一种车辆的集成气囊、集成气囊的控制方法及系统与流程

1.本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种车辆的集成气囊、集成气囊的控制方法及系统。


背景技术：

2.安全气囊是在汽车碰撞事故中起到保护乘员、减轻成员伤害的安全保护装置。以远端侧气囊为例，远端侧气囊在侧面碰撞中对乘员起到良好保护而受到人们的广泛关注。远端侧气囊按照保护乘员的部位方面可以分为胸腹(骨盆)侧气囊和头胸腹一体式侧气囊，头胸腹一体式侧气囊较前者体积更大，能同时保护乘员的头部、胸部和腹部。
3.现有的头枕气囊及远端侧气囊由气体发生器、气袋总成、导流片、包裹片、线束总成、标签等组成，头枕气囊安装在座椅头枕内部的一种头枕安全气囊装置、远端侧气囊安装在座椅骨架侧翼的一种远端侧气囊装置。当发生碰撞由传感器传递速度信号acu，由acu向头枕气囊或远端侧气囊发出点火信号，气体发生器受激发后产生高压气体将气袋总成充满气体起以起到乘员保护的目的。但目前的远端侧气囊会存在以下问题：远端侧气囊虽然保护面积可以达到乘员远端侧面的保护面积的需求；但此种气囊保护形式存在乘员上半身侧向约束欠佳而不能到达良好的保护效果，因该气囊展开后无法达到足够的支撑力，致使保护性能达不到预期。
4.基于现有技术存在的缺点，急需研究一种车辆的集成气囊、集成气囊的控制方法及系统，来解决上述问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明的提供了一种车辆的集成气囊、集成气囊的控制方法及系统，本发明通过在座椅侧边设置所述上躯侧气囊，在座椅头枕位置设置头部气囊，并将所述头部气囊和所述上躯侧气囊设置成相互连通的，使得所述头部气囊和所述上躯侧气囊在碰撞时能够同时展开，以限制乘员头部和乘员躯干的相对运动，进而减少对乘员头部和乘员躯体的伤害；实现了加强远端侧面碰撞人体约束保护功能同时满足后碰头颈保护功能，能够有效的为乘员提供更可靠保护。
6.本发明公开了一种车辆的集成气囊，包括气体发生器、头部气囊和上躯侧气囊；
7.所述头部气囊包括相互连通的头部抵接部和颈部抵接部；所述头部抵接部和所述颈部抵接部沿着车辆的长度方向充胀，所述头部抵接部覆盖在车辆的座椅头枕上，所述头部抵接部用于在其充胀后抵接乘员头部，所述颈部抵接部用于在其充胀后抵接乘员的颈部；
8.所述上躯侧气囊在充胀后抵接乘员躯体侧面；
9.所述头部气囊和所述上躯侧气囊均设置在车辆座椅上，且所述头部气囊和所述上躯侧气囊相互连通，以使得所述气体发生器能够同时给所述头部气囊和所述上躯侧气囊充气。
10.进一步地，还包括限压装置，所述限压装置设置在所述头部气囊与所述上躯侧气囊连接位置，所述限压装置用于在所述上躯侧气囊内的气体压力不小于预设值时，使所述上躯侧气囊和所述头部气囊连通。
11.进一步地，还包括张紧拉带，所述张紧拉带的一端与所述头部气囊连接，所述张紧拉带的另一端与所述上躯侧气囊连接；所述张紧拉带用于连接并张紧充胀后的所述头部气囊和所述上躯侧气囊，以使得所述头部气囊和所述上躯侧气囊形成预定角度的夹角。
12.进一步地，所述头部气囊上设置有第一限制结构，所述第一限制结构包括设置与乘员头颈部的缝线；所述第一限制结构用于调节所述头部气囊内部形成的充气腔体的体积和压力；
13.所述上躯侧气囊上设置有第二限制结构，所述第二限制结构包括所述上躯侧气囊与所述头部气囊连接处的缝线；所述第二限制结构用于调节所述上躯侧气囊内部形成的充气腔体的体积和压力。
14.进一步地，所述头部气囊的长度不小于所述座椅头枕的长度，且所述头部气囊的长度不大于车辆座椅的宽度。
15.进一步地，所述头部气囊为l型，所述头部气囊与所述上躯侧气囊连接处形状也为l型，且所述头部气囊和所述上躯侧气囊形成的夹角为90
°
。
16.进一步地，所述头部气囊和所述上躯侧气囊一体成型。
17.本发明另一方面保护一种车辆的集成气囊的控制方法，应用于如上所述车辆的集成气囊，所述方法包括：
18.获取车辆的碰撞信号；
19.根据所述碰撞信号生成点火信号，并发送点火信号给气体发生器；
20.控制所述气体发生器对所述集成气囊充气；其中，所述气体发生器同时对头部气囊和上躯侧气囊充气；
21.根据传感器获取所述集成气囊内的压强；
22.判断所述压强是否满足预设范围；
