊袋体1内部；泄气管路A10依次从带扣锁5、带扣4内部穿过，直至到达腰部条形气囊22内部。

具体的，气体压力传感器6的一端固定安装在带扣4中，另一端插入腰部气囊袋体1内部；进气控制阀7、泄气控制阀8固定安装于坐垫内；供气装置13为提供压缩空气的装置，例如空气压缩机；供气装置13在ECU18的控制下进行工作，可依次通过进气管路B10、进气控制阀7、进气管路A9向腰部气囊袋体1内部充入压缩空气；通常情况下或不使用时，供气装置13处于关闭状态。

具体的，腰部气囊袋体1利用供气装置13提供的压缩空气，膨胀为腰部条形气囊22，腰部气囊袋体1选用耐划伤的弹性材料制成，可重复使用；由于腰部条形气囊22中的气体为压缩空气，无污染，因此可通过泄气管路A10、泄气控制阀8、泄气管路B11直接排至大气中；织带2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4、带扣锁5所用材料与普通车常规使用的安全带带扣、带扣锁一致。

ECU18是整个装置的控制核心，可以整合在车辆的中央控制器中。ECU18根据车速传感器20实时采集到的车辆行驶速度，决定机动车气囊式腰部安全带装置是否工作；ECU18根据压力传感器21采集到的压力信息，换算出乘员的体重，进而控制供气装置13充入腰部气囊袋体1内部的充气量；ECU18根据车速传感器20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，ECU18根据车辆减速度与乘员体重，实时控制泄气控制阀8的开度，从而通过腰部条形气囊22泄气，最大程度地保护乘员安全；ECU18根据气体压力传感器6实时采集到的腰部条形气囊22内部的气体压力信息，决定是否关闭泄气控制阀8；当机动车紧急制动或正面碰撞结束后，ECU18决定机动车气囊式腰部安全带装置终止工作。

为了达到机动车气囊式腰部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19；

(2)机动车开始行驶以后，车速传感器20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ECU18，ECU18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，ECU18决定机动车气囊式腰部安全带装置开始工作；

(3)压力传感器21测量坐垫17上的乘员对坐垫17的压力，并将采集到的压力信息传输至ECU18，ECU18根据测得的压力值，换算出乘员的体重；

(4)ECU18控制进气控制阀7与供气装置13打开，同时根据乘员的体重与出厂时腰部气囊袋体1内部的初始气体压力值S，控制供气装置13的供气量，供气装置13依次通过进气管路B9、进气控制阀7、进气管路A10向腰部气囊袋体1内部充入压缩空气，当充气完毕后，腰部气囊袋体1膨胀为腰部条形气囊22，ECU18关闭进气控制阀7与供气装置13，此时，相比于传统织带，腰部条形气囊22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，在腰部条形气囊22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，受机动车气囊式腰部安全带装置保护的乘员向前冲撞，此时卷收器3锁止织带2，腰部条形气囊22对乘员进行向后约束，ECU根据车速传感器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8的开度，使腰部条形气囊22内部的气体依次通过泄气管路A11、泄气控制阀8、泄气管路B12排入大气中，即腰部条形气囊22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头部、胸部等部位受到的伤害；

(6)在腰部条形气囊22泄气过程中，气体压力传感器6实时采集腰部条形气囊22内部的气体压力，并将气体压力信息传输至ECU18，当ECU18判定腰部条形气囊22内部的实际气体压力值变为腰部气囊袋体1内部的初始气体压力值S，即腰部条形气囊22重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体1时，ECU18关闭泄气控制阀8；

(7)当机动车紧急制动或正面碰撞结束后，ECU18首先根据气体压力传感器6采集的压力信息，判断腰部条形气囊22内部的气体压力值是否变为S，1)若气体压力值为S，即腰部条形气囊22重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体1时，ECU18决定机动车气囊式腰部安全带装置终止工作；2)若气体压力值不为S，ECU18控制泄气控制阀8处于最大开度状态，之后当气体压力值变为S，即腰部条形气囊22重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体1时，ECU18关闭泄气控制阀8，并决定机动车气囊式腰部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，ECU18再次决定机动车气囊式腰部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19，此后ECU18判断机动车气囊式腰部安全带装置是否处于工作状态，若机动车气囊式腰部安全带装置处于关闭状态，即可；若机动车气囊式腰部安全带装置处于工作状态，则ECU18首先根据气体压力传感器6采集的压力信息，判断腰部条形气囊22内部的气体压力值是否变为S，1)若气体压力值为S，即腰部条形气囊22已恢复为扁平状的腰部气囊袋体1时，ECU18决定机动车气囊式腰部安全带装置终止工作；2)若气体压力值不为S，ECU18控制泄气控制阀8处于最大开度状态，使得腰部条形气囊22泄气，同时确保进气控制阀7与供气装置13处于关闭状态，之后当气体压力值变为S，即腰部条形气囊22恢复为扁平状的腰部气囊袋体1时，ECU18关闭泄气控制阀8，并决定机动车气囊式腰部安全带装置终止工作。

