CN110979240B - 用于车辆的安全气囊*** - Google Patents

Abstract

提供了一种用于车辆的安全气囊***。所述***包括安全气囊垫，所述安全气囊垫从座椅靠背的上部展开以覆盖乘员的头部，从而吸收施加到乘员头部的冲击并防止由于乘员头部的活动而引起的颈部弯曲。另外，通过根据车辆的碰撞方向可变地调节安全气囊垫的展开时间来最小化对乘员的伤害。

Description

用于车辆的安全气囊***

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的安全气囊***，更具体地涉及一种在车辆碰撞期间保护乘员头部的用于车辆的安全气囊***。

背景技术

除了关于车辆的驾驶性能、便利性和功能性的技术之外，还开发了用于确保乘员安全的技术。特别地，在应用于车辆的各种安全装置中，安全气囊被用作防止或减少施加给乘员的冲击的有效装置。

安全气囊在车辆碰撞的情况下保护驾驶员和乘客，并且每个安全气囊包括碰撞传感器，其配置为检测车辆碰撞；控制器，其配置为基于所述碰撞传感器检测到的结果来操作安全气囊；和安全气囊模块，其配置为响应于来自控制器的信号来操作安全气囊。根据安装位置或待保护的对象，安全气囊通常分为驾驶员安全气囊、乘客安全气囊、侧面安全气囊、车顶安全气囊、帘式安全气囊等。

特别地，随着自动驾驶车辆的商业化，乘员可以通过使座椅靠背倾斜而处于躺卧姿势。然而，在当乘员躺下发生正面碰撞时，乘员可能与前部安全气囊碰撞，然后可能从前部安全气囊反弹。此时，乘员的颈部可能过度弯曲，这会对乘员的颈部造成伤害。此外，在当乘员躺下发生侧面碰撞时，乘员的头部可能位于帘式安全气囊的展开范围之下。因此，可能无法可靠地保护乘员。

公开于该部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

因此，本发明提供一种用于车辆的安全气囊***，其可以保护乘员的头部免受冲击并且防止头部在车辆碰撞期间倾斜。

根据本发明，上述和其他目的可以通过提供一种用于车辆的安全气囊***来实现，所述安全气囊***可以包括安装在座椅靠背上部的安全气囊垫，所述安全气囊垫配置为通过从充气机接收气体而向上展开以对应于乘客的头部，并且具有覆盖乘员头部的展开形状以吸收施加到乘员头部的冲击并通过限制乘员头部的位置来防止乘员头部的倾斜。

安全气囊垫可以包括主腔室和侧腔室，所述主腔室配置为通过从充气机接收气体而膨胀并从座椅靠背的上部向上展开以对应于乘员的头部，所述侧腔室配置为通过从主腔室接收气体而膨胀并形成为从主腔室两侧中的每一侧弯曲并延伸以在膨胀时覆盖乘员的头部。侧部死区可以在主腔室和侧腔室之间连接部分的中心处形成。可以密封侧部死区以防止气体从中穿过。

所述安全气囊***还可以包括上腔室，其配置为通过从主腔室接收气体而膨胀并形成为从主腔室的上端部弯曲并延伸，以在膨胀时在乘员的头部上方展开。上死区可以在主腔室和上腔室之间连接部分的中心处形成。可以密封上死区以防止气体从中穿过。上腔室和侧腔室可以经由固定系绳而彼此连接，因此，上腔室和侧腔室可以展开以在膨胀时覆盖乘员的头部。

侧腔室可以在主腔室两侧中的每一侧形成，并且可以设置多个固定系绳。每个固定系绳可以连接至上腔室两侧中的相应一侧，并且可以连接至与上腔室两侧中的相应一侧相邻设置的侧腔室。另外，所述安全气囊***可以包括连接腔室，其从主腔室的下端部延伸，以与设置在座椅靠背上部的充气机连接。连接腔室可以从座椅靠背朝向乘员的头部展开，然后可以在膨胀时向上弯曲。

