本發(fā)明涉及一種用于提高行駛安全系數(shù)的汽車安全行駛控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中常見的提高汽車行駛安全性的裝置主要包括：安全氣囊單元（SRS）、制動防抱死單元（ABS）、安全帶及安全帶未系報(bào)警裝置、雙閃燈控制裝置等組成。當(dāng)司乘人員未系安全帶時，主要通過安全帶警示燈亮起以及聲音報(bào)警器報(bào)警來提醒司乘人員系上安全帶，若司乘人員仍然不系安全帶時，現(xiàn)有的汽車安全裝置沒有進(jìn)一步的控制措施，從而仍然存在安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在司乘人員未系安全帶的情況下更為安全有效的汽車安全行駛控制系統(tǒng)，較大幅度地提高汽車駕乘安全系數(shù)。

本發(fā)明的汽車安全行駛控制系統(tǒng)包括：儀表板單元、安全帶扣座、副駕駛座椅壓力傳感器、安全氣囊單元、發(fā)動機(jī)單元、自動變速器控制單元、制動防抱死單元、車身控制單元、電子油門踏板、控制雙閃燈的雙閃燈繼電器；所述的儀表板單元包括安全帶警示燈和聲音報(bào)警器；車身控制單元包括電動車窗電機(jī)；制動防抱死單元包括車速傳感器；

進(jìn)一步的，所述汽車安全行駛控制系統(tǒng)還包括：用于控制行車安全的安全行駛控制器，用于檢測車窗開度的霍爾傳感器；所述的儀表板單元、安全氣囊單元、發(fā)動機(jī)單元、自動變速器控制單元、制動防抱死單元以及車身控制單元均分別通過CAN總線與安全行駛控制器電連接；

所述雙閃燈繼電器和電子油門踏板分別與安全行駛控制器信號電連接；

所述安全帶扣座、副駕駛座椅壓力傳感器以及霍爾傳感器均分別與安全行駛控制器信號電連接。

進(jìn)一步的，所述的汽車安全行駛控制系統(tǒng)的控制方法，主要包括以下步驟：

第一步：汽車啟動后，安全行駛控制器初始化后采集信號：包括安全帶扣座電信號、汽車防抱死單元的車速信號以及副駕駛座椅壓力傳感器信號；

第二步：安全行駛控制器根據(jù)接收的信號判斷駕駛員是否未系安全帶或/和副駕駛員是否未系安全帶，若未系安全帶，則進(jìn)行如下控制動作：

①安全行駛控制器控制儀表板單元使安全帶警示燈點(diǎn)亮；

②若車速超過20KM/h，安全行駛控制器控制儀表板單元使聲音報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警；

③若車速超過30KM/h，安全行駛控制器控制雙閃燈繼電器使雙閃燈點(diǎn)亮、關(guān)閉安全氣囊單元、關(guān)閉所有車窗并記憶原有車窗的開度；

④若車速達(dá)到40KM/h，安全行駛控制器控制制動防抱死單元進(jìn)入應(yīng)急制動準(zhǔn)備；安全行駛控制器屏蔽電子油門踏板的信號并向發(fā)動機(jī)發(fā)出計(jì)算得出新的電子油門踏板信號，電子油門踏板信號暫時失效，安全行駛控制器向自動變速器控制單元發(fā)送使其工作在二檔的信號便于和發(fā)動機(jī)配合來將車速限制并保持在40KM/h；當(dāng)駕駛員松開電子油門踏板后，安全行駛控制器控制發(fā)動機(jī)單元對電子油門踏板的信號恢復(fù)響應(yīng)，同時自動變速器按正常方式升降檔，此時車速低于40KM/h，限速去消；

⑤若汽車行駛過程中，前排司乘人員收到報(bào)警后中途系上安全帶，安全行駛控制器消除步驟①至步驟④控制動作，同時控制車窗恢復(fù)至原有開度；

⑥若汽車行駛過程中，前排司乘人員中途解開安全帶，安全行駛控制器重新執(zhí)行步驟①至步驟④控制動作。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有積極的效果包括：

（1）本發(fā)明的汽車安全行駛控制系統(tǒng)，在汽車前排司乘人員未系安全帶時，安全行駛控制器控制安全帶警示燈點(diǎn)亮，并能根據(jù)車速的快慢執(zhí)行不同的控制動作：當(dāng)車速超過20KM/h時聲音報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警；當(dāng)車速超過30KM/h時雙閃燈點(diǎn)亮以提醒前后車注意、關(guān)閉安全氣囊單元以防事故時二次傷害、關(guān)閉所有車窗以防事故時司乘人員受到意外傷害；當(dāng)車速達(dá)到40KM/h，制動防抱死單元（ABS）進(jìn)入應(yīng)急制動準(zhǔn)備以便緊急剎車時快速制動、發(fā)動機(jī)單元不響應(yīng)油門踏板信號且自動變速器工作于二檔，安全行駛控制器代替油門踏板與自動變速器相配合使車速控制在不超過40KM/h，從而最大限度地提高司乘人員未系安全帶時汽車行駛的安全系數(shù)，促使前排司乘人員只有在有效系入安全帶的情況下才能使汽車正常工作，保證行車安全；

