CN110040092A - 一种安全带预紧器点爆控制系统、控制方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种安全带预紧器点爆控制系统、控制方法及车辆，涉及车辆技术领域。本发明的安全带预紧器点爆控制系统，包括：预紧式的安全带，其中安全带包括点爆装置，点爆装置包括多个泄压阀。控制器，根据驾乘人员的体型、体重和车辆在碰撞时的加速度得到安全带的预紧力及预紧距离，控制点爆装置中相应位置和数量的泄压阀在预设时间内开启，以使安全带在点爆装置点爆后输出相应的预紧力和预紧距离。本发明保证了不同体型和体重的驾乘人员在碰撞加速度不一样时能够对驾乘人员进行更好的保护，解决了目前的安全带的预紧力和预紧距离不能根据实际情况进行改变的缺点，使车辆更安全，对不同的驾乘人员的保护效果更好。

Description

一种安全带预紧器点爆控制系统、控制方法及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种安全带预紧器点爆控制系统、控制方法及车辆。

背景技术

目前汽车上带有预紧功能的安全带，在发生碰撞时，ACU给预紧器发送信号，预紧器开始点爆。预紧器点爆是根据ACU提前编好的程序进行点爆，一般是根据碰撞加速度定义。即碰撞传感器测得的加速度信号大于设定值，预紧器就会点爆，开始预紧动作。在不同碰撞形式下，不管乘员的体型及体重还有碰撞速度多大，只要发生点爆，预紧力和预紧距离是一样的。但事实上，在实际使用过程中，由于驾乘人员的体型、体重的不同，即便在同一加速度下，驾乘人员需要的预紧力和预紧距离都是不一样的。汽车发生碰撞时，如果碰撞速度不一样，乘员的体型、体重及坐姿不一样，同一预紧器点爆方式相同时所述安全带输出的预紧力和预紧距离对乘员的保护效果差别很大。如果按照同一的预紧力和预紧距离进行控制，该安全带会对某一些驾乘人员所起的保护作用较小，导致驾乘人员的安全得不到有利的保障。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种安全带预紧器点爆控制系统解决现有的预紧式安全带针对不同的乘员和不同的加速度下的点爆形式单一的问题。

本发明的另一个目的是解决现有技术中对不同乘员安全得不到很好的保护的问题。

本发明的另一个目的是提供一种安全带预紧器点爆控制方法。

本发明的又一个目的是提供一种具有安全带预紧器点爆控制系统的车辆。

特别地，本发明提供一种安全带预紧器点爆控制系统，包括：

预紧式的安全带，所述安全带包括具有多个泄压阀的点爆装置；和

控制器，根据驾乘人员的体型、体重和车辆在碰撞时的加速度得到所述车辆在碰撞过程中保护所述驾乘人员所需的所述安全带的预紧力及预紧距离，根据所述预紧力及预紧距离计算得到所述点爆装置中需要开启的所述泄压阀的位置和数量，控制所述点爆装置中相应位置和数量的所述泄压阀在预设时间内开启，以使所述安全带在所述点爆装置点爆后输出相应的预紧力和预紧距离。

可选地，所述点爆装置分为并排设置的多个腔体，相邻的腔体之间被其中一个所述泄压阀阻隔，当所述泄压阀开启时，所述泄压阀所在的相邻的腔体之间的气体能够相互流通。

可选地，所述点爆装置的起爆点在其中一个腔体处，所述控制器控制最靠近所述起爆点所在腔体的对应数量的所述泄压阀开启，以使开启了的所述泄压阀两侧的腔体与所述起爆点处的腔体连通。

可选地，所述起爆点位于所述点爆装置的最端部的腔体处，所述控制器控制所述泄压阀由端部位置向远离所述端部的位置顺序开启。

可选地，所述控制器在确定开启所述泄压阀数量后，控制相应数量和位置的所述泄压阀同时开启。

可选地，还包括摄像装置，所述摄像装置设置于车辆内部，用于采集驾乘人员的图像信息，并将所述图像信息传输给所述控制器，所述控制器根据所述图像信息分析所述驾乘人员的体型。

