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儿童安全系统扣件使用情况和扣件张力感测逻辑

摘要

一种用于确定儿童安全系统何时存在于车辆的乘客座椅中并被约束的系统和方法,包括以下至少一种:a)两个下扣件,每个下扣件包括下扣件传感器;或者b)上扣件,该上扣件包括上扣件传感器;占用传感器;座椅安全带带扣传感器;与至少一种传感器通信的微处理器控制系统。该微处理器控制系统包括可执行代码用于:临时确定是否在乘客座椅中检测到儿童安全系统;确定是否有以下至少一种情况:a)扣带连接至每个下扣件,以及b)拴带连接至上扣件;确定座椅安全带是否扣好;以及验证乘客座椅中是否存在儿童安全系统。可执行代码还可以包括检测扣带和拴带张力。

著录项

  • 公开/公告号CN114516313A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2022-05-20

    原文格式PDF

  • 申请/专利号CN202110348587.5

  • 发明设计人 S·D·托马斯;S·L·约翰逊;

    申请日2021-03-31

  • 分类号B60R22/48;B60N2/28;B60R22/34;B60R21/01;

  • 代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司;

  • 代理人郑勇

  • 地址 美国密歇根州

  • 入库时间 2023-06-19 15:24:30

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-05-20

    公开

    发明专利申请公布

说明书

技术领域

本公开涉及用于检测下扣件和上扣件使用情况的感测逻辑,包括一种用于检测下扣件和上扣件使用情况和施加给下扣件和上扣件的张力的系统和方法。

背景技术

车辆中已经结合了许多安全机构,以便在发生车辆碰撞的时候防止或减少伤害。例如,座椅安全带协助对乘客进行约束。与座椅安全带相结合的安全气囊可以对乘员进行缓冲和约束。儿童约束系统(child restraint system,CRS)和座椅安全带定位增高座椅将儿童定位在乘客座椅上,并且可以与座椅安全带、下扣件和上扣件或其组合相结合使用。此外,如果检测到乘员但未满足某些参数(比如,未扣好座椅安全带),各种警告指示器可能会警告乘员。

然而,已经发现,一些安全系统可能是多余的或者使用不当。例如,如果有儿童安全系统(child safety system,CSS)的乘客座椅中存在前部安全气囊,则安全气囊展开时产生的力对于固定在儿童约束系统中的儿童或者对于低于某个体型大小和体重的儿童来说可能会过高。已经开发出了手动和自动停用与儿童可能会坐的特定乘客座椅相关联的选定安全气囊的系统。例如,重量感测系统可以用于通过感测和测量特定座椅中乘员的重量,自动停用安全气囊。如果重量小于阈值,则停用与该座椅相关联的一个或多个选定安全气囊。然而,在某些情况下,儿童与儿童约束系统的结合可能会导致重量测量值高于停用与该座椅相关联的安全气囊的阈值。在这种情况下,如果没有手动停用,那么即使座椅上有儿童,选定的安全气囊也可能会展开。

此外,一些制造商和国家规定,CRS应当仅与一种类型的约束装置(座椅安全带或LATCH(Lower Anchor and Tether for Children,儿童用下扣件和拴带)系统)附接。其他一些国家和其他一些制造商接受同时使用这两种类型的约束装置。

因此,尽管目前的座椅安全带系统实现了其预期目的,但是仍然有开发新的且改进的系统和方法的空间,用于感测下扣件和上扣件使用情况和施加给与车辆中的乘客座椅相关联的扣件的张力。此外,新的且改进的系统和方法应当在必要时(比如,当儿童约束系统或座椅安全带定位增高座椅没有正确地固定至乘客座椅时)向车辆乘客发出警报或者采取适当的乘坐动作。

发明内容

根据本公开的几个方面,一种用于确定儿童安全系统何时存在于车辆的乘客座椅中的系统包括以下至少一种扣件:a)两个下扣件,每个下扣件包括用于感测存在连接至每个下扣件的扣带的下扣件传感器;以及b)上扣件,该上扣件包括用于感测存在连接至上扣件的拴带的上扣件传感器。该系统还包括占用传感器,用于临时感测存在于乘客座椅中的儿童安全系统。该系统还包括座椅安全带带扣传感器,用于当锁扣板连接至座椅安全带时感测座椅安全带带扣中存在锁扣板。该系统还包括微处理器控制系统,该微处理器控制系统与下扣件传感器、上扣件传感器、占用传感器和座椅安全带带扣传感器中的至少一个进行通信,其中微处理器控制系统包括可执行代码用于:临时确定是否在乘客座椅中检测到儿童安全系统;确定是否有以下至少一种情况:a)扣带连接至每个下扣件,以及b)拴带连接至上扣件;确定座椅安全带是否扣好;以及验证乘客座椅中是否存在儿童安全系统。

在进一步的方面,微处理器控制系统还包括可执行代码用于确定是否对以下至少一种扣件施加了正确的张力:a)下扣件和b)上扣件。

在另外的方面,该系统包括座椅安全带放卷传感器,用于感测座椅安全带放卷长度并与微处理器控制系统进行通信,并且其中微处理器控制系统还包括可执行代码用于:将座椅安全带放卷长度与第一座椅安全带放卷长度阈值进行比较。

在进一步的方面,微处理器控制系统还包括可执行代码用于:当a)座椅安全带未扣好、b)在乘客座椅中临时检测到儿童安全系统以及c)扣带未连接至至少一个下扣件时,发出消息和乘坐动作中的至少一个。

在进一步的方面,微处理器控制系统还包括可执行代码用于:当a)座椅安全带未扣好、b)在乘客座椅中临时检测到儿童安全系统、c)拴带连接到上扣件以及d)扣带未连接至至少一个下扣件时,发出消息和乘坐动作中的至少一个。

在进一步的方面,微处理器控制系统还包括可执行代码用于:当a)座椅安全带未扣好、b)在乘客座椅中临时检测到儿童安全系统、c)扣带连接至下扣件以及d)拴带未连接至上扣件时,发出消息和乘坐动作中的至少一个。

在进一步的方面,微处理器控制系统还包括可执行代码用于:当a)座椅安全带已扣好、b)在乘客座椅中临时检测到儿童安全系统以及c)拴带未连接至上扣件时,发出消息和乘坐动作中的至少一个。

在进一步的方面,微处理器控制系统还包括可执行代码用于:当a)座椅安全带已扣好、b)在乘客座椅中临时检测到儿童安全系统、c)扣带连接至下扣件以及d)拴带连接到上扣件时,发出消息和乘坐动作中的至少一个。

在进一步的方面,微处理器控制系统还包括可执行代码用于:确定是否禁用与乘客座椅相关联的约束装置,其中该约束装置包括与乘客座椅相关联的安全气囊,并且微处理器控制系统包括可执行代码用于:当在乘客座椅中验证到儿童安全系统时,禁止至少一个安全气囊展开。

根据本公开的几个方面,一种用于检测儿童安全系统何时存在于车辆的乘客座椅中的方法包括:感测以下至少一种情况:a)是否存在连接至与乘客座椅相关联的两个下扣件中的至少一个的扣带;以及b)是否存在连接至上扣件的拴带。该方法还包括:确定以下至少一种情况:a)扣带是否连接至两个下扣件中的至少一个;以及b)拴带是否连接至上扣件。该方法还包括:临时感测乘客座椅中是否存在儿童安全系统。该方法还包括:临时确定儿童安全系统是否在乘客座椅中。该方法还包括:感测座椅安全带带扣中是否存在锁扣板,其中锁扣板连接至座椅安全带。

