安全气囊支撑装置及其控制方法与流程

1.本发明涉及一种安全气囊支撑装置及其控制方法，该安全气囊支撑装置在弹出式系绳固定到安全气囊前部的同时支撑安全气囊的侧面，以确保安全气囊的侧向支撑力。


背景技术：

2.在使用常规座椅的情况下，当车辆发生侧面碰撞时，中央箱可以由车辆的中央控制台支撑，以防止乘客脱离座椅。
3.然而，由于自动驾驶车辆应用了可旋转的旋转座椅，因而不具有诸如中央控制台的支撑，因此难以支撑乘客。
4.另外，由于可能出现各种乘客姿势，因此当乘客的就座位置和就座姿势不是处于座椅上的直立坐姿时，难以稳定地支撑乘客。
5.因此，尽管提出了无论碰撞方向如何都能约束乘客的安全气囊系统，但是也存在限制乘客的约束力的问题。
6.作为背景说明的上述内容仅旨在帮助理解本发明的背景，并不意味着本发明落入本领域技术人员已知的相关技术的范围内。


技术实现要素：

7.本发明旨在解决上述问题，并且本发明的一个目的在于提供一种安全气囊支撑装置及其控制方法，该安全气囊支撑装置在弹出式系绳固定到安全气囊前部的同时支撑安全气囊的侧面，以确保安全气囊的侧向支撑力。
8.本发明的构造包括：安全气囊垫，其嵌入座椅靠背的侧面中，并且被构造成从座椅靠背向前膨胀并展开；弹出式系绳，其一端连接至座椅靠背，并且被构造成在安全气囊垫的展开方向上展开并穿过安全气囊垫；以及弹出式系绳模块，其设置在座椅垫的侧面上，使弹出式系绳的另一端连接至系绳杆的一端，并且构造成在安全气囊垫展开时，使位于座椅靠背和系绳杆之间的弹出式系绳被拉动，从而通过弹出式系绳的穿过安全气囊垫的部分来支撑安全气囊垫。
9.弹出式系绳的另一端所连接的系绳杆的一端可以是系绳杆的上端，系绳杆的上端被安装成能够向上延伸，并且弹出式系绳被构造成随着安全气囊垫的展开操作，在系绳杆向上延伸的同时被拉动。
10.弹出式系绳模块可包括：模块主体，其结合至座椅垫的侧面，并具有设置在模块主体的上端的一侧上的杆孔，并且系绳杆竖直设置在模块主体的内部，其上端通过杆孔暴露在模块主体的外部，并且系绳杆具有伸缩结构以使上端向上延伸。
11.安全气囊支撑装置，进一步包括：充气机，其被构造成将气体注入到系绳杆中以使系绳杆延伸，其中，系绳杆的内部是中空的，并且系绳杆的上端的边缘具有封闭形状。
12.在系绳杆的上部的侧面设置有排气孔，以将注入到系绳杆中的气体排出。
13.在系绳杆的上端设置有杆连接环，在模块主体的上端的另一侧设置有系绳孔，在
连接至系绳孔的模块主体的内部设置有主体连接环，使得连接至座椅靠背的弹出式系绳穿过杆连接环，然后穿入系绳孔以穿过主体连接环，并且在系绳杆的上端设置有杆固定环，并且穿过主体连接环的弹出式系绳从系绳孔伸出以固定至杆固定环。
14.模块主体可包括第一空间和第二空间，在第一空间中设置有主体连接环，在第二空间中安装有将气体注入系绳杆的充气机，并且在第一空间和第二空间之间设置分隔壁。
15.弹出式系绳的位于座椅靠背和座椅垫之间的部分由管包围。
16.在安全气囊垫的中间设置有通孔，使得弹出式系绳穿过通孔，因而可缝制并形成通孔的圆周。
17.该安全气囊支撑装置，包括：座椅压力传感器，感测就座在座椅上的乘客的负荷；确定单元，基于由座椅压力传感器检测到的数据来确定乘客的坐姿是否为正常姿势；以及约束控制单元，当检测到车辆的碰撞信号时进行控制，以便根据乘客的坐姿有选择地使弹出式系绳展开，同时使安全气囊展开。
18.如果乘客的坐姿为正常姿势，则约束控制单元控制弹出式系绳和安全气囊展开；并且如果乘客的坐姿为异常姿势，则约束控制单元仅控制安全气囊展开。
19.如果乘客的坐姿为异常姿势并且该异常姿势持续预定时间以上，则确定单元进行控制以警告乘客的异常坐姿。
20.安全气囊垫和弹出式系绳安装在座椅靠背的两侧，并且弹出式系绳模块安装在座椅垫的两侧。
21.根据本发明的一种安全气囊支撑装置的控制方法，包括：姿势确定步骤，当产生车辆的碰撞信号时，通过控制单元基于由座椅压力传感器检测到的数据，确定乘客的坐姿是否为正常姿势，以及约束控制步骤，通过控制单元进行控制，以便根据乘客的坐姿有选择地使弹出式系绳展开，同时使安全气囊展开。