此外，连接腔室可以包括：第一延伸部分，其从座椅靠背的上部朝向乘员延伸；弯曲部分，其从第一延伸部分向上弯曲并延伸；以及第二延伸部分，其从弯曲部分向上延伸。连接腔室可以在其中设置有形状保持隔膜。形状保持隔膜可以包括：第一隔膜，其设置在第一延伸部分和弯曲部分之间的连接部分中；第二隔膜，其设置在弯曲部分和第二延伸部分之间的连接部分中；以及第三隔膜，其设置在第二延伸部分和主腔室之间的连接部分中。连接腔室可以在膨胀时从座椅靠背的上部向上弯曲并延伸。第一隔膜、第二隔膜和第三隔膜中的每一者可以包括至少一个孔，从充气机供应的气体可穿过该孔。

安全气囊***可以进一步包括控制器，其配置为接收关于车辆碰撞的信息并执行安全气囊垫的展开。响应于确定将发生的侧面碰撞，控制器可以配置为立即展开安全气囊垫。响应于确定将发生的正面碰撞，控制器可以配置为延迟安全气囊垫的展开。

附图说明

通过随后结合附图所呈现的详细描述将会更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征以及其它优点，在这些附图中：

图1是示出根据本发明示例性实施方案的用于车辆的安全气囊***的视图；以及

图2至图6是具体示出根据本发明示例性实施方案的图1中所示的用于车辆的安全气囊***的视图。

具体实施方式

应当理解，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括活动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。

尽管示例性实施方案被描述为使用多个单元来进行示例性过程，但是应理解，示例性过程也可以由一个或多个模块来进行。此外，应理解术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件设备。存储器被配置为存储模块，而处理器被具体配置为执行所述模块以进行以下进一步描述的一个或多个处理。

现在将详细参考本发明的示例性实施方案，其实施例在附图中示出。可能的是，在整个附图中所用的相同的附图标记表示相同或相似的部件。

图1是示出根据本发明示例性实施方案的用于车辆的安全气囊***的视图，以及图2至图6是具体示出图1所示的用于车辆的安全气囊***的视图。

如图1至图3所示，根据本发明示例性实施方案的用于车辆的安全气囊***可以包括安全气囊垫100，其安装在座椅靠背S的上部并且配置为通过从充气机I接收气体而向上展开以对应于乘员P的头部，并且所述安全气囊垫可以具有覆盖乘员P头部的展开形状，以保护乘员P的头部免受冲击并且通过限制乘员P头部的位置来防止乘员P头部的倾斜。

特别地，本发明的安全气囊垫100可以安装在座椅靠背S的上部，并且可以布置成当向上展开时对应于乘员P头部的后面。安全气囊垫100可以通过从充气机I接收气体而展开。充气机I可以与安全气囊垫100一起安装在座椅靠背S的框架的上部。安全气囊垫100可以具有覆盖乘员P头部的展开形状。因此，当安全气囊垫100展开时，其可以配置为吸收施加到乘员P的侧面或后面的冲击，并且覆盖和限制乘员P的头部，从而防止乘员P的颈部弯曲或倾斜。

如上所述，本发明的安全气囊垫100可以保护乘员P的头部。特别地，安全气囊垫100可以从座椅靠背S的上部快速展开至与乘员P头部相对应的位置，以覆盖乘员P的头部，从而安全地保护乘员P免受由冲击导致的伤害或颈部弯曲导致的伤害。如图2和图3所示，安全气囊垫100可以包括主腔室10和侧腔室20，所述主腔室10配置为通过从充气机I接收气体而膨胀并从座椅靠背S的上部向上展开以对应于乘员P的头部，所述侧腔室20配置为通过从主腔室10接收气体而膨胀并形成为从主腔室10两侧中的每一侧弯曲并延伸以在膨胀时覆盖乘员P的头部。

如上所述，安全气囊垫100可以包括主腔室10和侧腔室20。主腔室10可以从座椅靠背S的上部向上展开并且可以具有预定区域，并且可以布置成对应于乘员P头部的后面。从主腔室10两侧中的每一侧展开的侧腔室20可以通过从主腔室10接收气体而膨胀并且具有预定区域，并且可以布置在乘员P头部的每一侧。