在进一步的方面,该方法包括:确定是否对以下至少一种扣件施加了正确的张力:a)下扣件;以及b)上扣件。

在进一步的方面,当发生以下至少一种情况时,确定存在正确的张力:a)测定张力高于预定张力阈值;b)测定张力在给定的预定阈值范围内;以及c)如果下扣件传感器上的负荷特性指示存在刚性扣带,则在两个下扣件传感器上测定的张力在预定的短持续时间窗口内施加。

在进一步的方面,该方法包括:感测座椅安全带放卷长度并将座椅安全带放卷长度与第一座椅安全带放卷长度阈值进行比较。

在进一步的方面,该方法包括:当a)座椅安全带未扣好、b)在乘客座椅中临时检测到儿童安全系统以及c)扣带未连接至至少一个下扣件时,发出消息和乘坐动作中的至少一个。

在进一步的方面,该方法包括:当a)座椅安全带未扣好、b)在乘客座椅中临时检测到儿童安全系统、c)拴带连接到上扣件以及d)扣带未连接至至少一个下扣件时,发出消息和乘坐动作中的至少一个。

在进一步的方面,该方法包括:当a)座椅安全带未扣好、b)在乘客座椅中临时检测到儿童安全系统、c)扣带连接至下扣件以及d)拴带未连接至上扣件时,发出消息和乘坐动作中的至少一个。

在进一步的方面,该方法包括:当座椅安全带已扣好、在乘客座椅中临时检测到儿童安全系统以及拴带未连接至上扣件时,发出消息和乘坐动作中的至少一个。

在进一步的方面,该方法包括:当a)座椅安全带已扣好、b)在乘客座椅中临时检测到儿童安全系统、c)扣带同时连接至两个下扣件以及d)拴带连接到上扣件时,发出消息、乘坐动作和无动作中的至少一个。

在进一步的方面,该方法包括:当在乘客座椅中验证到儿童安全系统时,禁止至少一个安全气囊展开。

在进一步的方面,该方法包括:确定座椅安全带已扣好;首先确定乘客座椅中是否有东西;并且在一段时间之后,再次确定乘客座椅中是否有东西。

附图说明

本文所述的附图仅用于说明目的,而非为了以任何方式限制本公开的范围。

图1A是根据示例性实施方案的位于乘客座椅中的儿童约束座椅的示意图;

图1B示出了根据示例性实施方案的儿童约束座椅;

图2示出了根据示例性实施方案的车辆内部;

图3是根据示例性实施方案的与乘客座椅相关联的各种约束系统的示意图;

图4是根据示例性实施方案的确定是否附接了儿童约束座椅的过程的流程图;

图5是根据示例性实施方案的确定是否附接了儿童约束座椅的方法的流程图;

图6是根据示例性实施方案的确定儿童约束座椅是否被附接且被适当地拉紧的方法的流程图;

图7是根据示例性实施方案的确定儿童约束座椅是否被附接且被适当地拉紧的方法的流程图;以及

图8是根据示例性实施方案的确定儿童约束座椅中是否有乘员的方法的流程图。

具体实施方式

以下描述本质上仅是示例性的,而非为于限制本公开、应用或使用。本公开涉及下扣件和上扣件使用情况,以及可选地,张力检测感测逻辑,其包括一种用于检测下扣件和上扣件使用情况和施加给扣件的张力的系统和方法。在多个方面,该系统和方法包括与乘客座椅相关联的多个传感器(包括属于LATCH系统的传感器和属于乘客座椅安全约束系统的传感器)。儿童用下扣件和拴带系统在不同的地区有不同的名称:在美国通常称为儿童用下扣件和拴带(LATCH),在加拿大通常称为LUAS(Lower Universal Anchorage System,下部通用锚固系统)或CANFIX,而在世界其他地方通常称为依据国际标准化组织标准ISO13216的Isofix。就本文件而言,本文采用儿童用下扣件和拴带统称各种锚固系统。

参考图1A和图1B,根据本公开的几个方面,示出了一种儿童安全系统10和LATCH系统11。例如,儿童安全系统10包括儿童约束座椅或座椅安全带定位增高座椅,其中该儿童约束座椅包括安全带。使用时,儿童安全系统10(也称为LATCH系统11)经由与给定的乘客座椅12相关联的扣件16、18固定至机动车辆中的乘客座椅12。在朝前的位置,儿童安全系统10安置在乘客座椅12的座椅底座13和座椅靠背15上。LATCH系统11包括位于乘客座椅12的座椅底座13和座椅靠背15之间的两个下扣件16(仅示出了一个)以及位于乘客座椅12后面的上扣件18。设置了一个或多个扣带20,以将儿童安全系统10耦接至下扣件16。如图所示,扣带20连接至儿童安全系统10的每一侧22。在替代方面,单根扣带20可以穿过位置如图1A所示的或位于不同位置的、在儿童安全系统10中设置的扣带路线布置路径24。请注意,本文中的术语“扣带”可以指可拉紧的柔性材料。在替代方面,如图1B所示,扣带在本文中也指从儿童安全系统10的底座17延伸的刚性臂20a、20b,在一些方面,这些刚性臂可以被拉紧。所示的儿童安全系统10还包括拴带26。拴带26将儿童安全系统10的上部连接至上扣件18,该上扣件将儿童安全系统10的顶部耦接至乘客座椅12的顶部或附近的车辆结构。在朝后的位置(未示出),下扣件16用于将儿童安全系统10固定到乘客座椅12中。拴带26和上扣件18也可以用在朝后的位置。在替代方面,儿童安全系统10可以仅利用与乘客座椅相关联的座椅安全带42(参考图2)或者与LATCH系统11的一条或多条扣带20、拴带26或者一条或多条扣带20和拴带26两者相结合而固定至乘客座椅12。

在一些方面,车辆侧下扣件16和上扣件18是刚性的,并且不能移动或改变形状。在替代方面,上扣件18可以是柔性的,或者拴带26通向上扣件18的路径可以引导拴带26绕过车辆座椅靠背15的一部分,该部分可以是部分柔性的。在进一步的方面,下扣件16与上扣件18一起使用;然而,当利用座椅安全带42安装儿童安全系统时,如果可以的话,可能只需要将顶部拴带26连接至上扣件18。在进一步的方面,柔性下扣带20和拴带26可以被拉紧,并且张力水平由传感器28、29感测。同样地,具有刚性下扣带20的儿童安全系统10位于儿童安全系统10的底座17后部的滑动组件上。当刚性下扣带20的滑动组件延伸以将儿童安全系统10附接至下扣件16时,用户将儿童安全系统10推入座椅靠背15中,直到刚性下扣带20的滑动组件缩回并锁定,从而减少了所有前/后移动。扣带20的使用将消除儿童安全系统10的大部分跨轿厢移动,并将产生一些可在车辆下扣件16上评估的张力。

下扣件传感器28与每个下扣件16相关联,而上扣件传感器29与上扣件18相关联。当扣带20连接至下扣件16a、16b时,每个下扣件传感器28向微处理器控制系统(microprocessor control system,MCS)30发送控制信号,指示每个扣带20a、20b已经连接至相应的下扣件16a、16b。如果没有东西附接至下扣件16a、16b,每个下扣件传感器28可以向微处理器控制系统30发送不同的控制信号,指示没有东西连接至相应的下扣件16a、16b。如果还进行了张力感测,则每个下扣件传感器28向MCS 30发送控制信号,指示扣带20已经被拉紧到预定力水平以上。类似地,当拴带26连接至上扣件18时,上扣件传感器29向微处理器控制系统30发送控制信号,指示拴带26已经连接至上扣件18。上扣件传感器29还可以向MCS 30发送不同的控制信号,指示没有东西连接至上扣件18。如果还进行了张力感测,则上扣件传感器29向MCS 30发送控制信号,指示拴带26已经被拉紧到预定力水平以上。微处理器控制系统30包括控制算法,该控制算法接收来自扣件传感器28、29的控制信号,并确定扣带20、拴带26或扣带20和拴带26两者是否连接至下扣件16和上扣件18,并可选地在预定力水平以上拉紧至下扣件16和上扣件18。在一些方面,微处理器控制系统30包括一个或多个处理器和存储模块,用于存储和实现控制算法。

