一種自動(dòng)適應(yīng)車內(nèi)乘員類型的約束系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明創(chuàng)造屬于車輛安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種能夠自動(dòng)適應(yīng)車內(nèi)不同乘員類型的乘員約束系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]乘用車輛在道路交通過(guò)程中發(fā)生可能危害乘員安全的碰撞時(shí)，其車內(nèi)安全氣囊將會(huì)自動(dòng)打開(kāi)、安全帶將會(huì)自動(dòng)預(yù)緊和限力，通過(guò)氣囊和安全帶這些乘員約束系統(tǒng)的合理響應(yīng)保護(hù)內(nèi)部乘員免受劇烈沖擊和碰撞。車輛在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)氣囊大小、展開(kāi)時(shí)間、充氣速度、安全帶預(yù)緊時(shí)間、預(yù)緊力、最大限制力等參數(shù)進(jìn)行了合理匹配，以保證車輛在發(fā)生道路交通事故時(shí)，能夠最大限度的保護(hù)乘員安全。
[0003]目前乘用車輛在設(shè)計(jì)中僅針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)乘員進(jìn)行了安全氣囊、安全帶等約束系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和匹配，在事故突發(fā)時(shí)，乘員約束系統(tǒng)并不能針對(duì)內(nèi)部乘員的不同身高、體重、體型等因素進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)車內(nèi)乘員如果與標(biāo)準(zhǔn)乘員差異較大時(shí)，導(dǎo)致乘員約束系統(tǒng)不能較好保護(hù)乘員，甚至?xí)又爻藛T的傷害情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明創(chuàng)造要解決的問(wèn)題是提供一種自動(dòng)適應(yīng)車內(nèi)乘員類型的約束系統(tǒng)，以保證在實(shí)際交通事故中根據(jù)乘員身高、體重以及其他方面的差異調(diào)節(jié)氣囊充氣量，最大限度的保證內(nèi)部乘員安全。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術(shù)方案是:一種自動(dòng)適應(yīng)車內(nèi)乘員類型的約束系統(tǒng)，包括正面氣囊、腿部氣囊、側(cè)面氣囊、側(cè)面氣簾和安全帶，所述正面氣囊、腿部氣囊、側(cè)面氣囊、側(cè)面氣簾和安全帶設(shè)置在車輛常規(guī)位置，還包括前方碰撞檢測(cè)傳感器、側(cè)方碰撞檢測(cè)傳感器、車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像采集系統(tǒng)、車輛狀態(tài)及車速接口、座椅前部傳感器、座椅后部傳感器和控制單元；
[0006]所述車輛狀態(tài)及車速接口內(nèi)部包括車輛行駛狀態(tài)傳感器和車輛行駛速度傳感器;
[0007]所述前方碰撞檢測(cè)傳感器置于車體頭部，所述側(cè)方碰撞檢測(cè)傳感器置于車體側(cè)壁，所述車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像采集系統(tǒng)置于車廂內(nèi)前端上部且與駕駛員相對(duì)的位置，所述車輛狀態(tài)及車速接口固定在駕駛控制面板上，所述座椅前部傳感器和座椅后部傳感器分別固定在座椅的前部和后部，所述控制單元設(shè)置在車廂內(nèi)部；
[0008]所述控制單元的輸入端分別與前方碰撞檢測(cè)傳感器、側(cè)方碰撞檢測(cè)傳感器、車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像采集系統(tǒng)、座椅前部傳感器、座椅后部傳感器、車輛狀態(tài)及車速接口內(nèi)的車輛行駛狀態(tài)傳感器和車輛行駛速度傳感器相連接，所述控制單元的輸出端分別與正面氣囊、腿部氣囊、側(cè)面氣囊、側(cè)面氣簾的啟動(dòng)控制裝置以及安全帶預(yù)緊控制裝置相連接。