可选地，还包括重力传感器，所述重力传感器设置于车辆座椅处，用于采集所述驾乘人员的体重并传输给所述控制器。

可选地，还包括碰撞传感器，所述碰撞传感器用于采集车辆在碰撞过程中的加速度并传输给所述控制器。

特别地，本发明还提供一种安全带预紧器点爆控制方法，包括：

根据检测到的驾乘人员的体型、体重和车辆在碰撞时的加速度得到所述车辆在碰撞过程中保护所述驾乘人员安全所需的安全带的预紧力及预紧距离；

根据所述预紧力及预紧距离计算得到点爆装置中需要开启的泄压阀的位置和数量；

控制所述点爆装置中相应位置和数量的泄压阀在预设时间内开启，使所述安全带在所述点爆装置点爆后输出相应的预紧力和预紧距离。

特别地，本发明还提供一种车辆，包括上面所述的安全带预紧器点爆控制系统。

本发明的安全带的预紧力和预紧距离根据驾乘人员的体型、体重及车辆在碰撞时的加速度的不同而不同，保证了不同体型和体重的驾乘人员在碰撞加速度不一样时能够对驾乘人员进行更好的保护，解决了目前的安全带的预紧力和预紧距离不能根据实际情况进行改变的缺点，使具有本申请中的安全带预紧器点爆控制系统的车辆更安全，对不同的驾乘人员的保护效果更好。

本发明的安全带点爆装置中不同点爆的方式是通过气体燃烧的能量来控制多少气体参与燃烧，具体是根据调节泄压阀的开启数量来调节所述气体的参与量，从而调节安全带的预紧力和预紧距离，简单、方便。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的安全带预紧器点爆控制系统的示意性框图；

图2是根据本发明另一个实施例的安全带预紧器点爆控制系统的示意性框图；

图3是根据本发明一个实施例的点爆装置的示意性框图；

图4是根据本发明另一个实施例的点爆装置的示意性框图；

图5是根据本发明一个实施例的安全带预紧器点爆控制方法的示意性流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的安全带预紧器点爆控制系统100的示意性框图。本实施例的安全带预紧器点爆控制系统100可以包括安全带10和控制器20。其中，本实施例中的安全带10为预紧式安全带，其中，安全带10可以包括点爆装置11，点爆装置11可以包括多个泄压阀12。本实施例的控制器20根据驾乘人员的体型、体重和车辆在碰撞时的加速度得到车辆在碰撞过程中保护驾乘人员所需的安全带10的预紧力及预紧距离，根据预紧力及预紧距离计算得到点爆装置11中需要开启的泄压阀12的位置和数量，控制点爆装置11中相应位置和数量的泄压阀12在预设时间内开启，以使安全带10在点爆装置11点爆后输出相应的预紧力和预紧距离。

作为一个具体地实施例，根据驾乘人员不同的体重、体型及不同的碰撞加速度情况下，可以通过仿真和试验的手段，分析得到不同情况下需要多大的预紧力和预紧距离能够达到最好的保护效果。

本实施例中，安全带10的预紧力和预紧距离根据驾乘人员的体型、体重及车辆在碰撞时的加速度的不同而不同，保证了不同体型和体重的驾乘人员在碰撞加速度不一样时能够对驾乘人员进行更好的保护，解决了目前的安全带10的预紧力和预紧距离不能根据实际情况进行改变的缺点，使具有本申请中的安全带预紧器点爆控制系统100的车辆更安全，对不同的驾乘人员的保护效果更好。另外，本实施例中不同点爆的方式是通过气体燃烧的能量来控制多少气体参与燃烧，具体是根据调节泄压阀12的开启数量来调节气体的参与量，从而调节安全带10的预紧力和预紧距离，简单、方便。

图2是根据本发明另一个实施例的安全带预紧器点爆控制系统100的示意性框图；作为一个具体地实施例，安全带预紧器点爆控制系统100还可以包括摄像装置30。该摄像装置30设置于车辆内部，用于采集驾乘人员的图像信息，并将图像信息传输给控制器20，控制器20根据图像信息分析驾乘人员的体型。一般情况下，当驾乘人员的体型偏胖时，其相对车辆前排的距离也会相对较小，当车辆受到撞击时，其预紧距离相比体型偏瘦的人来说需要的就小。因此，针对体型来说，可以估计算体型大小以及驾乘人员离前面障碍物之间距离来共同判断预紧距离。那么在预紧器点爆时就有针对性的留出预紧距离。

作为一个具体地实施例，安全带预紧器点爆控制系统100还可以包括重力传感器40，重力传感器40设置于车辆座椅处，用于采集驾乘人员的体重并传输给控制器20。一般来说，体重相对较重的驾乘人员，在相同的速度或者加速度的情况下，其所具有的惯性较大。因此，在车辆受到撞击时，相同条件下，体重较重的驾乘人员所需要的预紧力大于体重较轻的驾乘人员所需的预紧力。因此，将驾乘人员的体重考察进去相比全部都按照同一预紧力来说其对于体重较重的驾乘人员的保护更为全面。避免出现驾乘人员体重过重而预紧力不够导致驾乘人员的伤害较大的情况。