尽管示出了婴儿或可转换的儿童安全系统10,但是根据儿童的年龄、体重和身高中的至少一项,儿童安全系统10可以替代地是具有底座、高靠背增高座椅、无靠背增高座椅或其变体的婴儿专用座椅。因此,应当认识到的是,根据儿童安全系统10的配置和用户偏好,可以利用以下至少一项将儿童安全系统10固定至乘客座椅12:两个下扣件16、上扣件18和座椅安全带42(参考图2)。还有其他类型的儿童安全系统10,包括:可转换儿童约束座椅,其包含可以朝前和朝后的整体五点式吊带;仅朝后的儿童约束座椅,其包含具有或不具有底座的整体吊带;组合座椅,其是可以过渡到增高座椅的朝前五点式吊带儿童约束座椅;单个增高座椅(具有高靠背座面或没有靠背座面);或者一体式儿童约束装置,其为两个以上儿童发育阶段提供配置(比如,婴儿阶段增高座椅)。对于增高座椅选项,车辆座椅安全带42用于约束儿童,并且通常也约束增高座椅。当儿童就座并系上车辆座椅安全带42时,一些增高座椅设计可以利用LATCH将增高座椅保持在适当位置。并非所有提供了LATCH的增高座椅都要求在儿童坐在增高座椅上时使用LATCH,然而,当儿童不在时,使用LATCH允许增高座椅保持与车辆下扣件16连接。还有横向儿童床约束装置,儿童通常横跨车辆座椅躺在上面,并且儿童在横向儿童床内使用五点式吊带系统。这些儿童床儿童安全系统可以通过座椅安全带42(有时也可以利用LATCH附接方法)附接至车辆。

图2示出了根据本公开的几个方面的下扣件16a、16b和上扣件18在车辆内部32相对于乘客座椅12a、12b、12c、12d、12e的定位。乘客座椅12a、12b、12c、12d、12e包括驾驶员座椅12a、前排乘客座椅12b以及三个后排乘客座椅12c、12d、12e。在所示出的方面,一组下扣件16a、16b与乘客座椅12b、12c、12d、12e相关联。下扣件16a、16b连接至形成车架一部分的横向构件36(比如,横梁36a)或者集成到乘客座椅12b中的横杆36b。此外,上扣件18与每个后排乘客座椅12c、12d、12e相关联,并且位于后行李箱38内。上扣件18也可以与前排乘客座椅12b相关联,并安置在乘客座椅12的后表面34(参考图1)内或者集成到车顶或地板中。类似地,如果后排乘客座椅12c、12d、12e是船长座椅或者后行李箱38不存在,则上扣件18可以安置在乘客座椅12c、12d、12e的靠背34处,集成到车顶或地板(未示出)中。对于拴带路线重布置系统(比如,用于扣件装置的空间有限的卡车),扣件装置将位于与所安装的儿童安全系统10相邻的座椅的座椅靠背上。对于全自动驾驶车辆,无论车辆座椅朝向哪个方向或座椅位于哪一排/哪个位置,类似的扣件装置都可以用于所有的乘坐位置。

如上所述且如图3所示,每个乘客座椅12包括安全约束系统40,该安全约束系统构成根据本公开的几个方面的用于检测下扣件16和上扣件18使用情况的系统和方法的一部分。安全约束系统40的一个方面包括座椅安全带42、座椅安全带卷收器44(在某些方面可以是自动锁定卷收器(automatic locking retractor,ALR))、导向环46、锁扣板48和带扣50。安全约束系统40还包括多个传感器,包括一个或多个占用传感器52(位于远离座椅的位置)、53(位于座椅或座椅到地板附件内的任何位置)、座椅安全带带扣传感器54、座椅安全带放卷传感器56和自动锁定卷收器传感器58(如果座椅安全带卷收器44包括自动锁定卷收器)。

座椅安全带卷收器44固定至邻近乘客座椅12的机动车辆的结构构件。例如,座椅安全带卷收器44固定至B柱60的基部或横向构件36。座椅安全带卷收器44包括框架62,该框架可旋转地支撑卷收器卷轴66,以便在座椅安全带卷收器44中自由旋转。替代地,座椅安全带卷收器可以连接至乘客座椅12。

螺旋弹簧(未示出)在弹簧的一端可操作地附接至座椅安全带卷收器44,并在弹簧的另一端附接至卷收器卷轴66,以使座椅安全带42缩回到座椅安全带卷收器44中。当不使用安全约束系统40时,座椅安全带42至少部分地缠绕在卷收器卷轴66上,以将座椅安全带42存储在安全带卷收器44中。当使用安全约束系统40时,座椅安全带42从卷收器卷轴66放卷,并由车辆乘员从座椅安全带卷收器44中拉出。

座椅安全带放卷传感器56与卷收器卷轴66进行通信。座椅安全带放卷传感器56配置为感测卷收器卷轴66的旋转,并且包括例如电位计或旋转传感器。微处理器控制系统30接收来自座椅安全带放卷传感器56的卷收器卷轴旋转信号,并配置为根据座椅安全带卷收器44的卷收器卷轴66的旋转,确定座椅安全带放卷的长度(即,座椅安全带放卷长度)。座椅安全带放卷传感器56还可以用于检测自动锁定卷收器中自动锁定机构的接合或脱离。在一些方面,微处理器控制系统将座椅安全带放卷长度与至少第一座椅安全带放卷长度阈值进行比较,该第一座椅安全带放卷长度阈值可以是例如由座椅安全带放卷传感器56测量的先前存储的座椅安全带放卷长度,或微处理器控制系统中存储的值。

导向环46通常朝向机动车辆的B柱60的顶部固定在机动车辆上。替代地,其也可以连接至乘客座椅12。车辆上的引导环安装结构和引导环46之间设有可选的调节按钮72和调节狭槽(未示出),该引导环容纳并可滑动地接合座椅安全带42。该狭槽使导向环46能够在轨道(未示出)中上下调节,以改进座椅安全带路线布置几何形状。座椅安全带42通常从座椅安全带卷收器44向上并沿着B柱60延伸,并穿过或沿着路线穿过导向环46,其中座椅安全带42向下指向乘客座椅12的底部,并在终端74处固定至机动车辆或乘客座椅12的结构构件(比如,横向构件36(未示出)或B柱60)。在一些方面,导向环46包括导向环位置传感器47,如果导向环可以旋转或平移到不同的位置,则该导向环位置传感器测量导向环46相对于B柱60或乘客座椅12的位置。在一些方面,例如,在座椅安全带42位于中央乘客座椅12d中情况下,可以省略掉导向环46。

锁扣板48具有狭槽76,座椅安全带42穿过该狭槽以可滑动地接合锁扣板48。锁扣板48位于座椅安全带42上,通常处于导向环46和座椅安全带42的终端74之间。带扣50构造成可释放地扣住锁扣板48。通常,锁扣板48插入到带扣50中的带扣狭槽78中。在锁扣板48完全插入带扣狭槽78后,锁扣板48被锁定在带扣50中。按下带扣50上的按钮(未示出)可从带扣50释放锁扣板48。

座椅安全带带扣传感器54设置在座椅安全带带扣50中。座椅安全带带扣传感器54配置为感测锁扣板48的存在。座椅安全带带扣传感器54向微处理器控制系统30发送控制信号。微处理器控制系统30包括控制算法,该控制算法接收来自座椅安全带带扣传感器54的控制信号,并确定锁扣板48是否在座椅安全带带扣50内。也就是说,确定座椅安全带42是否扣好。

