CN215621861U - 用于车辆的安全带组件、座椅和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于车辆的安全带组件、座椅和车辆，所述的安全带组件，包括：体征检测机构，所述体征检测机构适于检测座位上的乘员的体征；控制单元，所述控制单元与所述体征检测机构通讯连接以接收所述体征检测机构发出的乘员体征信息并根据乘员体征信息计算与乘员匹配的限力等级；执行机构，所述执行机构与所述控制单元通讯连接并在所述控制单元的控制下向限力杆施加与所述限力等级匹配的预紧力。本申请的安全带组件，通过体征检测机构确定乘员的体型特征，控制单元和执行机构对限力杆自动调整，实现自适应主动限力的安全带技术，可为各类体型特征的乘员提供最佳的保护效果。

Description

用于车辆的安全带组件、座椅和车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种用于车辆的安全带组件、座椅和车辆。

背景技术

安全带可以限制乘员向前运动，往往会在乘员的胸部施加较大的压力，特别是车速较高的车辆发生碰撞时，碰撞强度很大，作用于胸部的压力可能会达到足以伤害人体的程度。随着车辆安全升级，安全带配置也随之提升，目前较为普遍的有预紧限力式、双预紧限力式等，可见安全带的限力功能被普遍采用，在常规的安全带约束系统匹配限力级别时，仅基于法规规定的特定人体进行测试，主要侧重于5百分位假人为主，由于安全带限力杆的限制，对于其他体型特征的人体不一定为最优的限力保护，无法覆盖其他特殊人群的特征，安全带对特殊人群的胸部保护效果相对下降。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种用于车辆的安全带组件，可以为乘员匹配最优的安全带限力等级，提供最佳的保护效果；

本申请的第二个目的在于提出一种座椅，包括上述的安全带组件；

本申请的第三个目的在于提出一种车辆，包括上述的安全带组件。

为了达到上述目的，本申请第一方面提供了用于车辆的安全带组件，包括：体征检测机构，所述体征检测机构适于检测座位上的乘员的体征；控制单元，所述控制单元与所述体征检测机构通讯连接以接收所述体征检测机构发出的乘员体征信息并根据乘员体征信息计算与乘员匹配的限力等级；执行机构，所述执行机构与所述控制单元通讯连接并在所述控制单元的控制下向限力杆施加与所述限力等级匹配的预紧力。

本申请的安全带组件，通过体征检测机构确定乘员的体型特征，控制单元和执行机构对限力杆自动调整，实现自适应主动限力的安全带技术，可为各类体型特征的乘员提供最佳的保护效果。

进一步地，所述体征检测机构包括：摄像头，所述摄像头设置在所述乘员的前方以检测乘员的体型。

进一步地，所述体征检测机构还包括：压力传感器，所述压力传感器设置在座椅上以检测乘员的体重。

进一步地，所述控制单元适于接收所述摄像头检测到的体型信息和所述压力传感器检测到的体重信息并根据所述体型信息和所述体重信息确定与乘员匹配的限力等级，所述执行机构施加在所述限力杆上的预紧力。

进一步地，所述执行机构包括：电机，所述电机与所述控制单元通讯连接；夹紧件，所述夹紧件与所述电机相连且适于在所述电机的驱动下夹紧或松开所述限力杆。

进一步地，所述夹紧件包括：固定臂和移动臂，所述固定臂的自由端与所述限力杆止抵，所述移动臂与所述电机相连以在所述电机的驱动下夹紧所述限力杆。

进一步地，所述限力杆的外周卷绕有安全带，所述限力杆的两端设置有第一转轴和第二转轴，所述第一转轴可转动地设置在支架上，所述夹紧件夹紧所述第二转轴。

进一步地，所述第一转轴与所述支架之间设置有转动轴承。

本申请第二方面提供了一种座椅，包括所述的安全带组件。

本申请第三方面提供了一种车辆，包括所述的安全带组件。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请实施例中车辆内安全带组件的工作示意图；

图2是根据本申请实施例中安全带组件的结构示意图；

图3是根据本申请实施例中安全带组件的工作流程图。

附图标记：

安全带组件100，

摄像头11，压力传感器12，

控制单元2，

执行机构3，限力杆31，电机32，夹紧件33，

支架4，第一转轴5，第二转轴6，

乘员200，座椅300，车辆400。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考图1-图3描述根据本申请实施例的用于车辆400的安全带组件100，包括：体征检测机构、控制单元2和执行机构3。