[0009]本發(fā)明創(chuàng)造具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本發(fā)明創(chuàng)造能夠調(diào)節(jié)安全帶和安全氣囊等約束系統(tǒng)在最佳時(shí)刻進(jìn)行預(yù)緊和充氣，并且根據(jù)乘員類型對(duì)安全帶預(yù)緊量、限力閾值、氣囊充氣量和充氣快慢等進(jìn)行合理控制，使乘員約束系統(tǒng)對(duì)各類型乘員都能提供最大限度的緩沖和保護(hù)功效，該控制策略的使用有益于降低道路交通事故中人員傷亡比例和乘員傷害程度。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明創(chuàng)造內(nèi)部配置示意圖；
[0011]圖2是本發(fā)明創(chuàng)造原理示意圖；
[0012]圖3是本發(fā)明創(chuàng)造控制策略邏輯框圖；
[0013]圖中:1_前方碰撞檢測(cè)傳感器，2-側(cè)方碰撞檢測(cè)傳感器，3-車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像采集系統(tǒng)，4-車輛狀態(tài)及車速接口 5-座椅前部傳感器，6-座椅后部傳感器，7-控制單元，8-正面氣囊，9-腿部氣囊，10-側(cè)面氣囊，11-側(cè)面氣簾，12-安全帶。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的具體實(shí)施例做詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]如圖1所示，一種自動(dòng)適應(yīng)車內(nèi)乘員類型的約束系統(tǒng)，包括正面氣囊8、腿部氣囊9、側(cè)面氣囊10、側(cè)面氣簾11和安全帶12，所述正面氣囊8、腿部氣囊9、側(cè)面氣囊10、側(cè)面氣簾11和安全帶12設(shè)置在車輛常規(guī)位置，還包括前方碰撞檢測(cè)傳感器1、側(cè)方碰撞檢測(cè)傳感器2、車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像采集系統(tǒng)3、車輛狀態(tài)及車速接口 4、座椅前部傳感器5、座椅后部傳感器6和控制單元7 ；
[0016]所述車輛狀態(tài)及車速接口 4內(nèi)部設(shè)有車輛行駛狀態(tài)傳感器和車輛行駛速度傳感器;
[0017]所述前方碰撞檢測(cè)傳感器I置于車體頭部，所述側(cè)方碰撞檢測(cè)傳感器2置于車體側(cè)壁，所述車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像采集系統(tǒng)3置于車廂內(nèi)前端上部且與駕駛員相對(duì)的位置，以能夠檢測(cè)到車內(nèi)實(shí)時(shí)情況及駕駛員基本資料的位置為準(zhǔn)，所述車輛狀態(tài)及車速接口 4固定在駕駛控制面板上，所述座椅前部傳感器5和座椅后部傳感器6分別固定在座椅的前部和后部，所述控制單元7設(shè)置在車廂內(nèi)部；
[0018]所述控制單元7的輸入端分別與前方碰撞檢測(cè)傳感器1、側(cè)方碰撞檢測(cè)傳感器2、車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像采集系統(tǒng)3、座椅前部傳感器5、座椅后部傳感器5、車輛狀態(tài)及車速接口 4內(nèi)的車輛行駛狀態(tài)傳感器和車輛行駛速度傳感器相連接，所述控制單元7的輸出端分別與正面氣囊8、腿部氣囊9、側(cè)面氣囊10、側(cè)面氣簾11的啟動(dòng)控制裝置以及安全帶12預(yù)緊控制裝置相連接。