设置一个或多个占用传感器52、53,以感测乘员的存在或临时感测儿童安全系统10或乘客座椅12中的其他物体。占用传感器52、53还可以用于感测座椅安全带路线布置和可能的运动,以将儿童安全系统10附接至LATCH或LATCH附件本身。占用传感器52定位在乘客座椅12附近,并通过图像捕获或通过测量由发射器(例如,经由一个或多个相机、RADAR、超声波传感器、红外传感器等)发射的反射电磁能量的变化以评估占用者的存在。占用传感器53设置在乘客座椅12中,并通过不同的方式(比如,一个或多个压力垫、重量垫、负荷传感器、电阻垫和生物识别传感器)以评估乘员的存在。每个占用传感器52、53向微处理器控制系统(MCS)30发送控制信号。在检测不同物体时,占用传感器52、53可以具有一个或多个检测阈值(比如,重量、总体形状、位置等)以区分乘员和物体、检测乘员或物体的大小,以及检测乘员或物体相对于乘客座椅12的座椅底座13的表面的位置,以检测座椅安全带42的路线布置或者检测LATCH附接。

此外,座椅位置传感器80确定乘客座椅12相对于车辆中固定点(比如,横向构件36、B柱60或车辆中的另一个参考点)的位置。座椅位置传感器80向微处理器控制系统(MCS)30发送控制信号,该控制信号指示乘客座椅12相对于车辆中固定点的位置,包括1)高度、2)座椅靠背角度、3)座椅底座角度和4)前后位置中的至少一项的改变。

再次参考图1A,安全约束系统40还包括一个或多个与乘客座椅12相关联的安全气囊90。安全气囊90通常位于如图1A所示的仪表板92中、如图2所示的乘客座椅之间(参见乘客座椅12d和12e之间)、如图3所示的机动车辆的B柱60中、车顶(未示出)、车门(未示出)中或车辆座椅的外侧或后侧(未示出)中。安全气囊90连接至微处理器控制系统(MCS)30。当微处理器控制系统(MCS)30确定已经发生碰撞时,比如当车辆以等于以给定速度(比如,超过每小时25公里的速度)撞击物体的力减速时,微处理器控制系统(MCS)30展开安全气囊90,如虚线所示。微处理器控制系统(MCS)30设定是否在事故中展开与给定的乘客座椅12相关联的安全气囊90。在一些方面,微处理器控制系统(MCS)30向特定的一个或多个安全气囊90发送信号,以关闭或打开与给定的乘客座椅12相关联的这些安全气囊90。

本公开包括多种算法和方法以确定乘客座椅12中存在儿童安全系统10,以及用于由微处理器控制系统30处理、来自下扣件传感器28、上扣件传感器29、座椅安全带带扣传感器54、占用传感器52、53、座椅安全带放卷传感器56等的控制信号。多个算法存储在微处理器控制系统(MCS)30的存储模块中,并且MCS执行计算机代码,即:定义多个算法和方法的可执行代码。多个算法和方法利用由下扣件传感器28、上扣件传感器29、座椅安全带带扣传感器54、占用传感器52、53和座椅安全带放卷传感器56中的至少一个提供的控制信号,确定乘客座椅12中是否存在儿童安全系统10,并确定是否应向车辆乘员发出消息、是否应该采取乘坐动作,或者是否应当同时向车辆乘员发出消息并采取乘坐动作(比如在碰撞中,打开或关闭与乘客座椅12相关联的一个或多个选定安全气囊90,或者禁止乘坐)。下文描述了多种算法和方法。

现在参考图4,示出了说明用于检测乘客座椅12中存在儿童安全系统10的方法100的流程图。因此,应当认识到的是,方法100可以针对包括LATCH系统11的或者儿童安全系统10可以扣入其中的每个乘客座椅12运行。该方法始于框102,其发生在例如车辆启动、占用传感器52、53检测到乘员发生变化、车门打开或关闭、锁扣板48扣入带扣50,或者座椅安全带放卷传感器56检测到座椅安全带42放卷发生变化时。在框104,确定座椅安全带42是否被扣上。该确定过程基于座椅安全带带扣传感器54发送的信号。在确定了座椅安全带42已经扣好的情况下,该方法沿着线A到达图5中的框130。

如果在框104确定座椅安全带42没有扣好,则在步框108临时确定乘客座椅12中是否存在儿童安全系统10。也就是说,确定乘客座椅12中是否存在儿童安全系统10或类似儿童安全系统10的东西或其他物体。在一些方面,该确定基于从以下一种或多种传感器接收的信号:占用传感器52、占用传感器53、来自座椅安全带放卷传感器56的放卷长度以及其组合,这些信号指示在乘客座椅12中存在乘员或物体。如果临时确定乘客座椅12中不存在儿童安全系统10,则在框110处可以采取几个动作,包括在座椅中寻找其他东西、发出消息或者采取乘坐动作。例如,在框110处,可以基于来自占用传感器52或占用传感器53的信号,确定乘客座椅12中是否不存在任何东西、存在物体(可以进行不同的大小分类)或存在乘员(可以进行不同的体型和姿势分类)中的至少一个。如果认为存在乘员,则基于从座椅安全带放卷传感器56或如相机这样的远程传感器(比如,可以是用于占用传感器52的技术)接收到的信号,确定座椅安全带放卷是否已发生变化。在进一步的方面,向乘员发出消息、采取乘坐动作,或者同时向乘员发出消息并采取乘坐动作。例如,该消息可以包括:未受约束的物体或人在乘客座椅12中;并且例如,乘坐动作可以包括:不允许继续乘坐在安全位置或终止在安全位置乘坐,直到物体被移除或人被适当约束。本文将进一步讨论其他的消息和乘坐动作。

如果在框108处临时确定存在儿童安全系统10,则在框112处确定是否存在连接至上扣件18的拴带26,并基于从上扣件传感器29接收到的信号,确定拴带26是否连接至上扣件18。在一些方面,如果拴带26没有连接到上扣件18,则在框114处,向乘员发出消息、采取乘坐动作,或者同时向乘员发出消息并采取乘坐动作。例如,示例性的消息包括拴带26未连接到上扣件18的视觉指示和叮当声、录制的语音消息或其他可听见的响声中的至少一种。例如,乘坐动作的实例包括:在拴带26已经连接到上扣件18或者乘员已经确认并排除了错误之前,不允许继续乘坐在安全位置或终止在安全位置乘坐。替代地,在框114处,没有消息且没有乘坐动作可以采取,因为不是所有的儿童安全系统10都具有拴带26。

不管拴带26是否连接到上扣件18,该过程在框116继续进行,然后根据下扣件传感器28的输出确定是否存在连接至下扣件16的扣带20,并基于从下扣件传感器28接收到的信号确定扣带20是否附接至下扣件16。如果在框116处确定扣带20未附接至下扣件16或者只有一个下扣件16与乘客座椅12相关联,则在框118处向乘员发出消息、采取乘坐动作,或者同时向乘员发出消息并采取乘坐动作。例如,如果下扣件16上没有附件,则消息可以指示扣带20未连接至下扣件16,并且乘坐动作可以包括:在扣带20均已连接至下扣件16、座椅安全带42已经扣在儿童安全系统10上,或者在允许的情况下乘员已经确认扣带20未连接至下扣件16并排除了错误之前,不允许继续乘坐在安全位置或终止在安全位置乘坐。此外,在可选方面,在框118处,如果确定扣带20仅连接至与给定的乘客座椅12相关联的一个下扣件16,并且扣带附接至与另一个乘客座椅12相关联的下扣件16,则向乘员发出消息、采取乘坐动作,或者同时向乘员发出消息并采取乘坐动作。该消息可以包括以下至少一种:向乘客指示一条或多条扣带20未连接至乘坐位置的两个指定扣件16以及发出叮当声(或其他可听见的响声/录制的语音消息);并且乘坐动作可以包括:在扣带20连接至正确的下扣件16,或者在允许的情况下乘员已经确认扣带20未连接至下扣件16并排除了错误之前,禁止入座在安全位置或者终止当前在安全位置乘坐。

