CN105835821A - 乘客保护系统 - Google Patents

Abstract

一种乘客保护系统包括可旋转臂、可旋转地附接到可旋转臂的旋转机构、和连接到可旋转臂且可连接到车顶的柔性板。

Description

乘客保护系统

背景技术

车辆中的斜碰撞可以被定义为以相对于车辆的轨迹10-50度的角度发生的碰撞。在斜碰撞过程中，车辆的乘员通常相对于车辆的长度向前且横向移动。需要用于在斜碰撞过程中吸收碰撞能量的改进系统。

附图说明

图1A是处于未展开状态的乘客保护系统的示例的透视图；

图1B是乘客保护系统的一部分的放大图；

图2是处于未展开状态的乘客保护系统的第二个示例的透视图；

图3是处于展开状态的图1的乘客保护系统的透视图；

图4是处于展开状态的图2的乘客保护系统的透视图；

图5是用于在乘客保护系统中使用的旋转机构的详细的透视图；

图6是处于展开状态的包括拉带的乘客保护系统的示例；

图7是用于乘客保护系统的碰撞感测子系统的框图；

图8是处于未展开状态的图1的乘客保护系统的透视图。

具体实施方式

参照附图，其中贯穿几个视图，相同的附图标记表示相同的部件，用于车辆100的乘客保护系统10包括可旋转臂12、可附接到车顶102的底座14、可旋转地附接到可旋转臂12的旋转机构16、和连接到可旋转臂12的柔性板18。在斜碰撞过程中，包括在碰撞感测子系统60中的控制器64激活触发机构62，这使旋转机构16驱动，使柔性板18展开。柔性板18因此被定位成接收相对于车辆100的纵向轴线L横向移动的乘员，从而吸收来自乘员的碰撞能量。

如图1A中所示，旋转机构16将可旋转臂12连接到底座14。旋转机构16可以在合适的安装位置附接到例如车顶102中的顶板支撑件104。在斜碰撞过程中，旋转机构16将可旋转臂12旋转到展开状态，使柔性板18展开以使柔性板18可以接收乘员。

可旋转臂12可以可旋转地连接到旋转机构16，即，以使得旋转该旋转机构16使可旋转臂12旋转的方式连接到旋转机构16。可旋转臂12可以由任何合适的材料——例如，刚性聚合物或金属——制成。在斜碰撞过程中，可旋转臂12从未展开状态旋转到展开状态。在未展开状态，可旋转臂12可以邻近车顶102中的顶板支撑件104，即靠近或大体上接触顶板支撑件104。当处于未展开状态时，可旋转臂12可以沿着或平行于车辆100的纵向轴线L大体上延伸，例如，以相对于车辆顶板支撑件104的70-90度的角度t。可旋转臂12可以位于车顶102上或其中，例如，与车顶102平齐，或在车顶102的例如被织物、皮革等总体上覆盖的车顶覆盖物的表面下方。在斜碰撞过程中，可旋转臂12通常保持固定，但可以以任何合适的方式——例如，变形、弯曲、扭曲、断裂等——吸收来自乘员的能量。可旋转臂12可以在斜碰撞过程中枢转，改变角度t以适应碰撞的方向。

如图2中所示，乘员保护系统10可以进一步包括第二臂28和第二柔性板30。旋转机构16被附接到可旋转臂12和第二臂28中的每个，触发机构62一经触发就使二者旋转。附接到可旋转臂12的柔性板18可以在一位置展开以在碰撞过程中接收乘员，例如，驾驶员，同时附接到第二臂28的第二柔性板30可以在一位置展开以在碰撞过程中接收另一个乘员，例如，乘客。乘客保护系统10可以进一步包括连接可旋转臂12和第二臂28的连接臂32。在斜碰撞过程中，可旋转臂12和第二臂28通常保持固定，但可以以任何合适的方式——例如，变形、弯曲、扭曲、断裂等——吸收能量。

