[实用新型]一种主被动集成的多级预紧式安全带控制系统

说明书

本实用新型公开了一种主被动集成的多级预紧式安全带控制系统，传感器模块检测行车环境、行车状态并将信号传送至ECU，ECU根据接收到的信号判断汽车的危险等级，根据危险等级发出相应的指令，控制预紧电机进行“预警‑调整‑约束‑复位”的多级预紧动作。本系统采用“预警‑调整‑约束‑复位”的多级预紧设计，提高了不同工况、不同坐姿下的乘员安全性；通过内置算法对预紧力进行实时优化计算，提高了乘员的舒适性；将驾驶员操纵信号作为触发信号之一，弥补了主动安全预警系统在恶劣环境下“误判”、“漏判”的风险，提高了系统的可靠性和系统响应的及时性。

技术领域

本实用新型涉及汽车安全技术领域，特别是涉及一种基于汽车主被动技术集成的多级预紧式安全带及其控制方法。

背景技术

随着汽车主动安全技术及电子控制技术的发展，汽车中越来越多的系统及部件实现了电子化、主动化、智能化，使整车的安全水平逐步提高。预紧式安全带作为主被动技术集成的代表产品，融合了整车状态监测、环境监测、危险预警等主动安全信息，近年来得到了长足的发展，极大地提高了汽车驾驶的安全性与乘坐的舒适性。

然而，当前的预紧式安全带依然存在着诸多缺陷，亟待改进。

第一，预紧时刻不科学。传统的预紧式安全带均为单级预紧，即在给定的预紧时刻一次性收紧安全带。但是，研究发现，汽车制动时乘员有离位前倾趋势，提前预紧时间可以改善碰撞前乘员的离位坐姿，以减少乘员在汽车碰撞时所受损伤；另一方面，研究表明，预紧式安全带预紧时刻过早，反而会使保护效果降低，甚至低于传统火药式安全带，当乘员不存在离位前倾时，预紧时刻在碰撞发生前300ms之内时，对乘员的综合保护效果较佳。这样单级预紧的安全带就存在着局限性，无法兼顾不同坐姿乘员的安全需求。

第二，预紧力控制不精确。当前的预紧式安全带均采取了固定的预紧力，即在预紧动作时卷收一固定长度的安全带织带以达到设定的预紧力。一方面，过大的预紧力会影响乘员的舒适性，甚至在乘员坐姿不恰当时，会对乘员造成额外伤害；另一方面，过小的预紧力在汽车紧急制动时又无法有效的约束乘员，无法达到很好的保护效果。

第三，预紧信号来源单一。当前的预紧安全带均以主动安全预警系统的碰撞预警信号、车道偏离预警信号作为判断依据，然而碰撞预警系统、车道偏离预警系统采用的摄像头、雷达受到天气、路况等行车环境影响，可能存在“漏判”的可能，而此时预紧安全带未接收到预警信号不会采取任何动作，这就给乘员的安全带来了极大的隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术所涉及到的缺陷，提供一种主被动集成的多级预紧式安全带控制系统。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种主被动集成的多级预紧式安全带控制系统，包括前碰撞预警系统、车道偏离预警系统、行车状态传感模块、驾驶员操纵传感模块、电子控制单元、预紧电机执行模块、安全带织带及其固定机构；

所述前碰撞预警系统用于计算汽车前向发生碰撞的时间、即预碰撞时间TTC，并将其传递给所述电子控制单元；

所述车道偏离预警系统用于计算汽车侧向偏离车道的时间、即预偏离时间TLC，并将其传送给所述电子控制单元；

所述行车状态传感模块包括整车速度传感器、整车加速度传感器和碰撞传感器，其中，所述整车速度传感器、加速度传感器均置于汽车B柱内侧，分别用于监测汽车的速度、加速度，并将其传递给所述电子控制单元；所述碰撞传感器置于汽车前脸内侧，用于监测汽车当前是否发生碰撞，并将其传递给所述电子控制单元；

所述驾驶员操纵传感模块包括制动踏板力传感器和方向盘角速度传感器，其中，所述制动踏板传感器置于制动踏板处，用于监测制动踏板的受力大小，并将其传递给所述电子控制单元；所述方向盘角速度传感器置于汽车方向盘处，用于监测方向盘的转角速度，并将其传递给所述电子控制单元；