專利名稱：腦電波式防撞安全帽帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車安全裝置，屬于交通安全設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
行車安全是汽車駕駛首先考慮的因素。對于汽車的安全裝置而言，分為主動(dòng)安全 裝置和被動(dòng)安全裝置。目前所有汽車都已配置安全帶和座椅頭枕，通常在座椅上配置的是 三點(diǎn)式安全帶，用來將人的身體定位在座椅上。現(xiàn)有汽車雖然配置了安全帶，但當(dāng)車禍發(fā)生 時(shí)，頭部受慣性力作用仍然會(huì)受到重創(chuàng)，為此部分汽車設(shè)置了安全氣囊。但安全氣囊存在如 下缺陷1.安全氣囊由于某些產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)，在車禍發(fā)生時(shí)，無法及時(shí)打開；2.高速撞車 時(shí)，安全氣囊即使打開，駕駛員的頭部仍然會(huì)重重的撞擊到安全氣囊上，然后彈回，在這一 過程會(huì)造成頸椎受損，醫(yī)學(xué)上稱之為頸椎揮鞭性損傷，嚴(yán)重的造成高位截癱。因此在交通事 故中影響駕乘人員日后康復(fù)最大的因素是頸椎揮鞭性損傷。如何解決汽車安全氣囊存在的缺陷，在車禍發(fā)生時(shí)，能夠提高保護(hù)效果；同時(shí)，能 夠主動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測駕駛員的駕駛行為的裝置是極其重要的課題。該安全裝置應(yīng)具有以下特 點(diǎn)1.能夠及時(shí)主動(dòng)發(fā)現(xiàn)駕駛員行為異常，并及時(shí)進(jìn)行提示或剎車；2.能夠保護(hù)駕駛員和 其他乘車人員頭部安全，防止車禍時(shí)駕乘人員頸椎發(fā)生揮鞭性損傷；3.成本低，可靠性好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種腦電波式防撞安全帽帶，可以替代安全氣 囊，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)駕駛員行為異常，并及時(shí)提示或剎車；能夠保護(hù)駕駛員和其他乘車人員頭 部安全，防止車禍時(shí)駕乘人員頸椎發(fā)生揮鞭性損傷；成本低，可靠性好。解決本發(fā)明的技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在座椅頭枕的位置裝有安全帶收緊 裝置，安全帶的外露端通過鎖扣和插銷連接安全帽，安全帽的帽檐裝有腦電波傳感器，腦電 波傳感器通過信號(hào)線連接到微電腦的輸入端，微電腦的輸出連接汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電控機(jī) 構(gòu)和剎車的電控機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的具體技術(shù)方案還包括安全帶收緊裝置采用在安全帶卷軸上安裝回卷彈簧的復(fù)位機(jī)構(gòu)；安全帶收緊裝置 的外殼截面為一端大于另一端的橢圓形，外殼內(nèi)壁設(shè)置有楔形卡槽，安全帶卷軸上裝有帶 卡槽輪盤，安全帶卷軸裝入滑動(dòng)槽中，滑動(dòng)槽的一端靠外殼大橢圓端，另一端靠外殼小橢圓 端，滑動(dòng)槽中裝有將安全帶卷軸壓向大橢圓端的支承彈簧。安全帶收緊裝置的安全帶卷軸外周通過弧形的緩沖彈片連接同軸心的外層緩沖 卷軸套，安全帶的內(nèi)置固定端連接在緩沖卷軸套上所設(shè)的安全帶固定卡槽上。緩沖卷軸套位于安全帶卷軸的中部，兩個(gè)帶卡槽輪盤固定在緩沖卷軸套的兩側(cè)， 外殼內(nèi)壁的楔形卡槽設(shè)置在對應(yīng)帶卡槽輪盤移動(dòng)行程的范圍，支承彈簧的一端抵壓在滑 動(dòng)槽端部的彈簧底座上，另一端通過與滑動(dòng)槽成滑移連接的支承滑動(dòng)塊抵壓在安全帶卷軸 上。
