CN112810565A - 一种预紧限力安全带 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种预紧限力安全带，属于汽车安全带技术领域。它解决了现有的安全带无法对不同体型乘客提供相匹配的预紧力的问题。本预紧限力安全带，包括控制器、预紧电机、卷轴和缠绕在卷轴上的织带，控制器能够控制预紧电机工作，预紧电机能够驱动卷轴转动，本预紧限力安全带还包括能够检测乘员体重的重力传感器，重力传感器能够将检测到的乘员体重信号输送给控制器，控制器能够根据接收到的乘员体重信号来控制预紧电机驱动卷轴转动一定的圈数使得织带提供与该乘员的体重相匹配的预紧力。本预紧限力安全带既保证了乘员的乘坐安全性，又保证了乘员的乘坐舒适性。

Description

一种预紧限力安全带

技术领域

本发明属于汽车安全带技术领域，特指一种预紧限力安全带。

背景技术

预紧式安全带也称预缩式安全带，这种安全带的特点是当汽车发生碰撞事故的一瞬间，乘员尚未向前移动时它会首先拉紧织带，立即将乘员紧紧地绑在座椅上，然后锁止织带防止乘员身体前倾，有效保护乘员的安全。预紧式安全带中起主要作用的卷收器与普通安全带不同，除了普通卷收器的收放织带功能外，它还有控制装置和预拉紧装置，当车速发生急剧变化时，通过车辆的电子传感器感知到加速度或其它急剧变化因素时，向预拉紧装置提供进行预收紧的信号，并通过卷收器的卷轴收紧织带，把乘客束缚在座椅上，完成预紧，当预紧动作结束后，为避免织带的反作用力冲击乘客的胸部，在卷收器中还设有限力杆，通过限力杆的扭曲变形吸收冲击以保证乘客的安全。例如，中国专利网公开了一种预紧式卷收器及安全带装置【授权公告号：CN211642113U】，公开了卷收器的卷带机构包括有支撑架、盖罩和定轴，在定轴上依次并排套设有棘齿圈、预紧轮和卷轴，限力杆穿装在卷轴内，限力杆的两端分别连接定轴和卷轴。

另外，中国专利网还公开了一种预紧电机式安全带的辅助装置及辅助方法【授权公告号：CN102774349B】和一种主被动集成的多级预紧式安全带控制系统及其方法【申请公布号：CN108032856A】，这两个专利均公开了通过在车辆设置多个传感器来监测车辆在行驶中的状态变化和行车环境，通孔控制器收集车辆信号并控制预紧电机进行相应的预紧操作，安全带的预紧和限力功能仍然使用传统的预紧器和限力杆来实现。

因此，传统的预紧式安全带使用一次后，由于限力杆发生扭曲变形，并且限力杆无法恢复至原貌，限力杆无法二次使用，进而使得卷收器也无法二次使用，需要更换整套安全带；除此之外，限力值的大小是通过选择不同的限力杆来控制的，安装在卷收器上的限力杆只对应一种限力值，当坐在车辆座位上的乘客的体重与该限力值不匹配时，车辆发生碰撞后，安全带对乘客的预紧会出现过紧或过松的情况，进而影响会乘客的安全性和舒适性。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种预紧限力安全带，本发明所要解决的技术问题是：如何解决无法对不同体型乘客提供相匹配的预紧力的问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种预紧限力安全带，包括控制器、预紧电机、卷轴和缠绕在卷轴上的织带，所述控制器能够控制预紧电机工作，所述预紧电机能够驱动卷轴转动，其特征在于，本预紧限力安全带还包括能够检测乘员体重的重力传感器，所述重力传感器能够将检测到的乘员体重信号输送给控制器，所述控制器能够根据接收到的乘员体重信号来控制预紧电机驱动卷轴转动一定的圈数使得织带提供与该乘员的体重相匹配的预紧力。

