CN102371959A - 预撞击侧安全气囊装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种预撞击侧安全气囊装置，其包括侧面碰撞检测传感器、预撞击传感器、主安全气囊、副安全气囊以及控制单元。所述侧面碰撞检测传感器检测在车辆的侧面发生的碰撞。所述预撞击传感器检测关于接近物体的速度的物理量。所述主安全气囊在输入控制信号的时候展开。所述副安全气囊接合到主安全气囊的一侧。所述控制单元依据预测到高速侧面碰撞的预撞击情况以及预测到低速侧面碰撞或者测量值错误的正常情况而控制主安全气囊和副安全气囊的展开。

Description

预撞击侧安全气囊装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年8月6日提交的韩国专利申请第10-2010-0075875号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明通常涉及一种预撞击侧安全气囊装置，当预测到高速侧面碰撞时，其在碰撞发生前展开主安全气囊和副安全气囊，从而使得车辆乘客被推向碰撞的相反方向，因而更有效地保护车辆乘客，也就是说，本发明工作在比现有的方式更加改进的方式，该现有的方式是在侧面碰撞中展开主安全气囊以保护乘客。
背景技术
近来，车辆乘客的安全性与车辆的功能性和便利性一起受到高度关注，安全装置在车辆事故中最大可能地保护乘客的安全的能力的重要性已经被逐渐的扩大。
在发生车辆前面或侧面碰撞的时候，在多种安全装置之中，特别是安全气囊的功能是与安全带(seat belts)共同防止车辆乘客受到伤害。
通常来说，安全气囊分为前安全气囊和侧安全气囊，该前安全气囊用于在车辆前面的碰撞中保护乘客，该侧安全气囊用于在车辆侧面碰撞中保护乘客。
熟知的常用的侧安全气囊包括侧面碰撞检测传感器、安全气囊控制单元以及侧安全气囊模块。当侧面碰撞能量从另一个车辆或物体输入的时候，侧面碰撞检测传感器检测到碰撞能量并将其测量值发送至安全气囊控制单元。
安全气囊控制单元将从侧面碰撞检测传感器接收到的测量值与参考值进行比较，并确定是否允许展开侧安全气囊模块。当安全气囊衬垫(airbag cushion)被侧安全气囊模块展开，车辆乘客的头部和肋骨被保护起来，远离碰撞能量。
韩国专利登记号No.512427公开了一种涉及车辆侧安全气囊的技术。在该文献中，主腔(main chamber)的胸腔单元(chest chamber unit)和头腔单元(head chamber unit)在各自的侧面额外配备副腔，填充主腔的气体的一部分流入到副腔，副腔膨胀，从而使得侧安全气囊的宽度在向车辆乘客以及车身侧面的两个方向上扩大，因此，虽然在车辆乘客和车身侧面之间仅有很窄的间隙，侧安全气囊仍可在很短的时间内在向车辆乘客以及车身侧面的两个方向上膨胀，从而通过充分地保护车辆乘客，尤其是车辆乘客的胸部和头部，而有效地使车辆乘客受到的伤害最小化。
然而，关于韩国专利登记号No.512427公开的侧安全气囊，为了减小车辆乘客的受伤害程度，侧安全气囊分为主腔和副腔，并且具有一个机构，以当车辆碰撞实际发生时操作安全气囊。因此，当高速侧面碰撞发生时，碰撞能量的进入速度比安全气囊的展开速度更快，从而使得侧安全气囊不能正常展开，因此带来不能很好地保护车辆乘客的问题。
这就是说，在发生高速侧面碰撞的情况中，其碰撞能量相当大，车身的侧面变形并且侵入车辆乘客乘坐的地方，从而使得车身的侧面和车辆乘客之间发生碰撞。因此存在由于车身的侧面变形而导致侧安全气囊不能完全展开的问题，甚至即使侧安全气囊展开了，但是车辆乘客和车身的侧面之间的距离狭窄，从而使得车辆乘客不能被充分地保护。
发明内容
相应地，本发明的多个方面已经关注现有技术中存在的上述问题，并且在使用预撞击传感器预测到高速侧面碰撞时，以下述的方式安全地保护乘客远离碰撞能量，所述的方式是：检测到接近车辆侧面的物体的速度或加速度，并且两个安全气囊在碰撞发生之前展开，从而使得车辆乘客被推离车身的侧面。
本发明的一个方面是，当低速侧面碰撞发生或预撞击传感器错误时，以下述的方式保护车辆乘客，所述方式是：单个安全气囊根据通常的侧安全气囊展开程序而展开。