座椅頭枕內(nèi)設(shè)有收藏腔，安全帶收緊裝置的整體安裝在收藏腔內(nèi)與椅靠背的鋼架 固定；安全帽的帽檐設(shè)置有調(diào)節(jié)扣，帽檐后方通過連接帶來連接鎖扣，再連接于安全帶外露 端的插銷；在座椅頭枕的后側(cè)設(shè)置有安全帽存放袋；座椅側(cè)面裝有信號(hào)線固定柱，信號(hào)線 掛在上面。駕駛汽車之前，可以根據(jù)使用者頭部大小調(diào)節(jié)帽檐的松緊調(diào)節(jié)扣，然后將插銷可 以插入鎖扣內(nèi)固緊，戴上安全帽。汽車行駛后，隨著頭部較低速度的運(yùn)動(dòng)，安全帶可以自由 伸長，在回卷彈簧的作用下，會(huì)回位收縮。座椅頭枕中央中縫位置設(shè)有收藏孔，安全帽上的 連接帶、鎖扣及插銷可以全部回縮至收藏腔內(nèi)，使頭部感覺舒適。安全帶收緊裝置外殼與固 定板焊接，安全帶收緊裝置設(shè)有固定孔，可通過螺栓與座椅鋼架固定在一起。在正常行駛 時(shí)，頭部的運(yùn)動(dòng)有一定的活動(dòng)范圍和活動(dòng)規(guī)律。安全帶纏繞在緩沖卷軸套上，緩沖卷軸套通 過緩沖彈片與安全帶卷軸相連接，安全帶卷軸固定連接著回卷彈簧作為安全帶的收放復(fù)位 機(jī)構(gòu)。由于安全帽的帽檐裝有腦電波傳感器，該傳感器可將疲勞駕駛狀態(tài)的腦電波信號(hào)傳 輸至微電腦中并在顯示裝置顯示出來，對駕駛員的駕駛狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。當(dāng)駕駛員疲勞駕駛 時(shí)，微電腦中與儲(chǔ)存的正常駕駛狀態(tài)電信號(hào)于此時(shí)的進(jìn)行信號(hào)對比，并根據(jù)對比情況適時(shí) 向發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電控機(jī)構(gòu)、剎車電控機(jī)構(gòu)發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作指令。主動(dòng)安全保護(hù)功能如果駕駛員處于疲勞駕駛狀態(tài)，那么頭腦處于抑制狀態(tài)，腦電 波便和清醒狀態(tài)的腦電波不同，經(jīng)過對腦電波信號(hào)放大，送入微電腦進(jìn)行分析。如果發(fā)現(xiàn)處 于疲勞駕駛后，微電腦給出聲光提示和語音警示，提示無效后(腦電波信號(hào)仍無改變)，則 控制微電腦發(fā)出指令，降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，如果情況仍無改變則強(qiáng)行停機(jī)。被動(dòng)安全保護(hù)功能當(dāng)突然發(fā)生車禍時(shí)，駕駛員的整個(gè)身體向前拋出，座椅安全帶 和安全帽的安全帶同時(shí)起作用，拉緊人的身體和頭部，避免頭部撞擊到方向盤或玻璃上。由 于人體的頭部和身體被同步拉緊，停止向前運(yùn)動(dòng)，使得頭部與身體幾乎無相對運(yùn)動(dòng)，這樣就 徹底地避免了頸椎發(fā)生揮鞭性損傷。該功能與安全氣囊的功能一致，但造價(jià)遠(yuǎn)低于安全氣 囊。安全氣囊的工作過程是在打開后又要立刻放氣，用于盡量避免頸椎發(fā)生揮鞭性損傷，而 這種復(fù)雜的工作過程對于安全氣囊的生產(chǎn)質(zhì)量、可靠性、工藝提出了極高的要求，因此無法 降低生產(chǎn)成本。本電磁感應(yīng)式安全帽帶的保護(hù)工作過程為①機(jī)械保護(hù)。