專利名稱：車輛安全帶系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有可逆的安全帶拉緊器的車輛安全帶系統(tǒng)，安全帶拉緊器可以以一個或多個預(yù)定水平將安全帶拉力施加到安全帶的皮帶上。
背景技術(shù)：
皮帶的可逆的拉緊器不僅用于在事故前盡可能消除皮帶松動以及盡可能防止車上乘客前移，而且還可以實現(xiàn)舒適性能以及在特定行駛狀態(tài)下通過使該皮帶更緊而為車輛乘客提供更高的安全性。為此而使用的安全帶拉緊器可以通過適當?shù)目刂贫鴮崿F(xiàn)該皮帶在身體上相對柔和并且?guī)缀醺杏X不到的佩帶，其中安全帶拉力可以不斷地提高和降低。這樣的控制尤其是在駛過轉(zhuǎn)彎路段時是感興趣的，在轉(zhuǎn)彎路段處，舒適地拉緊該皮帶就在出現(xiàn)橫向加速度時將駕駛者更好地固定在座椅中并且相應(yīng)地提供更好的側(cè)向支撐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種改進的車輛安全帶系統(tǒng)。為此，車輛安全帶系統(tǒng)具有可逆的安全帶拉緊器和用于控制安全帶拉緊器的控制單元以及用于檢測車輛前方的道路變化并識別車輛前方的轉(zhuǎn)彎路段的裝置，安全帶拉緊器可以以多個預(yù)定的水平將安全帶拉力施加到安全帶的皮帶上。安全單元使得在道路變化中在剛駛過的轉(zhuǎn)彎路段后一定距離處又有另一轉(zhuǎn)彎路段的情況下將安全帶拉力保持在提高的水平上。其中，這個力水平高于安全帶拉緊器通常在直線路段的情況下所施加的力水平。 以該方式實現(xiàn)了 拉緊即使在彎道很多的路段中也始終給車輛乘客提供更安全的感覺。由于這種前瞻性的控制，例如可以基本上避免沿著彎道很多的路段安全帶拉力水平的波動，這為車輛乘客提供更安全的感覺。利用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，即使在運動性地駛過轉(zhuǎn)彎路段的情況下也還可以在側(cè)向支撐非常小的車輛座椅中實現(xiàn)車輛乘客的充分固定?？刂茊卧虼丝梢员粯?gòu)造為使得其根據(jù)所確定的道路變化在車輛駛?cè)朕D(zhuǎn)彎路段之前就已經(jīng)促使安全帶拉緊器開始工作以提高安全帶拉力。以該方式，車輛乘客在車輛進入轉(zhuǎn)彎路段之前就已經(jīng)被更牢固地固定在座椅中，并且乘客由于橫向加速度而導(dǎo)致的側(cè)向移動馬上被最小化。相反，傳統(tǒng)的被激活的安全帶系統(tǒng)在車輛中的傳感器確定達到閾值時才被激活。但是在那時車輛已經(jīng)駛?cè)朕D(zhuǎn)彎路段中了。如果由安全帶拉緊器所施加的力始終變化，則對于車輛乘客的舒適性而言是有利的。在這種情況下，安全帶拉力的水平能在最小值和最大值之間任意地設(shè)置?？蛇x地，可以根據(jù)用于檢測道路變化的裝置的數(shù)據(jù)確定剛駛過的轉(zhuǎn)彎路段或進一步的道路變化中下一轉(zhuǎn)彎路段的最大曲率。在知道這個最大曲率(也就是相關(guān)轉(zhuǎn)彎路段的最小半徑)的情況下，可以確定安全帶拉力的最佳值以及相適應(yīng)的安全帶拉力的增長率， 并且在進入到轉(zhuǎn)彎路段之前就已經(jīng)開始安全帶拉力的緩慢上升。