当乘员坐在车辆内的座椅上后，重力传感器检测到该乘员的实际重量，重力传感器将检测到的信号发送给控制器，控制器接收到重力传感器的信号后通过计算得出该乘员所需的预紧力，当车辆发生碰撞前，控制器控制预紧电机驱动卷轴转动一定的圈数，使得织带收紧，此时控制器控制预紧电机停止工作，将乘员束缚在座位上。本结构的重力传感器、控制器和预紧电机三者相配合来准确提供乘员所需的预紧力，能够对不同体型的乘员提供与其相匹配的预紧力，避免安全带作用在不同乘员出现过松或过紧的情况，既保证了乘员的乘坐安全性，又保证了乘员的乘坐舒适性；另外，本结构中的安全带的限力值是由预紧电机控制的，取消了限力杆的设置，当车辆危险解除后，预紧电机能够驱动卷轴反向转动一定的圈数使得安全带放松，整套安全带可以重复使用，降低了安全带的使用成本。

在上述的一种预紧限力安全带中，本预紧限力安全带还包括能够检测织带对乘员的约束力的拉力传感器，所述拉力传感器能够将检测到的约束力信号输送给控制器，所述控制器能够根据接收到的约束力信号来控制预紧电机驱动卷轴正转或反转使得织带拉紧或放松。通过本结构的设置，当乘客系上安全带后，通过拉力传感器分析安全带对乘员的约束力，当力值大时，电机反转放松安全带，当拉力大时，则反之，避免因安全带回收力过大导致乘员的舒适度降低，或安全带回收力过小降低安全带对乘员的保护效果。

在上述的一种预紧限力安全带中，本预紧限力安全带还包括能够监测驾驶员是否松开方向盘的离手监测器，所述离手监测器能够将监测到的离手信号输送给控制器，所述控制器能够根据接收到的离手信号来控制预紧电机驱动卷轴转动使得织带拉紧。通过本结构的设置，当驾驶员的手离开方向盘时，此时离手监测器将信号传送给控制器，控制器接收离手监测器的信号后，控制预紧电机驱动卷轴转动使得织带收紧，进而提醒驾驶员要将手放置在方向盘上。

在上述的一种预紧限力安全带中，本预紧限力安全带还包括能够监测驾驶员是否处于疲劳驾驶状态的疲劳驾驶监测器，所述疲劳驾驶监测器能够将监测到的疲劳驾驶信号输送给控制器，所述控制器能够根据接收到的疲劳驾驶信号来控制预紧电机驱动卷轴转动使得织带拉紧。通过本结构的设置，当驾驶员疲劳驾驶时，此时疲劳驾驶监测器将信号传送给控制器，控制器接收疲劳驾驶监测器的信号后，控制预紧电机驱动卷轴转动使得织带收紧，进而提醒驾驶员要及时休息。

在上述的一种预紧限力安全带中，本预紧限力安全带还包括能够检测乘员是否系安全带的安全带未系提醒器，所述安全带未系提醒器能够将检测到的安全带未系信号输送给控制器，所述控制器能够根据接收到的安全带未系信号来控制预紧电机驱动卷轴转动使得织带放松。通过本结构的设置，当乘员未系安全带时，此时安全带未系提醒器将信号传送给控制器，控制器接收安全带未系提醒器的信号后，控制预紧电机驱动卷轴转动使得织带放松，进而提醒驾驶员要系上安全带。

在上述的一种预紧限力安全带中，本预紧限力安全带还包括能够监测车辆行驶是否偏离道路的道路偏离提醒器，所述道路偏离提醒器能够将监测到的道路偏离信号输送给控制器，所述控制器能够根据接收到的道路偏离信号来控制预紧电机驱动卷轴转动使得织带收紧。通过本结构的设置，当车辆在行驶过程中出现偏离道路时，此时道路偏离提醒器将信号传送给控制器，控制器接收道路偏离提醒器的信号后，控制预紧电机驱动卷轴转动使得织带收紧，进而提醒驾驶员要及时对车辆的行驶方向进行控制，保证车辆行驶安全。