作为一个具体地实施例，安全带预紧器点爆控制系统100还可以包括碰撞传感器50，碰撞传感器50用于采集车辆在碰撞过程中的加速度并传输给控制器20。在碰撞过程中，加速度不一样，其他相应的情况下，安全带10安全保护驾乘人员所需要的预紧力和预紧距离也都不一样。根据加速度的不同而做相应的调整时可以更好的使车辆在不同的情况下对驾乘人员实现更好的保护。

图3是根据本发明一个实施例的点爆装置11的示意性框图；作为一个具体地实施例，点爆装置11分为并排设置的多个腔体13，相邻的腔体13之间被其中一个泄压阀12阻隔，当泄压阀12开启时，泄压阀12所在的相邻的腔体13之间的气体能够相互流通。

更为具体地，点爆装置11的起爆点在其中一个腔体13’处，控制器20控制最靠近起爆点所在腔体13’的对应数量的泄压阀12开启，以使开启的泄压阀12两侧的腔体13与起爆点处的腔体13’连通。具体地，由于起爆点设置在其中一个腔体13’的位置处，当需要点爆时，根据泄压阀12来控制不同腔体13的气体燃烧。那么当泄压阀12开启时，开启了的泄压阀12两边的腔体13内的气体必须都与点爆点所在的腔体13’连通才能全部被点爆燃烧从而输出相应的预紧力和预紧距离。因此，在控制泄压阀12开启时，必须是开启离点爆点所在腔体13’最近的泄压阀12’。例如，当需要开启一个泄压阀12，那么就开启起爆点所在腔体13’两侧的其中一个泄压阀12’，使两个腔体13内的气体连通被点爆燃烧。当需要开启两个泄压阀12，则开启起爆点所在腔体13’两侧的两个泄压阀12’，使三个腔体13内的气体连通被点爆燃烧。当需要开启三个泄压阀12，则开启点爆点所在腔体13’两侧的两个泄压阀12’后，再加上起爆点所在腔体13’侧边腔体13中的一个泄压阀12，从而使四个墙体内的气体连通被点爆燃烧。

图4是根据本发明另一个实施例的点爆装置11的示意性框图。作为另一种实施例，起爆点位于点爆装置11的最端部的腔体13’处，控制器20控制泄压阀12由端部位置向远离端部的位置顺序开启。也就是，起爆点所在腔体13’只有一侧具有泄压阀12’。当需要开启一个泄压阀12时，开启该起爆点所在腔体13’一侧的泄压阀12’，使侧边的腔体13内的气体与起爆点所在腔体13’内的气体混合点爆。当需要开启两个泄压阀12时，依次开启起爆点所在腔体13’侧边的两个最相邻的泄压阀12，使得三个腔体13连通点爆。当需要开启四个或更多的泄压阀12时，依次开启。

作为一个具体地实施例，本申请的预设时间为0-0.1s。当预设时间不为0时，也就是说泄压阀12没有同时开启时，优选泄压阀12开启顺序为离起爆点所在腔体13的距离由近及远依次打开，总的开启时间不超过预设时间。当然点爆的时间在最后一个泄压阀12开启的同时或者稍微靠后，保证点爆装置11点爆时，所有需要开启的泄压阀12都开启了，保证燃烧的气体的量。

作为一个优选地实施例，控制器20在确定开启泄压阀12数量后，控制相应数量和位置的泄压阀12同时开启。也就是说，本实施例中预设时间为0s。同时开启，并且泄压阀12开启的瞬间点爆气体，可能节约时间，进一步提高安全带10对驾乘人员的保护。

另外，要覆盖所有体型、体重和车辆加速度的情况对驾乘人员保护的情况，如果预紧器点爆装置11以不变的形式进行点爆，那么为了保证最极端条件下的驾乘人员的安全，预紧器点爆后所输出的预紧力为需要的最大值。也就是每一次的碰撞都需要最多的气体进行燃烧。此种情况下，不管车辆驾乘人员体重、体型，也不管碰撞时的加速度如何，均将所有的预紧器内的点爆装置11点爆，将所有气体进行燃烧，造成浪费。本实施例可以根据驾乘人员体重、体型和车辆碰撞时的加速度进行调节预紧器内的点爆气体燃烧的多少，保护驾乘人员的同时也减少成本。

