CN101987605B - 一种自适应安全气囊系统 - Google Patents

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由毅
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Abstract

本发明提供了一种自适应安全气囊系统，属于安全气囊技术领域。它解决了现有的安全气囊启动时的强度和位置都是统一不变的问题。本自适应安全气囊系统包括乘员坐姿检测模块、控制模块、安全气囊装置以及可调节安全气囊启动位置的位置调节机构，乘员坐姿检测模块和位置调节机构均与控制模块连接，位置调节机构还与安全气囊装置连接，控制模块根据乘员坐姿检测模块检测到的乘员实际坐姿情况控制位置调节机构工作，使安全气囊装置的安全气囊通过位置调节机构在恰当位置启动。本发明的优点在于可检测乘员的重量和坐姿，当需要启动安全气囊时，可以根据乘员的重量和坐姿来调节安全气囊启动的强度和位置，更好地保护乘员。

Description

一种自适应安全气囊系统
技术领域
本发明属于安全气囊技术领域，涉及一种根据乘员实际情况自动调整的自适应安全气囊系统。
背景技术
汽车安全气囊是20世纪汽车上的十大发明之一，安全气囊系统研发的主要目的是尽量避免在碰撞过程中人体与车身内饰件发生二次碰撞，减少对人体造成的伤害。近些年来，汽车座椅安全带和汽车安全气囊的广泛使用，大大降低了在交通事故时的伤亡率。
在传统汽车上，常规的安全气囊系统不管是大人，小孩，胖的，瘦的，位置坐得正还是偏，气囊启动时的强度和位置都是一样的。这样，有时候对驾驶员或乘客的保护作用将会大打折扣，还有可能对离位乘员和小身材妇女甚至儿童造成伤害。
发明内容
本发明的目的是针对现有的安全气囊系统所存在的上述问题，而提出了一种根据乘员实际情况，进行相应调整的自适应安全气囊系统，使安全气囊达到最佳的保护效果。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种自适应安全气囊系统，其特征在于，它包括乘员坐姿检测模块、控制模块、安全气囊装置以及可调节安全气囊启动位置的位置调节机构，乘员坐姿检测模块和位置调节机构均与控制模块连接，位置调节机构还与安全气囊装置连接，控制模块根据乘员坐姿检测模块检测到的乘员实际坐姿情况控制位置调节机构工作，使安全气囊装置的安全气囊通过位置调节机构在恰当位置启动。
乘员坐姿检测模块定时检测乘员乘坐时的姿势，是坐的正还是坐的偏，控制模块根据所得到的乘员当前实际坐姿信息控制位置调节机构进行调整，当安全气囊在汽车发生碰撞自动启动时，使安全气囊可以受位置调节机构的控制在适当的位置展开，更好地保护乘员。
在上述的一种自适应安全气囊系统中，所述的安全气囊装置包括安全气囊、气体发生器、碰撞传感器和微处理器。安全气囊装置可以作为一个独立的装置，在符合启动条件时自动启动，而安全气囊的启动展开位置则可受上述的位置调节机构控制。碰撞传感器和微处理器用以判断撞车程度，传递及发送信号；气体发生器根据信号指示产生点火动作，点燃固态燃料并产生气体向安全气囊充气，使安全气囊迅速膨胀。
在上述的一种自适应安全气囊系统中，所述的位置调节机构包括设置在汽车内饰件上可方便安全气囊冲破内饰件的若干个气囊门，各个气囊门上均设置有第二控制阀，所述的第二控制阀均与控制模块连接。
这些气囊门分布在汽车内饰件上，控制模块根据乘员的实际坐姿信息控制相应的第二控制阀打开，其他位置处的第二控制阀则关闭。这样一来，当安全气囊启动时，只能通过与打开的第二控制阀相对应的气囊门冲出展开，这样就可控制安全气囊在最佳位置打开，达到最佳的保护效果。
在上述的一种自适应安全气囊系统中，所述的乘员坐姿检测模块包括若干个位置传感器，所述的位置传感器分布在座椅靠背上。在座椅背上安装多个位置传感器，用来测量乘员的坐姿。
在上述的一种自适应安全气囊系统中，所述的自适应安全气囊系统还包括有乘员重量检测模块和可调节安全气囊启动强度的强度调节机构。根据乘员的重量，适时调节安全气囊启动时的强度。
在上述的一种自适应安全气囊系统中，所述的强度调节机构包括一个具有空腔的气体分配器，设置在气体发生器和安全气囊之间，所述的气体分配器上开设有进气口和若干个排气口，进气口与气体发生器的充气口相通，排气口均与安全气囊连通且分别面向安全气囊的不同部位，所述的各个排气口处均设有控制排气口开闭的第一控制阀，所述的第一控制阀均与控制模块连接。
安全气囊在展开过程中，气体发生器产生的气体首先从进气口进入气体分配器中，通过气体分配器控制气流的方向，使气体沿着处于打开状态的排气口充入安全气囊中。控制模块根据检测到的乘员重量控制相应的第一控制阀开闭。当需要安全气囊的启动强度较强时，重点打开气体发生器上面向安全气囊中心处的排气口，使气体直接向安全气囊中间位置流动，从而使安全气囊中间位置的压力较强。当需要安全气囊的启动强度较弱时，重点打开气体发生器上面向安全气囊四周的排气口，使气体向安全气囊四周流动而不直接向安全气囊中间位置流动，从而使安全气囊中间位置的压力较小，缓解了对乘员的直接冲击；随着气体发生器产生的气体逐渐增加，气体分配器对安全气囊的最终形状不会有影响。
在上述的一种自适应安全气囊系统中，所述的乘员重量检测模块为重量传感器，设置在座椅坐垫上。重量传感器用来测量乘客的体重。
与现有技术相比，本自适应安全气囊系统可检测乘员的重量和坐姿，当需要启动安全气囊时，可以根据乘员的重量和坐姿来调节安全气囊启动的强度和位置，更好地保护乘员。
附图说明
图1是本自适应安全气囊系统的电路原理方框图。
图2是本自适应安全气囊系统中安全气囊装置与气体分配器连接的原理方框图。
图3是气体分配器的结构示意图。
图4是安全气囊启动强度较强时气体分配器向安全气囊充气的气流方向示意图。
图5是安全气囊启动强度较弱时气体分配器向安全气囊充气的气流方向示意图。
图中，1、气体分配器；2、进气口；3、排气口；4、安全气囊。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本自适应安全气囊系统包括控制模块、安全气囊装置、重量传感器和若干个位置传感器，重量传感器和位置传感器均与控制模块连接。重量传感器安装在座椅的坐垫上，用来测量乘客的体重，而若干个位置传感器则均匀分布设置在座椅靠背上，用来测量乘员的坐姿。控制模块上还连接有一定数量的第二控制阀和第一控制阀。
如同2所示，安全气囊装置包括安全气囊4、气体发生器、碰撞传感器和微处理器，气体发生器和安全气囊4之间连接有气体分配器1。碰撞传感器和微处理器用以判断撞车程度，传递及发送信号；气体发生器根据信号指示产生点火动作，点燃固态燃料并产生气体进入气体分配器1内，由气体分配器1控制气体流向后充入安全气囊4中，使安全气囊4迅速膨胀。
如图3所示，气体分配器1具有空腔，并开设有进气口2和若干个排气口3，每个排气口3处均设置有可控制相应排气口3打开或关闭的第一控制阀，进气口2与气体发生器的充气口连通。
汽车内饰件上设置有若干个可方便安全气囊4冲破内饰件的气囊门，各个气囊门上均设置有第二控制阀。
系统启动后，座椅靠背上的位置传感器检测乘员的实际坐姿，并反馈至控制模块，控制模块根据所得到的乘员当前实际坐姿信息控制相应位置处的第二控制阀打开，其他位置气囊门处的第二控制阀关闭。各个第二控制阀的开闭情况要根据乘员坐姿的变化情况及时进行调整。
重量传感器检测乘员重量，并反馈至控制模块，控制模块根据检测到的乘员重量控制气体分配器1相应排气口3处的第一控制阀开闭。
当汽车发生碰撞且碰撞强度足够使安全气囊4打开时，微处理器控制气体发生器动作，气体发生器产生点火动作，点燃固态燃料产生气体从进气口2进入气体分配器1内。若乘员的重量较重，则需要安全气囊4的启动强度较强，控制模块控制气体分配器1面向安全气囊4中心的两个排气口3处的第一控制阀打开，气体分配器1两边面向安全气囊4四周排气口3处的第一控制阀关闭，使产生的气体直接向安全气囊4中心位置流动，从而使安全气囊4中间位置的压力较强（如图4所示）。若乘员的重量较轻，则需要安全气囊4的启动强度较弱，控制模块控制气体分配器1两边两个排气口3处的第一控制阀打开，气体分配器1中间面向安全气囊4中间位置的两个排气口3处的第一控制阀关闭，使产生的气体向安全气囊4四周流动而不直接向安全气囊4中间位置流动，从而使安全气囊4中间位置的压力较小（如图5所示），缓解了对乘员的直接冲击；随着气体发生器产生的气体逐渐增加，气体分配器1对安全气囊4的最终形状不会有影响。
安全气囊4经过气体分配器1充气后，冲破相应位置处的气囊门，在对乘员当前坐姿最佳保护效果的位置展开，达到最佳的保护效果。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (4)