在上述的一种预紧限力安全带中，本预紧限力安全带还包括监测车辆是否加速的加速度传感器，所述加速度传感器能够将监测到的加速度异常信号输送给控制器，所述控制器能够接收到的加速度异常信号来控制预紧电机驱动卷轴转动使得织带收紧。通过本结构的设置，当正常行驶的车辆出现加速度异常时，此时加速度传感器将信号传送给控制器，控制器接收加速度传感器的信号后，控制预紧电机驱动卷轴转动使得织带收紧，进而提醒驾驶员要及时对车辆的行驶状态进行控制，避免车速过快，同时也提高了对驾驶员的安全保障。

在上述的一种预紧限力安全带中，所述离手监测器为设置在方向盘上的压力传感器，所述压力传感器能检测监测驾驶员是否握住方向盘并将监测到的输送给控制器，所述控制器能够根据接收到的信号来控制预紧电机驱动卷轴转动使得织带收紧或放松。

通过压力传感器的设置，使得驾驶员是否握住方向盘的方式更好监控，提升了对驾驶员的安全保障。

与现有技术相比，本发明的预紧限力安全带具有以下优点：当乘员坐在车辆内的座椅上后，重力传感器检测到该乘员的实际重量，重力传感器将检测到的信号发送给控制器，控制器接收到重力传感器的信号后通过计算得出该乘员所需的预紧力，当车辆发生碰撞前，控制器控制预紧电机驱动卷轴转动一定的圈数，使得织带收紧，此时控制器控制预紧电机停止工作，将乘员束缚在座位上。本结构的重力传感器、控制器和预紧电机三者相配合来准确提供乘员所需的预紧力，能够对不同体型的乘员提供与其相匹配的预紧力，避免安全带作用在不同乘员出现过松或过紧的情况，既保证了乘员的乘坐安全性，又保证了乘员的乘坐舒适性；另外，本结构中的安全带的限力值是由预紧电机控制的，取消了限力杆的设置，当车辆危险解除后，预紧电机能够驱动卷轴反向转动一定的圈数使得安全带放松，整套安全带可以重复使用，降低了安全带的使用成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中，1、控制器；2、预紧电机；3、卷轴；4、织带；5、重力传感器；6、拉力传感器；7、离手监测器；8、疲劳驾驶监测器；9、安全带未系提醒器；10、道路偏离提醒器；11、加速度传感器。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本预紧限力安全带，包括控制器1、预紧电机2、卷轴3和缠绕在卷轴3上的织带4，控制器1能够控制预紧电机2工作，预紧电机2能够驱动卷轴3转动，本预紧限力安全带还包括能够检测乘员体重的重力传感器5，重力传感器5能够将检测到的乘员体重信号输送给控制器1，控制器1能够根据接收到的乘员体重信号来控制预紧电机2驱动卷轴3转动一定的圈数使得织带4提供与该乘员的体重相匹配的预紧力。当乘员坐在车辆内的座椅上后，重力传感器5检测到该乘员的实际重量，重力传感器5将检测到的信号发送给控制器1，控制器1接收到重力传感器5的信号后通过计算得出该乘员所需的预紧力，当车辆发生碰撞前，控制器1控制预紧电机2驱动卷轴3转动一定的圈数，使得织带4收紧，此时控制器1控制预紧电机2停止工作，将乘员束缚在座位上。本结构的重力传感器5、控制器1和预紧电机2三者相配合来准确提供乘员所需的预紧力，能够对不同体型的乘员提供与其相匹配的预紧力，避免安全带作用在不同乘员出现过松或过紧的情况，既保证了乘员的乘坐安全性，又保证了乘员的乘坐舒适性；另外，本结构中的安全带的限力值是由预紧电机2控制的，取消了限力杆的设置，当车辆危险解除后，预紧电机2能够驱动卷轴3反向转动一定的圈数使得安全带放松，整套安全带可以重复使用，降低了安全带的使用成本。

