CN207657784U - 人体感应式汽车安全带系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车安全领域，涉及一种人体感应式汽车安全带系统，包括信号调整电路、单片机控制电路、汽车ECU、安全带提醒装置、电子限速器、测速传感器以及设置在安全带本体上的用于采集人体感应电信号的人体感应传感器组；人体感应传感器组通过信号调整电路接入单片机控制电路；安全带提醒装置接入单片机控制电路；单片机控制电路、电子限速器、声光报警器以及测速传感器分别与汽车ECU相连。本实用新型提供了一种安全程度高以及可有效确保生命财产安全的人体感应式汽车安全带系统。

Description

人体感应式汽车安全带系统

技术领域

本实用新型属于汽车安全领域，涉及一种安全带，尤其涉及一种人体感应式汽车安全带系统。

背景技术

安全带，又称生命带，是运用在设备上尤其是机动车上的安全件，主要原料是涤纶，丙纶或尼龙。安全带不单指织带，除了织带，安全带还有其它零件组装而成。理想的安全带作用过程是：首先，及时收紧，在事故发生的第一时刻毫不犹豫地把人按在座椅上；然后，适度放松，待冲击力峰值过去，或人已能受到气囊的保护时，即适当放松安全带。目前，全世界汽车安全带主要使用的ELR/ALR三点式安全带。在安全带全量拉出时ALR起作用，在全量收回时ELR起作用。这种方式主要用于儿童座椅的固定。我国使用安全带的规定：《中华人民共和国道路交通安全法》第五十一条规定，机动车在行驶时，驾驶人、乘坐人员应按照规定使用安全带。公安部1992年11月15日发布《关于驾驶和乘坐小型客车必须使用安全带的通知》，规定上路行驶的小型客车驾驶人和前排乘车人必须使用安全带，并于1993年7月1日起生效。8月1日后，凡不按规定使用安全带的驾驶人或乘车人，一律处以警告或者罚款。我国驾驶员虽绝大部分人按规定使用安全带，但仍有部分人心存侥幸心理、觉得开车系安全带很麻烦、近距离没必要系安全带以及无监控摄像路段而不使用安全带，或者即便使用安全带，也是采用类似于安全带单扣的方式直接插在安全带锁扣上、或者安全带拉伸佩戴，插安全带扣锁，但安全带放置身后，驾驶时压在背后，这些方式均不能起到安全带本有的作用，导致事故死亡率居高不下，安全程度低。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种安全程度高以及可有效确保生命财产安全的人体感应式汽车安全带系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种人体感应式汽车安全带，其特征在于：所述人体感应式汽车安全带包括安全带本体以及设置在安全带本体上的一道或多道金属丝；所述金属丝与安全带本体并行；所述安全带本体在扣合时，所述金属丝形成闭合的人体感应电圈。

作为优选，本实用新型所提供的人体感应式汽车安全带还包括设置在安全带本体上的第一位置传感器以及第二位置传感器；所述第一位置传感器与第二位置传感器的结构完全相同。

作为优选，本实用新型所提供的第一位置传感器与第二位置传感器之间的距离是L，0.8m≤L≤1.2m。

作为优选，本实用新型所提供的人体感应式汽车安全带还包括设置在安全带本体上的压力传感器。

一种基于如上所述的人体感应式汽车安全带所形成的人体感应式汽车安全带系统，其特征在于：所述人体感应式汽车安全带系统包括信号调整电路、单片机控制电路、汽车ECU、安全带提醒装置、电子限速器、测速传感器以及用于采集人体感应电信号的人体感应式汽车安全带；所述人体感应式汽车安全带将所采集得到的人体感应电信号通过信号调整电路接入单片机控制电路；所述安全带提醒装置接入单片机控制电路；所述单片机控制电路、电子限速器以及测速传感器分别与汽车ECU相连。

作为优选，本实用新型所提供的信号调整电路包括信号放大电路、信号滤波电路以及信号整形电路；所述人体感应式汽车安全带采集得到的人体感应电信号依次通过信号放大电路、信号滤波电路以及信号整形电路接入单片机控制电路。