頭部處于高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，安 全帶被急速拉出，其收緊裝置內(nèi)的帶齒卷軸輪盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)，因受到安全帶的向外拉出的作 用力，整個(gè)帶齒卷軸輪盤克服卷軸支承彈簧的彈力向外運(yùn)動(dòng)，其外圓周上的卡齒便卡入安 全帶收緊裝置外殼上設(shè)置的楔形內(nèi)壁卡槽內(nèi)，使帶卡槽輪盤被鎖死，安全帶也就被鎖緊。鎖 緊后，緩沖卷軸套通過緩沖彈片還會(huì)與安全帶卷軸之間有少量緩沖運(yùn)動(dòng)，避免了頭部受到 激烈沖擊；②電腦程序保護(hù)。電腦通過對傳感器傳輸進(jìn)來的駕駛員腦電波進(jìn)行檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn) 處于疲勞駕駛時(shí)，會(huì)發(fā)出指令，降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，或者強(qiáng)行停機(jī)。不使用安全帽帶時(shí)，可將鎖扣內(nèi)的插銷拔除，其結(jié)構(gòu)可參照傳統(tǒng)的三點(diǎn)式安全帶 鎖扣，再將安全帽放入到座椅背的后的安全帽存放袋內(nèi)即可。本發(fā)明的有益效果是解決了汽車安全氣囊存在的缺陷，成本極低。具有1.能夠 及時(shí)發(fā)現(xiàn)駕駛員行為異常，并及時(shí)提示或剎車；2.能夠保護(hù)駕駛員和其他乘車人員頭部安 全，防止車禍時(shí)駕乘人員頸椎發(fā)生揮鞭性損傷。


圖1為本發(fā)明的外觀使用狀態(tài)圖；圖2為本發(fā)明的安全帽與安全帶的外觀示意圖；圖3為本發(fā)明安全帶收緊裝置外觀示意圖；圖4為本發(fā)明安全帶收緊裝置主視剖面圖；圖5為本發(fā)明安全帶收緊裝置側(cè)視剖面圖；圖6為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明的電控原理示意圖。圖1 7中1.遮陽，2.帽檐，3.腦電波傳感器，4.座椅頭枕，5.安全帶收緊裝 置，6.調(diào)節(jié)扣，7.連接帶，8.鎖扣，9.插銷，10.固定板，11.外殼，12.安全帶出口，13.安全 帶，14.固定孔，15.緩沖卷軸套，16.帶卡槽輪盤，17.支承彈簧，18.滑動(dòng)槽，19.彈簧底座， 20.支承滑動(dòng)塊，21.楔形卡槽，22.緩沖彈片，23.安全帶卷軸，24.信號(hào)線，25.回卷彈簧， 26.回卷彈簧固定端，27.外殼內(nèi)腔，28.信號(hào)線固定柱，29.安全帶固定卡槽，30.安全帽存 放袋，31.收藏腔，32.微電腦。
具體實(shí)施例方式參見各圖，帽檐2上安裝腦電波傳感器3，帽檐2設(shè)有松緊調(diào)節(jié)扣6，可以根據(jù)使用 者頭部大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，帽檐2后方設(shè)有連接帶7，連接帶7尾端安裝鎖扣8，與之對應(yīng)的插銷 9可以方便地插入和取出，插銷9與安全帶13連接固緊，插銷9同時(shí)作為信號(hào)線24的插座。 腦電波傳感器3用信號(hào)線24連接，該信號(hào)線長度有一段余量，置入座椅靠背內(nèi)的空腔中，一 端固定于線信號(hào)線固定柱28上，另一端利用重力自然垂下。根據(jù)頭部后腦勺位置座椅靠背 的座椅頭枕4中縫位置設(shè)置收藏腔31，在回卷彈簧25的作用下，連接帶7、裝鎖扣8及插銷 9可以全部回縮至收藏腔31內(nèi)，使頭部感覺舒適。安全帶收緊裝置5安裝在B形座椅頭枕 4的后下方，安全帶收緊裝置外殼11與固定板10焊接，固定板10上設(shè)有固定孔14，可通過 螺栓與座椅鋼架固定在一起。安全帶收緊裝置5設(shè)有安全帶出口 12，安全帶13的內(nèi)置末端 固定于緩沖卷軸套15上的安全帶固定卡槽29內(nèi)，安全帶13纏繞在緩沖卷軸套15上。緩 沖卷軸套15通過弧形的緩沖彈片22與安全帶卷軸23連接。