22.如果乘客的坐姿为正常姿势，则约束控制步骤控制弹出式系绳和安全气囊展开，并且如果乘客的坐姿为异常姿势，则约束控制步骤仅控制安全气囊展开。
23.如果乘客的坐姿为异常姿势并且该异常姿势持续预定时间以上，则姿势确定步骤警告乘客的异常坐姿。
24.通过上述构造，本发明的弹出式系绳在连接于系绳杆的上端的固定点与座椅靠背之间被拉动的状态下穿过安全气囊垫，使得弹出式系绳穿过安全气囊垫的点成为弹出式系绳对安全气囊垫的支撑点。
25.因此，通过可靠地增加安全气囊垫的侧向约束力，即使在具有包括常规车辆座椅的可旋转座椅的车辆中，也可以防止就座在座椅上的乘客离开座椅侧面，从而安全地保护乘客，并提高现场安全性和适销性。
附图说明
26.通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和其他优点，其中：
27.图1是用于说明将根据本发明的安全气囊支撑装置安装在座椅上的结合关系的视图；
28.图2是示出将根据本发明的安全气囊支撑装置安装在座椅上的状态的视图；
29.图3是以分离的方式示出根据本发明的系绳杆和模块主体结合之前的形状的视图；
30.图4是示出操作图3所示的系绳杆以使其延伸的状态的视图；
31.图5是示出操作根据本发明的系绳杆以使其延伸的状态的剖视图；
32.图6是示出操作根据本发明的安全气囊支撑装置的状态的视图；
33.图7是示出安全气囊与根据本发明的安全气囊支撑装置一起展开的状态的视图；
34.图8是示出根据另一示例性实施方式的视图，其中连接有根据本发明的弹出式系绳；以及
35.图9是示出根据本发明的安全气囊支撑装置的控制过程的流程图。
具体实施方式
36.下面将参照附图详细描述本发明的优选示例性实施方式。
37.图1是用于说明将根据本发明的安全气囊支撑装置安装在座椅上的结合关系的视图，而图2是示出将根据本发明的安全气囊支撑装置安装在座椅上的状态的视图。
38.参照图1和图2，根据本发明的安全气囊支撑装置包括：安全气囊垫10，其嵌入座椅靠背1的侧面中并且从座椅靠背1膨胀并向前展开；弹出式系绳20，其一端连接至座椅靠背1，并且在穿过安全气囊垫10的同时沿安全气囊垫10展开的方向展开；以及设置在座椅垫2的侧面的弹出式系绳模块，使弹出式系绳20的另一端连接至系绳杆40的端部，并且构造成在安全气囊垫10展开时，使位于座椅靠背1和系绳杆40之间的弹出式系绳20被紧紧拉动，从而通过弹出式系绳20的穿过安全气囊垫10的部分来支撑安全气囊垫10。
39.更具体地，安全气囊可以是嵌入座椅靠背1的侧面中的侧面安全气囊，并且可以在座椅靠背1的两个侧面上安装安全气囊模块3，该安全气囊模块3包括与安全气囊垫10一起向安全气囊垫10等中注入气体的安全气囊充气机。
40.因此，当安全气囊因车辆碰撞而展开时，气体通过安全气囊充气机注入安全气囊垫10中，并且侧面安全气囊从座椅靠背1的两侧朝座椅的前方展开。
41.另外，弹出式系绳20的后端可以固定至座椅靠背框架1a，并且其中间被设置成穿过安全气囊垫10的中间部分。
42.例如，在弹出式系绳20穿过安全气囊垫10的状态下，安全气囊垫10折叠并嵌入安全气囊模块3中，使得当安全气囊垫10展开时，弹出式系绳20在穿过安全气囊垫10的状态下一起展开。
43.特别地，弹出式系绳20的另一端连接至系绳杆40的上端，系绳杆40的上端被安装成可向上延伸，并且随着安全气囊垫10的展开操作，在系绳杆40向上延伸的同时，弹出式系绳20被拉紧。
44.换言之，弹出式系绳模块安装在座椅垫2的侧面的前部，系绳杆40安装在弹出式系绳模块的内部，因此弹出式系绳20的上端向上延伸，并且弹出式系绳20固定至系绳杆40的上端，使得弹出式系绳20的固定点p1形成在安全气囊垫10展开方向的前方位置(如图7所示)。
