一种安全气囊系统及控制方法与流程

1.本发明涉及车辆安全技术领域，尤其涉及一种安全气囊系统及控制方法。


背景技术：

2.车辆在发生碰撞等交通事故时，为避免车内人员因惯性发生二次碰撞，通常会在车内设置安全气囊，具体为在车内前方(正副驾驶位)、侧方(车内前排和后排)和车顶三个方向分别设置安全气囊。其中，副驾驶席用正面安全气囊放置在仪表板内，正面碰撞时展开，覆盖仪表板，以缓解正面碰撞时副驾驶席乘员与仪表板及前风挡玻璃框的二次碰撞。
3.现有安全气囊系统是基于汽车速度变化来感知碰撞的。具体地，当车辆发生碰撞时，气囊控制器根据车体减速度信号判断碰撞强度，进而判断安全气囊的点爆时间。当减速度传感器测得的减速度信号满足预设条件时，安全气囊就会点爆，充气展开，以在车内人员的前侧形成弹性气垫，并及时泄漏、收缩，吸收冲击能量，从而保护人员的头部和胸部。
4.可以理解的是，车内人员的体重以及发生碰撞时车内人员的坐姿各不相同，则所需要的安全气囊的点爆位置必然也不相同。但是，现有安全气囊在所有碰撞模式下的点爆方式是相同的，也就是说气囊点爆时的位置和刚度是固定不变的，这无疑会导致对部分体重及坐姿的乘员的保护效果不佳甚至无法起到保护效果。另外，现有副驾驶席用正面安全气囊放置在仪表板内，与前风窗的距离较近，当副驾驶席用正面安全气囊点爆展开时会与前风窗发生剧烈冲击，可能会导致前风窗破碎，进而导致安全气囊破损，影响对副驾驶席乘员的保护效果。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的在于提供一种安全气囊系统，能对不同重量和坐姿的乘员都起到有效的保护，同时能防止气囊与前风窗剧烈碰撞而破损。
6.为实现上述目的，提供以下技术方案：
7.提供一种安全气囊系统，包括：
8.气囊和点爆装置；
9.检测组件，被配置为用于检测车辆的速度变化、车内人员的重量及坐姿；
10.位置调节组件，与所述气囊连接，并用于调节所述气囊展开时相对于所述车内人员和前风窗的位置；
11.控制组件，分别与所述点爆装置、所述检测组件及所述位置调节组件电连接。
12.可选地，所述检测组件包括：
13.速度检测组件，被配置为用于检测所述车辆的减速度；
14.重量检测组件，被配置为用于检测所述车内人员的重量；
15.坐姿检测组件，被配置为用于检测所述车内人员的坐姿。
16.可选地，所述位置调节组件包括转动组件，所述转动组件被配置为与所述气囊连接，所述转动组件转动时，调节所述气囊展开时相对于所述车内人员和前风窗的位置。
17.可选地，还包括驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述转动组件转动。
18.可选地，所述驱动组件包括壳体以及滑动设置于所述壳体中的滑动件，所述滑动件与所述转动组件传动连接，所述壳体内的压力可增加，以推动所述滑动件伸出所述壳体，并使所述滑动件驱动所述转动组件转动。
19.可选地，所述壳体内设置有爆炸组件，所述爆炸组件引爆时，使所述壳体内的压力增加。
20.可选地，还包括锁止组件，用于锁定所述转动组件的位置。
21.可选地，所述转动组件的转动周向间隔设置有多个卡接部，所述锁止组件包括弹性凸出组件，所述弹性凸出组件可选择性地与任一所述卡接部卡接。
22.可选地，所述转动组件被配置为转动安装于仪表板管梁上。
23.本发明的另一个目的在于提供一种安全气囊系统的控制方法，能对不同重量和坐姿的乘员都起到有效的保护，同时能防止气囊与前风窗剧烈碰撞而破损。
24.为实现上述目的，提供以下技术方案：
25.提供一种安全气囊系统的控制方法，采用如上所述的安全气囊系统，安全气囊系统的控制方法包括：
26.s1、检测组件检测车辆的速度变化、车内人员的重量及坐姿；
27.s2、控制组件获取检测组件的检测信息；
28.s3、控制组件根据检测组件的检测信息控制点爆装置的点爆时刻、并控制位置调节组件调节气囊展开时相对于所述车内人员和前风窗的位置。
29.本发明的有益效果为：