密封以防止气体穿过的侧部死区D1可以在主腔室10与侧腔室20之间连接部分的中心处形成。如图4所示，在主腔室10与侧腔室20之间连接部分处形成的侧部死区D1可以使侧腔室20能够在覆盖乘员P头部的方向上更容易地从主腔室10弯曲并展开。另外，在主腔室10与侧腔室20之间连接部分处形成的侧部死区D1可以减小每个腔室的容积并增加每个腔室的展开速度。另外，气体移动通过位于侧部死区D1上方和下方的区域，这可以使侧腔室20能够更平稳地膨胀。

如图1至图3所示，安全气囊垫100还可以包括上腔室30，其配置为通过从主腔室10接收气体而膨胀并可以形成为从主腔室10的上端部弯曲并延伸，以在膨胀时在乘员P的头部上方展开。

上腔室30可以布置在乘员P的头部上方以从主腔室10的上端部弯曲并展开至乘员P头部上方的区域，并且可以形成为具有预定区域。因此，当乘员P在车辆碰撞或翻车期间向上和向下反弹时，上腔室30可以配置为吸收施加到乘员P的头部顶部的冲击，并且可以与侧腔室20一起覆盖和限制乘员P的头部，以防止颈部弯曲或倾斜。

密封以防止气体穿过的上死区D2可以在主腔室10与上腔室30之间连接部分的中心处形成。如图4所示，在主腔室10与上腔室30之间连接部分处形成的上死区D2可以使上腔室30能够在覆盖乘员P头部的方向上更容易地从主腔室10的上端部弯曲并展开。

另外，在主腔室10与上腔室30之间连接部分处形成的上死区D2可以减小每个腔室的容积并增加每个腔室的展开速度。另外，气体移动通过上死区D2的两个侧区域，这可以使上腔室30能够更平稳地膨胀。利用上述构造，在车辆碰撞期间，从主腔室10延伸的侧腔室20和上腔室30可以通过覆盖乘员的头部来保护乘员P的头部免受冲击，并且可以通过最小化乘员P头部的活动来防止颈部弯曲引起的伤害。

如图1和图4所示，上腔室30和侧腔室20可以经由固定系绳40而彼此连接，因此，上腔室30和侧腔室20可以展开以在膨胀时覆盖乘员P的头部。换言之，将上腔室30和侧腔室20彼此连接的固定系绳40可以允许上腔室30和侧腔室20在覆盖乘员P的头部的方向上展开，同时当安全气囊垫100展开时，防止上腔室30和侧腔室20沿非特定方向移动。由于固定系绳40将上腔室30两侧中的每一侧与侧腔室20的上端部彼此连接，因此固定系绳40可提供拉力以当安全气囊垫100展开时，使上腔室30和侧腔室20在覆盖乘员P头部的方向上弯曲而不向外扩展。因此，安全气囊垫100可以以覆盖乘员P的整个头部的形状展开。

特别地，可以提供多个固定系绳40，并且多个固定系绳40中的每一个可以连接到上腔室30两侧中的相应一侧(例如，上腔室的第一侧)，并且还可以连接到侧腔室20中的相应的相邻的一个，侧腔室20在主腔室10的两侧处形成。因此，一对侧腔室20可以连接到单个上腔室30。因此，当安全气囊垫100展开时，由于固定系绳40的拉力，应该向上展开的上腔室30和应该在两个横向方向上展开的侧腔室20可以围绕主腔室10聚集。这样，安全气囊垫100可以以覆盖乘员P的整个头部的形状展开。

如图4至图6所示，安全气囊垫100还可以包括连接腔室50，其从主腔室10的下端部延伸，以与设置在座椅靠背S上部的充气机I连接，并且可以从座椅靠背S朝向乘员P的头部展开，然后在膨胀时可以向上弯曲。具体地，连接腔室50可以在主腔室10下方展开，并且可以向上弯曲以将包括主腔室10的所有腔室定位在乘员P的头部后面。连接腔室50可以安装在座椅靠背S的上部，并且可以配置为从充气机I接收气体并且以预定区域展开以支撑乘员P的颈部。