[0019]如圖2所示，本發(fā)明創(chuàng)造的設(shè)計(jì)原理為:通過(guò)座椅前部傳感器5和座椅后部傳感器6實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)乘員體重和乘員乘坐位置；通過(guò)車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像采集系統(tǒng)3收集數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括乘員頭部和胸部距氣囊的位置間距、乘員側(cè)方肩部距車門(mén)的位置間距等，將數(shù)據(jù)傳輸至控制單元內(nèi)的判斷器內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；通過(guò)車輛行駛狀態(tài)傳感器和車輛行駛速度傳感器以及前方碰撞檢測(cè)傳感器I和側(cè)方碰撞檢測(cè)傳感器2實(shí)時(shí)檢測(cè)車輛狀態(tài)；根據(jù)上述裝置所獲得的信息通過(guò)數(shù)據(jù)分析計(jì)算得出乘員身體各部位與各氣囊間的間距，通過(guò)對(duì)采集得到的乘員姿態(tài)信息和車輛是否發(fā)生碰撞等信息確定氣囊和安全帶的起爆時(shí)刻和限力等級(jí)，以達(dá)到乘員約束系統(tǒng)對(duì)各類乘員都能得到最大限度的緩沖和保護(hù)功效。
[0020]如圖3所示，所述座椅前部傳感器5和座椅后部傳感器6測(cè)量座椅上乘員的質(zhì)量M和臀部距座椅滑軌最前端距離BL ;所述車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像采集系統(tǒng)3實(shí)時(shí)測(cè)量乘員胸部與氣囊間距CL、頭部與氣囊間距HL、上半身高度UL和肩部距側(cè)面B柱間距SL ;所述車輛行駛狀態(tài)傳感器測(cè)量車輛是否處于工作狀態(tài)，如果是則輸出信號(hào)1，不是則輸出信號(hào)O ;所述前方碰撞檢測(cè)傳感器I檢測(cè)車輛前方是否發(fā)生碰撞，如果有則輸出FT = 1，如果沒(méi)有則輸出FT=O ;所述側(cè)方碰撞檢測(cè)傳感器2檢測(cè)車輛側(cè)方是否發(fā)生碰撞，如果有則輸出ST = 1，如果沒(méi)有則輸出ST = O ;
[0021]通過(guò)測(cè)量乘員體重M和上半身高度UL推算乘員大腿長(zhǎng)度，根據(jù)乘員大腿長(zhǎng)度、臀部距座椅滑軌最前端距離BL和座椅儀表板間距可以計(jì)算得出乘員膝部距儀表板相對(duì)間距KL ；
[0022]通過(guò)測(cè)得乘員體重M和上半身高度UL根據(jù)中國(guó)人體征特點(diǎn)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)表推算乘員體型，根據(jù)車輛行駛速度V和乘員體型，通過(guò)查詢新車安全標(biāo)定設(shè)定表得出發(fā)生交通事故時(shí)對(duì)該乘員保護(hù)最有利的氣囊起爆時(shí)間點(diǎn)，及這時(shí)胸部距安全氣囊間距CLX、頭部距安全氣囊間距HLX、膝部距膝部氣囊間距KLX和肩部距側(cè)方B柱間距SLX，并將這四個(gè)參數(shù)輸入控制單元內(nèi)對(duì)應(yīng)的判斷器；
[0023]通過(guò)車輛行駛速度是否大于約束系統(tǒng)啟動(dòng)底線值VO的判斷信號(hào)和前方碰撞檢測(cè)傳感器I是否測(cè)得碰撞信號(hào)給出氣囊和安全帶是否允許起爆的信號(hào)，并且車輛只要處于工作狀態(tài)，該氣囊和安全帶允許起爆的信號(hào)一旦給出將被一直保持；
[0024]如果上述實(shí)時(shí)測(cè)得KL 一旦小于KLX，且座椅測(cè)得乘員體重M>0，且正碰已經(jīng)發(fā)生，氣囊允許起爆信號(hào)已經(jīng)給出，該腿部氣囊9將被起爆；
[0025]如果上述實(shí)時(shí)一旦測(cè)得CL小于CLX或者HL小于HLX，且座椅測(cè)得乘員體重M>0，且正碰已經(jīng)發(fā)生，氣囊允許起爆信號(hào)已經(jīng)給出，該正面氣囊8將被起爆；
[0026]通過(guò)測(cè)得乘員體重M和上半身高度UL推算乘員體型大小，根據(jù)車輛行駛速度V和乘員體型大小查表得出發(fā)生交通事故時(shí)對(duì)該成員保護(hù)最有利的安全帶限力值，且一旦發(fā)生前方碰撞安全帶允許起爆信號(hào)已經(jīng)給出，且座椅測(cè)得乘員體重M>0，則該安全帶限力將被設(shè)定為查表所得最佳限力值；
[0027]—旦車輛發(fā)生前方碰撞，安全帶允許起爆信號(hào)被給出，且座椅測(cè)得乘員體重M>0，則該安全帶預(yù)緊裝藥將被起爆；