30.本发明提供的安全气囊系统中，未发生碰撞事故时，气囊处于折叠状态；发生碰撞事故，并需要打开气囊时，点爆装置启动，以使气囊充气展开；检测组件用于检测车辆的速度变化、车内人员的重量及坐姿。可根据车辆的速度变化，来判断车辆是否发生了碰撞。车辆发生碰撞时车内人员的重量及坐姿不同，则车内人员所需的来自气囊的防护角度和防护力度也不同。位置调节组件与气囊连接，并用于调节气囊展开时相对于车内人员(副驾驶席乘员)和前风窗的位置。通过调节气囊展开时相对于车内人员的角度，使得气囊能够适应不同坐姿的车内人员的防护需求，从而起到有效防护。通过调节气囊展开时相对于前风窗的角度，避免气囊展开时与前风窗冲击力过大而导致前风窗破损，进而导致气囊被破损的前风窗破坏，保证气囊的结构完整。控制组件分别与点爆装置、检测组件及位置调节组件电连接。控制组件获取检测组件对车辆的速度变化、车内人员的重量及坐姿的检测信息后，根据车辆的速度变化，判断车辆是否发生了碰撞，并在判断车辆发生碰撞时，判断车辆的碰撞强度，同时结合车内人员的重量及坐姿，来确定气囊的展开刚度以及气囊展开时相对于车内人员及前风窗的位置，以保证对不同重量和坐姿的车内人员都能起到有效地防护。进一步地，控制组件根据确定的气囊的展开刚度来确定点爆装置的点爆时刻及点爆方式，并根据气囊展开时相对于车内人员和前风窗的位置来控制位置调节组件。
31.本发明提供的安全气囊系统的控制方法中，控制组件获取检测组件对车辆的速度变化、车内人员的重量及坐姿的检测信息后，根据车辆的速度变化，判断车辆是否发生了碰撞，并在判断车辆发生碰撞时，判断车辆的碰撞强度，同时结合车内人员的重量及坐姿，来确定气囊的展开刚度以及气囊展开时相对于车内人员及前风窗的位置，以保证对不同重量
和坐姿的车内人员都能起到有效地防护。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
33.图1为本发明实施例提供的安全气囊系统的示意图；
34.图2为本发明实施例提供的安全气囊系统(未点爆)的示意图；
35.图3为本发明实施例提供的安全气囊系统(点爆)的示意图。
36.附图标记：
37.1、速度检测组件；2、坐姿检测组件；3、重量检测组件；4、气囊控制器；5、网关；6、车身控制器；7、气囊总成；8、点爆装置；9、气囊；10、排气孔；11、仪表板；12、前风窗；13、驱动组件；14、爆炸组件；15、泄压件；16、滑动件；17、仪表板管梁；18、转动组件；181、卡接部；19、锁止组件；191、凸起；192、弹性件。
具体实施方式
38.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步地详细描述，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，本领域技术人员在没有做出创造性劳动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。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
40.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.如图1
‑
图3所示，本实施例提供一种安全气囊系统，包括气囊总成7、检测组件、位置调节组件和控制组件。需要说明的是，本实施例的安全气囊系统主要是指副驾驶用正面安全气囊，其放置于仪表板11内，于车辆正面碰撞时展开，并覆盖仪表板11，以缓解正面碰撞时副驾驶席乘员与仪表板11及前风窗12的二次碰撞。
42.检测组件用于检测车辆的速度变化、车内人员的重量及坐姿。可根据车辆的速度是否发生突变并快速减小，来判断车辆是否发生了碰撞。车辆发生碰撞时车内人员的重量及坐姿不同，则车内人员所需的来自气囊9的防护角度和防护力度也不同。
43.气囊总成7包括气囊9和点爆装置8。未发生碰撞事故时，气囊9处于折叠状态。发生碰撞事故，并需要打开气囊9时，点爆装置8启动，以使气囊9充气展开。可通过控制点爆装置8的点爆时间及点爆方式，来调节气囊9的展开时间以及展开后的刚度，以适应不同的碰撞强度及不同重量的保护对象。