23.当所述压强满足预设范围时，控制所述气体发生器停止充气；当所述压强不满足预设范围时，控制所述气体发生器继续对所述集成气囊进行充气，直至所述压强满足预设范围，以使得所述头部气囊保护乘员头部，并使得所述上躯侧气囊保护乘员的侧面。
24.进一步地，所述控制所述气体发生器继续对所述集成气囊进行充气，直至所述压强满足预设范围包括：
25.控制所述气体发生器继续对所述集成气囊充气；
26.实时根据传感器获取所述集成气囊内的压强；
27.判断所述压强是否满足预设范围；
28.当所述压强不满足预设范围时，重新获取所述集成气囊的压强，直至所述压强满足预设范围，则控制所述气体发生器停止对所述集成气囊充气。
29.本发明另一方面保护一种车辆的集成气囊的控制系统，应用于如上所述的车辆的集成气囊，所述系统包括：
30.数据收发模块，用于获取车辆的碰撞信号，根据所述碰撞信号生成点火信号，并发送点火信号给气体发生器；
31.执行模块，用于控制所述气体发生器对所述集成气囊充气；其中，所述气体发生器同时对头部气囊和上躯侧气囊充气；
32.接收模块，用于根据传感器获取所述集成气囊内的压强；
33.判断模块，用于判断所述压强是否满足预设范围；
34.处理模块，用于判断所述压强是否满足预设范围；当所述压强满足预设范围时，控制所述气体发生器停止充气，以使得所述头部气囊保护乘员头颈部，并使得所述上躯侧气囊保护乘员的侧面。
35.实施本发明实施例，具有如下有益效果：
36.本发明通过在座椅侧边设置所述上躯侧气囊，在座椅头枕位置设置头部气囊，并将所述头部气囊和所述上躯侧气囊设置成相互连通的，使得所述头部气囊和所述上躯侧气囊在碰撞时能够同时展开，以限制乘员头部和乘员躯干的相对运动，进而减少对乘员头部和乘员躯体的伤害；实现了加强远端侧面碰撞人体约束保护功能同时满足后碰头颈保护功能，能够有效的为乘员提供更可靠保护。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其它附图。
38.图1为本实施例集成气囊在车辆内充胀后的结构图；
39.图2为本实施例集成气囊在车辆内充胀后的结构图；
40.图3为本实施例所述车辆的集成气囊与车辆座椅连接的结构图；
41.图4为本实施例所述车辆的集成气囊的结构图；
42.图5为本实施例所述气体发生器的结构图；
43.图6为车辆的集成气囊的控制方法的流程图；
44.图7为本实施例所述车辆的集成气囊的控制系统的结构图。
45.其中，图中附图标记对应为：
[0046]1‑
头部气囊；2
‑
上躯侧气囊；3
‑
气体发生器；4
‑
座椅头枕；6
‑
数据收发模块；7
‑
执行模块；8
‑
接收模块；9
‑
判断模块；10
‑
处理模块。
具体实施方式
[0047]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0048]
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆
盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0049]
现有技术存在以下缺点：现有的头枕气囊及远端侧气囊由气体发生器、气袋总成、导流片、包裹片、线束总成、标签等组成，头枕气囊安装在座椅头枕内部的一种头枕安全气囊装置、远端侧气囊安装在座椅骨架侧翼的一种远端侧气囊装置。当发生碰撞由传感器传递速度信号acu，由acu向头枕气囊或远端侧气囊发出点火信号，气体发生器受激发后产生高压气体将气袋总成充满气体起以起到乘员保护的目的。但目前的远端侧气囊会存在以下问题：远端侧气囊虽然保护面积可以达到乘员远端侧面的保护面积的需求；但此种气囊保护形式存在乘员上半身侧向约束欠佳而不能到达良好的保护效果，因该气囊展开后无法达到足够的支撑力，致使保护性能达不到预期。
[0050]
针对现有技术的缺陷，本发明通过在座椅侧边设置所述上躯侧气囊，在座椅头枕位置设置头部气囊，并将所述头部气囊和所述上躯侧气囊设置成相互连通的，使得所述头部气囊和所述上躯侧气囊在碰撞时能够同时展开，以限制乘员头部和乘员躯干的相对运动，进而减少对乘员头部和乘员躯体的伤害；实现了加强远端侧面碰撞人体约束保护功能同时满足后碰头颈保护功能，能够有效的为乘员提供更可靠保护。