有利地，用于檢測道路變化的裝置具有GPS接收器和正在行駛的路段的地圖數(shù)據(jù) (例如已知導(dǎo)航系統(tǒng)的形式)。代替GPS數(shù)據(jù)或信息，也可以使用另一 GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GlcAales Navigations-Satelliten System)系統(tǒng)的相應(yīng)數(shù)據(jù)，例如伽利略系統(tǒng)。因此可以以簡單的方式實現(xiàn)對道路變化的前瞻性分析。替代地或附加地，用于檢測道路變化的裝置可以具有視頻攝像機和用于根據(jù)視頻數(shù)據(jù)確定車輛前方至少一個道路標線的變化的裝置。替代地或附加地，如果用于檢測道路變化的裝置具有LIDAR (激光雷達)裝置和用于根據(jù)LIDAR數(shù)據(jù)確定車輛前方至少一個道路標線的變化的裝置，提供了用于獲取道路變化的另一可能性。因為道路標線(例如道路路肩或分車帶)的變化通常非常準確地反映道路變化和彎道彎曲，所以可以準確性高地根據(jù)這些數(shù)據(jù)生成道路變化。如果地圖/GPS數(shù)據(jù)或環(huán)境檢測指出臨界性的(kritisch)行駛狀態(tài)即將到來，則附加地可以進行一級或多級措施(駕駛者信息、駕駛者預(yù)警和/或自主干涉車輛行駛形式的措施)。如果當前車輛速度明顯超過即將到來的轉(zhuǎn)彎路段預(yù)計橫向動力地能實現(xiàn)的轉(zhuǎn)彎速度，則可以進行例如警告或干涉。在這種情況下，駕駛者首先通過信息而被指示處于該情形下，在沒有被注意的情況下對駕駛者進行增強的警告，并且如果增強的警告還是沒有被注意，則車輛自主地通過干涉發(fā)動機控制或者在必要的情況下主動地產(chǎn)生制動壓力來進行干涉。當然限于這三種干涉措施中一個或兩個也是可能的，同樣也可以補充以其他的級。此外有利地，將安全帶系統(tǒng)集成到報警和干涉策略中。因為在上述任一情形下都涉及潛在的危險狀態(tài)，所以提前可逆地將安全帶拉緊是有意義的，以便將乘客更好地固定在座椅上。此外，使用安全帶作為駕駛者警告/駕駛者信息的一部分以及作為可選的感知源(不是聲音或視覺的，而是觸覺的)是有利的，因為這個警告只由駕駛者感知，而并不被其他乘客感知。由此避免了對駕駛者的警告可能使其余乘客惱怒。


通過以下結(jié)合附圖對實施例的描述可以獲得本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點。在附圖中圖1示出了具有兩個直接相接的轉(zhuǎn)彎路段的假定道路變化的示意圖；圖2示出了圖1中道路變化的轉(zhuǎn)彎路段的曲率變化圖示；圖3示出了在駛過圖1中所示道路變化的情況下在根據(jù)本發(fā)明的車輛安全帶系統(tǒng)和傳統(tǒng)的車輛安全帶系統(tǒng)中安全帶拉力的變化曲線；圖4示出了具有更多個轉(zhuǎn)彎路段的另一假定道路變化；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的車輛安全帶系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式車輛安全帶系統(tǒng)10 (在圖5中示意性地示出)具有可逆的安全帶拉緊器12，安全帶拉緊器例如是耦接到安全帶自動伸縮器的電動機形式的，安全帶拉緊器可以將安全帶拉力F施加到皮帶14上，皮帶14是(未示出的)車輛的安全帶系統(tǒng)的一部分。安全帶拉緊器12與電子的控制單元16連接，控制單元16可以規(guī)定安全帶拉力F的力水平。控制單元 16又與用于檢測道路變化的裝置18連接，該裝置18提供關(guān)于車輛前方的道路變化的數(shù)據(jù)。在圖1中示出了假定的第一道路變化Sp道路變化S1展示了直接相連的兩個轉(zhuǎn)彎路段，也就是急劇的左轉(zhuǎn)彎之后接著平緩的右轉(zhuǎn)彎。在下文中，第一轉(zhuǎn)彎路段的曲率被看作是正的，第二轉(zhuǎn)彎路段的曲率被看作是負的。第一轉(zhuǎn)彎路段在點C處具有整個道路變化S1的最大曲率半徑。路段S1的曲率變化在圖2中示出。