[发明专利]用于安全带控制的系统和方法

说明书

本申请是申请日为2007年2月2日、申请号为200780008709.4、发明名称为“用于安全带控制的系统和方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开内容的主题总地来说涉及车辆安全系统。更具体地说，本公开内容涉及具有由马达驱动并受电子控制单元控制的安全带收缩器（retractor）的安全约束系统。

背景技术

车辆通常包含自动安全约束设备，该设备在车辆碰撞期间启动以便减少乘坐者所受的伤害。在碰撞期间，车辆的乘坐者的安全依赖于乘坐者是否使用了安全约束系统，如果使用了的话，也依赖于是否适当地调整了该系统。自动安全约束设备的例子包括气囊、安全带预紧装置以及可展开的膝垫。更有效的安全约束系统基于所检测的座位上的乘客的特性，例如座位上的乘客的大小，控制气囊的展开力以及安全带的预紧。例如，当成年人坐在汽车座位上时，以正常方式展开气囊；然而，如果小孩坐在该座位上时，不应当展开气囊或应当用较小的展开力展开气囊。各种类型的传感器位于车辆中或车辆周围的位置，以便检测汽车内或汽车外的位置特性。将来自传感器的信息发送到控制安全约束设备的功能的一个或多个控制单元。

约束系统，例如电动安全带（motorized seat belt,MSB）收缩器(retractor)已经成为现代车辆的标准装备。MSB收缩器广泛地用来保护乘客免受在车辆碰撞期间产生的冲击。在汽车碰撞前，MSB驱动安全带来保护乘客。可以因为存在即将发生碰撞（紧急情形）的指示而展开MSB，例如基于车辆的紧急制动或转向，或者预测碰撞或潜在翻车的高概率的外部传感器系统。也可以因为与舒适相关的原因，以较低的展开力等级展开MSB。因此，MSB的马达控制可以具有两种基本模式，舒适模式和安全模式。

MSB收缩器包括马达，典型地为电动马达，用来在紧急的情况下收回安全带，或当乘客进入或走出汽车时辅助抽出或收回安全带。马达的操作可以受微处理器生成的信号控制。需要控制系统算法和相关的逻辑来定义设计MSB控制单元来实现的不同安全和舒适模式。这种算法应当从各种传感器，诸如带扣状态传感器、座位轨道位置传感器、卷轴（spool）运动传感器等等，接收多种信息源，并且应当利用这些信息来提高车辆乘坐者的舒适等级和安全等级。

发明内容

本发明的示例性实施例提供一种系统和方法，用于在电动安全带（MSB）控制系统算法中利用卷轴运动信息来实现更好的舒适和安全等级。例如，MSB控制系统算法控制多种模式，包括无磨擦模式、收藏（stowage）模式、松驰减少模式和不当位置(out of position,OOP)告警模式、中拉回（pull-back）模式和高拉回模式的执行。高拉回模式可以包括在乘坐者的手处于安全带和躯干之间引起安全带连续移动并且无法锁定收缩器的情况下，多次尝试拉回乘坐者。在每一拉回阶段后可以跟随一个保持阶段，最后为松开阶段。松开阶段的特征在于可校正的斜升和斜降时段，包括分离（de-clutch）时段以便舒适地松开乘坐者，同时最小化马达所需的功率。

另外，MSB控制系统算法包括降低维持控制系统的响应所需的功率量的低功率模式功能性。在其他车辆模块睡眠后，MSB控制系统算法启动低功率模式。低功率模式的目的是提供在车辆空闲一段时间后收藏（stow）该安全带的能力。需要收回安全带以防止柔软的安全带挡住进入或走出车辆的乘坐者。当乘坐者保持扣住一段时间（在此期间，车辆控制系统进入全睡眠模式），并且乘坐者随后解扣安全带时，也需要低功率模式。使用低功率模式，MSB控制系统具有唤醒和帮助乘坐者收藏安全带的能力。

MSB控制系统算法还控制基于表示安全带的扣住或解扣的带扣切换状态而定义的安全带监视功能。安全带监视包括基于由卷轴传感器提供的分辨率将卷轴旋转转换成计数。处理卷轴传感器数据以便确定MSB控制系统是否应当启动松驰减少、乘坐者告警、收藏辅助、拉回，等等。这种判定是基于安全带监视区和安全带的收回/抽出运动而确定的。

在阅读下述附图、详细描述和所附权利要求后，本发明的其他原理特征和优点对本领域的技术人员来说将是显而易见的。

附图说明

在下文中，将参考附图，描述示例性实施例，其中，相同的附图标记表示相同的元件。在图中所示的物体可以不按相同的比例绘制。

图1描述根据示例性实施例的第一安全约束系统的侧视图。

图2描述根据示例性实施例的第二安全约束系统的正视图。

图3是示例说明根据示例性实施例的电动安全带（MSB）控制系统的功能部件的框图。