为了实现多个方面，本发明提供了一种预撞击侧安全气囊装置，包括：侧面碰撞检测传感器，所述侧面碰撞检测传感器设定为检测在车辆的侧面发生的碰撞；预撞击传感器，所述预撞击传感器设置在车辆的侧面，并设定为检测与接近物体的速度相关的物理量；主安全气囊，所述主安全气囊设置在车辆乘客座椅与所述车辆的侧面之间，并且在输入控制信号的时候展开；副安全气囊，所述副安全气囊接合到所述主安全气囊的一侧，从而使得所述副安全气囊能够与所述主安全气囊相连通；以及控制单元，所述控制单元设定为在接收到来自所述预撞击传感器的测量值并预测到高速侧面碰撞的预撞击的情况下，允许所述主安全气囊和所述副安全气囊即使在所述侧面碰撞检测传感器的测量值被输入之前就展开，并且所述控制单元设定为在接收来自所述预撞击传感器的测量值并预测到低速侧面碰撞或者测量值错误的正常情况下，允许所述主安全气囊在接收到所述侧面碰撞检测传感器的测量值之后展开。
所述主安全气囊可以包括：开放通风孔，所述开放通风孔设定为总是将充入所述主安全气囊的气体排到外部；以及可变通风孔，所述可变通风孔使用绳索连接到所述副安全气囊，以使得所述可变通风孔在所述副安全气囊不展开的时候打开，并且在所述副安全气囊展开的时候闭合。
所述可变通风孔包括：打开/闭合单元，所述打开/闭合单元设置于可变孔的圆周，其膨胀和缩小使得可变孔打开和闭合；以及所述绳索设定为围绕所述打开/闭合单元，从而使得所述打开/闭合单元关闭。
所述可变通风孔遇到在所述绳索预定的区域中形成的开口时，所述可变通风孔打开，并且在所述可变通风孔没有遇到所述开口时，所述可变通风孔闭合。
所述主安全气囊和副安全气囊的侧表面沿着缝合线缝合；所述缝合线的内部区域形成通气孔，从而使得所述主安全气囊的气体能够移动到所述副安全气囊；并且在所述主安全气囊的一侧形成产生气体的充气机。
在此，在预撞击情况下，设定所述主安全气囊和副安全气囊的厚度，从而使得由于所述主安全气囊和副安全气囊的展开，车辆乘客能够在与碰撞方向的反方向上移动。
此外，在正常情况下，所述副安全气囊设置在所述主安全气囊和车辆的侧面之间，从而使得因为侧面碰撞导致的接触，所述副安全气囊不展开。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1是示出了根据本发明的示例性预撞击侧安全气囊装置的控制结构的方框图。
图2和图3是示出了本发明的侧安全气囊在正常情况下展开的参考图。
图4和图5是示出了本发明的侧安全气囊在预撞击情况下展开的参考图。
图6是示出了根据本发明的主安全气囊和侧安全气囊的示例性接合结构的截面图。以及
图7和图8是示出了根据本发明的可变通风孔的示例性打开/闭合结构的视图。
具体实施方式
现在将对本发明的各个实施方式详细地作出引用，这些实施方式的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方式。
首先，如图1所示，根据本发明的预撞击侧安全气囊装置主要包括侧面碰撞检测传感器110、预撞击传感器120、主安全气囊130、副安全气囊(auxiliary airbag)140，以及控制单元150。
侧面碰撞检测传感器110安装于车辆侧面预先确定的位置，其设定为检测将要发生于车身侧面的碰撞，并且设定为响应于碰撞量输出测量值。由于有关侧面碰撞检测传感器110的响应是本领域技术人员众所周知的，因此在此省略细节描述。
进一步地，预撞击传感器120安装于车辆的侧面10预先确定的位置，其设定为检测关于接近车辆的侧面10的物体20(例如，另一车辆)的速度的物理量，并且设定为输出该物理量的值。
在此，关于速度的物理量涉及速度、加速度以及距离。由于预撞击传感器120可以测量接近的物体20的速度或加速度，并且可以知晓与接近物体20的距离，所以所述物理量呈现为使控制单元150能够确定高速碰撞和低速碰撞的参考。
也就是说，如果接近的物体20在参考距离内并且物体20的速度等于或大于参考速度，则避免与物体20碰撞的可能性很小并且很有可能是高速碰撞。同时，如果物体20的速度低于参考速度，则有很大的可能避免与物体20碰撞，并且即使如果发生碰撞，也有很大的可能是低速碰撞。
如图2和图4所示，主安全气囊130设置在车辆乘客座椅与车辆的侧面10之间，并且当接收到来自控制单元150的控制信号时，其通过填充气体而展开，所述来自控制单元150的控制信号在将在后面描述。
进一步地，如图3、图5和图6所示，副安全气囊140接合到主安全气囊130的一侧，从而使得它们彼此相通，并且其接合结构在图6中清楚地显示。