[0051]
实施例1
[0052]
参见附图1～图7，本实施例提供了一种车辆的集成气囊，包括气体发生器3、头部气囊1和上躯侧气囊2；
[0053]
所述头部气囊1包括相互连通的头部抵接部和颈部抵接部；所述头部抵接部和所述颈部抵接部沿着车辆的长度方向充胀，所述头部抵接部覆盖在车辆的座椅头枕4上，所述头部抵接部用于在其充胀后抵接乘员头部，所述颈部抵接部用于在其充胀后抵接乘员的颈部；
[0054]
所述上躯侧气囊2在充胀后抵接乘员躯体侧面；
[0055]
所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2均设置在车辆座椅上，且所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2相互连通，以使得所述气体发生器3能够同时给所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2充气。
[0056]
需要说明的是：现有技术中气囊保护形式存在乘员上半身侧向约束欠佳而不能到达良好的保护效果的问题；而在本实施例中，通过在座椅侧边设置所述上躯侧气囊2，在座椅头枕位置设置头部气囊1，并将所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2设置成相互连通的，使得所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2在碰撞时能够同时展开，以限制乘员头部和乘员躯干的相对运动，进而减少对乘员头部和乘员躯体的伤害；实现了加强远端侧面碰撞人体约束保护功能同时满足后碰头颈保护功能，能够有效的为乘员提供更可靠保护。
[0057]
还需要说明的是：所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2均收放于车辆座椅的内部。
[0058]
更需要说明的是：所述车辆的集成气囊通过设置一个集成气囊实现了传统两个气囊的保护功能；且无需额外增加装置也增强了保护效果，同时取消了主动式头枕功能，功能较大提升，即可以满足后碰保护有增强了远端保护的功能，增加产品附加价值。
[0059]
具体地，当所述头部气囊1处于收放状态时，所头部气囊1卷绕成筒状；当所述上躯侧气囊2处于收放状态时，所述上躯侧气囊2卷绕成筒状。
[0060]
具体地，所述上躯侧气囊2包括第一限制部和第二限制部，所述第一限制部用于限制乘员的躯干移动，所述第二限制部用于限制乘员的头部移动，进而实现对乘员头部提供更可靠的保护。
[0061]
更进一步地，所述第一限制部和所述第二限制部连接处设置有第三限制结构，所述第三限制结构也为缝线，即所述第一限制部和所述第二限制部连接处形成凹陷。
[0062]
具体地，所述第二限制部上设置有第三限制结构，以形成与乘员头部侧面相适配的凹陷来容纳乘员头部，减少乘员头部的伤害，进而有效的为乘员提供更可靠保护。
[0063]
在一些可能的实施例中，所述气体发生器3设置在所述上躯侧气囊2内，所述气体发生器3先对上躯侧气囊2进行部分充气，再对头部气囊1进行充气，使得所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2同时充胀完成，来限制乘员头部和乘员躯干的相对运动，并对乘员进行防护，实现对乘员的有效防护。
[0064]
在另一些可能的实施例中，所述气体发生器3设置在所述上躯侧气囊2的外侧，所述气体发生器2同时对所述上躯侧气囊2和所述头部气囊1进行充气，使得所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2同时充胀完成，来限制乘员头部和乘员躯干的相对运动，进而实现对乘员的有效防护。
[0065]
优选地，还包括限压装置，所述限压装置设置在所述头部气囊1与所述上躯侧气囊2连接位置，所述限压装置用于在所述上躯侧气囊2内的气体压力不小于预设值时，使所述上躯侧气囊2和所述头部气囊1连通。
[0066]
在一些可能的实施例中，所述限压装置为设置有弱化结构的固定片，所述固定片可拆卸地设置在所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2的连接位置处。