具体的，体征检测机构适于检测座位上的乘员200的体征；控制单元2与体征检测机构通讯连接以接收体征检测机构发出的乘员200体征信息并根据乘员200体征信息计算与乘员200匹配的限力等级；执行机构3与控制单元2通讯连接并在控制单元2的控制下向限力杆31施加与限力等级匹配的预紧力。

目前安全带限力皆为常规值，依靠限力杆31自身扭转变形实现，限力范围有限，且使用人群范围小，不能为体型不同的乘员200提供最佳的胸部保护。

本申请利用人体特征识别技术、控制技术以及限力杆31等级自动调整的方式，实现自适应主动限力的安全带技术，可为不同体型特征的乘员200提供最佳的防护效果。

在乘员200入座后，体征检测机构检测座位上的乘员200的体征，并生成体征信息，体征信息包括乘员200的身高、体重等；根据控制单元2接受检测出的体征信息，并以此通过逻辑计算确定乘员200匹配的限力等级，下达最匹配乘员200体型的预紧力的操作指令；执行机构3接收到控制单元2下达的指令后，调整限力杆31的预紧力，在达到预紧力值时锁止，可以认为限力等级适配完成，并将完成信息反馈至控制单元2。

在研发阶段，针对车辆400的各类标定工况做安全带组件100的限力等级试验，如正面全宽碰撞、正面40％重叠偏置碰撞、正面小重叠、MPDB碰撞(Moving ProgressiveDeformable Barrier，移动渐进可变形壁障)等，在此同时，将人体体征信息考虑进去，做多组不同的人体体征试验，如5百分位、50百分位、95百分位等，并根据人体特征信息匹配最优的安全带限力等级，将人体体征信息与安全带限力等级的对应关系写入控制单元2。

可以理解为，一个型号的车辆400中，在得到一个人体体征信息后，控制单元2可以根据研发阶段时的数据结果自动生成限力等级，然后自动计算出预紧力，此预紧力为最适用于此人体体征的预紧力，在此预紧力下，乘员200可以得到最佳的保护效果。

需要注意的是，本申请中“百分位”为人体测量用语，是一种可以确定人体尺寸分布值的方法，其中的5百分位大致在1.58m左右，95百分位大致在1.72m左右。

根据本申请的安全带组件100，通过体征检测机构确定乘员200的体型特征，控制单元2和执行机构3对限力杆31自动调整，实现自适应主动限力的安全带技术，可为各类体型特征的乘员200提供最佳的保护效果。

根据本申请的一个实施例，体征检测机构包括：摄像头11，摄像头11设置在乘员200的前方以检测乘员200的体型。

摄像头11用于检测乘员200的身高，可以通过人体相对于车内的饰品或相对于座椅300的高低位置、占用宽度，判断成员的身高和肥胖程度。当然，摄像头11置于乘员200的前方可以更准确的测量乘员200的体征。

根据本申请的一个实施例，体征检测机构还包括：压力传感器12，压力传感器12设置在座椅300上以检测乘员200的体重。

压力传感器12用于检测乘员200的重量，具体可以安装在座垫下方，在乘员200坐好后记录乘员200的重量。当然，压力传感器12上方的其他零件重量也会对记录的数据产生影响，例如较重的坐垫或凉席等等，将压力传感器12置于乘员200的下方可以更准确的测量乘员200的体征，或者在计算过程中，自动减去乘员200以外零件产生的重量，得到更精准的数据值。

本申请中，考虑到人体特征具有多种可能性，例如：体重大但较瘦的人群、体重小但较胖的人群等等，通过摄像头11和压力传感器12一同操作检测人体特征，可以清楚的判断出乘员200身高、体重以及体型胖瘦的体征信息，相对于仅有摄像头11或仅有压力传感器12，本申请得到的人体体征信息更准确。

在一个实施例中，控制单元2适于接收摄像头11检测到的体型信息和压力传感器12检测到的体重信息并根据体型信息和体重信息确定与乘员200匹配的限力等级，执行机构3施加在限力杆31上的预紧力。