如图1所示，本预紧限力安全带还包括能够检测织带4对乘员的约束力的拉力传感器6，拉力传感器6能够将检测到的约束力信号输送给控制器1，控制器1能够根据接收到的约束力信号来控制预紧电机2驱动卷轴3正转或反转使得织带4收紧或放松。当乘客系上安全带后，通过拉力传感器6分析安全带对乘员的约束力，当力值大时，预紧电机2反转放松安全带，当拉力大时，则反之，避免因安全带回收力过大导致乘员的舒适度降低，或安全带回收力过小降低安全带对乘员的保护效果。

如图1所示，本预紧限力安全带还包括能够监测驾驶员是否松开方向盘的离手监测器7，离手监测器7能够将监测到的离手信号输送给控制器1，控制器1能够根据接收到的离手信号来控制预紧电机2驱动卷轴3转动使得织带4收紧。当驾驶员的手离开方向盘时，此时离手监测器7将信号传送给控制器1，控制器接收离手监测器7的信号后，控制预紧电机2驱动卷轴3转动使得织带4收紧，进而提醒驾驶员要将手放置在方向盘上，本实施例中的离手监测器7为设置在方向盘上的压力传感器，压力传感器能检测监测驾驶员是否握住方向盘并将监测到的输送给控制器1，控制器1能够根据接收到的信号来控制预紧电机2驱动卷轴3转动使得织带4收紧或放松。

如图1所示，本预紧限力安全带还包括能够监测驾驶员是否处于疲劳驾驶状态的疲劳驾驶监测器8，疲劳驾驶监测器8能够将监测到的疲劳驾驶信号输送给控制器1，控制器1能够根据接收到的疲劳驾驶信号来控制预紧电机2驱动卷轴3转动使得织带4收紧。当驾驶员疲劳驾驶时，此时疲劳驾驶监测器8将信号传送给控制器1，控制器1接收疲劳驾驶监测器8的信号后，控制预紧电机2驱动卷轴3转动使得织带4收紧，进而提醒驾驶员要及时休息。本实施例中的疲劳驾驶监测器8可为摄像头，摄像头实时监测驾驶员的驾驶状态。

如图1所示，本预紧限力安全带还包括能够检测乘员是否系安全带的安全带未系提醒器9，安全带未系提醒器9能够将检测到的安全带未系信号输送给控制器1，控制器1能够根据接收到的安全带未系信号来控制预紧电机2驱动卷轴3转动使得织带4放松。当乘员未系安全带时，此时安全带未系提醒器9将信号传送给控制器1，控制器1接收安全带未系提醒器9的信号后，控制预紧电机2驱动卷轴3转动使得织带4放松，进而提醒驾驶员要系上安全带。本实施例中的安全带未系提醒器9可为摄像头，摄像头实时监测驾驶员是否有系上安全带。

如图1所示，本预紧限力安全带还包括能够监测车辆行驶是否偏离道路的道路偏离提醒器10，道路偏离提醒器10能够将监测到的道路偏离信号输送给控制器1，控制器1能够根据接收到的道路偏离信号来控制预紧电机2驱动卷轴3转动使得织带4收紧。当车辆在行驶过程中出现偏离道路时，此时道路偏离提醒器10将信号传送给控制器1，控制器1接收道路偏离提醒器10的信号后，控制预紧电机2驱动卷轴3转动使得织带4收紧，进而提醒驾驶员要及时对车辆的行驶方向进行控制，保证车辆行驶安全。本实施例中的道路偏离提醒器10可以为摄像头和传感器。