44.位置调节组件与气囊9连接，并用于调节气囊9展开时相对于车内人员(副驾驶席乘员)和前风窗12的位置。通过调节气囊9展开时相对于车内人员的角度，使得气囊9能够适应不同坐姿的车内人员的防护需求，从而起到有效防护。通过调节气囊9展开时相对于前风窗12的角度，避免气囊9展开时与前风窗12冲击力过大而导致前风窗12破损，进而导致气囊9被破损的前风窗12破坏，保证气囊9的结构完整。
45.控制组件分别与点爆装置8、检测组件及位置调节组件电连接。控制组件获取检测组件对车辆的速度变化、车内人员的重量及坐姿的检测信息后，根据车辆的速度变化，判断车辆是否发生了碰撞，并在判断车辆发生碰撞时，判断车辆的碰撞强度，同时结合车内人员的重量及坐姿，来确定气囊9的展开刚度以及气囊9展开时相对于车内人员及前风窗12的位置，以保证对不同重量和坐姿的车内人员都能起到有效地防护。进一步地，控制组件根据确定的气囊9的展开刚度来确定点爆装置8的点爆时刻及点爆方式，并根据气囊9展开时相对于车内人员和前风窗12的位置来控制位置调节组件。
46.可选地，检测组件包括速度检测组件1、重量检测组件3和坐姿检测组件2。速度检测组件1用于检测车辆的减速度。示例性地，速度检测组件1包括速度传感器，安装方便，检测精度高。重量检测组件3用于检测车内人员的重量。示例性地，重量检测组件3包括重量传感器，安装方便，检测精度高。重量检测组件3可选设置于座椅上。坐姿检测组件2用于检测车内人员的坐姿。示例性地，坐姿检测组件2包括摄像组件和视觉传感器。摄像组件用于对车内人员进行拍摄或录像。视觉传感器用于对摄像组件拍摄或录像得到的图像信息进行处理，计算得到图像的特征量，如面积、重心、长度、位置等，从而获取车内人员的坐姿。速度检测组件1、重量检测组件3和坐姿检测组件2分别与控制组件连接，并向控制组件传输检测信息。
47.位置调节组件包括转动组件18，转动组件18被配置为与气囊9连接，转动组件18转动时，调节气囊9展开时相对于车内人员和前风窗12的位置。通过转动组件18实现气囊9相对于车体的转动，从而调节其相对于车内人员和前风窗12的位置。需要说明的是，应在满足展开气囊9与前风窗12的角度的前提下，使气囊9尽可能地与车内人员的头部和胸部正对。
48.可选地，该安全气囊系统还包括驱动组件13，驱动组件13用于驱动转动组件18转动，从而实现对气囊9位置的自动调节。本实施例中，驱动组件13包括壳体以及滑动设置于壳体中的滑动件16，壳体内的压力可增加，以推动滑动件16伸出壳体，并使滑动件16驱动转动组件18转动。当气囊9点爆时，控制壳体内的压力增加，使滑动件16沿壳体滑动并伸出壳体，以驱动转动组件18转动，最终实现展开气囊9的位置调节。
49.示例性地，壳体内设置有爆炸组件14，爆炸组件14引爆时，使壳体内的气压增加，以推动滑动件16相对于壳体滑动。滑动件16包括活塞和活塞杆，活塞滑动安装于壳体内，活塞将壳体分割为位于活塞两侧的第一腔室和第二腔室。活塞杆与活塞连接，并位于第一腔室内。爆炸组件14位于第二腔室内。爆炸组件14引爆时，第二腔室内的气压增加，以推动活塞及活塞杆滑动，第二腔室的容积减小。
50.可选地，壳体上设置有泄压件15，当壳体内的压力过大时，泄压件15打开，以排出多余气体，防止壳体爆裂。示例性地，泄压件15包括泄压阀，可通过控制泄压阀的开度，实现对壳体内压力的调节。
51.可选地，滑动件16通过传动组件与转动组件18连接。具体地，传动组件分别与滑动件16和转动组件18转动连接。传动组件将滑动件16的直线运动转变为转动运动，并传递至转动组件18。
52.在其他一实施例中，可向壳体内通入液体介质，以使壳体内的压力增加，进而推动滑动件16滑动。
53.在其他另一实施例中，驱动组件13可采用电机、气缸或油缸等能够主动输出动力的主动件，主动件可与转动组件18直连或通过传动组件连接，通过控制主动件的输出端的行程或旋转角度，来控制转动组件18的转动角度。
54.可选地，该安全气囊系统还包括锁止组件19，用于锁定转动组件18的位置，防止转动组件18在气囊9的反作用力下反向转动，导致气囊9的位置发生变化。