[0067]
具体地，所述弱化结构为弱化孔或弱化线，具体根据实际情况设定，故在此不进行设定。
[0068]
优选地，还包括张紧拉带，所述张紧拉带的一端与所述头部气囊1连接，所述张紧拉带的另一端与所述上躯侧气囊2连接；所述张紧拉带用于连接并张紧充胀后的所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2，以使得所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2形成预定角度的夹角。
[0069]
具体地，所述张紧拉带不可伸缩，所述张紧拉带的数量至少为一个。
[0070]
在本实施例中，所述张紧拉带的数量为两个，其中一个所述张紧拉带的一侧与所述头部气囊1的上侧连接，所述张紧拉带的另一侧与所述上躯侧气囊2连接；另一个所述张紧拉带的一侧与所述头部气囊1的下侧连接，所述张紧拉带的另一侧与所述上躯侧气囊2连接。
[0071]
优选地，所述头部气囊1上设置有第一限制结构，所述第一限制结构包括设置与乘员头颈部的缝线；所述第一限制结构用于调节所述头部气囊1内部形成的充气腔体的体积和压力；
[0072]
所述上躯侧气囊2上设置有第二限制结构，所述第二限制结构包括所述上躯侧气囊2与所述头部气囊1连接处的缝线；所述第二限制结构用于调节所述上躯侧气囊2内部形成的充气腔体的体积和压力。
[0073]
在一些可能的实施例中，所述第一限制结构设置在乘员的头部，以形成凹陷来容纳乘员的头部，减少乘员头部的伤害，进而有效的为乘员提供更可靠保护；所述第二限制结
构设置在乘员手臂处，以形成与乘员手臂相适配的凹陷来容纳乘员手臂，减少乘员手臂和躯干的伤害，进而有效的为乘员提供更可靠保护。
[0074]
优选地，所述头部气囊1的长度不小于所述座椅头枕4的长度，且所述头部气囊1的长度不大于车辆座椅的宽度。
[0075]
具体地，所述车辆座椅的宽度方向与所述车辆的宽度方向相一致。
[0076]
在一些可能的实施例中，所述头部抵接部和所述颈部抵接部连接后形成l型，所述头部抵接部的长度不小于所述座椅头枕4的长度，且所述头部抵接部的长度不大于所述车辆座椅的宽度；同时，所述颈部抵接部的长度不小于所述座椅头枕4的长度，且所述颈部抵接部的长度不大于所述车辆座椅的宽度。
[0077]
在本实施例中，所述头部抵接部和所述颈部抵接部的长度相等，且所述头部抵接部和所述颈部抵接部与所述车辆座椅的宽度相等。
[0078]
具体地，所述颈部抵接部的长度与所述车辆座椅的宽度近似相等，使得车辆在碰撞时所述颈部抵接部充胀后无论乘员在座椅的何处位置，均能够对乘员的后颈进行抵接，进而对乘员的颈部进行有效的防护，减少对乘员颈部的伤害。
[0079]
具体地，所述头部抵接部的长度与所述车辆座椅的宽度近似相等，使得车辆在碰撞时所述头部抵接部充胀后无论乘员在座椅的何处位置，均能够对乘员的后脑部位进行抵接，进而对乘员的头部进行有效的防护，减少对乘员头部的伤害。
[0080]
具体地，所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2均设置在车辆座椅上，且所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2沿着所述车辆座椅的侧边设置，以使得所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2能够同时从车辆座椅上膨胀出来，并对乘员进行有效的防护。
[0081]
具体地，所述第一限制结构设置在所述头部抵接部上。
[0082]
优选地，所述头部气囊1为l型，所述头部气囊1与所述上躯侧气囊2连接处形状也为l型，且所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2形成的夹角为90
°
。
[0083]
优选地，所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2一体成型。
[0084]
在一些可能的实施例中，所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2单独制作后，缝制为一体结构。
[0085]