如果在框116处确定扣带20都附接在两个下扣件16上,则在框120处确定儿童安全系统10固定在乘客座椅12上,将系统输出和设置保存在微处理器控制系统30中,并且禁用与乘客座椅12相关联的、可能会对儿童安全系统10中的儿童造成伤害的一个或多个选定安全气囊90。

应当认识到的是,在替代方面,可以改变框112和框116中的操作顺序,其中首先确定扣带20是否连接至下扣件16,然后再确定拴带26是否连接至上扣件18。还应当认识到的是,在一些情况下,与某个乘客座椅12相关联的下扣件可以包括来自相邻乘坐位置的至少一个扣件(比如,可能用于中间乘坐位置,其中来自相邻外侧乘坐位置的内侧扣件用于该中间乘坐位置)。

再次参考框104,如果确定与乘客座椅12相关联的座椅安全带42被扣好,则该过程沿图5的线A继续进行,并且在框130处临时确定乘客座椅12中是否存在儿童安全系统10或类似儿童安全系统10的东西。此外,例如,该确定过程可以基于以下信号中的一个或多个:从座椅安全带放卷传感器56接收到的信号、从占用传感器52接收到的信号、从占用传感器53接收到的信号以及其组合,这些信号指示在乘客座椅12中存在乘客或物体(比如,儿童安全系统10)。如果临时确定不存在儿童安全系统10,则在框132处可以采取几个动作,包括在座椅中寻找其他东西、发出消息或者采取乘坐动作。例如,在框132处,可以基于来自占用传感器52或占用传感器53的信号,确定乘客座椅12中是否不存在任何东西、存在物体(可以进行不同的大小分类)或存在乘员(可以进行不同的体型和姿势分类)中的至少一个。如果认为存在乘员,则基于从座椅安全带放卷传感器56、占用传感器52、占用传感器53或者这些传感器的某种组合接收到的信号,确定座椅安全带42的路线布置是否适当。在一些方面,向乘员发出消息、采取乘坐动作,或者同时向乘员发出消息并采取乘坐动作。该消息可以包括以下至少一种:可视化指示乘客座椅12中存在错误布置座椅安全带42的人;以及可听见的声音(比如,叮当声或录制的语音消息)。例如,乘坐动作可以包括:在人被适当约束之前,不允许继续乘坐在安全位置或终止在安全位置乘坐。

如果在框130处临时确定存在儿童安全系统10或类似儿童安全系统10的东西,可选地,在框134处确定在乘客座椅12中之前是否存在儿童安全系统10。该确定是相对于算法和方法100上次运行的时间进行的。如果确定乘客座椅12中儿童安全系统10的存在与否发生变化,则在框136处,微处理器控制系统30可选地向乘员发出消息、采取乘坐动作或者同时发出消息并采取乘坐动作。然后,该方法从框136进行至框138。类似地,如果在框134处确定乘客座椅12中儿童安全系统10的存在没有发生变化,则该方法还进行至框138,其中通过上扣件传感器29的输出确定是否存在连接至上扣件18的拴带26,并且在框138处确定拴带26是否连接至上扣件18。如果拴带26没有连接至上扣件18,则在框140处,微处理器控制系统30向乘员发出消息、采取乘坐动作直到上扣件18被附接或者同时向乘员发出消息并采取乘坐动作。该消息包括以下至少一种:向一名或多名车辆乘员指示拴带26未连接至上扣件18,即使在乘客座椅12中存在类似儿童安全系统10的东西;以及可听见的声音(比如,叮当声或者语音消息)。乘坐动作的实例包括:在乘员将拴带26连接至上扣件18,或者乘员确认拴带26未连接至上扣件18并消除了错误之前,禁止入座在安全位置或者终止当前在安全位置乘坐。替代地,在框140处,没有消息且没有乘坐动作可以采取,因为不是所有的儿童安全系统10都具有拴带26。

不管拴带26是否附接到上扣件18,方法100接着进行至框142,其中通过下扣件传感器28的输出来确定是否存在连接至下扣件16的扣带20,并且确定扣带20是否都附接至与给定乘客座椅12相关联的两个下扣件16。如果扣带20未都连接至两个下扣件16,则在框144处,微处理器控制系统30什么也不做、向乘员发出消息、采取乘坐动作直到下扣件16被附接,或者同时向乘员发出消息并采取乘坐动作。该消息包括以下至少一种:向一名或多名车辆乘员指示两条下扣带20未都连接至下扣件16,即使在乘客座椅12中存在类似儿童安全系统10的东西;以及可听见的响声(比如,叮当声或者语音消息)。乘坐动作的实例包括:在乘员将下扣带20都连接至两个下扣件16,或者乘员确认扣带20未连接至下扣件16并消除了错误之前,禁止入座在安全位置或者终止当前在安全位置乘坐。

如果车辆所在的国家或儿童安全系统10因为安全带42用于约束儿童安全系统而不要求下扣带20附接至下扣件16,则在框144处不发出消息,并且可以允许乘坐。

如果确定扣带20都附接到两个下扣件16,则在框146处执行以下至少一项:由于过度使用座椅安全带42和下扣件,乘坐被禁止;向乘员发出正在使用的安全带和下扣件过度使用的消息;以及对于不允许将儿童安全系统10同时附接至下扣件16和座椅安全带42的国家或儿童安全系统10的设计,采取乘坐动作,直到解决、确认或解除一条或多条扣带20的附接。对于允许同时附接的国家或儿童安全系统10的设计,在框146处不发出消息。

在框146处,还将系统输出和设置保存在微处理器控制系统30中。在框146处,禁用与乘客座椅12相关联的选定安全气囊90。

可选地,如果在框142处确定扣带20仅连接至与给定乘客座椅12相关联的其中一个下扣件16,则该方法继续进行至框144,并且采用消息和乘坐动作中的至少一种。消息的实例可以包括以下至少一种:向乘员指示扣带20连接至少于两个指定的用于乘坐位置的扣件以及叮当声(或其他可听见的响声);并且乘坐动作可以包括:在一条或多条扣带20连接至正确的下扣件16,或者附接的扣带因儿童安全系统10或一些国家不允许同时附接下扣件16和座椅安全带42而断开之前,禁止入座在安全位置或者终止当前在安全位置乘坐。

应当认识到的是,在替代方面,可以改变框138和框142中的操作顺序,其中首先确定扣带20是否连接至下扣件,然后再确定拴带26是否连接至上扣件18。

在扣件传感器28、29检测张力的一些方面,考虑到张力,可对图4和图5中描述的方法200进行修改。例如,参考图6和图7,描述了一种方法200,当验证乘客座椅12中是否存在儿童安全系统10时,该方法考虑了下扣件16和上扣件18的柔性。该方法始于框202,其发生在例如车辆启动、占用传感器53、52检测到乘员发生变化、车门打开或者座椅安全带放卷传感器56检测到座椅安全带放卷发生变化时。在框204处,确定座椅安全带42是否扣好。该确定基于座椅安全带带扣传感器54发送的信号。在确定座椅安全带42已经扣好的情况下,该方法沿着线B继续前进至图7,从框230开始。