55.可选地，转动组件18的转动周向间隔设置有多个卡接部181，锁止组件19包括弹性凸出组件，弹性凸出组件可选择性地与任一卡接部181卡接。当转动组件18转动时，弹性凸出组件与卡接部181分离，多个卡接部181依次转动至与弹性凸出组件正对的位置；当转动组件18转动到位时，弹性凸出组件和与其正对的卡接部181卡接。
56.示例性地，卡接部181包括开设于转动组件18上的卡槽或卡孔。弹性凸出组件包括相连的弹性件192和凸起191。凸起191在弹性件192的弹性力的作用下卡入卡槽或卡孔中。进一步地，凸起191上设置有配合斜面。当转动组件18需要转动时，卡槽或卡孔的内壁与配合斜面接触，并沿配合斜面滑动，以驱动凸起191克服弹性件192的弹性力的作用而脱离卡槽或卡孔，以解锁转动组件18。
57.在其他实施例中，卡接部181可为设置于转动组件18上的卡凸，凸起191上对应设置有卡孔或卡槽，卡凸卡入卡孔或卡槽中，以锁定转动组件18。
58.可选地，转动组件18被配置为转动安装于仪表板管梁17上。示例性地，转动组件18呈环状，其套设于仪表板管梁17上，整体结构更紧凑。进一步地，上述的卡接部181设置于转动组件18的内侧，上述的锁止组件19设置于仪表板管梁17上。
59.在其他一实施例中，可将锁止组件19和卡接部181的位置互换，即将多个卡接部181沿仪表板管梁17的周向间隔设置，将锁止组件19设置于转动组件18的内侧，如此也可实现对转动组件18的锁定。
60.在其他另一实施例中，可将转动组件18设置于仪表盘内的其他合适位置，在此不做限定。
61.可选地，控制组件包括气囊控制器4和车身控制器6(body control module，简称bcm)。检测组件与气囊控制器4电连接，以向气囊控制器4发送检测信息。气囊控制器4与车身控制器6电连接。气囊控制器4将接收到的检测组件的检测信息发送至车身控制器6。气囊控制器4和车身控制器6分别根据检测组件的检测信息来确定点爆装置8的点爆时刻及点爆方式、以及气囊9展开时相对于车内人员及前风窗12的位置。气囊控制器4和车身控制器6均向点爆装置8发生点爆指令，只要其中一个点爆指令接收成功，就触发点爆装置8，气囊9充气。气囊控制器4和车身控制器6均向位置调节组件发生启动信号，只要其中一个启动信号
接收成功，就触发位置调节组件。
62.可选地，气囊9上设置有排气孔10，当气囊9刚度达到饱和后，气囊9内的气体逐渐从排气孔10排出，防止气囊9刚度过大。
63.可选地，气囊控制器4和车身控制器6之间通过网关5实现信号转换。
64.本实施例还提供一种安全气囊系统的控制方法，采用上述的安全气囊系统，该安全气囊系统的控制方法包括：
65.s1、检测组件检测车辆的速度变化、车内人员的重量及坐姿。
66.可根据车辆的速度变化，来判断车辆是否发生了碰撞。车辆发生碰撞时车内人员的重量及坐姿不同，则车内人员所需的来自气囊9的防护角度和防护力度也不同。
67.可选地，检测组件包括速度检测组件1、重量检测组件3和坐姿检测组件2。速度检测组件1用于检测车辆的减速度。重量检测组件3用于检测车内人员的重量。坐姿检测组件2用于检测车内人员的坐姿。
68.s2、控制组件获取检测组件的检测信息。
69.s3、控制组件根据检测组件的检测信息控制点爆装置8的点爆时刻、并控制位置调节组件调节气囊9展开时相对于车内人员和前风窗12的位置。
70.控制组件获取检测组件对车辆的速度变化、车内人员的重量及坐姿的检测信息后，根据车辆的速度变化，判断车辆是否发生了碰撞，并在判断车辆发生碰撞时，判断车辆的碰撞强度，同时结合车内人员的重量及坐姿，来确定气囊9的展开刚度以及气囊9展开时相对于车内人员及前风窗12的位置，以保证对不同重量和坐姿的车内人员都能起到有效地防护。进一步地，控制组件根据确定的气囊9的展开刚度来确定点爆装置8的点爆时刻及点爆方式并以此来控制点爆装置8，控制组件还根据确定的气囊9展开时相对于车内人员和前风窗12的位置来控制位置调节组件。
71.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。