張慶韓，吳艷霞

（德州學(xué)院 汽車工程學(xué)院，山東 德州 253023）

1 安全帶的作用及結(jié)構(gòu)原理

步入21世紀(jì)以來中國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，作為高檔商品的汽車也進(jìn)入了千家萬戶，使得中國汽車保有量目前已達(dá)2.64億輛。汽車多了交通事故也會有所增多，所以汽車安全性越來受到社會廣泛關(guān)注。交通法規(guī)明確要求駕乘人員必須正確系安全帶，但很多駕乘人員并沒有按規(guī)定執(zhí)行，所以應(yīng)推行強(qiáng)制性系安全帶的措施。

汽車安全帶與安全氣囊一樣都是現(xiàn)在汽車上的安全裝置，它能在汽車發(fā)生碰撞或者急轉(zhuǎn)彎時約束駕乘人員的身體，使其盡可能保持在座椅原來位置上而不移動和轉(zhuǎn)動，減少乘員與車內(nèi)堅(jiān)硬部件發(fā)生碰撞而造成傷害，降低傷亡率。

安全帶按安裝方式可以分為4種：兩點(diǎn)式；斜掛式；三點(diǎn)式；四點(diǎn)式。安全帶的裝置內(nèi)有一個卡輪，卡輪的主要特點(diǎn)是當(dāng)安全帶突然向前運(yùn)動時，里面的卡子會因?yàn)闈L輪又向前的加速度而迅速卡死安全帶，將駕乘人員固定在座位上，待對安全帶的突然拉力消失后卡輪的限制作用消失，所以安全帶的使用必須正確。安全帶的基本結(jié)構(gòu)一般包括軟帶、帶扣、長度調(diào)整機(jī)構(gòu)、卷帶裝置和固定部分。

2 安全帶的使用現(xiàn)狀

交通法規(guī)定對不系安全帶的駕乘人員給予一定的處罰。但很多駕乘人員嫌麻煩或安全意識不強(qiáng)，而不按正確方法系安全帶或根本不系安全帶。有的駕駛?cè)藶榱艘?guī)避處罰，只是象征性的把安全帶拉至胸前，或者將安全帶插口一直插在鎖扣內(nèi)，失去了安全帶的設(shè)計(jì)初衷及保護(hù)功能;還有駕駛?cè)嗽诮痪登诤捅O(jiān)控拍照的地方系安全帶，否定就不系安全帶;更有大量的駕乘人員在鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路不系安全帶，農(nóng)村駕駛員開車時更沒有系安全帶的習(xí)慣。

應(yīng)予以高度重視的是，隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械等機(jī)動機(jī)車在農(nóng)村道路來回穿梭，安全監(jiān)管是一個突出問題。一是駕乘人員的安全意識更弱，二是機(jī)車安全保障設(shè)施更差。如拖拉機(jī)、農(nóng)用汽車等，因行駛速度低而沒有設(shè)置安全帶。

3 現(xiàn)安全帶的強(qiáng)制功能缺陷

圖1 安全帶報(bào)警系統(tǒng)原理圖

目前很多汽車都配置了強(qiáng)制安全帶系統(tǒng)，采用的是不系安全帶的報(bào)警提示。設(shè)計(jì)原理是：在安全帶鎖扣內(nèi)設(shè)置了一個傳感器，它能感應(yīng)駕乘人員是否將安全帶的插扣插到鎖扣內(nèi)，ECU會根據(jù)這個信號發(fā)出相應(yīng)的指令，并將這些信號反映在儀表臺上，并進(jìn)一步控制汽車的行駛，其原理如圖1所示。這樣設(shè)計(jì)給了一些人不系安全帶或不安規(guī)定系安全帶的機(jī)會。如在汽車美容店或者網(wǎng)上購買一個安全帶插扣，將插扣插在汽車的安全帶鎖扣內(nèi)，給汽車電腦（ECU）一個錯誤的信號，電腦會誤認(rèn)為駕乘人員已系上了安全帶，這樣使安全帶強(qiáng)制系統(tǒng)失去了作用。所以，目前普遍使用的安全帶對安全意識不強(qiáng)的駕駛?cè)藖碚f，沒有警示效果，達(dá)不強(qiáng)制作用。