其中，步骤(4)中，供气装置13向腰部气囊袋体1内部的充气量根据乘员的体重与出厂时腰部气囊袋体1内部的初始气体压力值S(初始气体压力值S为固定值)共同决定，使得充气完毕后的腰部条形气囊22内部的气体含量为最优值，充气量与体重、初始气体压力值S之间的具体对应关系根据试验或仿真测得；步骤(5)中，腰部条形气囊22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13的充气量与腰部条形气囊22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)；当机动车气囊式腰部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，在腰部条形气囊22泄气过程中，若其内部的气体压力值变为S，即认为腰部条形气囊22重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体1。

其中，步骤(6)、(7)、(8)中，ECU18决定机动车气囊式腰部安全带装置终止工作的前提是当腰部条形气囊22内部的气体压力值变为S，即腰部条形气囊22重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体1时，如此的原因是：①机动车气囊式腰部安全带装置终止工作后，若腰部条形气囊22重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体1，当乘员脱下气囊式腰部安全带系统时，可将腰部气囊袋体1折叠存放，以节省存放空间，并起美观作用；②当机动车气囊式腰部安全带装置重新开始工作后，ECU18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S(初始气体压力值S为固定值)控制供气装置13的充气量，使充气完毕后的腰部条形气囊22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，腰部条形气囊22未重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体1，会导致充气完毕后的腰部条形气囊22内部的气体含量不为最优值，难以实现精确控制，从而不能最大程度地减轻或避免乘员受到的伤害。

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。

Claims (10)

1.机动车气囊式腰部安全带装置，其特征在于，包括可充气泄气的气囊式腰部安全带系统、固定装置；所述可充气泄气的气囊式腰部安全带系统通过所述固定装置能够固定在机动车座椅上，所述可充气泄气的气囊式腰部安全带系统能够自动充入气体至所述气囊袋内、并且能够自动释放所述气囊袋内的气体。

2.根据权利要求1所述的机动车气囊式腰部安全带装置，其特征在于，所述可充气泄气的气囊式腰部安全带系统包括进气控制装置和泄气控制装置；

所述进气控制装置包括进气控制阀(7)、进气管路以及控制器(18)，所述进气控制阀(7)与所述进气管路相连，所述进气控制阀(7)与所述控制器(18)电性连接，所述控制器(18)控制所述进气控制阀(7)的开闭实现气体通过进气管路充入腰部气囊袋体(1)内；

所述泄气控制装置包括泄气控制阀(8)、泄气管路以及控制器(18)，所述泄气控制阀(8)与所述泄气管路相连，所述泄气控制阀(8)与所述控制器(18)电性连接，所述控制器(18)控制所述泄气控制阀(8)的开闭实现腰部气囊袋体(1)内的气体通过泄气管路释放。

3.根据权利要求2所述的机动车气囊式腰部安全带装置，其特征在于，还包括车速传感器(20)、压力传感器(21)以及气体压力传感器(6)，所述车速传感器(20)、所述压力传感器(21)以及所述气体压力传感器(6)均与所述控制器(18)相连，所述车速传感器(20)能够实时采集车辆的行驶速度，所述压力传感器(21)能够测量乘员对机动车座椅坐垫的压力，所述气体压力传感器(6)能够测量所述腰部气囊袋体(1)内的压力；

所述控制器(18)判断当采集的车速超过阈值时，开启进气控制装置向腰部气囊袋体(1)充气，并根据压力传感器(21)采集的乘员压力大小精确控制充入腰部气囊袋体(1)的气体量；

所述控制器(18)根据采集的车速判定车辆为紧急制动或正面碰撞时，开启泄气控制装置将腰部气囊袋体(1)内的气体释放，并根据车辆减速度和乘员对座椅坐垫的压力值实时精确控制泄气控制阀(8)的开度实现精确泄气，并在气体压力传感器(6)检测的腰部气囊袋体(1)压力值为出厂设置值时关闭泄气控制阀(8)。

4.根据权利要求2所述的机动车气囊式腰部安全带装置，其特征在于，还包括供气装置(13)，所述供气装置(13)与所述进气管路相连通。

5.根据权利要求2所述的机动车气囊式腰部安全带装置，其特征在于，所述固定装置包括带扣(4)和带扣锁(5)；所述带扣(4)位于腰部气囊袋体(1)一端上，所述带扣锁(5)位于座椅的一侧，所述带扣(4)插入所述带扣锁(5)内时能够将腰部气囊袋体(1)固定在座椅上。