图6是一个截面图，其显示了主安全气囊130和副安全气囊140，该副安全气囊140叠加在主安全气囊130上并且接合到主安全气囊130的一侧，从而使得它们彼此之间可以流体连通。在此，主安全气囊130以及副安全气囊140的侧表面沿着缝合线141缝合。
在此，为了使主安全气囊130中的气体移动到副安全气囊140中，主安全气囊130和副安全气囊140彼此之间应该流体连通。缝合线141的内部区域形成有通气孔142，从而使得主安全气囊130中的气体可以移动到副安全气囊140。
因此，虽然本发明包括两个安全气囊，但是只有一个充气机131并且不需要使用两个充气机，该单个充气机131安装在主安全气囊130的一侧以用于产生气体，从而使得主安全气囊130首先膨胀，然后气体移动到副安全气囊140，从而降低了部件的数量、重量以及安全气囊的成本。
同时，如图3、图5和图6所示，主安全气囊130包括通风孔，以用于将预定量的由充气机131产生并充入到主安全气囊130的气体排放到外部。主安全气囊130形成的通风孔包括开放通风孔132和可变通风孔133。开放通风孔132总是将充入主安全气囊130的气体排放到外部。通过绳索将可变通风孔133连接到副安全气囊140，从而使得可变通风孔133在副安全气囊140没有展开时打开，但是在副安全气囊140展开时闭合。
如图所示，由于开放通风孔132总是打开，当气体填充主安全气囊时，预定量的气体总是排放到外部。然而，可变通风孔133的打开/闭合取决于副安全气囊是否展开来确定。
也就是说，副安全气囊140展开的情况是预撞击情况，其中副安全气囊140应该以填充至主安全气囊130中的气体移动到副安全气囊140的方式而与主安全气囊一起展开，从而使得排放到外部的气体量应该减少，因而当副安全气囊140展开时，可变通风孔133应该闭合。
进一步地，在副安全气囊140不展开的正常情况下，可能有过量的气体充入主安全气囊130。因此，可变通风孔133应该打开，从而使得可以适当地维持主安全气囊130的内部压力。
因此，关于可变通风孔133，可以在可变通风孔133的圆周设置有打开/闭合单元134，并且绳索143围绕(surrounds)该打开/闭合单元134，以使得打开/闭合单元134如图7所示那样关闭。打开/闭合单元134膨胀或缩小，从而使得可变通风孔能够打开或闭合。
如图3和图5所示，绳索143连接到副安全气囊140。当副安全气囊140膨胀时，绳索143被拉紧，并且形成在可变通风孔133的圆周的打开/闭合单元134关闭，从而使得可变通风孔133闭合。
当然，如图3所示，当副安全气囊140不膨胀时，绳索143不被拉紧，打开/闭合单元134被维持，同时打开/闭合单元134打开，从而使得可变通风孔133打开。
同时，可变通风孔133可以如图8所示而形成。绳索143包括相应于预定区域的开口144。如图8所示，可变通风孔133在可变通风孔133遇到开口144时打开，可变通风孔133在可变通风孔133没有遇到开口144时闭合。
因此，当副安全气囊140没有展开时，绳索143没有被拉紧，从而使得可变通风孔133遇到开口144，因此可变通风孔133打开。当副安全气囊140膨胀并且绳索143被拉紧，可变通风孔133没有遇到开口144，从而使得可变通风孔133通过绳索143而闭合。
同时，当控制单元150接收到来自预撞击传感器120的测量值时，在预测到高速侧面碰撞的预撞击情况下，甚至在侧面碰撞检测传感器110的测量值被输入之前，控制单元150就允许主安全气囊130和副安全气囊140展开。
当然，展开主安全气囊130和副安全气囊140的重点是以这样的方式实施：控制单元150发送控制信号至安装于主安全气囊130的充气机131，从而使得充气机131向主安全气囊130中充入气体，气体移动到副安全气囊140并且使得副安全气囊140膨胀，同时可变通风孔133闭合。
在如图4所示的预撞击情况下，优选的是主安全气囊130和副安全气囊140的厚度可以适当的设置，从而使得车辆乘客可以由于主安全气囊130和副安全气囊140的展开，以在与碰撞方向相反的方向上移动。在此优选的是，主安全气囊130和副安全气囊140的总厚度的设定值等于或大于150mm，从而使得在冲击可以被充分吸收的同时，车辆乘客可以被移动。
如上面的描述，如果由于主安全气囊130以及副安全气囊140的展开，车辆乘客被推到或移动到车辆内部的中间，那么车辆乘客与车辆侧面10的距离变得更远，从而使得车辆乘客不会直接与在高速碰撞中变形侵入车辆内部的车身发生碰撞，因此大大降低了车辆乘客受伤的程度。