图5是根据本发明一个实施例的安全带预紧器点爆控制方法的示意性流程图。作为一个具体地实施例，本实施例还提供一种安全带预紧器点爆控制方法，可以包括如下步骤：

S10根据检测到的驾乘人员的体型、体重和车辆在碰撞时的加速度计算得到车辆在碰撞过程中保护驾乘人员安全所需的安全带10的预紧力及预紧距离；

S20根据预紧力及预紧距离计算得到点爆装置11中需要开启的泄压阀12的位置和数量；

S30控制点爆装置11中相应位置和数量的泄压阀12在预设时间内开启，使安全带10在点爆装置11点爆后输出相应的预紧力和预紧距离。

作为一个具体地实施例，根据驾乘人员不同的体重、体型及不同的碰撞加速度情况下，可以通过仿真和试验的手段，分析得到不同情况下需要多大的预紧力和预紧距离能够达到最好的保护效果。

本实施例中安全带10的预紧力和预紧距离根据驾乘人员的体型、体重及车辆在碰撞时的加速度的不同而不同，保证了不同体型和体重的驾乘人员在碰撞加速度不一样时能够对驾乘人员进行更好的保护，解决了目前的安全带10的预紧力和预紧距离不能根据实际情况进行改变的缺点，使车辆更安全，对不同的驾乘人员的保护效果更好。本实施例中不同点爆的方式是通过气体燃烧的能量来控制多少气体参与燃烧，具体是根据调节泄压阀12的开启数量来调节气体的参与量，从而调节安全带10的预紧力和预紧距离，简单、方便。

作为一个具体地实施例，本实施例还提供一种车辆，该车辆包括上面的安全带预紧器点爆控制系统100。具有该安全带预紧器点爆控制系统100的车辆可以根据不同驾乘人员的不同体重、体型以及车辆在碰撞时不同加速度下形成不同的预紧力和预紧距离，保证了车辆针对不同驾乘人员都具有较好的保护效果。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种安全带预紧器点爆控制系统，其特征在于，包括：

预紧式的安全带，所述安全带包括具有多个泄压阀的点爆装置；和

控制器，配置成根据驾乘人员的体型、体重和车辆在碰撞时的加速度得到所述车辆在碰撞过程中保护所述驾乘人员所需的所述安全带的预紧力及预紧距离，且根据所述预紧力及预紧距离计算得到所述点爆装置中需要开启的所述泄压阀的位置和数量，并控制所述点爆装置中相应位置和数量的所述泄压阀在预设时间内开启，以使所述安全带在所述点爆装置点爆后输出相应的预紧力和预紧距离。

2.根据权利要求1所述的安全带预紧器点爆控制系统，其特征在于，

所述点爆装置分为并排设置的多个腔体，相邻的腔体之间被其中一个所述泄压阀阻隔，当所述泄压阀开启时，所述泄压阀所在的相邻的腔体之间的气体能够相互流通。

3.根据权利要求2所述的安全带预紧器点爆控制系统，其特征在于，

所述点爆装置的起爆点在其中一个腔体处，所述控制器控制最靠近所述起爆点所在腔体的对应数量的所述泄压阀开启，以使开启了的所述泄压阀两侧的腔体与所述起爆点处的腔体连通。

4.根据权利要求3所述的安全带预紧器点爆控制系统，其特征在于，

所述起爆点位于所述点爆装置的最端部的腔体处，所述控制器控制所述泄压阀由端部位置向远离所述端部的位置顺序开启。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的安全带预紧器点爆控制系统，其特征在于，

所述控制器在确定开启所述泄压阀数量后，控制相应数量和位置的所述泄压阀同时开启。

6.根据权利要求1所述的安全带预紧器点爆控制系统，其特征在于，

还包括摄像装置，所述摄像装置设置于车辆内部，用于采集驾乘人员的图像信息，并将所述图像信息传输给所述控制器，所述控制器根据所述图像信息分析所述驾乘人员的体型。

7.根据权利要求1所述的安全带预紧器点爆控制系统，其特征在于，

还包括重力传感器，所述重力传感器设置于车辆座椅处，用于采集所述驾乘人员的体重并传输给所述控制器。

8.根据权利要求1所述的安全带预紧器点爆控制系统，其特征在于，

还包括碰撞传感器，所述碰撞传感器用于采集车辆在碰撞过程中的加速度并传输给所述控制器。

9.一种安全带预紧器点爆控制方法，其特征在于，包括：

根据检测到的驾乘人员的体型、体重和车辆在碰撞时的加速度得到所述车辆在碰撞过程中保护所述驾乘人员安全所需的安全带的预紧力及预紧距离；

根据所述预紧力及预紧距离计算得到点爆装置中需要开启的泄压阀的位置和数量；

控制所述点爆装置中相应位置和数量的泄压阀在预设时间内开启，使所述安全带在所述点爆装置点爆后输出相应的预紧力和预紧距离。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的安全带预紧器点爆控制系统。