45.因此，拉紧连接在固定点p1和座椅靠背1之间的弹出式系绳20以形成拉力，并且在该状态下被拉紧的弹出式系绳20在穿过安全气囊垫10的状态下展开。
46.因此，弹出式系绳20穿过安全气囊垫10的点，成为弹出式系绳20对安全气囊垫10的支撑点p2(如图7所示)，以使弹出式系绳20支撑安全气囊垫10，从而确保安全气囊垫10的侧向支撑力，并防止乘客离开座椅的侧部从而安全地保护乘客。
47.此外，安全气囊垫10和弹出式系绳20安装在座椅靠背的两侧，并且弹出式系绳模块安装在座椅垫2的两侧，从而将安全气囊支撑装置安装在座椅的两侧，以便可以在座椅的两侧支撑乘客，从而更加安全地保护乘客。
48.同时，图3是分离地示出根据本发明的系绳杆40和模块主体30结合之前的形状的视图，图4是示出操作图3所示的系绳杆40以使其延伸的状态的视图，而图5是示出操作根据本发明的系绳杆40以使其延伸的状态的剖视图。
49.参照图3至图5，根据本发明的弹出式系绳模块包括模块主体30和系绳杆40。
50.模块主体30结合至座椅垫2的侧面，并且在其上端的一侧形成有杆孔31。
51.系绳杆40沿垂直和长度方向设置在模块主体30的内部，并且具有将上端设置成通过杆孔31暴露于模块主体30的外部的结构，并形成为伸缩结构，使其上端向上延伸。作为参考，在模块主体30的内部形成有与系绳杆40的外径形状相对应的杆引导件35，从而将系绳杆40安装在杆引导件35中。
52.换言之，在模块主体30的两侧设有安装托架，并且模块主体30通过该安装托架与座椅垫2的侧面结合。
53.另外，在模块主体30的上表面的一侧上形成有圆形杆孔31，使得系绳杆40的上端被设置成穿过杆孔31。
54.具体来说，系绳杆40具有伸缩结构，其中具有不同直径的多个圆柱杆同心地插入，并且基于系绳杆40延伸的形式，直径从下部到上部变小的杆安装在其中。
55.另外，在杆的上端的内周面上形成有内突起，在杆的下端的外周面上形成有外突起，因此，在各个杆向上移动并延伸的过程中，彼此相邻的两个杆的内突起和外突起被锁定，从而确定系绳杆40延伸的最大长度。
56.另外，还设置有充气机50，该充气机50将气体注入系绳杆40中，以使系绳杆40延伸。
57.另外，系绳杆40被形成为，系绳杆40的内部是中空的，同时系绳杆40的上端的边缘具有封闭形状。
58.例如，将充气机50沿水平和长度方向安装在模块主体30内部的下端，并且在穿过模块主体30的充气机50的一端设有点火器51，以点燃充气机50。
59.另外，系绳杆40的下端形成为朝充气机50的另一端弯曲以连接至充气机50的另一端，并且从充气机50注入的气体供应至系绳杆40中，从而使系绳杆40延伸。
60.换言之，当通过充气机50将气体注入到系绳杆40中时，系绳杆40的上端的边缘在气体的压力作用下向上推，从而可以使系绳杆40延伸。
61.另外，可以在系绳杆40的上部的侧面上形成排气孔41，以将注入到系绳杆40中的气体排出。换言之，在系绳杆40的上端在从充气机50注入的气体的压力作用下而延伸的过程中，充入系绳杆40中的一部分气体通过排气孔41排出，从而能够更可靠地将气压施加到系绳杆40的上端的边缘。
62.同时，图6是示出根据本发明的安全气囊支撑装置的工作状态的视图，其中弹出式
系绳20通过系绳杆40和模块主体30固定至系绳杆40，因此，在系绳杆40的操作和延伸状态下，位于座椅靠背1和系绳杆40的上端之间的弹出式系绳20被拉紧。
63.参照图3和图6，在系绳杆40的上端形成有半球环状的杆连接环42，并且在模块主体30的上端的另一侧形成有长椭圆形状的系绳孔32，使得系绳孔32与模块主体30的内部连通。
64.另外，主体连接环33形成在连接到系绳孔32的模块主体30的内部，使得连接于座椅靠背1的弹出式系绳20穿过杆连接环42，然后穿入系绳孔32以穿过主体连接环33。
65.另外，在系绳杆40的上端的侧面形成有杆固定环43，使得穿过主体连接环33的弹出式系绳20从系绳孔32伸出以固定至杆固定环43。
