[发明专利]一种安全带智能预紧锁止装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种安全带智能预紧锁止装置及其使用方法，该装置包括动力输入机构、驱动机构和卷收机构；该装置能保证在车辆不发生危险时和普通安全带一样能够自由伸缩，而一旦判断车辆发生危险或有发生危险的可能，安全带机构的控制单元将发出预紧信号、预警信号和锁止信号，此时安全带将会被反方向回卷收紧，减少乘员与安全带之间的松弛量，同时利用电控锁止机构将安全带的抽拉功能锁止，防止因乘员的身体前冲惯性再把安全带拉出而导致的松弛量增加。也防止车辆减速度过大时，安全松弛量和间隙会使乘员与车内硬质物体发生二次碰撞，或被甩出安全带甚至被甩出车辆而发生极度危险状况，以此提高对乘员的安全保护能力。

技术领域

本发明属于汽车工程技术领域，具体来说涉及一种安全带智能预紧锁止装置及其使用方法。

背景技术

汽车安全带能够在汽车发生碰撞、侧倾、甩尾或其它危险状况时将驾乘人员约束在座椅上，防止人员被甩出车外或与车内其他硬质物体发生二次碰撞，从而起到约束保护作用，安全带是汽车必不可少的约束装置。

普通的汽车安全带机构能够在车辆发生紧急碰撞而产生剧烈减速度时对人员起到约束作用，但起作用的可靠性并不高，其主要原因是：汽车发生剧烈危险碰撞的时间极短，因此需要安全带在0.1秒内将乘员约束在座椅上，但由于普通汽车安全带有结构不足，佩戴安全带之后乘员身体与安全带之间存在60～120mm的松弛间隙，这个间隙主要是安全带与乘员松弛的衣物之间产生的，这个间隙也是为了保证乘员佩戴安全之后身体能够有一定的自由活动空间，提高舒适性。但是，一旦车辆发生碰撞，这个间隙松弛量不能可靠地保证安全带对乘员的安全约束作用，可靠性不够高。特别是，安全带对于婴儿、儿童和其他特殊乘员的有效约束的可靠性更低。

因此，国内外汽车安全带技术标准都对安全的结构和性能提出了更高的要求，如：国内GB-14166-1993汽车安全带性能要求和试验方法标准和美国联邦机动车安全标准FMVSS208法规，这些法规中都对乘员的保护以及为降低对婴儿、儿童和其他特殊乘员由安全带松弛而引发的危险事故提出了更多的技术要求，例如：增加安全带卷收器卷簧的弹性系数以减少松弛量，增加车感锁止机构和带感锁止机构以减少碰撞过程中安全带与乘员之间的松弛量。但这些技术要求仍无法使得安全带具有判断“是否需要预紧，是否需要锁止，是否需要提醒乘员”等功能，确少实时性和智能性。

目前汽车上采用的预紧式汽车安全带主要为一种爆燃式预收紧安全带，主要由电子控制装置和爆燃预紧机构组成。当电子控制单元判断需要预紧时，由电子控制单元向爆燃式气体发生器发出点燃指令，气体发生器在极端时间内被点燃，在导管型气缸内产生大量高压气体，通过活塞带动传动机构回卷安全带，达到预紧安全带的作用。这种爆燃式预紧安全带机构一旦因车辆危险状况而发生一次回卷，整个机构将不能重复使用，引爆后必须整体更换，因此成本较高。同时，爆燃式预紧安全带回卷安全带过程中的回卷力主要由气体发生器和气体导管结构决定，回卷力的大小、回卷持续时间和回卷行程不好控制。爆燃式预紧安全带在回卷过程中也没有锁止机构，一旦回卷过程结束，乘员的惯性前冲力仍可能再次抽拉安全带而脱离约束。因此爆燃式预紧安全带仍存在智能化程度不高，结构复杂，回卷和预计效果不理想，使用和维护成本较高，可靠性差等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术中所提出的普通安全带和爆燃式安全带存在的缺点问题，提供一种安全带智能预紧锁止装置。该装置能保证在车辆不发生危险时和普通安全带一样能够自由伸缩，乘员可根据自身需要调整安全带的位置和松弛量，保证佩戴舒适性。一旦多种传感器经过数据融合计算后，判断车辆发生危险或有发生危险的可能，安全带机构的控制单元将发出预紧信号、预警信号和锁止信号，此时安全带将会被反方向回卷收紧，减少乘员与安全带之间的松弛量，于此同时利用电控锁止机构将安全带的抽拉功能锁止，防止因乘员的身体前冲惯性再把安全带拉出而导致的松弛量增加。也防止车辆减速度过大时，安全松弛量和间隙会使乘员与车内硬质物体发生二次碰撞，或被甩出安全带甚至被甩出车辆而发生极度危险状况，以此提高对乘员的安全保护能力。

本发明是通过以下技术方案实现的：