6.根据权利要求5所述的机动车气囊式腰部安全带装置，其特征在于，所述进气控制阀(7)和所述泄气控制阀(8)位于座椅内部，所述进气管路A(9)和所述泄气管路A(11)均穿过所述带扣(4)和所述带扣锁(5)。

7.根据权利要求5所述的机动车气囊式腰部安全带装置，其特征在于，还包括收纳装置；所述收纳装置包括织带(2)和卷收器(3)；所述卷收器(3)位于所述座椅的另一侧，所述织带(2)一端与所述卷收器(3)连接、另一端连接腰部气囊袋体(1)一端，所述卷收器(3)能够自动收回所述织带(2)；所述卷收器(3)在车辆紧急制动或正面碰撞时能够锁止织带(2)，使织带(2)不被拉出。

8.根据权利要求1-7任一项所述的机动车气囊式腰部安全带装置，其特征在于，还包括总开关(19)，所述总开关(19)用于启动或关闭整个机动车气囊式腰部安全带装置。

9.一种机动车气囊式腰部安全带的控制方法，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(19)；

(2)机动车开始行驶以后，车速传感器(20)实时采集车辆的行驶速度，并传输至控制器(18)与设定的阀值进行比较，当车速超过设定的阀值时，控制器(18)决定机动车气囊式腰部安全带装置开始工作；

(3)压力传感器(21)测量坐垫上的乘员对坐垫的压力，并传输至控制器(18)，控制器(18)根据测得的压力值，换算出乘员的体重；

(4)控制器(18)控制进气控制阀(7)与供气装置(13)打开，同时根据乘员的体重与出厂时腰部气囊袋体(1)内部的初始气体压力值S，控制供气装置(13)的供气量，供气装置(13)依次通过进气管路B(10)、进气控制阀(7)、进气管路A(9)向腰部气囊袋体(1)内部充入气体，当充气完毕后，腰部气囊袋体(1)膨胀为腰部条形气囊(22)，控制器(18)关闭进气控制阀(7)与供气装置(13)；

(5)当控制器(18)根据车速传感器(20)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，首先控制器(18)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(3)锁止织带(2)，腰部条形气囊(22)对乘员腰部进行约束；其次控制器(18)根据车辆减速度与乘员体重，实时控制泄气控制阀(8)的开度，使腰部条形气囊(22)内部的气体依次通过泄气管路A(11)、泄气控制阀(8)、泄气管路B(12)排入大气中，即实现腰部条形气囊(22)泄气；

(6)在腰部条形气囊(22)泄气过程中，气体压力传感器(6)实时采集腰部条形气囊(22)内部的气体压力，并将气体压力信息传输至控制器(18)，当腰部条形气囊(22)内部的气体压力值变为腰部气囊袋体(1)内部的初始气体压力值S，即腰部条形气囊(22)重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体(1)时，控制器(18)关闭泄气控制阀(8)；

(7)当控制器(18)根据车速传感器(20)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，控制器(18)首先判断腰部条形气囊(22)内部的气体压力值是否变为S：1)若气体压力值为S，即腰部条形气囊(22)重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体(1)时，控制器(18)决定机动车气囊式腰部安全带装置终止工作；2)若气体压力值不为S时，控制器(18)控制泄气控制阀(8)处于最大开度状态，使腰部条形气囊(22)泄气，之后当气体压力值变为S，即腰部条形气囊(22)重新恢复为扁平状的腰部气囊袋体(1)时，控制器(18)关闭泄气控制阀(8)，并决定机动车气囊式腰部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，控制器(18)决定机动车气囊式腰部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(19)，此后控制器(18)判断机动车气囊式腰部安全带装置是否处于工作状态，若机动车气囊式腰部安全带装置处于关闭状态，即可；若机动车气囊式腰部安全带装置处于工作状态，则控制器(18)首先判断腰部条形气囊(22)内部的气体压力值是否变为S，1)若气体压力值为S，即腰部条形气囊(22)已恢复为扁平状的腰部气囊袋体(1)时，控制器(18)决定机动车气囊式腰部安全带装置终止工作；2)若气体压力值不为S，控制器(18)控制泄气控制阀(8)处于最大开度状态，使得腰部条形气囊(22)泄气，同时确保进气控制阀(7)与供气装置(13)处于关闭状态，之后当气体压力值变为S，即腰部条形气囊(22)恢复为扁平状的腰部气囊袋体(1)时，控制器(18)关闭泄气控制阀(8)，并决定机动车气囊式腰部安全带装置终止工作。

10.根据权利要求9所述的一种机动车气囊式腰部安全带的控制方法，其特征在于，当机动车行驶过程中未发生紧急制动或正面碰撞时，无步骤(5)、(6)、(7)；当机动车气囊式腰部安全带装置处于关闭状态后，根据需要可使之重新开始工作。