所述车辆的集成气囊的工作过程为：接收到碰撞信号，并发送点火信号给气体发生器3，气体发生器3同时给所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2进行充气；直至所述车辆的集成气囊压强达到预设范围，控制所述气体发生器3停止充气。
[0086]
本发明另一方面保护一种车辆的集成气囊的控制方法，应用于如上所述车辆的集成气囊，所述方法包括：
[0087]
获取车辆的碰撞信号；
[0088]
根据所述碰撞信号生成点火信号，并发送点火信号给气体发生器3；
[0089]
控制所述气体发生器3对所述集成气囊充气；其中，所述气体发生器3同时对头部气囊1和上躯侧气囊2充气；
[0090]
根据传感器获取所述集成气囊内的压强；
[0091]
判断所述压强是否满足预设范围；
[0092]
当所述压强满足预设范围时，控制所述气体发生器3停止充气；当所述压强不满足预设范围时，控制所述气体发生器3继续对所述集成气囊进行充气，直至所述压强满足预设
范围，以使得所述头部气囊1保护乘员头部，并使得所述上躯侧气囊2保护乘员的侧面。
[0093]
具体地，所述预设范围为所述压强不小于第一预设值，且所述压强不大于第二预设值；所述第一预设值和所述第二预设值根据实际情况设定，在此不进行限制。
[0094]
在一些可能的实施例中，所述方法包括：
[0095]
获取车辆的碰撞信号；
[0096]
根据所述碰撞信号生成点火信号，并发送点火信号给气体发生器3；
[0097]
控制所述气体发生器3对所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2充气；
[0098]
分别获取所述头部气囊1的第一气体压强和所述上躯侧气囊2的第二气体压强；
[0099]
判断所述第一气体压强和所述第二气体压强是否满足预设范围；
[0100]
当所述第一气体压强和所述第二气体压强均满足所述预设范围时，判断所述集成气囊充气完成；
[0101]
当所述第一气体压强和/或所述第二气体压强不满足所述预设范围时，控制所述气体发生器3继续对所述头部气囊1和所述上躯侧气囊2充气，直至所述第一气体压强和所述第二气体压强均满足所述预设范围。
[0102]
优选地，所述控制所述气体发生器3继续对所述集成气囊进行充气，直至所述压强满足预设范围包括：
[0103]
控制所述气体发生器3继续对所述集成气囊充气；
[0104]
实时根据传感器获取所述集成气囊内的压强；
[0105]
判断所述压强是否满足预设范围；
[0106]
当所述压强不满足预设范围时，重新获取所述集成气囊的压强，直至所述压强满足预设范围，则控制所述气体发生器3停止对所述集成气囊充气。
[0107]
本发明另一方面保护一种车辆的集成气囊的控制系统，应用于如上所述的车辆的集成气囊，所述系统包括：
[0108]
数据收发模块6，用于获取车辆的碰撞信号，根据所述碰撞信号生成点火信号，并发送点火信号给气体发生器3；
[0109]
执行模块7，用于控制所述气体发生器3对所述集成气囊充气；其中，所述气体发生器3同时对头部气囊1和上躯侧气囊2充气；
[0110]
接收模块8，用于根据传感器获取所述集成气囊内的压强；
[0111]
判断模块9，用于判断所述压强是否满足预设范围；
[0112]
处理模块10，用于判断所述压强是否满足预设范围；当所述压强满足预设范围时，控制所述气体发生器3停止充气，以使得所述头部气囊1保护乘员头颈部，并使得所述上躯侧气囊2保护乘员的侧面。
[0113]
虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。
[0114]
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本技术请求保护的范围。
[0115]
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征能够相互结合。
[0116]
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权
利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。