根据本申请的一个实施例，执行机构3包括：电机32和夹紧件33。

具体的，电机32与控制单元2通讯连接；夹紧件33与电机32相连且适于在电机32的驱动下夹紧或松开限力杆31。

在执行机构3执行控制单元2下达的指令时，通过电机32马达的旋转，驱动夹紧件33夹紧或松开限力杆31，调整限力杆31的预紧力。

在一个实施例中，夹紧件33包括：固定臂和移动臂，固定臂的自由端与限力杆31止抵，移动臂与电机32相连以在电机32的驱动下夹紧限力杆31。

在需要对安全带的预紧力进行调整时，电机32驱动移动臂松开限力杆31，此时可以调整预紧力；在预紧力调整完后，电机32驱动移动臂夹紧限力杆31，此时安全带的预紧力被锁止。

根据本申请的一个实施例，限力杆31的外周卷绕有安全带，限力杆31的两端设置有第一转轴5和第二转轴6，第一转轴5可转动地设置在支架4上，夹紧件33可选择地夹紧第二转轴6。

安全带在外力抽拉的情况下可以带动第一转轴5和第二转轴6的转动，第一转轴5和第二转轴6共同实现安全带伸缩。在乘员200系上安全带后，夹紧件33夹紧第二转轴6，可以认为此时安全带组件100的预紧力处于最适于此乘客的预紧力值，由于第二转轴6不能再送放安全带，使安全带的长度不再变化，此时安全带不能再被拉伸，安全带若想再次拉伸需要克服夹紧件33与第二转轴6之间的摩擦力。

在一个实施例中，第一转轴5与支架4之间设置有转动轴承。

根据本申请的座椅300，包括上述的安全带组件100。

车辆400中需要安全带组件100的座椅300不仅驾驶位以及副驾驶位，后排乘员200同样需要。本申请的安全带组件100适用于车辆400内所有的座椅300，配备安全带组件100的座椅300可以根据座椅300上乘员200的体型特征，提供最佳的保护效果。

根据本申请的车辆400，包括上述的安全带组件100。

在一个实施例中，在车辆400内的乘员200系安全带时，通过压力传感器12和前视人体识别摄像头11测得人体体征，并确定身高、体重等体型信息，并将体型信息传递至控制单元2，由控制单元2逻辑运算后，下达匹配安全带限力的操作指令，然后执行机构3的电机32马达通过旋转调整对限力杆31的夹紧力，达到预紧力时锁止，安全带限力等级适配完成后将信息反馈至控制单元2，本申请中的车辆400可以控制程序针对不同体征的乘员200自动适配，对胸部起到很好的保护作用，提高了乘员200在车辆400碰撞时的安全性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于车辆的安全带组件，其特征在于，包括：

体征检测机构，所述体征检测机构适于检测座位上的乘员的体征；

控制单元(2)，所述控制单元(2)与所述体征检测机构通讯连接以接收所述体征检测机构发出的乘员体征信息并根据乘员体征信息计算与乘员匹配的限力等级；

执行机构(3)，所述执行机构(3)与所述控制单元(2)通讯连接并在所述控制单元(2)的控制下向限力杆(31)施加与所述限力等级匹配的预紧力；

所述执行机构(3)包括：

电机(32)，所述电机(32)与所述控制单元(2)通讯连接；

夹紧件(33)，所述夹紧件(33)与所述电机(32)相连且适于在所述电机(32)的驱动下夹紧或松开所述限力杆(31)；

所述夹紧件(33)包括：固定臂和移动臂，所述固定臂的自由端与所述限力杆(31)止抵，所述移动臂与所述电机(32)相连以在所述电机(32)的驱动下夹紧所述限力杆(31)。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的安全带组件，其特征在于，所述体征检测机构包括：摄像头(11)，所述摄像头(11)设置在所述乘员的前方以检测乘员的体型。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的安全带组件，其特征在于，所述体征检测机构还包括：压力传感器(12)，所述压力传感器(12)设置在座椅上以检测乘员的体重。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的安全带组件，其特征在于，所述控制单元(2)适于接收所述摄像头(11)检测到的体型信息和所述压力传感器(12)检测到的体重信息并根据所述体型信息和所述体重信息确定与乘员匹配的限力等级，所述执行机构(3)施加在所述限力杆(31)上的预紧力。

5.根据权利要求1所述的用于车辆的安全带组件，其特征在于，所述限力杆(31)的外周卷绕有安全带，所述限力杆(31)的两端设置有第一转轴(5)和第二转轴(6)，所述第一转轴(5)可转动地设置在支架(4)上，所述夹紧件(33)夹紧所述第二转轴(6)。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的安全带组件，其特征在于，所述第一转轴(5)与所述支架(4)之间设置有转动轴承。

7.一种座椅，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的安全带组件。

8.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的安全带组件。

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