66.换言之，当操作系绳杆40使其延伸时，在固定于系绳杆40上端的弹出式系绳20被向上拉动的同时，系绳从主体连接环33中拉出，系绳也从杆连接环42中拉出，使得弹出式系绳20的位于杆连接环42和座椅靠背1之间的部分被拉紧，从而形成拉力。
67.同时，参照图3，形成有第一空间30a和第二空间30b，第一空间30a具有形成在模块主体30内部的主体连接环33，而第二空间30b具有用于将气体注入到系绳杆40中的充气机50，在第一空间30a和第二空间30b之间形成有分隔壁34。
68.例如，第一空间30a形成在模块主体30的上部的一侧，并且主体连接环33形成在第一空间30a中，在系绳杆40的延伸操作之前，弹出式系绳20的连接在主体连接环33和系绳杆40之间的部分位于第一空间30a内。
69.因此，通过在设有充气机50的第二空间30b和第一空间30a之间设置分隔壁34来阻塞空间，弹出式系绳20的位于第一空间30a中的部分安置并存储在分隔壁34的上表面上，另外，传递到弹出式系绳的热量通过充气机50和系绳杆40被阻挡。
70.随后，参照图2，弹出式系绳20的位于座椅靠背1和座椅垫2之间的部分具有由管21包围的结构。
71.换言之，在安全气囊垫10展开之前，弹出式系绳20以安装在座椅靠背1上的状态穿过安全气囊，并通过管21继续延伸至座椅垫2。此时，在座椅靠背1的嵌有弹出式系绳20的部分中设置有显示弹出式系绳20的标志，从而示出弹出式系绳20的位置。
72.图7是示出安全气囊与根据本发明的安全气囊支撑装置一起展开的状态的视图。
73.参照图7，在安全气囊垫10的中间形成有通孔11，使得弹出式系绳20穿过通孔11，并且通孔11的圆周具有缝合的结构。
74.例如，在安全气囊垫10的中间形成有通孔11，使得弹出式系绳20的中间穿过通孔11。此时，通孔11的横截面积比弹出式系绳20的横截面积更宽，并且通孔11的周边被缝合，从而在弹出式系绳20和安全气囊垫10展开的过程中，使弹出式系绳20和通孔11之间的干扰最小。
75.同时，本发明确定就座在座椅上的乘客的就座位置、姿势等，以确定如果需要展开安全气囊时是否需要展开弹出式系绳20。
76.参照图1和图2，设置有座椅压力传感器60，以检测坐在座椅上的乘客的负荷。
77.另外，确定单元110使用由座椅压力传感器60检测到的数据来确定乘客的坐姿是否为正常姿势。在此，确定单元110可以是包括微处理器或处理器的电子控制单元(ecu)。
78.因此，当检测到车辆的碰撞信号时，约束控制单元120进行控制，以便根据乘客的
坐姿选择性地使弹出式系绳20展开，同时使安全气囊展开。在此，约束控制单元120可以是安全气囊控制单元(acu)。
79.具体而言，当乘客的坐姿为正常姿势时，约束控制单元120控制弹出式系绳20和安全气囊都展开。
80.另一方面，如果乘客的坐姿为异常姿势，则约束控制单元120仅控制安全气囊展开。
81.例如，可以将座椅压力传感器60设置在乘客所就座的座椅垫2的整个区域中，从而检测坐在座椅上的乘客的负荷。
82.因此，当收集由座椅压力传感器60检测到的负荷数据时，通过确定单元110将负荷数据与映射数据进行比较和分析，以确定乘客大腿的下端是否处于正常位置。
83.当确定结果表明在包括乘客臀部在内的乘客大腿的下端产生压力的正常就座情况下，当通过点燃充气机50而使系绳杆40延伸时，安全气囊垫10展开，同时弹出式系绳20也展开。
84.另一方面，在乘客的臀部产生压力，而乘客的大腿的下端没有产生压力的情况下，确定为乘客的腿部离开座椅的异常姿势。在这种情况下，当弹出式系绳20展开时，由于弹出式系绳20的展开压力而存在伤害乘客的风险，因而仅展开安全气囊垫10，而不展开弹出式系绳20。
85.另外，当乘客的坐姿为异常姿势并且该异常姿势持续预定时间以上时，确定单元110控制以警告乘客的异常坐姿。
86.例如，当长时间出现诸如乘客的腿部离开座位等异常姿势时，确定单元110可以通过仪表板或/和信息娱乐系统生成消息，指示异常坐姿会在发生事故的情况下降低乘客的约束力，以警告乘客。