如图1所示，本预紧限力安全带还包括监测车辆是否加速的加速度传感器11，加速度传感器11能够将监测到的加速度异常信号输送给控制器1，控制器1能够接收到的加速度异常信号来控制预紧电机2驱动卷轴3转动使得织带4收紧。当正常行驶的车辆出现加速度异常时，此时加速度传感器11将信号传送给控制器1，控制器1接收加速度传感器11的信号后，控制预紧电机2驱动卷轴3转动使得织带4收紧，进而提醒驾驶员要及时对车辆的行驶状态进行控制，避免车速过快，同时也提高了对驾驶员的安全保障。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种预紧限力安全带，包括控制器(1)、预紧电机(2)、卷轴(3)和缠绕在卷轴(3)上的织带(4)，所述控制器(1)能够控制预紧电机(2)工作，所述预紧电机(2)能够驱动卷轴(3)转动，其特征在于，本预紧限力安全带还包括能够检测乘员体重的重力传感器(5)，所述重力传感器(5)能够将检测到的乘员体重信号输送给控制器(1)，所述控制器(1)能够根据接收的乘员体重信号来控制预紧电机(2)驱动卷轴(3)转动一定的圈数使得织带(4)提供与该乘员的体重相匹配的预紧力。

2.根据权利要求1所述的一种预紧限力安全带，其特征在于，本预紧限力安全带还包括能够检测织带(4)对乘员的约束力的拉力传感器(6)，所述拉力传感器(6)能够将检测到的约束力信号输送给控制器(1)，所述控制器(1)能够根据接收到的约束力信号来来控制预紧电机(2)驱动卷轴(3)正转或反转使得织带(4)收紧或放松。

3.根据权利要求1所述的一种预紧限力安全带，其特征在于，本预紧限力安全带还包括能够监测驾驶员是否松开方向盘的离手监测器(7)，所述离手监测器(7)能够将监测到的离手信号输送给控制器(1)，所述控制器(1)能够根据接收到的离手信号来控制预紧电机(2)驱动卷轴(3)转动使得织带(4)收紧。

4.根据权利要求1所述的一种预紧限力安全带，其特征在于，本预紧限力安全带还包括能够监测驾驶员是否处于疲劳驾驶状态的疲劳驾驶监测器(8)，所述疲劳驾驶监测器(8)能够将监测到的疲劳驾驶信号输送给控制器(1)，所述控制器(1)能够根据接收到的疲劳驾驶信号来控制预紧电机(2)驱动卷轴(3)转动使得织带(4)收紧。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种预紧限力安全带，其特征在于，本预紧限力安全带还包括能够检测乘员是否系安全带的安全带未系提醒器(9)，所述安全带未系提醒器(9)能够将检测到的安全带未系信号输送给控制器(1)，所述控制器(1)能够根据接收到的安全带未系信号来控制预紧电机(2)驱动卷轴(3)转动使得织带(4)放松。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种预紧限力安全带，其特征在于，本预紧限力安全带还包括能够监测车辆行驶是否偏离道路的道路偏离提醒器(10)，所述道路偏离提醒器(10)能够将监测到的道路偏离信号输送给控制器(1)，所述控制器(1)能够根据接收到的道路偏离信号来控制预紧电机(2)驱动卷轴(3)转动使得织带(4)收紧。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种预紧限力安全带，其特征在于，本预紧限力安全带还包括监测车辆是否加速的加速度传感器(11)，所述加速度传感器(11)能够将监测到的加速度异常信号输送给控制器(1)，所述控制器(1)能够接收到的加速度异常信号来控制预紧电机(2)驱动卷轴(3)转动使得织带(4)收紧。

8.根据权利要求2所述的一种预紧限力安全带，其特征在于，所述离手监测器(7)为设置在方向盘上的压力传感器，所述压力传感器能检测监测驾驶员是否握住方向盘并将监测到的输送给控制器(1)，所述控制器(1)能够根据接收到的信号来控制预紧电机(2)驱动卷轴(3)转动使得织带(4)收紧或放松。

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