如果在框204处确定座椅安全带42没有扣好,则在框208处临时确定乘客座椅12中是否存在儿童安全系统10。在一些方面,该确定基于从以下一种或多种传感器接收的信号:占用传感器52、占用传感器53以及其组合,这些信号指示在乘客座椅12中存在乘员、儿童安全系统10或者物体。如果临时确定乘客座椅12中不存在儿童安全系统10,则在框210处可以采取几个动作,包括在乘客座椅12中寻找其他东西、发出消息或者采取乘坐动作。例如,在框210处,可以基于来自占用传感器52或占用传感器53的信号,确定乘客座椅12中是否不存在任何东西、存在物体(可以进行不同的大小分类)或存在乘员(可以进行不同的体型和姿势分类)中的至少一个。如果认为存在乘员,则基于从座椅安全带放卷传感器56或如相机这样的远程传感器(比如,可以是用于占用传感器52的技术)接收到的信号,确定座椅安全带放卷是否已发生变化。在进一步的方面,向乘员发出消息、采取乘坐动作,或者同时向乘员发出消息并采取乘坐动作。例如,该消息可以包括:未受约束的物体或人在乘客座椅12中;并且例如,乘坐动作可以包括:不允许继续乘坐在安全位置或终止在安全位置乘坐,直到物体被移除或人被适当约束。本文将进一步讨论其他的消息和乘坐动作。

如果在框208处临时确定存在儿童安全系统10,则在框212处,基于从上扣件传感器29接收到的信号确定拴带26是否连接至上扣件18。在一些方面,如果拴带26没有连接到上扣件18,则在框214处,向乘员发出消息、采取乘坐动作,或者同时向乘员发出消息并采取乘坐动作。示例性消息包括以下至少一种:指示拴带26未连接至上扣件18以及叮当声或者其他可听见的响声(比如,语音消息)。例如,乘坐动作的实例包括:在拴带26已经连接到上扣件18或者乘员已经确认并排除了错误之前,不允许继续乘坐在安全位置或终止在安全位置乘坐。替代地,在框214处,没有消息且没有乘坐动作可以采取,因为不是所有的儿童安全系统10都具有拴带26。

如果拴带26连接到上扣件18,则在框216处确定上扣件18是否可以被拉紧。该确定可以通过识别来自内部传感器(比如,占用传感器52、53)的儿童安全系统10的类型、来自附接至扣件18的拴带26的上扣件传感器29的LATCH附接特征信号模式,或者来自乘坐预约应用程序的输入或来自车辆用户存储在微处理器控制系统30中的其他输入实现。请注意,与可以被拉紧的柔性拴带26相比较,不能被拉紧的刚性拴带26在上扣件18上施加的力或负荷特性明显不同。例如,与柔性拴带相比较,具有刚性拴带的儿童安全系统10上的微小运动会在扣件16上施加不同的负荷模式。负荷模式可以由上扣件传感器29监测。如果确定拴带26可以被拉紧,则在框218处检查施加给上扣件18的张力,并将其与预定张力阈值或预定张力阈值范围进行比较,以确定张力是否正确。张力阈值或张力阈值范围可以是硬编码到算法中的力水平,或者是与从上扣件传感器29确定的测定张力相比较的可校准量值。在一些方面,在框218处确定张力是否正确,同时确定拴带26连接到上扣件18。也就是说,从上扣件传感器29接收到的信号不仅指示拴带26连接至扣件18,还指示拴带26施加在扣件18上的张力大小。替代地,可以在确定拴带26连接至上扣件18之后确定是否施加张力。如果在框218处张力不正确(低于预定阈值或在预定张力阈值范围之外),则在框219处向乘员发出消息、采取乘坐动作,或者同时发出消息并采取乘坐动作,直到张力被校正或者警告被乘坐者解除。该消息可以包括以下至少一种或多种:向乘员指示需要调整上扣件18上的张力以及叮当声或其他可听见的响声(比如,语音消息);并且乘坐动作可以包括:在拴带26施加给上扣件18的张力被适当调整之前,禁止入座或终止当前的乘坐。

不管在框212处拴带26是否连接至上扣件18、在框218处上扣件18是否为被拉紧的构造,或者在框218处上扣件18上的张力是否正确(高于预定阈值或在预定张力阈值范围内),然后在框220处基于从下扣件传感器28接收到的信号,确定扣带20是否附接到下扣件16。如果在框220处确定扣带20未都连接至两个下扣件16,则在框222处向乘员发出消息、采取乘坐动作,或者同时向乘员发出消息并采取乘坐动作。该消息可以包括以下至少一种:向乘员指示扣带20未附接至至少一个下扣件16、座椅安全带42还未用于约束儿童安全系统10,和/或叮当声或其他可听见的响声(比如,语音消息);并且乘坐动作可以包括:在扣带20连接至下扣件16、CRS被座椅安全带42约束或者在允许的情况下乘员确认并解除警告之前,禁止入座或终止当前的乘坐。

如果在框220处确定扣带20附接至至少一个下扣件16,则在框224处确定扣带20是否可以被拉紧。该确定可以通过识别来自内部传感器(比如,占用传感器52、53)的儿童安全系统10的类型、来自附接至下扣件16的扣带20的LATCH附接特征信号模式,或者来自乘坐预约应用程序的输入或来自车辆用户存储在微处理器控制系统30中的其他输入实现。请注意,与能够被张紧的柔性蜷曲扣带20相比较,不能被显著张紧的刚性扣带20在下扣件16上施加的力和负荷特性将不同,因为与能够被张紧的柔性带相比较,具有刚性扣带的儿童安全系统10上的微小运动将在下扣件16上产生不同的负荷模式。此外,儿童安全系统10上的两个下扣带20将几乎同时与刚性扣带20一同附接,并且在两个下扣件16上根据时间施加相似的负荷模式。负荷模式可以由下扣件传感器28监测。如果在框224处确定下扣带20可以被拉紧,则在框226处确定下扣件16上的张力是否正确(比如,在预定张力范围内具有高于预定张力阈值的测定张力,或者如果下扣件传感器28上的负荷特性指示存在刚性扣带,则在两个下扣件传感器28上的测定张力在预定短持续时间窗口内施加)。预定张力阈值或范围可以是硬编码到算法中的一个或多个力水平或者一个或多个力范围,或者是与从下扣件传感器28确定的测定张力相比较的可校准量值。同样地,可接受的时间窗口可以硬编码到算法中,或者是可校准量值。此外,关于测定张力的信息可以由下扣件传感器28传输,同时确定扣带20是否附接至下扣件16。替代地,在确定扣带20是否连接到下扣件16之后,可以确定张力是否正确(高于预定张力阈值或在一个范围内,和/或如果下扣件传感器28上的负荷特性指示存在刚性扣带,在短持续时间窗口内施加给两个下扣件16)。如果在框226处确定张力不正确(低于预定阈值或在预定阈值范围之外,和/或如果下扣件传感器28上的负荷特性指示存在刚性扣带,在较短持续时间窗口内没有都施加给两个下扣件16),则在框227处向乘员发出消息、采取乘坐动作直到张力被解决,或者同时发出消息并采取乘坐动作。这种消息可以包括向乘员指示以下至少一种情况:张力不正确以及叮当声或其它可听见的响声(比如,语音消息);并且乘坐动作可以包括:在下扣件16上的张力被调节或者乘员确认并解除警告之前,禁止入座或终止当前的乘坐。

如果在框224处确定下扣带20不能被拉紧,或者在框226处确定下扣件16上的张力是正确的(高于预定张力阈值或在一个范围内,和/或如果下扣件传感器28上的负荷特性指示存在刚性扣带,在较短持续时间窗口内施加给两个下扣件16),则在框228处,将系统输出和设置保存在微处理器控制系统中,并且可以禁用与乘客座椅12相关联的一些安全气囊90。应当认识到的是,在替代方面,可以改变框212和框220中的操作顺序,其中首先确定一条或多条扣带20是否连接至下扣件16,然后再确定拴带26是否连接至上扣件18。