87.同时，根据本发明的用于控制安全气囊支撑装置的方法包括：姿势确定步骤，当产生车辆碰撞信号时，通过控制单元100使用由座椅压力传感器60检测到的数据来确定乘客的坐姿是否为正常姿势；以及约束控制步骤，通过控制单元100进行控制，以便根据乘客的坐姿有选择地使弹出式系绳20展开，同时使安全气囊展开。在一个示例中，根据本发明的用于控制安全气囊支撑装置的方法包括：姿势确定步骤，在产生车辆碰撞信号时，通过控制单元100使用由座椅压力传感器60检测到的数据来确定乘客的坐姿是否为第一姿势(例如，正常姿势)和第二姿势(例如，异常姿势)中的一个；以及约束控制步骤，通过控制单元100进行控制，以根据乘客的坐姿有选择地使弹出式系绳20展开，同时使安全气囊展开。
88.具体而言，在约束控制步骤，在乘客的坐姿为正常姿势的情况下，控制弹出式系绳20和安全气囊展开；而在乘客的坐姿为异常姿势的情况下，仅控制安全气囊展开。
89.另外，如果乘客的坐姿为异常姿势并且该异常姿势持续预定时间以上，则姿势确定步骤可以警告乘客的异常坐姿。
90.作为参考，根据本发明的示例性实施例的控制单元100可以由非易失性存储器(未示出)和被配置成利用存储在相应存储器中的数据执行下述操作的处理器来实现(未示出)，其中非易失性存储器被配置成存储与被配置成控制车辆的各个部件的操作的算法或再现该算法的软件指令有关的数据。在此，存储器和处理器可被实现为单独的芯片。可选地，存储器和处理器可被实现为彼此集成的单个芯片。处理器可以具有一个或多个处理器
的形式。
91.图9是示出根据本发明的安全气囊支撑装置的控制过程的流程图。
92.参照图9来描述控制过程的流程，监测用于在车辆操作期间感测碰撞的信号(s10)。
93.在监测过程中，当产生用于感测碰撞的信号时(s20)，基于座椅压力传感器检测到的负荷，来确定乘客的大腿部是否处于正常的坐姿(s30)。
94.作为步骤s30中的确定结果，如果确定乘客的姿势为异常坐姿，则不点燃充气机50，并且点燃安全气囊充气机以便仅展开安全气囊(s40)。
95.另一方面，作为步骤s30中的确定结果，如果确定乘客的姿势为正常坐姿，则点燃充气机50以使弹出式系绳20展开，此外，点燃安全气囊充气机以展开安全气囊(s50)。
96.换言之，当在图2所示的状态下通过充气机50将气体注入到系绳杆40中时，在气压的作用下，系绳杆40的上端的边缘被向上推，从而使系绳杆40被操成向上延伸，如图6所示。
97.此时，通过将弹出式系绳20固定至系绳杆40的上端，弹出式系绳20的固定点p1形成在安全气囊垫10的展开方向的前方位置。
98.另外，在系绳杆40的拉伸操作过程中，固定至系绳杆40的上端的弹出式系绳20被向上拉，从而将系绳从车身连接环33和杆连接环42中拉出，从而将弹出式系绳20的位于杆连接环42和座椅靠背1之间的部分拉紧。
99.特别地，如图7所示，当连接在固定点p1和座椅靠背1之间的弹出式系绳20处于拉紧状态时，安全气囊垫10以穿过弹出式系绳20的一部分的形式展开。
100.因此，弹出式系绳20穿过安全气囊垫10的点成为弹出式系绳20对安全气囊垫10的支撑点p2，使得弹出式系绳20在侧面支撑安全气囊垫10。
101.因此，通过可靠地增加安全气囊垫10的侧向约束力，即使在具有包括常规车辆座椅的可旋转座椅的车辆中，也可以防止坐在座椅上的乘客离开座椅侧面以安全地保护乘客，从而提高现场安全性和适销性。
102.换言之，图8是示出其中连接了根据本发明的弹出式系绳20的另一示例性实施方式的视图，其中连接于座椅靠背1的弹出式系绳20的安装点可以位于上端和下端的两个位置或更多位置，从而进一步增加安全气囊的侧向约束力。
103.同时，尽管以上仅针对具体示例详细描述了本发明，然而对于本领域技术人员显而易见的是，在本发明的技术精神范围内可以进行各种修改和改变，并且这些修改和改变自然落入所附权利要求的范围内。