作为优选，本实用新型所提供的单片机控制电路包括单片机；所述单片机的型号是STC89C52。

作为优选，本实用新型所提供的人体感应式汽车安全带系统还包括与汽车ECU相连的声光报警器。

本实用新型的优点是：

本实用新型提供了一种人体感应式汽车安全带系统，包括信号调整电路、单片机控制电路、汽车ECU、安全带提醒装置、电子限速器、测速传感器、声光报警器以及设置在安全带本体上的用于采集人体感应电信号的人体感应传感器组；人体感应传感器组通过信号调整电路接入单片机控制电路；安全带提醒装置接入单片机控制电路；单片机控制电路、电子限速器、测速传感器以及声光报警器分别与汽车ECU相连。通过人体感应传感器组采集人体感应电信号，并将获取得到的人体感应电信号经过信号调整电路调整后发送至单片机控制电路，单片机控制电路根据调整后人体感应电信号以及安全带提醒装置内的锁扣电路获取的电信号一起进行逻辑运算，得出驾驶人员是否正确佩戴安全带，并将所得结果以电信号方式发送至汽车ECU，汽车ECU根据单片机控制电路所发送的信息对车辆进行后续操作。当人体感应传感器组没有发送人体感应电信号或没有发送正确的人体感应电信号或没有发送一定当量的正确的人体感应电时，汽车ECU通过测速传感器判断当前车辆是否存在运行速度，若是，则启用声光报警器对车内外人员发出警示或警报信息，同时电子限速器对车辆进行限速，并将车速逐步降至零；若否，电子限速器对车辆保持零速控制，声光报警器则直接发出警示或警报信息。本实用新型所提供的人体感应式汽车安全带系统，安全程度高、可有效确保生命财产安全。

附图说明

图1是本实用新型所提供的人体感应式汽车安全带系统的框架原理示意图；

图2是本实用新型所提供的人体感应式汽车安全带系统的结构示意图；

其中：

1-人体感应传感器组；2-信号放大电路；3-信号滤波电路；4-信号整形电路；5-单片机控制电路；6-汽车ECU；7-安全带提醒装置；8-电子限速器；9-声光报警器；10-测速传感器；11-安全带本体；111-金属丝；112-第一位置传感器；113-第二位置传感器；114-压力传感器。

具体实施方式

参见图2，本实用新型提供了一种人体感应式汽车安全带，该人体感应式汽车安全带包括安全带本体11以及设置在安全带本体11上的一道或多道金属丝111；金属丝111与安全带本体11并行；安全带本体11在扣合时，金属丝111形成闭合的人体感应电圈。

本实用新型所提供的人体感应式汽车安全带还包括设置在安全带本体11上的第一位置传感器112以及第二位置传感器113；第一位置传感器112与第二位置传感器113的结构完全相同；第一位置传感器112与第二位置传感器113之间的距离是L，0.8m≤L≤1.2m；还包括设置在安全带本体11上的压力传感器114。

参见图1以及图2，基于如上基础，本实用新型还提供了一种人体感应式汽车安全带系统，该人体感应式汽车安全带系统包括信号调整电路、单片机控制电路5、汽车ECU6、安全带提醒装置7、电子限速器8、测速传感器10以及设置在安全带本体11上的用于采集人体感应电信号的人体感应传感器组1(人体感应式汽车安全带)；人体感应传感器组1通过信号调整电路接入单片机控制电路5；安全带提醒装置7接入单片机控制电路5；单片机控制电路5、电子限速器8以及测速传感器10分别与汽车ECU6相连。

本实用新型在工作时，通过人体感应传感器组1采集人体感应电信号，并将获取得到的人体感应电信号经过信号调整电路调整后发送至单片机控制电路5，单片机控制电路5根据调整后人体感应电信号以及安全带提醒装置7内的锁扣电路获取的电信号一起进行逻辑运算，得出驾驶人员是否正确佩戴安全带，并将所结果以电信号方式发送至汽车ECU6，汽车ECU6根据单片机控制电路5所发送的信息对车辆进行后续操作。当人体感应传感器组1没有发送人体感应电信号或没有发送正确的人体感应电信号或没有发送一定当量的正确的人体感应电时，汽车ECU6通过测速传感器10判断当前车辆是否存在运行速度，若是，则启用声光报警器9对车内外人员发出警示或警报信息，同时电子限速器8对车辆进行限速，并将车速逐步降至零；若否，电子限速器8对车辆保持零速控制，声光报警器9则直接发出警示或警报信息。本实用新型所采用的单片机控制电路5以及汽车ECU6都是市售的成熟产品，并没有涉及任何计算机软件程序的改进或修正，通过成熟的或现有的程序搭载了本实用新型所提供的硬件结构，能够完成感应式汽车安全带的安全操作。