（2）本發(fā)明的汽車安全行駛控制系統(tǒng)，通過設(shè)置霍爾傳感器和安全行駛控制器檢測、記憶原有車窗的開度，當(dāng)前排司乘人員未系安全帶且車速30KM/h以上車窗被強(qiáng)行關(guān)閉后，若司乘人員系上安全帶，則車窗自動恢復(fù)到原有的開度，使用方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的汽車安全行駛控制系統(tǒng)的原理框圖；

圖2為本發(fā)明所述的汽車安全行駛控制系統(tǒng)的控制方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，本實(shí)施例的汽車安全行駛控制系統(tǒng)，主要由安全帶扣座、副駕駛座椅壓力傳感器、安全行駛控制器、儀表板單元、安全氣囊單元（SRS）、發(fā)動機(jī)單元（ECU）、自動變速器控制單元、制動防抱死單元(ABS)、車身控制單元（BCM）、雙閃燈繼電器、電子油門踏板以及霍爾傳感器組成。儀表板單元包括安全帶警示燈和聲音報(bào)警器；車身控制單元包括電動車窗電機(jī)；制動防抱死單元包括車速傳感器，雙閃燈繼電器與雙閃燈電路連接。

所述安全行駛控制器內(nèi)設(shè)有單片機(jī)與相應(yīng)I/O接口，由單片機(jī)處理控制流程，I/O接口負(fù)責(zé)處理與其它控制單元通信。

儀表板單元、安全氣囊單元、發(fā)動機(jī)單元、自動變速器控制單元、制動防抱死單元和車身控制單元均分別通過CAN總線與安全行駛控制器電連接；安全帶扣座、副駕駛座椅壓力傳感器、雙閃燈繼電器、電子油門踏板以及霍爾傳感器均分別與安全行駛控制器信號電連接。

儀表板單元的安全帶警示燈與聲音報(bào)警器裝在儀表板內(nèi)，用于當(dāng)前排乘客未系安全帶時提醒駕駛員及乘客。

安全帶扣座用于檢測前排乘客是否系上安全帶，并將信號傳遞給安全行駛控制器。

副駕駛座椅壓力傳感器用于檢測副駕駛座位上是否有乘客，并將信號傳遞給安全行駛控制器。

雙閃燈繼電器受安全行駛控制器的控制，當(dāng)雙閃燈繼電器閉合后汽車雙閃燈亮，當(dāng)雙閃燈繼電器斷開后雙閃燈滅。

霍爾傳感器安裝于電動車窗電機(jī)的轉(zhuǎn)子端部外側(cè)，用于測量車窗關(guān)閉過程中從起始位置至完全關(guān)上時電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，也即記憶車窗原來的開啟狀態(tài)。

車身控制單元控制電動車窗電機(jī)正反轉(zhuǎn)以開、關(guān)車窗，安全行駛控制器可以向車身控制單元傳送信號，控制車窗關(guān)閉或開啟一定距離。

安全行駛控制器若檢測到前排司乘人員未系安全帶時，安全行駛控制器控制安全氣囊單元關(guān)閉安全氣囊，防止出現(xiàn)事故時，由于前排司乘人員未被安全帶限制在座位上，使彈出的氣囊對前排司乘人員造成二次傷害。

制動防抱死單元采集車輪上的車速傳感器信號，并將其傳送給安全行駛控制器，用于判斷實(shí)時的車速；當(dāng)車速達(dá)到或超過40KM/h，安全行駛控制器發(fā)送信號給制動防抱死單元，使其進(jìn)入應(yīng)急制動準(zhǔn)備，即當(dāng)駕駛員剛踩下制動踏板時，制動防抱死單元就產(chǎn)生最大制動力，使汽車在最短時間內(nèi)停住。

當(dāng)前排司乘人員未系安全帶且車速達(dá)到或超過40KM/h時，安全行駛控制器屏蔽掉電子油門踏板的信號并按照的車速傳感器的信號重新計(jì)算得出新的電子油門踏板信號并將其傳送給發(fā)動機(jī)單元，安全行駛控制器向自動變速器控制單元發(fā)送使其工作在二檔的信號便于和發(fā)動機(jī)配合來將車速限制并保持在40KM/h，此時發(fā)動機(jī)單元接收不到任何電子油門踏板的變化信號，相當(dāng)于電子油門踏板暫時失效，同時自動變形速器不會再升降檔位；只有當(dāng)駕駛員松開電子油門踏板時，安全行駛控制器檢測到踏板已松開，此時安全行駛控制器恢復(fù)電子油門踏板與發(fā)動機(jī)單元之間的正常通信并且解除安全行駛控制器對自動變速器控制單元發(fā)送的要求自動變速器工作在二檔的信號，發(fā)動機(jī)單元檢測到電子油門踏板已松開便使發(fā)動機(jī)進(jìn)行怠速運(yùn)行，同時自動變速器控制單元按正常程序控制自動變速器升降檔位，此時車速下降并低于40KM/h，限速去消。