1.一种自适应安全气囊系统，它包括乘员坐姿检测模块、控制模块、安全气囊装置以及可调节安全气囊（4）启动位置的位置调节机构，乘员坐姿检测模块和位置调节机构均与控制模块连接，位置调节机构还与安全气囊装置连接，控制模块根据乘员坐姿检测模块检测到的乘员实际坐姿情况控制位置调节机构工作，使安全气囊装置的安全气囊（4）通过位置调节机构在恰当位置启动，所述的安全气囊装置包括安全气囊（4）、气体发生器、碰撞传感器和微处理器，其特征在于，所述的自适应安全气囊系统还包括有乘员重量检测模块和可调节安全气囊（4）启动强度的强度调节机构，所述的强度调节机构包括一个具有空腔的气体分配器（1），设置在气体发生器和安全气囊（4）之间，所述的气体分配器（1）上开设有进气口（2）和若干个排气口（3），进气口（2）与气体发生器的充气口相通，排气口（3）均与安全气囊（4）连通且分别面向安全气囊（4）的不同部位，所述的各个排气口（3）处均设有控制排气口（3）开闭的第一控制阀，所述的第一控制阀均与控制模块连接，控制模块根据检测到的乘员重量控制相应的第一控制阀开闭。
2.根据权利要求1所述的一种自适应安全气囊系统，其特征在于，所述的位置调节机构包括设置在汽车内饰件上可方便安全气囊（4）冲破内饰件的若干个气囊门，各个气囊门上均设置有第二控制阀，所述的第二控制阀均与控制模块连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种自适应安全气囊系统，其特征在于，所述的乘员坐姿检测模块包括若干个位置传感器，所述的位置传感器分布在座椅靠背上。
4.根据权利要求1或2所述的一种自适应安全气囊系统，其特征在于，所述的乘员重量检测模块为重量传感器，设置在座椅坐垫上。
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