进一步地，当控制单元150接收到来自预撞击传感器120的测量值时，在预测到低速侧面碰撞或者来自预撞击传感器120的测量值错误的正常情况下，控制单元150忽略预撞击传感器120的测量值，并且仅使用侧面碰撞检测传感器110的测量值仅允许主安全气囊130展开。
在此，不展开副安全气囊140并且仅展开主安全气囊130的原则是基于主安全气囊130在接收到侧面碰撞检测传感器110的信号后展开的实际情况而实施。也就是说，由于向车辆的侧面10产生碰撞能量物体20已经接触到车身并且这样的碰撞已经在进行中，副安全气囊140因为碰撞导致的接触而被外力压迫并且不能展开，所以只有主安全气囊130展开。
在上面所述的副安全气囊140因为侧面碰撞导致的接触而不能展开的正常情况下，优选的是副安全气囊140设置在主安全气囊130和车辆的侧面10之间，从而使得碰撞能量在作用于主安全气囊130之前首先作用于副安全气囊140。
根据本发明，当预测到低速侧面碰撞或预撞击传感器错误的时候，车辆乘客以这种方式被保护：在发生侧面碰撞的情况下，仅有主安全气囊根据通常的侧安全气囊展开程序而展开，并且，当预测到高速碰撞的时候，主安全气囊和副安全气囊在侧面碰撞发生之前预先展开，从而使得车辆乘客被推到车辆内部的中间并且碰撞能量被有效的阻挡，因此具有大大降低车辆乘客受到伤害的程度的优点。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“前面”、“内部”和“外部”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (7)

1.一种预撞击侧安全气囊装置，包括：
侧面碰撞检测传感器，所述侧面碰撞检测传感器设定为检测在车辆的侧面发生的碰撞；
预撞击传感器，所述预撞击传感器设置在车辆的侧面，并设定为检测与接近物体的速度相关的物理量；
主安全气囊，所述主安全气囊设置在车辆乘客座椅与所述车辆的侧面之间，并且在接收到控制信号的时候展开；
副安全气囊，所述副安全气囊接合到所述主安全气囊的一侧，从而使得所述副安全气囊能够与所述主安全气囊相连通；以及
控制单元，所述控制单元设定为在接收到来自所述预撞击传感器的测量值并预测到高速侧面碰撞的预撞击的情况下，允许所述主安全气囊和所述副安全气囊即使在接收到所述侧面碰撞检测传感器的测量值之前就展开，并且所述控制单元设定为在接收来自所述预撞击传感器的测量值并预测到低速侧面碰撞或者测量值错误的正常情况下，允许所述主安全气囊在接收到所述侧面碰撞检测传感器的测量值之后展开。
2.根据权利要求1所述的预撞击侧安全气囊装置，其中所述主安全气囊包括：
开放通风孔，所述开放通风孔设定为总是将充入所述主安全气囊的气体排到外部；以及
可变通风孔，所述可变通风孔使用绳索连接到所述副安全气囊，以使得所述可变通风孔在所述副安全气囊不展开的时候打开，并且在所述副安全气囊展开的时候闭合。
3.根据权利要求2所述的预撞击侧安全气囊装置，其中所述可变通风孔包括：
打开/闭合单元，所述打开/闭合单元设置于可变孔的圆周并且被充气和排气从而使得可变孔打开和闭合；以及
所述绳索设定为围绕所述打开/闭合单元，从而使得所述打开/闭合单元关闭。
4.根据权利要求2所述的预撞击侧安全气囊装置，其中在所述可变通风孔遇到在所述绳索预定的区域中形成的开口时，所述可变通风孔打开，并且在所述可变通风孔没有遇到所述开口时，所述可变通风孔闭合。
5.根据权利要求1所述的预撞击侧安全气囊装置，
其中所述主安全气囊和副安全气囊的侧表面沿着缝合线缝合；
其中所述缝合线的内部区域形成通气孔，从而使得所述主安全气囊的气体能够移动到所述副安全气囊；并且
其中在所述主安全气囊的一侧形成产生气体的充气机。
6.根据权利要求1所述的预撞击侧安全气囊装置，其中，在预撞击情况下，设定所述主安全气囊和副安全气囊的厚度，从而使得由于所述主安全气囊和副安全气囊的展开，车辆乘客能够在与碰撞方向的反方向上移动。
7.根据权利要求1所述的预撞击侧安全气囊装置，其中，在正常情况下，所述副安全气囊设置在所述主安全气囊和车辆的侧面之间，从而使得因为侧面碰撞导致的接触，所述副安全气囊不展开。
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