如圖2所示，本實(shí)施例的汽車安全行駛控制系統(tǒng)的控制方法和工作過程如下述：

第一步：汽車啟動后，安全行駛控制器初始化后采集信號：包括安全帶扣座電信號、汽車防抱死單元的車速信號以及副駕駛座椅壓力傳感器信號；

第二步：安全行駛控制器根據(jù)接收的信號判斷駕駛員是否未系安全帶或/和副駕駛員是否未系安全帶，若未系安全帶，則進(jìn)行如下控制動作：

①安全行駛控制器控制儀表板單元使安全帶警示燈點(diǎn)亮；

②若車速超過20KM/h，安全行駛控制器控制儀表板單元使聲音報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警；

③若車速超過30KM/h，安全行駛控制器控制雙閃燈繼電器使雙閃燈點(diǎn)亮、關(guān)閉安全氣囊、關(guān)閉所有車窗并記憶原有車窗的開度；

安全行駛控制器通過向車身控制單元發(fā)送關(guān)閉車窗信號，車身控制單元控制每個車窗關(guān)閉，霍爾傳感器將每個車窗關(guān)閉過程中電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的圈數(shù)傳輸給安全行駛控制器存儲，也即記憶車窗開度；當(dāng)需要恢復(fù)車窗原有開度時，安全行駛控制器讀取車窗開度記憶控制車窗電機(jī)反轉(zhuǎn)相應(yīng)圈數(shù)將車窗打開到原有開度后再刪除原有車窗開度記憶；

④若車速達(dá)到40KM/h，安全行駛控制器控制制動防抱死單元（ABS）進(jìn)入應(yīng)急制動準(zhǔn)備；安全行駛控制器屏蔽電子油門踏板的信號并向發(fā)動機(jī)發(fā)出計(jì)算得出新的電子油門踏板信號，電子油門踏板信號暫時失效，安全行駛控制器向自動變速器控制單元發(fā)送使其工作在二檔的信號便于和發(fā)動機(jī)配合來將車速限制并保持在40KM/h；當(dāng)駕駛員松開電子油門踏板后，安全行駛控制器控制發(fā)動機(jī)單元對電子油門踏板的信號恢復(fù)響應(yīng)，同時自動變速器按正常方式升降檔，此時車速低于40KM/h，限速去消；

⑤若汽車行駛過程中，前排司乘人員收到報(bào)警后中途系上安全帶，安全行駛控制器消除步驟①至步驟④控制動作，同時控制車窗恢復(fù)至原有開度；

⑥若汽車行駛過程中，前排司乘人員中途解開安全帶，安全行駛控制器重新執(zhí)行步驟①至步驟④控制動作。

綜上所述，本實(shí)施例的汽車安全行駛控制系統(tǒng)，在汽車前排司乘人員未系安全帶時，安全行駛控制器控制安全帶警示燈點(diǎn)亮，并能根據(jù)車速的快慢執(zhí)行不同的控制動作：當(dāng)車速超過20KM/h時聲音報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警；當(dāng)車速超過30KM/h時雙閃燈點(diǎn)亮以提醒前后車注意、關(guān)閉安全氣囊單元以防事故時二次傷害、關(guān)閉所有車窗以防事故時司乘人員受到意外傷害；當(dāng)車速達(dá)到40KM/h，制動防抱死單元（ABS）進(jìn)入應(yīng)急制動準(zhǔn)備以便緊急剎車時快速制動、安全行駛控制器屏蔽油門踏板信號，同時使自動變速器工作于二檔，使車速控制在不超過40KM/h，從而最大限度地提高司乘人員未系安全帶時汽車行駛的安全系數(shù)，促使前排司乘人員只有在有效系緊安全帶的情況下才能使汽車正常工作，保證行車安全；通過設(shè)置霍爾傳感器和安全行駛控制器檢測、記憶原有車窗的開度，當(dāng)前排司乘人員未系安全帶且車速30KM/h以上車窗被強(qiáng)行關(guān)閉后，若司乘人員系上安全帶，則車窗自動恢復(fù)到原有的開度，使用方便。

以上實(shí)施例是對本發(fā)明的具體實(shí)施方式的說明，而非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變換和變化而得到相對應(yīng)的等同的技術(shù)方案，因此所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)該歸入本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。