緩沖卷軸套15的兩側(cè)為帶卡 槽輪盤16，該卷軸的兩端嵌入到支承滑動(dòng)塊20內(nèi)，支承滑動(dòng)塊20被嵌入至滑動(dòng)槽18內(nèi)，可 沿滑動(dòng)槽18自由滑動(dòng)，滑動(dòng)槽18靠外殼的楔形縮小端安裝有彈簧底座19，支承彈簧17抵 壓在支承滑動(dòng)塊20與彈簧底座19之間。安全帶收緊裝置外殼11的橢圓截面具有前小后 大的楔形結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁設(shè)有楔形卡槽21，帶卡槽輪盤16與回卷彈簧25的一端固定，帶卡槽輪 盤16與安全帶卷軸23固定連接。腦電波傳感器的信號(hào)線24穿過安全帶收緊裝置外殼到 座椅靠背內(nèi)空腔中與信號(hào)線固定柱28相連，另一部分線自然垂下，腦電波信號(hào)傳輸至微電 腦32及顯示裝置內(nèi)。座椅背后設(shè)有安全帽存放袋30，當(dāng)不用時(shí)可以方便收儲(chǔ)。駕駛汽車之前，可以根據(jù)使用者頭部大小進(jìn)行調(diào)帽檐節(jié)松緊調(diào)節(jié)扣6，將插銷9可 以插入鎖扣8內(nèi)固緊，然后戴上安全帽。汽車行駛后，隨著頭部的運(yùn)動(dòng)，安全帶可以自由伸 長，在回卷彈簧25的作用下，可自由會(huì)收縮，信號(hào)線24隨安全帶13 —起運(yùn)動(dòng)，在重力的作 用下回縮。座椅頭枕4中央中縫位置設(shè)有收藏腔31，連接帶7、裝鎖扣8及插銷9可以全部 回縮至收藏腔31內(nèi)，使頭部感覺舒適。安全帶收緊裝置5安裝在B形座椅頭枕4的下方，安全帶收緊裝置外殼11與固定板10焊接，安全帶收緊裝置設(shè)有固定孔14，可通過螺栓與座 椅鋼架固定在一起。在正常行駛時(shí)，頭部的運(yùn)動(dòng)有一定的活動(dòng)范圍和活動(dòng)規(guī)律，由于安全帶 13纏繞在緩沖卷軸套15上，緩沖卷軸套15通過緩沖卷軸的緩沖彈片22與如果駕駛員處于疲勞駕駛狀態(tài)，那么頭腦處于抑制狀態(tài)，腦電波便和清醒狀態(tài)的 腦電波不同，該腦電波信號(hào)被放大，送入微電腦進(jìn)行分析。當(dāng)微電腦中預(yù)先設(shè)定的程序發(fā)現(xiàn) 駕駛員處于疲勞駕駛后，會(huì)控制微電腦給出聲光提示或語音警示，提示無效后(頭部運(yùn)動(dòng) 規(guī)律電信號(hào)無改變)，則發(fā)出指令，降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，如果腦電波信號(hào)仍無改變則強(qiáng)行停機(jī)， 實(shí)現(xiàn)主動(dòng)安全保護(hù)。本裝置采用腦電波監(jiān)測，則準(zhǔn)確度更高。當(dāng)突然發(fā)生車禍時(shí)，頭部處于高速運(yùn)動(dòng)，安全帶被急速拉出，安全帶收緊裝置內(nèi)的 帶卡槽輪盤隨之加速轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)檫@時(shí)安全帶受到的向外拉力很突然也很大，整個(gè)帶卡槽輪 盤會(huì)帶動(dòng)安全帶卷軸克服支承彈簧的彈力向外運(yùn)動(dòng)，由于安全帶收緊裝置的外殼結(jié)構(gòu)為前 小后大，具有楔型結(jié)構(gòu)，帶卡槽輪盤向外移動(dòng)便卡入外殼上對應(yīng)的楔形卡槽內(nèi)，使得帶卡槽 輪盤被鎖死，安全帶隨之被鎖緊。鎖緊后，緩沖卷軸套通過緩沖彈片與緩沖卷軸之間還會(huì)微 微轉(zhuǎn)動(dòng)，安全帶可以得到一小段緩沖運(yùn)動(dòng)，避免頭部受到?jīng)_擊，起到了被動(dòng)安全保護(hù)作用。不使用安全帽帶時(shí)，可將鎖扣內(nèi)的插銷拔除，其結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的三點(diǎn)式安全帶鎖扣 相同，可自動(dòng)收回安全帶和插銷，然后再將安全帽放入到座椅背的后的安全帽存放袋內(nèi)即 可。