用于檢測道路變化的裝置18預(yù)測性地例如對車輛前方IOm到300m的道路變化 S1的數(shù)據(jù)進行確定，并且將其傳輸?shù)娇刂茊卧?6。為此，裝置18具有GPS，通過GPS能以幾米的精確度確定車輛的當前位置。裝置18還具有地圖材料，由該地圖材料得到道路變化 S1O根據(jù)車輛的位置以及道路變KS1，控制單元16計算曲率的變化，包括具有最大曲率的點(在該情形下是點C)以及位于第一轉(zhuǎn)彎路段開端之前的點A，其中在經(jīng)過該點時應(yīng)開始增大安全帶拉力F。圖3中下面的曲線(“預(yù)測性的”)展示了在該例中由安全帶拉緊器12施加到皮帶14上的安全帶拉力F的變化曲線。在駛過點A時，開始安全帶拉力F的緩慢增大。安全帶拉力F的每個變化持續(xù)并緩慢地進行，使得其不會被車輛乘客感知到并且在任何情況下都被感受為是舒服的。安全帶拉力F在車輛駛?cè)朕D(zhuǎn)彎路段中并且車輛乘客由于離心力而受到側(cè)向加速度之前就已經(jīng)顯著地提高了。安全帶拉力F在到達轉(zhuǎn)彎曲率最強的位置(點C) 之前就已經(jīng)達到了其最高水平。在到達該點之前，安全帶拉力F始終上升，這在這里也與剛駛過的轉(zhuǎn)彎路段的曲率半徑的上升是類似的。以該方式，車輛乘客在轉(zhuǎn)彎路段中受到對橫向加速度力的補償，并且使其側(cè)向移動最小化。其在座椅中的側(cè)向支撐被顯著提高。在經(jīng)過點C之后，安全帶拉力F根據(jù)現(xiàn)在又降低的轉(zhuǎn)彎路段曲率半徑而逐漸降低。因為車輛前方的道路變化是已知的并且因此也已知在剛駛過的轉(zhuǎn)彎路徑后接著另一轉(zhuǎn)彎路徑，所以安全帶拉力F被控制單元16保持在提高的水平，直到經(jīng)過點D，點D在道路變化S1中標記第二轉(zhuǎn)彎路徑的結(jié)束并且在點D后開始直線的道路段。對于傳統(tǒng)的受傳感器控制的舒適性系統(tǒng)(如在圖3中上面的曲線(“傳統(tǒng)的”)中所示的那樣)，安全帶拉力F只有在點B處已經(jīng)超過橫向加速度的一定閾值的情況下才上升。常規(guī)的系統(tǒng)不能對轉(zhuǎn)彎路段的曲率半徑進行響應(yīng)，從而在轉(zhuǎn)彎路徑的整個線路上保持固定預(yù)先設(shè)置的安全帶拉力F。在低于該閾值之后(未標記)，安全帶拉力F的水平還被保持達一預(yù)定時間，以便在駛離轉(zhuǎn)彎路段的情況下還為車輛乘客提供安全的抑制的感覺。在圖4中示出了具有幾個相互連接的急劇轉(zhuǎn)彎路段的假定的第二道路變化&。在該情形下，根據(jù)本發(fā)明，安全帶拉力F在第一轉(zhuǎn)彎路段開始前的點A開始提高，并且只有從點G開始又回復(fù)到用于直線路段線路的正常水平，而不直接危及車輛，點G標記轉(zhuǎn)彎路段的結(jié)束。安全帶拉力F的水平在點A和G之間的路段線路中可以根據(jù)剛駛過的轉(zhuǎn)彎路徑的最大曲率而變化，但是也可以選擇不變的適配于該路段中所有轉(zhuǎn)彎路段的最高曲率的水平， 以便避免可能干擾車輛乘客的安全帶拉力F的波動。作為對于所使用的具有地圖材料的GPS和導(dǎo)航系統(tǒng)的補充或替代，用于檢測道路變化的裝置18也可以具有視頻攝像機或LIDAR(光檢測與測距系統(tǒng)light detection and ranging system)系統(tǒng)。在該情形下，視頻攝像機或LIDAR采集例如在道路邊沿處的道路標線或者分車帶或者還有道路邊沿處的路標?？刂茊卧鶕?jù)這些數(shù)據(jù)計算車輛前方的道路變化。然后如針對GPS系統(tǒng)所述的那樣進行安全帶拉緊器12的控制。