本实用新型所采用的人体感应传感器组1包括设置在安全带本体11上的金属丝111；金属丝111是一道或多道；金属丝111与安全带本体11并行；安全带本体11在扣合时，金属丝111形成闭合的人体感应电圈；金属丝111通过信号调整电路接入单片机控制电路5。本实用新型通过在安全带本体上加编织金属丝，通过三点式安全带佩戴方式，让安全带形成一个人体感应电圈，当该人体感应电圈在随安全带扣合时，会形成人体感应电信号，通过采集人体感应电信号，再将人体感应电信号送至信号调整电路，对电信号进行放大、滤波、整形处理后的电信号传给单片机控制电路，单片机控制电路再结合安全带提醒装置7内的锁扣电路所给信号处理后，与汽车ECU6进行通信，如果安全带扣锁安插正常，安全带佩戴正常，单片机控制电路传给汽车中心控制ECU已正确佩戴安全带信号，车辆正常驾驶。信号调整电路是常用的运放、滤波、整形电路、滤波电路，确保输入单片机的信号是准确5V方波。

在安全带佩戴中会有以下几种情况：安全带扣锁安插正常，但安全带佩戴不正常，即有三种情况：1)不佩戴安全带；2)安全带不拉伸出来正确佩戴，但安全带锁扣中插有单独的市售的安全带插头；3)安全带拉伸佩戴，插安全带扣锁，但安全带放置驾驶员身后，驾驶时压在背后。上述第一种情况以及第二种情况，在安全带本体插入安全带锁扣中，就可以避免，毕竟插入安全带锁扣中会形成人体感应电信号，不插入或在安全带锁扣中插入单独的安全带插头，不会形成人体感应电信号，这样汽车ECU6会启用报警，对运行中的车内外人员发出警示或警报，同时对车辆进行限速，并将车速逐步降至零或原停车辆保持零速控制。

为了避免上述第三种情况的发生，进一步确保安全带使用安全性，本实用新型所提供的人体感应传感器组1还包括设置在安全带本体11上的第一位置传感器112以及第二位置传感器113，第一位置传感器112以及第二位置传感器113分别通过信号调整电路接入单片机控制电路5。当安全带本体插入安全带锁扣中，且形成人体感应电信号时，随即判断第一位置传感器112以及第二位置传感器113是否完全拉出并被触发位置信息，由于第一位置传感器112以及第二位置传感器113之间的距离是不大于1.2m(1.2m是有驾驶员的时候，安全带拉伸佩戴，插安全带扣锁，安全带放置驾驶员身前的最长距离)且不小于0.8m(0.8m是没有驾驶员的时候，安全带拉伸佩戴，插安全带扣锁，及安全带放置驾驶员身后的最少距离)，当两个位置传感器(第一位置传感器112以及第二位置传感器113)均有位置信息，但其距离不满足上述条件的，汽车ECU6同样不会启动行驶汽车或将汽车的速度降至零，直至安全。

同时，考虑到驾驶员可能将安全带置于靠垫之前驾驶员身后，适当增加第一位置传感器112以及第二位置传感器113的之间的距离，本实用新型所提供的人体感应传感器组1还包括设置在安全带本体11上的压力传感器114；压力传感器114通过信号调整电路接入单片机控制电路5。通过压力传感器114获取得到安全带在驾驶员身前的压力信息，当该压力信息达到一定数值时，汽车ECU6启动行驶车辆。

信号调整电路包括信号放大电路2、信号滤波电路3以及信号整形电路4；人体感应传感器组1依次通过信号放大电路2、信号滤波电路3以及信号整形电路4接入单片机控制电路5。信号放大电路2、信号滤波电路3以及信号整形电路4可采用电学领域常规的或教科书中所列的常用的易实现的电路。