现在参考图7A,如果在图6中的框204处确定与乘客座椅12相关联的座椅安全带42被扣好,则沿着线B,在框230处临时确定乘客座椅12中是否存在儿童安全系统10或类似儿童安全系统10的东西。此外,例如,该确定可以基于以下信号中的一个或多个:从座椅安全带放卷传感器56接收到的信号、从占用传感器52接收到的信号、从占用传感器53接收到的信号以及其组合,这些信号指示在乘客座椅12中存在乘客或物体(比如,儿童安全系统10)。如果在框230处确定不存在儿童安全系统10或类似儿童安全系统的东西,则在框232处可以采取几个动作,包括:在座椅中寻找其他东西、发出消息或采取乘坐动作。例如,在框232处,可以基于来自占用传感器52或占用传感器53的信号,确定乘客座椅12中是否不存在任何东西、存在物体(可以进行不同的大小分类)或存在乘员(可以进行不同的体型和姿势分类)中的至少一个。如果认为存在乘员,则基于从座椅安全带放卷传感器56、占用传感器52、占用传感器53或者这些传感器的某种组合接收到的信号,确定座椅安全带42的路线布置是否适当。在一些方面,向乘员发出消息、采取乘坐动作,或者同时向乘员发出消息并采取乘坐动作。该消息可以包括以下至少一种:指示乘客座椅12中存在错误布置座椅安全带42的人以及叮当声或其他可听见的响声(比如,语音消息);并且例如,乘坐动作可以包括:在人被适当约束之前,不允许继续乘坐在安全位置或终止在安全位置乘坐。本文将进一步讨论其他的消息和乘坐动作。

如果在图7A中的框230处临时确定存在儿童安全系统10或类似儿童安全系统10的东西,可选地,在框234处确定在乘客座椅12中之前是否存在儿童安全系统10。该确定是相对于算法上次运行的时间进行的。如果在框234处确定在框234处乘客座椅12中存在的儿童安全系统10的状态发生变化,则在框236处,微处理器控制系统30可选地向乘员发出消息、采取乘坐动作,或者同时发出消息并采取乘坐动作。然后,该方法从框236进行至框238。类似地,如果在框234处确定乘客座椅12中存在的儿童安全系统10的状态没有发生改变,则该方法还进行至框238,其中在框238处确定拴带26是否连接至上扣件18。如果拴带26没有连接至上扣件18,则在框240处,微处理器控制系统30向乘员发出消息、采取乘坐动作直到上扣件18被附接,或者同时向乘员发出消息并采取乘坐动作。类似于上述内容,该消息可以包括以下至少一种:向车辆乘员指示拴带26未连接至上扣件18以及叮当声或其他可听见的响声(比如,语音消息);并且乘坐动作可以包括:在拴带26被连接或者乘员确认并解除拴带26未连接至上扣件18的警告之前,禁止入座或终止当前的乘坐。如果儿童安全系统10因为安全带42用于约束儿童安全系统而不要求拴带26附接至上扣件18,则在框240处不发出消息,并且可以允许乘坐。替代地,在框240处,没有消息且没有乘坐动作可以采取,因为不是所有的儿童安全系统10都具有拴带26。

如果在框238处确定拴带26连接到上扣件18,则在框242处确定拴带26是否可以被拉紧。在一些方面,该确定通过识别来自内部传感器(比如,占用传感器52、53)的儿童安全系统10的类型、来自附接至扣件18的拴带26的LATCH附接特征信号模式、来自乘坐预约应用程序的输入,或者来自车辆用户存储在微处理器控制系统30中的其他输入进行。请注意,与可以被拉紧的柔性拴带26相比较,不能被显著拉紧的刚性拴带26在上扣件18上施加的力或负荷特性将不同。例如,与柔性拴带相比较,具有刚性拴带的儿童安全系统10上的微小运动会在扣件16上施加不同的负荷模式。负荷模式可以由上扣件传感器29监测。如果在框242处确定拴带26可以被拉紧,则在框244处确定上扣件18上的张力是否正确(高于预定张力阈值或在预定张力阈值范围内)。张力阈值或张力阈值范围可以是硬编码到算法中的力水平或范围,或者是与从上扣件传感器29确定的测定张力相比较的可校准量值。如果在框244处确定上扣件18上的张力不正确(低于预定张力阈值或在预定张力阈值范围之外),则向乘员发出消息、采取乘坐动作直到张力被解决,或者在框244处发出消息并采取乘坐动作直到张力被解决。该消息可以包括:向乘员指示需要调整上扣件18上的张力或者发出可听见的声音(比如,叮当声、语音消息或其他声音);并且乘坐动作可以包括:在乘员确认并解除需要调整上扣件18上的张力的警告之前,禁止入座或终止当前的乘坐。

如果在框244处确定上扣件18上的张力是正确的或者在框242处确定上扣件18不能被张紧,则逻辑从图7A中的框244和路径“C”进行至图7B中的路径“C”和框246,其中在框246处确定一条或多条扣带20是否附接到一个或两个下扣件16。如果扣带20未都附接至两个下扣件16,则在框248处,微处理器控制系统30断定儿童安全系统10通过座椅安全带42附接至车辆。微处理器控制系统30可选地检查以下至少一项:座椅安全带放卷、导向环位置和乘客座椅位置,并参考来自座椅安全带放卷传感器56、导向环位置传感器47和乘客座椅传感器82的信号,该乘客座椅传感器确定乘客座椅相对于车辆中给定点(比如,B柱60或横向构件36)的位置。也可以抑制选定的安全气囊、可以可选地发出消息,以及允许继续乘坐。

可选地,在框246处确定扣带20是否仅连接至与给定乘客座椅12相关联的其中一个下扣件16,在框248处向乘员发出消息、采取另外的乘坐动作,或者同时向乘员发出消息并采取另外的乘坐动作。消息的实例可以包括以下至少一种:向乘员指示扣带20连接到乘坐位置两个以下的指定扣件以及发出可听见的声音(比如,叮当声、语音消息或其他声音);并且乘坐动作可以包括:在扣带20连接至正确的下扣件16之前,禁止入座在安全位置或者终止当前在安全位置乘坐。如果车辆所在的国家或儿童安全系统10因为安全带42用于约束儿童安全系统而不要求下扣带20附接至下扣件16,则在框248处不发出消息,并且可以允许乘坐。

如果在框246处确定扣带20附接至至少一个下扣件16,则在框250处确定下扣带20是否可以被拉紧。该确定可以通过识别来自内部传感器(比如,占用传感器52、53)的儿童安全系统10的类型、来自附接至下扣件16的扣带20的LATCH附接特征信号模式,或者来自乘坐预约应用程序的输入或来自车辆用户存储在微处理器控制系统30中的其他输入实现。请注意,刚性扣带20不能以类似于柔性扣带20的方式被张紧,并且与可以被张紧的扣带20相比较,在下扣件16上施加不同的力和负荷特性。此外,儿童安全系统10上的两个下拴带将几乎同时与刚性扣带20一同附接,并且在两个下扣件16上根据时间施加相似的负荷模式。负荷模式可以由下扣件传感器28监测。如果在框250处确定下扣带20可以被拉紧,则在框252处确定是否有正确的张力(高于预定张力阈值、在给定的预定阈值范围内,和/或如果下扣件传感器28上的负荷特性指示存在刚性扣带,则在两个下扣件传感器28上测定张力在预定的较短持续时间窗口内施加)被施加给下扣件16。预定张力阈值(或阈值范围)可以是硬编码到算法中的一个或多个力水平或者一个或多个力范围,或者是与从下扣件传感器28确定的测定张力相比较的可校准量值。同样地,可接受的时间窗口可以硬编码到算法中或者是可校准量值。如果不正确的张力(低于预定张力阈值或在预定张力阈值范围之外,和/或如果下扣件传感器28上的负荷特性指示存在刚性扣带,在较短持续时间窗口内没有施加给两个下扣件16)被施加给下扣件16,则在框253处向乘员发出消息,并采取乘坐动作,或者同时向乘员发出消息并采取乘坐动作,直到解决扣带20施加到下扣件16的张力。如果在框246处确定下扣件16不能被张紧或者在框252处对下扣件16施加了适当的张力(高于预定张力阈值或者在范围内,和/或如果下扣件传感器28上的负荷特性指示存在刚性扣带,在较短持续时间窗口内施加给了两个下扣件16),则该方法进行至框254。