[0028]通過(guò)側(cè)方碰撞檢測(cè)傳感器2檢測(cè)是否發(fā)生側(cè)面碰撞，一旦車輛發(fā)生側(cè)方碰撞，且座椅測(cè)得乘員體重M>0，側(cè)面氣囊10允許起爆信號(hào)將被給出，該信號(hào)一旦給出后只要座椅上還有乘員即M>0，則該信號(hào)一直被保持；如果上述實(shí)時(shí)測(cè)得SL小于SLX，且側(cè)面氣囊10允許起爆信號(hào)已經(jīng)給出，該對(duì)應(yīng)的側(cè)面氣囊10將被起爆。
[0029]以上設(shè)計(jì)根據(jù)乘員類型對(duì)安全帶預(yù)緊量、限力閾值、氣囊充氣量和充氣快慢等進(jìn)行合理控制，達(dá)到乘員約束系統(tǒng)對(duì)各類型乘員都能提供最大限度的緩沖和保護(hù)功效的設(shè)計(jì)目的。
[0030]以上對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明創(chuàng)造申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明創(chuàng)造的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)適應(yīng)車內(nèi)乘員類型的約束系統(tǒng)，包括正面氣囊、腿部氣囊、側(cè)面氣囊、側(cè)面氣簾和安全帶，所述正面氣囊、腿部氣囊、側(cè)面氣囊、側(cè)面氣簾和安全帶設(shè)置在車輛常規(guī)位置，其特征在于:還包括前方碰撞檢測(cè)傳感器、側(cè)方碰撞檢測(cè)傳感器、車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像采集系統(tǒng)、車輛狀態(tài)及車速接口、座椅前部傳感器、座椅后部傳感器和控制單元； 所述車輛狀態(tài)及車速接口內(nèi)部包括車輛行駛狀態(tài)傳感器和車輛行駛速度傳感器；所述前方碰撞檢測(cè)傳感器置于車體頭部，所述側(cè)方碰撞檢測(cè)傳感器置于車體側(cè)壁，所述車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像采集系統(tǒng)置于車廂內(nèi)前端上部且與駕駛員相對(duì)的位置，所述車輛狀態(tài)及車速接口固定在駕駛控制面板上，所述座椅前部傳感器和座椅后部傳感器分別固定在座椅的前部和后部，所述控制單元設(shè)置在車廂內(nèi)部； 所述控制單元的輸入端分別與前方碰撞檢測(cè)傳感器、側(cè)方碰撞檢測(cè)傳感器、車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像采集系統(tǒng)、座椅前部傳感器、座椅后部傳感器、車輛狀態(tài)及車速接口內(nèi)的車輛行駛狀態(tài)傳感器和車輛行駛速度傳感器相連接，所述控制單元的輸出端分別與正面氣囊、腿部氣囊、側(cè)面氣囊、側(cè)面氣簾的啟動(dòng)控制裝置以及安全帶預(yù)緊控制裝置相連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型創(chuàng)造提供一種自動(dòng)適應(yīng)車內(nèi)乘員類型的約束系統(tǒng)，包括各部位氣囊、安全帶、前方碰撞檢測(cè)傳感器、側(cè)方碰撞檢測(cè)傳感器、車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像采集系統(tǒng)、車輛狀態(tài)及車速接口、座椅前部傳感器、座椅后部傳感器和控制單元；所述控制單元的輸入端分別與各傳感器、車內(nèi)實(shí)時(shí)圖像采集系統(tǒng)相連接，所述控制單元的輸出端分別與各部位氣囊的啟動(dòng)控制裝置以及安全帶預(yù)緊控制裝置相連接。本實(shí)用新型創(chuàng)造的優(yōu)點(diǎn)是：根據(jù)乘員類型對(duì)安全帶預(yù)緊量、限力閾值、氣囊充氣量和充氣快慢等進(jìn)行合理控制，使乘員約束系統(tǒng)對(duì)各類型乘員都能提供最大限度的緩沖和保護(hù)功效。
【IPC分類】B60R21-0136, B60R21-20
【公開(kāi)號(hào)】CN204309734
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420701752
【發(fā)明人】曾必強(qiáng), 謝書(shū)港, 李紅運(yùn), 韓菲菲
【申請(qǐng)人】中國(guó)汽車技術(shù)研究中心
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年11月21日