4 新型強(qiáng)制安全帶系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

真正意義上的新型強(qiáng)制安全帶系統(tǒng)應(yīng)該出現(xiàn)了。方案是對現(xiàn)強(qiáng)制安全帶系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)并創(chuàng)新新?，F(xiàn)在的強(qiáng)制安全帶系統(tǒng)只是感應(yīng)安全帶插口是否插入安全帶鎖扣，除了在安全帶鎖扣內(nèi)加入傳感器外，還應(yīng)在安全帶的收緊裝置內(nèi)加入傳感器。因?yàn)槿c(diǎn)式安全帶的正確系法和把三點(diǎn)式安全帶當(dāng)成斜掛式安全帶它們對收緊裝置的拉力大小是不相同的?？梢韵仍谄囯娔X（ECU）內(nèi)設(shè)置一個最小拉力，如果駕駛?cè)嗽陂_車時安全帶給收緊裝置受到的拉力小于這一規(guī)定值時，汽車電腦（ECU）應(yīng)該發(fā)出控制發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的信號，這個信號可以是控制噴油器的噴油、點(diǎn)火器的點(diǎn)火以及進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣等。同樣也可以控制汽車車輪的轉(zhuǎn)動。新強(qiáng)制安全帶系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 新強(qiáng)制安全帶系統(tǒng)示意圖

當(dāng)然，只有這樣的裝置是不夠的，如果只有這么一套控制系統(tǒng)控制汽車安全帶系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)電路或者傳感器出現(xiàn)故障時，將無法保證汽車的正常行駛。所以可以試著在汽車內(nèi)加裝一套強(qiáng)制安全帶檢測系統(tǒng)，如在汽車駕駛?cè)说恼胺筋^頂?shù)奈恢眉友b一套視頻拍照設(shè)備。當(dāng)駕駛?cè)藛狱c(diǎn)火開關(guān)后，該視頻拍照系統(tǒng)便緊接著拍攝一張駕駛?cè)说恼掌?，然后將該照片和汽車電腦（ECU）內(nèi)存儲的正確系安全帶的圖片相對比。如果安全帶系帶合格，則汽車將可正常行駛，否則給予蜂鳴提醒和鎖死車輪限制汽車正常行駛。該系統(tǒng)還應(yīng)該在汽車行駛時進(jìn)行不定時的拍照以防駕駛?cè)嗽谛旭偼局胁话惨?guī)定系安全帶。更重要的是這種系統(tǒng)是強(qiáng)制性的，如果汽車電腦在發(fā)動機(jī)處于啟動的過程中無法對駕駛?cè)诉M(jìn)行拍照對比，汽車將永遠(yuǎn)無法行駛，以防駕駛?cè)似茐囊曨l拍照系統(tǒng)。

5 結(jié)語

汽車配置新型強(qiáng)制安全帶系統(tǒng)具有必要性和可行性，但本設(shè)計(jì)方案現(xiàn)在投入生產(chǎn)與應(yīng)用，可能還有較大的困難。一是從方案設(shè)計(jì)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)還有許多技術(shù)問題、工藝問題要解決;二是強(qiáng)制視頻拍照系統(tǒng)的推廣可能就會遇到用戶方面的較大阻力。所以一項(xiàng)新技術(shù)的推廣應(yīng)用與全社會的支持密不可分。希望新型強(qiáng)制安全帶系統(tǒng)早日應(yīng)用于現(xiàn)代汽車，為更有效保護(hù)駕乘人員的安全發(fā)揮作用。

［1］柳艷杰.汽車碰撞的安全性［M］.黑龍江：黑龍江大學(xué)出版社，2014.

［2］魏春源.汽車安全性與舒適性系統(tǒng)［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，2014.

［3］孔軍.汽車安全氣囊電控系統(tǒng)故障檢測［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014.

［4］凌永城，于京諾.汽車電子控制技術(shù)［M］.北京：北京大學(xué)出版社，2015.