一种车用安全带及其控制系统和控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105774743A(43)申请公布日2016.07.20(21)申请号201610188118.0(22)申请日2016.03.29(71)申请人长安大学地址710064陕西省西安市碑林区南二环中段33号(72)发明人赵轩余强严慈磊(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.B60R22/12(2006.01)B60R22/48(2006.01)B60R22/44(2006.01)B60R22/46(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种车用安全带及其控制系统和控制方法(57)摘要本发明公开了一种车用安全带及其控制系统和控制方法，具体包括安装在汽车座椅底部两侧的侧锁扣座以及两端分别设有左、右腰带扣的腰带，腰带中间设有前束带扣座，安装在汽车座椅上端两侧的左、右卷收器，左、右卷收器内均设有前束带，前束带前端设有前束带插扣，前束带插扣上设有卷收器复位电机传感器和线束，卷收器包括固定在车体上的步进电机，步进电机通过联轴器与安装有安全带带轮的传动轴一端连接，前束带的一端固定在安全带带轮上；采用分开式的束带，能够有效的增大乘客的受力面积，防止乘客在遭受突然减速而造成的舒服伤害，选择性佩戴的腰带设计，只需去带腰带，便成为传统的三点式安全带，结构简单，可以给乘客不同的佩戴体验。CN105774743ACN105774743A权利要求书1/2页1.一种车用安全带，其特征在于，包括安装在汽车座椅底部两侧的侧锁扣座(1)以及两端分别设有左、右腰带扣(2-1、2-2)的腰带(2)，腰带(2)中间设有前束带扣座(7)，还包括安装在汽车座椅上端两侧的左、右卷收器(4、5)，左、右卷收器(4、5)内均设有前束带(6)，前束带(6)前端设有前束带插扣(3-1)，前束带插扣(3-1)上设有卷收器复位电机传感器(6-3)和线束(6-5)，其中卷收器包括固定在车体上的步进电机(4-2)，步进电机(4-2)通过联轴器(4-3)与安装有安全带带轮(4-5)的传动轴一端连接，前束带(6)的一端固定在安全带带轮(4-5)上。2.根据权利要求1所述的一种车用安全带，其特征在于，前束带扣座(7)与腰带(2)之间的距离可调。3.根据权利要求1所述的一种车用安全带，其特征在于，其中前束带(6)中设有气囊(6-6)。4.根据权利要求3所述的一种车用安全带，其特征在于，气囊(6-6)中预先充有适当的空气，前束带(6)两端设有气孔(6-4)，可以通过前束带(6)两端的气孔(6-4)进行充放气。5.根据权利要求1所述的一种车用安全带，其特征在于，安全带带轮(4-5)外侧设有壳体(4-6)。6.根据权利要求1所述的一种车用安全带，其特征在于，传动轴两端通过轴承座(4-4)固定安装。7.根据权利要求1所述的一种车用安全带，其特征在于，其中联轴器(4-3)上安装有扭矩传感器(4-8)和切断销(4-7)。8.一种基于权利要求1所述的一种车用安全带的控制系统，其特征在于，包括汽车车速传感器、减速度传感器、扭矩传感器(4-8)、复位电机传感器(6-3)以及基于CAN总线的步进电机PWM扭矩控制器，汽车车速传感器、减速度传感器以及扭矩传感器(4-8)的一端与汽车CAN总线连接，另一端连接于PWM扭矩控制器，复位电机传感器(6-3)连接于PWM扭矩控制器，汽车车速传感器、减速度传感器、扭矩传感器(4-8)、复位电机传感器(6-3)分别用于采集当前汽车行驶车速、制动时的制动减速度，以及卷收器复位电机传感器(6-3)电平状态和电机轴部扭矩传感器(4-8)的电机扭矩信号。9.根据权利要求8所述的一种车用安全带控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、首先，PWM扭矩控制器通过检测复位电机传感器(6-3)状态，乘客是否佩戴安全带，如果没有，则发出预警，提示乘客佩戴安全带；2)、当乘客佩戴上安全带后，传感器(6-3)电平状态发生改变，步进电机(4-2)开始工作，处于小阻尼待机状态；3)、PWM扭矩控制器通过CAN总线检测汽车当前运行状态，通过采集到的车速、汽车减速度，以及电机扭矩传感器的信号；4)、当汽车发生紧急制动制动或者碰撞时，由PWM扭矩控制器通过CAN总线检测到汽车行驶车速，控制步进电机处于大阻尼状态，从而将乘客通过安全带固定在座椅上；5)、当乘客解除安全带时，步进电机(4-2)工作，使前束带(6)自动复位。10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，步骤3)中通过检测扭矩传感器(4-8)的扭力值，当电机的转矩超过安全值后，切断销(4-7)在剪切力的作用被切断，从而断开步2CN105774743A权利要求书2/2页进电机(4-2)和安全