所述系統(tǒng)當然可以與基于當前行駛狀態(tài)參量(如橫向加速度或偏轉(zhuǎn)比率)對安全帶拉緊器12的控制相結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種車輛安全帶系統(tǒng)，具有可逆的安全帶拉緊器(12)，所述安全帶拉緊器能以一個或多個預(yù)定的水平將安全帶拉力(F)施加到安全帶的皮帶(14)上，控制單元(16)，用于控制所述安全帶拉緊器(12)，和用于檢測車輛前方的道路變化(SpS1)并識別車輛前方的轉(zhuǎn)彎路段的裝置(18)，其中在道路變化中在剛駛過的轉(zhuǎn)彎路段后一定距離處又有另一轉(zhuǎn)彎路段的情況下，所述控制單元(16)使安全帶拉力(F)保持在提高后的水平上。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛安全帶系統(tǒng)，其特征在于，控制單元(16)根據(jù)所確定的道路變化(SnS1)在車輛駛?cè)朕D(zhuǎn)彎路段中之前已經(jīng)促使安全帶拉緊器(12)開始工作以提高安全帶拉力(F)。
3.如前述權(quán)利要求之一所述的車輛安全帶系統(tǒng)，其特征在于，由安全帶拉緊器(12)施加的安全帶拉力(F)始終變化。
4.如前述權(quán)利要求之一所述的車輛安全帶系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)用于檢測道路變化的所述裝置(18)的數(shù)據(jù)確定轉(zhuǎn)彎路段的最大曲率。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的車輛安全帶系統(tǒng)，其特征在于，利用車輛的當前行駛速度調(diào)整來自用于檢測道路變化的所述裝置(18)的數(shù)據(jù)，并且基于此為要通過的轉(zhuǎn)彎路段計算車輛能達到的橫向加速度。
6.如權(quán)利要求5所述的車輛安全帶系統(tǒng)，其特征在于，控制單元使得在所計算的車輛能達到的橫向加速度超過預(yù)定值的情況下提高安全帶拉力(F)。
7.如權(quán)利要求6所述的車輛安全帶系統(tǒng)，其特征在于，安全帶拉力的提高在強度逐漸提高的至少兩個前后相繼的步驟中進行。
8.如前述權(quán)利要求之一所述的車輛安全帶系統(tǒng)，其特征在于，用于檢測道路變化的所述裝置(18)具有用于GNSS數(shù)據(jù)(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))的接收器和正在行駛的路段的地圖數(shù)據(jù)。
9.如前述權(quán)利要求之一所述的車輛安全帶系統(tǒng)，其特征在于，用于檢測道路變化的所述裝置(18)具有視頻攝像機和用于根據(jù)視頻數(shù)據(jù)確定車輛前方至少一個道路標線的變化的單元。
10.如前述權(quán)利要求之一所述的車輛安全帶系統(tǒng)，其特征在于，用于檢測道路變化的所述裝置(18)具有LIDAR裝置和用于根據(jù)LIDAR數(shù)據(jù)確定車輛前方至少一個道路標線的變化的單元。
全文摘要
車輛安全帶系統(tǒng)具有可逆的安全帶拉緊器(12)、控制安全帶拉緊器(12)的控制單元(16)和優(yōu)選為導(dǎo)航系統(tǒng)形式的檢測車輛前方道路變化(S1，S1)并識別車輛前方轉(zhuǎn)彎路段的裝置(18)，安全帶拉緊器能以多個預(yù)定水平將安全帶拉力(F)施加到安全帶的皮帶(14)上。在道路變化中在剛駛過的轉(zhuǎn)彎路段后一定距離處又有另一轉(zhuǎn)彎路段的情況下，控制單元(16)使安全帶拉力(F)保持在提高后的水平上。
文檔編號B60R22/40GK102470815SQ201080032048
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者M·馬格斯 申請人:Trw汽車股份有限公司