汽車安全帶報(bào)警系統(tǒng)研究

引言：安全帶系統(tǒng)是保證乘員的重要裝置，正確佩戴安全帶可在事故發(fā)生時(shí)挽救45%的生命。論文在對(duì)現(xiàn)有安全帶報(bào)警系統(tǒng)分析概括的同時(shí)，對(duì)未來(lái)安全帶發(fā)展以及如何改善乘員安全帶佩戴率也進(jìn)行了探討。

隨著汽車的日益普及，人們對(duì)汽車安全性能的要求也越來(lái)越高。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，安全帶能吸收大量的動(dòng)能，限定乘員的位置，避免身體與車身發(fā)生劇烈碰撞，是保證乘員安全的重要裝置。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，1安全帶的佩戴率已經(jīng)達(dá)到90%，而中國(guó)平均的佩戴率只有21.2%。如今，安全帶系統(tǒng)的技術(shù)已日趨成熟，如何讓安全帶佩戴的更為舒適并且確保安全帶正確佩戴成為安全帶報(bào)警裝置亟需解決的問(wèn)題。安全帶報(bào)警系統(tǒng)智能化將是今后發(fā)展的大方向。該文將對(duì)現(xiàn)有安全帶報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，并對(duì)今后安全帶發(fā)展及其舒適性改善進(jìn)行探討。

一、當(dāng)前熟知的安全帶報(bào)警系統(tǒng)

1）基本構(gòu)造：在目前高級(jí)轎車上普遍使用的是座椅占用式安全帶報(bào)警系統(tǒng)。起分別具有座椅占用傳感器和安全帶鎖定傳感器。當(dāng)座椅被占用時(shí)，座椅占用傳感器中的薄膜開(kāi)關(guān)被觸發(fā)。當(dāng)安全帶帶扣插入帶鎖內(nèi)時(shí)，開(kāi)關(guān)被切換。

2）簡(jiǎn)單工作原理：當(dāng)座椅占用傳感器感受到座椅上有壓力時(shí)，傳感器觸發(fā)，如果此時(shí)安全帶未插入帶扣則報(bào)警。相反，安全帶插入帶扣時(shí)報(bào)警解除。

3）主要缺點(diǎn)：只要安全帶帶鎖內(nèi)有帶扣插入警報(bào)即解除。

4）當(dāng)前安全帶佩戴中的主要問(wèn)題：

①為了貪圖方便以及避免拍照取證，安全帶肩帶未按正確方式佩戴僅系于腋下；

②為了解除警報(bào)，用另外購(gòu)買的帶扣插入帶所內(nèi)或者安全帶從身后拉過(guò)插入帶鎖；

二、安全帶的進(jìn)一步改善

在圖示1-1中的1，2位置分別安裝壓力傳感器，分別測(cè)量安全帶與人體之間的壓力p’，將數(shù)據(jù)p’傳回計(jì)算機(jī)處理，并分別在p’的值上加上一個(gè)Δp得到p，通過(guò)安全帶調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)安全帶長(zhǎng)度以減小人體與安全帶之間的壓力，以此來(lái)改善舒適性。當(dāng)汽車加速度變化較快，變化量較大時(shí)，適當(dāng)加大△p使p值在舒適度范圍內(nèi)。（△p是一個(gè)動(dòng)態(tài)改變量，隨車速n以及汽車加速度a的改變而改變）

在上文已經(jīng)提到，在改善安全帶舒適性時(shí)我們會(huì)測(cè)量安全帶與人體之間的壓力，運(yùn)用這個(gè)壓力，我們也可以經(jīng)過(guò)一系列的推算，測(cè)量出安全帶是否被正確佩戴。例如，當(dāng)安全帶沒(méi)有佩戴時(shí)，此時(shí)的安全帶與人體之間的壓力為0，安全帶沒(méi)從身前跨過(guò)插入插銷，而是從駕駛?cè)藛T背后拉過(guò)，駕駛?cè)藛T后背壓在安全帶上的壓力為p 3。我們假設(shè)在p1

駕駛?cè)藛T坐入車內(nèi)，發(fā)動(dòng)汽車，座椅占用傳感器開(kāi)關(guān)觸發(fā)。當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作時(shí)，供電系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，中央控制器打開(kāi)。中央處理器接收到座位上座椅占用傳感器傳來(lái)的壓力時(shí)，中央控制器分析速度傳感器傳回的數(shù)據(jù)n，一旦n≠0時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，時(shí)間記為t。一旦n開(kāi)始不為0，且此時(shí)壓力p不在p2—p3范圍之間時(shí)，報(bào)警裝置中的紅燈閃爍以提示駕駛者安全帶佩戴不正確。當(dāng) t>30s或者n>5m/s時(shí)，報(bào)警裝置開(kāi)始報(bào)警發(fā)出蜂鳴聲，當(dāng)車速n>10m/s，駕駛?cè)藛T還沒(méi)有正確佩戴安全帶時(shí)，汽車啟動(dòng)安全停車系統(tǒng)，緩慢降低車速直至停車，此時(shí)報(bào)警系統(tǒng)關(guān)閉。 （ 0

三、結(jié)語(yǔ)

汽車安全系統(tǒng)正朝著安全舒適智能化的方向發(fā)展，安全帶在事故發(fā)生時(shí)對(duì)乘車人員的生命起到?jīng)Q定性的保護(hù)作用，安全帶報(bào)警裝置也隨著人們?nèi)找鎸?duì)汽車安全性能要求的提高而不斷發(fā)展。我想安全帶舒適度的提高，強(qiáng)制佩戴性能的增加將會(huì)大大改善國(guó)內(nèi)目前低佩戴率的情況，而確保乘車人員安全舒適也是汽車行業(yè)不斷追求的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]百度搜索詞條“安全帶佩戴率”.

http：//auto.163.com/10/1026/22/6JV2Q4ML00084K7F.html.

[2]汽車安全帶系統(tǒng)的新進(jìn)展，李婭楠，毛秀娟，周細(xì)應(yīng)，喬宇（上海工程技術(shù)大學(xué)材料工程學(xué)院，上海，201620）.

[3] 安全帶報(bào)警設(shè)備，說(shuō)明書，CN 1822971A.

[4] 系好安全帶，乘車安全少傷害，劉方，《駕駛園》2012年08期.

（作者單位：汽車與交通工程學(xué)院）