人体感应式汽车安全带系统还包括与汽车ECU6相连的声光报警器9。

单片机控制电路5包括单片机；单片机的型号是STC89C52。

安全带提醒装置7是现在市面通用就是带电路安全带卡座，其电路就是安全带卡座内部电路开关。安全带锁扣安插正常，扣头插入电路导通，信号线上呈现高电平，安全带锁扣安插不正常，扣头插入电路不导通，信号线上呈现低电平。

本实用新型的工作原理是：不正常佩戴安全带，安全带人体感应传感器组就无法采集接收到人体正常佩戴时的人体感应信号，当人体感应信号不准或偏小时，信号调整电路也就无法输出准确电信号，单片机控制电路接收到不准确信号，就会告之汽车ECU，车通过测速传感器测速，如有车速，声光报警器发出报警，提醒人需系安全带，同时车上声光报警器发挥作用，车喇叭对外发出报警，开双闪车灯，让车前后人车注意此车情况，并且通过电子限速器控制电路对车进行慢慢减速。如果无速，则声光报警器发出报警，提醒人需系安全带，如还未系安全带，则车被限速为零，无法起步驾驶。

如果安全带扣锁安插不正常，只拉伸安全带做正确佩戴样式或不拉伸安全带正确佩戴则声光报警器都发出报警，提醒人需系安全带，如还未系安全带，则车被限速为零，无法起步驾驶。此设计能防车辆驾驶员不带安全带或在行驶中脱掉安全带，而影响交通安全和人身安全。

Claims (8)

1.一种人体感应式汽车安全带，其特征在于：所述人体感应式汽车安全带包括安全带本体（11）以及设置在安全带本体（11）上的一道或多道金属丝（111）；所述金属丝（111）与安全带本体（11）并行；所述安全带本体（11）在扣合时，所述金属丝（111）形成闭合的人体感应电圈。

2.根据权利要求1所述的人体感应式汽车安全带，其特征在于：所述人体感应式汽车安全带还包括设置在安全带本体（11）上的第一位置传感器（112）以及第二位置传感器（113）；所述第一位置传感器（112）与第二位置传感器（113）的结构完全相同。

3.根据权利要求2所述的人体感应式汽车安全带，其特征在于：所述第一位置传感器（112）与第二位置传感器（113）之间的距离是L，0.8 m≤L≤1.2m。

4.根据权利要求1或2或3所述的人体感应式汽车安全带，其特征在于：所述人体感应式汽车安全带还包括设置在安全带本体（11）上的压力传感器（114）。

5.一种基于如权利要求1-4任一所述的人体感应式汽车安全带所形成的人体感应式汽车安全带系统，其特征在于：所述人体感应式汽车安全带系统包括信号调整电路、单片机控制电路（5）、汽车ECU（6）、安全带提醒装置（7）、电子限速器（8）、测速传感器（10）以及用于采集人体感应电信号的如权利要求1-4任一所述的人体感应式汽车安全带；所述权利要求1-4任一所述的人体感应式汽车安全带所采集得到的人体感应电信号通过信号调整电路接入单片机控制电路（5）；所述安全带提醒装置（7）接入单片机控制电路（5）；所述单片机控制电路（5）电子限速器（8）以及测速传感器（10）分别与汽车ECU（6）相连。

6.根据权利要求5所述的人体感应式汽车安全带系统，其特征在于：所述信号调整电路包括信号放大电路（2）、信号滤波电路（3）以及信号整形电路（4）；所述人体感应式汽车安全带采集得到的人体感应电信号依次通过信号放大电路（2）、信号滤波电路（3）以及信号整形电路（4）接入单片机控制电路（5）。

7.根据权利要求6所述的人体感应式汽车安全带系统，其特征在于：所述单片机控制电路（5）包括单片机；所述单片机的型号是STC89C52。

8.根据权利要求5或6或7所述的人体感应式汽车安全带系统，其特征在于：所述人体感应式汽车安全带系统还包括与汽车ECU（6）相连的声光报警器（9）。