因此，在车辆碰撞期间，气体可以从充气机I供应至连接腔室50，并且可以随后经由连接腔室50移动至主腔室10和其他腔室。因此，连接腔室50可以展开以向上弯曲，因此包括主腔室10的所有腔室可以定位成对应于乘员P的头部。此外，连接腔室50支撑乘员P的颈部，从而吸收施加到颈部的冲击并防止颈部弯曲。特别地，连接腔室50可以包括：第一延伸部分51，其从座椅靠背S的上部朝向乘员P延伸；弯曲部分52，其从第一延伸部分51向上弯曲并延伸；以及第二延伸部分53，其从弯曲部分52向上延伸。

另外，连接腔室50可以包括形状保持隔膜54，其包括第一隔膜54a、第二隔膜54b和第三隔膜54c，所述第一隔膜54a设置在第一延伸部分51与弯曲部分52之间的连接部分中，所述第二隔膜54b设置在弯曲部分52与第二延伸部分53之间的连接部分中，所述第三隔膜54c设置在第二延伸部分53与主腔室10之间的连接部分中。因此，连接腔室50可以在膨胀时从座椅靠背S的上部向上弯曲并延伸。

换言之，如图5所示，由于形成连接腔室50的第一延伸部分51，弯曲部分52和第二延伸部分53可以以“L”形状彼此连接，因此主腔室10可以从座椅靠背S向上展开，并且可以定位成对应于乘员P的头部。可以保持连接腔室50的形状，因此，由于第一隔膜54a设置在第一延伸部分51与弯曲部分52之间的连接部分中，所以从第一延伸部分51到弯曲部分52的区域可以平直地延伸，因此，由于第二隔膜54b设置在弯曲部分52与第二延伸部分53之间的连接部分中，所以从弯曲部分52到第二延伸部分53的区域可以向上延伸。

此外，由于第三隔膜54c设置在第二延伸部分53与主腔室10之间的连接部分中，所以主腔室10可以保持在向上展开的状态。第一隔膜54a、第二隔膜54b和第三隔膜54c中的每一者可以包括至少一个孔54h，从充气机I供应的气体可穿过该孔54h。因此，从充气机I供应的气体可以通过在每个隔膜中形成的孔54h而移动到第一延伸部分51、弯曲部分52和第二延伸部分53。

当连接腔室50通过形状保持隔膜54以“L”形状展开时，连接到连接腔室50的主腔室10可以被引导以向上展开并且可以定位在乘员P的头部后面。因此，包括主腔室10的所有腔室可以安全地覆盖乘员P的头部。此外，连接腔室50支撑乘员P的颈部，从而防止乘员P的颈部向前和向后弯曲并因此减轻对乘员的伤害P。

根据本发明示例性实施方案的用于车辆的安全气囊***还可以包括控制器200，其配置为接收关于车辆碰撞的信息并执行安全气囊垫100的展开。响应于确定将发生的侧面碰撞(例如，响应于预测的侧面碰撞)，控制器200可以配置为立即展开安全气囊垫100，并且响应于确定将发生的正面碰撞，控制器200可以配置为延迟安全气囊垫100的展开。关于车辆碰撞的信息可以为V2V通信，V2I通信，或者可以为从安装在车辆内的不同传感器接收的信息，所述传感器配置为检测周围的车辆和物体。

特别地，控制器200可以配置为使用不同的碰撞传感器(例如安装在车辆内的红外传感器，超声波传感器和碰撞感知器)检测车辆碰撞并确定充气机I的操作时间以执行安全气囊垫100的展开。因此，响应于确定将发生的侧面碰撞，控制器200可以配置为立即展开气囊垫100以保护乘员P免受在车辆侧面产生的冲击和玻璃碎片并且通过快速限制乘员P的头部来防止乘员P的颈部由于侧面碰撞引起的惯性而弯曲。

另一方面，响应于确定将发生的正面碰撞，控制器200配置为延迟安全气囊垫100的展开。换言之，可以操作安全气囊垫100以在乘员P的身体在由于正面碰撞引起的惯性而向前移动之后向后移动的时间点展开，从而吸收乘员P与座椅碰撞引起的冲击，并通过覆盖和限制乘员P的头部来防止由于车辆随后的振动而引起的颈部弯曲。安全气囊垫100的展开时间可以预先存储，并且可以基于碰撞时间，碰撞方向等而变化。