在框254处,执行以下至少一种操作:允许进行乘坐、向乘员发出消息,以及对于不允许将儿童安全系统10同时连接至下扣件16和座椅安全带42的国家或儿童安全系统10的设计,采取乘坐动作,直到解决、确认或解除扣带20的连接。在框254处,禁用与乘客座椅12相关联的选定安全气囊90。还将系统输出和设置保存在微处理器控制系统30中。

应当认识到的是,在替代方面,可以改变框238和框246中的操作顺序,其中首先确定扣带20是否连接至下扣件,然后再确定拴带26是否连接至上扣件18。

在又一个方面,如图8所示,方法300包括确定在座椅安全带42被扣好时,车辆座椅中是否有东西存在的步骤,如图5或图7所示。在图4中的框104或图6中的框204确定座椅安全带42扣好后,然后沿着线D在图8中的框306首先确定扣安全带时是否有东西存在。如果在框306处确定扣安全带时乘客座椅12中有东西存在,则如果扣好安全带后在超过设定的时间段(可校准的输入或硬编程的时长)内无东西存在,则可以在框308处做出二次确定。这是为了检测扣安全带时是否有人倚靠在儿童安全系统10上,因为在儿童进入儿童安全系统10之前,在扣好安全带之后此人施加于儿童安全系统10上的负荷会解除。因此,乘客座椅12中基于压力或基于质量的占用传感器53将具有间歇信号。如果在扣安全带时有体型很大的乘员坐在座椅上,该乘员会对占用传感器施加负荷,并且乘客座椅12中基于压力或基于质量的占用传感器53不会有间歇模式。

如果在框308处超过设定的时间段座椅中持续没有东西存在,则在框310处可选地利用占用传感器52、53临时确定乘客座椅12中是否存在儿童安全系统10或类似儿童安全系统10的东西。对于基于压力或基于质量的系统,在框310处的确定可以是与框308中相同的逻辑,其中如果在框308处超过设定的时间段(可校准的输入或硬编程的时长)没有检测到有东西存在(例如,在扣好安全带后的60秒窗口内10秒没有物体存在),则认为存在儿童安全系统10或者类似儿童安全系统10的东西。如果采用远程传感器(比如,占用传感器52),则在框310处可以使用来自该传感器的图像进行确定。

如果在框310处确定不存在儿童安全系统10或类似儿童安全系统10的东西,则在框312处可以采取几个动作,包括:在座椅中寻找其他东西、发出消息、采取乘坐动作或者什么也不做。例如,在框312处,可以基于来自占用传感器52或占用传感器53的信号,确定乘客座椅12中是否不存在任何东西、存在物体(可以进行不同的大小分类)或乘存在员(可以进行不同的体型和姿势分类)中的至少一个。如果认为存在乘员,则基于从座椅安全带放卷传感器56、占用传感器52、占用传感器53或者这些传感器的某种组合接收到的信号,确定座椅安全带42的路线布置是否适当。在一些方面,向乘员发出消息、采取乘坐动作,或者同时向乘员发出消息并采取乘坐动作。该消息可以包括以下至少一种:指示乘客座椅12中存在错误布置座椅安全带42的人以及发出叮当声或其他可听见的响声(比如,语音消息);并且例如,乘坐动作可以包括:在人被适当约束之前,不允许继续乘坐在安全位置或终止在安全位置乘坐。本文将进一步讨论其他的消息和乘坐动作。如果在框310处临时确定存在儿童安全系统10,则该方法继续,并且该方法沿着线E继续推进到在图5的框134或图7A的框234。

如果在框306处确定没有东西存在,则该方法继续进行至框316,其中可选地利用占用传感器52、53临时确定乘客座椅12中是否存在儿童安全系统10或类似儿童安全系统10的东西。对于基于压力或基于质量的系统,在316中的确定可以是与框306中相同的逻辑,其中如果没有检测到东西存在,则认为不存在儿童安全系统10或类似儿童安全系统10的物体。如果采用远程传感器(比如,占用传感器52),则在框316中可以使用来自该传感器的图像进行确定。

如果在框316处确定不存在儿童安全系统10或类似儿童安全系统10的东西,则在框318处可以采取几个动作,包括:发出消息、采取乘坐动作或者什么也不做。例如,在框318处,可以发出存在扣好的座椅安全带且在乘坐位置没有检测到任何东西的消息。

如果在框316处临时确定存在儿童安全系统10,则该方法继续,并且该方法沿着线E行进到图5的框134或图7A的框234。

例如,在上述方法中发给乘员的消息包括警告,该警告可以是诸如显示在显示屏或仪表板92上的视觉警告,或者是诸如口头描述状况或叮当声的听觉警告。消息的其他实例包括视觉和听觉消息:a)指示乘员将儿童安全系统10扣在乘客座椅12中;b)指示乘员将物体扣在乘客座椅12中;c)指示乘员通过将扣带或拴带附接或重新附接在另一位置以调节扣带或拴带连接;d)指示乘员向扣带20或拴带26施加张力;e)指示乘员将物体放置在另一个位置,例如存储舱中;以及f)通知乘客安全气囊已经被禁用,f)指示乘客座椅12中存在未正确固定的人或物体。乘坐动作包括:a)禁用选定的安全气囊;b)禁止入座,直到问题被解决;以及c)减慢乘坐或将其引导至安全的位置以停止,直到问题被解决,比如重新定位连接至错误的下扣件16的一条或多条扣带20、调整下扣件16或上扣件18上的张力等。如果存在无法解决的冲突,可以联系管理员(比如,乘坐协助提供商)来查看并核准允许乘坐的条件。

在一些方面,1)在给定的时间间隔之后、2)连续地、3)在车辆启动时、4)占用传感器52、53或座椅安全带放卷传感器56测量到变化时或者5)座椅安全带42被扣好或解开时,图4至图8中所示的方法100、200、300、400的过程从框102和框202开始。因此,应当认识到的是,方法100、200可以在乘坐期间或者在车辆行驶的给定时间段内重复一次或多次。在逻辑流程结束时,对于每个方法的每条路径,该方法可以从头开始,或者从判定框已改变状态的地方开始。在本文所讨论的方法中,可能会有如下检测方法a)其中仅检测上扣件18的使用情况和可能的张力,b)仅检测下扣件16的使用情况和可能的张力,以及c)检测上扣件18和下扣件16的使用情况和可能的张力。

本公开的下扣件和上扣件使用情况检测感测装置提供了几个优点这些优点包括:如果验证到在乘客座椅12中存在儿童安全系统,则禁用与乘客座椅12相关联的选定安全气囊。这些优点还包括:如果儿童安全系统似乎出现问题(比如,拴带26未连接至上扣件18或者一条或多条扣带20未连接至下扣件16),则向乘员发出消息或者采取乘坐动作。

本公开的描述实质上仅为示例性的,并且未脱离本公开要旨的改变都包括在本公开的范围内。这些改变不应被视为脱离了本公开的精神和范围。

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