權(quán)利要求
1.一種腦電波式防撞安全帽帶，其特征在于在座椅頭枕的位置裝有安全帶收緊裝 置，安全帶的外露端通過鎖扣和插銷連接安全帽，安全帽的帽檐裝有腦電波傳感器，腦電波 傳感器通過信號(hào)線連接到微電腦的輸入端，微電腦的輸出連接汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電控機(jī)構(gòu) 和剎車的電控機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦電波式防撞安全帽帶，其特征在于安全帶收緊裝置采用 在安全帶卷軸上安裝回卷彈簧的復(fù)位機(jī)構(gòu)；安全帶收緊裝置的外殼截面為一端大于另一端 的橢圓形，外殼內(nèi)壁設(shè)置有楔形卡槽，安全帶卷軸上裝有帶卡槽輪盤，安全帶卷軸裝入滑動(dòng) 槽中，滑動(dòng)槽的一端靠外殼大橢圓端，另一端靠外殼小橢圓端，滑動(dòng)槽中裝有將安全帶卷軸 壓向大橢圓端的支承彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的腦電波式防撞安全帽帶，其特征在于安全帶收緊裝置的安 全帶卷軸外周通過弧形的緩沖彈片連接同軸心的外層緩沖卷軸套，安全帶的內(nèi)置固定端連 接在緩沖卷軸套上所設(shè)的安全帶固定卡槽上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的腦電波式防撞安全帽帶，其特征在于緩沖卷軸套位于安全 帶卷軸的中部，兩個(gè)帶卡槽輪盤固定在緩沖卷軸套的兩側(cè)，外殼內(nèi)壁的楔形卡槽設(shè)置在對 應(yīng)帶卡槽輪盤移動(dòng)行程的范圍，支承彈簧的一端抵壓在滑動(dòng)槽端部的彈簧底座上，另一端 通過與滑動(dòng)槽成滑移連接的支承滑動(dòng)塊抵壓在安全帶卷軸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的腦電波式防撞安全帽帶，其特征在于座椅頭枕內(nèi)設(shè)有收藏 腔，安全帶收緊裝置的整體安裝在收藏腔內(nèi)與椅靠背的鋼架固定；安全帽的帽檐設(shè)置有調(diào) 節(jié)扣，帽檐后方通過連接帶來連接鎖扣，再連接于安全帶外露端的插銷；在座椅頭枕的后側(cè) 設(shè)置有安全帽存放袋；座椅側(cè)面裝有信號(hào)線固定柱，信號(hào)線掛在上面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種兼具主動(dòng)、被動(dòng)特性的汽車安全裝置，屬汽車安全設(shè)備領(lǐng)域。該裝置在座椅頭枕的位置裝有安全帶收緊裝置，安全帶的外露端通過鎖扣和插銷連接安全帽，安全帽的帽檐裝有腦電波傳感器，腦電波傳感器通過信號(hào)線連接到微電腦的輸入端，微電腦的輸出連接汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電控機(jī)構(gòu)和剎車的電控機(jī)構(gòu)。本發(fā)明能實(shí)時(shí)監(jiān)測駕駛員行為異常，及時(shí)提示并減速或剎車；能夠保護(hù)使用人員頭部安全，防止車禍時(shí)駕乘人員頸椎損傷；與安全氣囊相比具有成本低，可靠性好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B60T7/14GK102114823SQ20111002911
公開日2011年7月6日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者陳蜀喬 申請人:昆明理工大學(xué)