控制器200还可以配置为接收关于座椅靠背S的角度的更多信息。当将座椅靠背S的角度调节到设定的角度时，控制器200可以配置为执行气囊垫100的展开。特别地，设定的角度可以是座椅靠背S被推回的角度。当将座椅靠背S的角度调节到设定的角度时，在车辆碰撞期间可能对乘员P造成更多的伤害。然而，即使当将座椅靠背S的角度调节到设定的角度或更大时，也可以通过上述安全气囊垫100的控制来安全地保护乘员P。

从以上描述中显而易见的是，本发明提供了一种用于车辆的安全气囊***，其中安全气囊垫可以从座椅靠背的上部展开以覆盖乘员的头部，从而吸收施加到乘员头部的冲击并防止由于乘员头部的活动而引起的颈部弯曲。另外，可以通过根据车辆的碰撞方向可变地调节安全气囊垫的展开时间来最小化对乘员的伤害。

尽管出于说明的目的已公开了本发明的示例性实施方案，但是本领域技术人员应当理解，各种修改、增加和删减是可能的，并不脱离所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神。

Claims (7)

1.一种用于车辆的安全气囊***，其包括：

安全气囊垫，其安装在座椅靠背的上部，

其中，所述安全气囊垫配置为通过从充气机接收气体而向上展开以对应于乘员的头部，并且具有覆盖乘员头部的展开形状以吸收施加到乘员头部的冲击并通过限制乘员头部的位置来防止乘员头部的倾斜，

所述安全气囊垫包括：

主腔室，其配置为通过从充气机接收气体而膨胀并从座椅靠背的上部向上展开以对应于乘员的头部；

侧腔室，其配置为通过从主腔室接收气体而膨胀并形成为从主腔室两侧中的每一侧弯曲并延伸，以在膨胀时覆盖乘员的头部；以及

上腔室，其配置为通过从主腔室接收气体而膨胀并形成为从主腔室的上端部弯曲并延伸，以在膨胀时在乘员头部的上方展开，

所述安全气囊***进一步包括：

连接腔室，其从主腔室的下端部延伸以与设置在座椅靠背上部的充气机连接，连接腔室从座椅靠背朝向乘员的头部展开，然后在膨胀时向上弯曲，

其中，所述连接腔室包括：

第一延伸部分，其从座椅靠背的上部朝向乘员延伸；

弯曲部分，其从所述第一延伸部分向上弯曲并延伸；和

第二延伸部分，其从所述弯曲部分向上延伸，

其中，所述连接腔室包括形状保持隔膜，并且所述形状保持隔膜包括：

第一隔膜，其设置在所述第一延伸部分与所述弯曲部分之间的连接部分中；

第二隔膜，其设置在所述弯曲部分与所述第二延伸部分之间的连接部分中；和

第三隔膜，其设置在所述第二延伸部分与所述主腔室之间的连接部分中，并且

其中，所述连接腔室在膨胀时从座椅靠背的上部向上弯曲并延伸。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的安全气囊***，其中，在主腔室与侧腔室之间连接部分的中心处形成侧部死区，将所述侧部死区密封以防止气体从中穿过。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的安全气囊***，其中，在主腔室与上腔室之间连接部分的中心处形成上死区，将所述上死区密封以防止气体从中穿过。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的安全气囊***，其中，上腔室与侧腔室经通过固定系绳而彼此连接，以使上腔室和侧腔室展开以在膨胀时覆盖乘员的头部。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的安全气囊***，其中，侧腔室在主腔室两侧中的每一侧形成，并且设置有多个固定系绳，每个固定系绳连接至上腔室两侧中的相应一侧并连接至与上腔室两侧中的相应一侧相邻设置的侧腔室。

6.根据权利要求1所述的用于车辆的安全气囊***，其中，第一隔膜、第二隔膜和第三隔膜中的每一者包括至少一个孔，从所述充气机供应的气体穿过所述孔。

7.根据权利要求1所述的用于车辆的安全气囊***，其进一步包括：

控制器，其配置为接收关于车辆碰撞的信息并执行安全气囊垫的展开，

其中，响应于确定将发生的侧面碰撞，所述控制器配置为立即展开安全气囊垫，并且

其中，响应于确定将发生的正面碰撞，所述控制器配置为延迟安全气囊垫的展开。