在未展开状态，底座14可以容纳可旋转臂12，如图1B中所示。底座14可以可附接到车顶102。例如，底座可以固定地附接到车顶102，并且可旋转臂12可以与车顶102大体上平齐，或在车顶102的例如被织物、皮革等总体上覆盖的车顶覆盖物的表面下方。底座14可以由任何合适的材料——例如，刚性聚合物、金属等——构造出。在斜碰撞过程中，底座14随着可旋转臂12旋转到展开状态而通常保持固定，如图3和4中所示，但可以以任何合适的方式——例如，变形、弯曲、扭曲、断裂等——吸收能量。

如上所述的柔性板18设置为当柔性板18处于展开状态时在斜碰撞过程中接收乘员，如图3和4中所示。柔性板18具有附接到可旋转臂12的边缘26和附接到底座14的第二边缘27。在未展开状态，柔性板18可以存储在可旋转臂12和底座14之间。在斜碰撞过程中，柔性板18可以从可旋转臂12延伸到底座14以展开到一位置来接收乘员。柔性板18、可旋转臂12、和底座14可以在展开状态大体上限定平面P。在实施例中，柔性板18可以在展开状态在车辆头枕108的下方在可旋转臂12和底座14之间拉紧地延伸，形成用于乘员的碰撞表面。如本文所使用的术语“拉紧地”意味着柔性板18在可旋转臂12和底座14之间在大体上没有松弛的情况下延伸。然而，即使当拉紧时，柔性板18可以——例如由于用于柔性板18的例如弹性聚合物或织物这样的柔性材料的性质——通常具有弯曲或让步的能力，从而例如当柔性板18被比如人的头部或其他身体部分这样的对象碰撞时吸收能量。

柔性板18可以包括加强元件34，如图3和4中所示。加强元件34被附接到柔性板18并为在展开状态的柔性板18提供结构。特别地，在展开状态，柔性板18可以具有弧形底部边缘50，且当在展开状态时，加强元件34可以保持底部边缘50的弧形形状。加强元件34可以由将提供结构的任何合适的材料——例如，刚性聚合物、金属等——制成。在斜碰撞过程中，柔性板18从可旋转臂12延伸到底座14以接收乘员。

乘客保护系统10通常包括作为碰撞感测子系统60的一部分的触发机构62，如图7中所示。旋转机构16可以设置为将可旋转臂12保持在未展开状态直到触发该触发机构62。当触发时，触发机构62使可旋转臂12绕旋转机构16的轴线A旋转到展开状态。触发机构62允许乘客保护系统10在碰撞过程中快速展开。

旋转机构16可以是预紧装置，如图5中所示。预紧装置可以包括活塞24、轴22、和缆线20。此外，触发机构62可以是可燃填料。轴22被连接到可旋转臂12，并且缆线20将活塞24连接到轴22。当触发时，可燃填料被点燃，使活塞24移动，这使缆线20延伸，使轴22和可旋转臂12旋转到展开状态。使用预紧装置允许乘客保护系统10的快速展开。

可选择地，旋转机构16可以包括其它已知的机构，比如电动马达或与锁销固定并锁止的可旋转弹簧。电动马达可以附接到可旋转臂12并且触发机构62一经触发，电动马达就旋转，将可旋转臂12移动到展开状态。可旋转弹簧可以附接到可旋转臂12并且当触发机构62释放锁销时使可旋转臂12旋转，释放可旋转弹簧并将可旋转臂12旋转到展开状态。

如图6中所示，乘客保护系统10可以包括至少一个拉带36。拉带36可以在第一端38附接到柔性板18上的附接点40并在第二端42在锚接点44可连接到可旋转臂12、底座14、车辆顶板支撑件104、和车顶102中的至少一个。拉带36沿着它的长度大体上是非弹性的，并且可以是任何合适的结构，例如，柔性聚合物或织物线。拉带36在展开状态延伸柔性板18，允许柔性板18的尺寸和形状的进一步定制。例如，拉带36可以连接到车辆头枕108下方的柔性板18，允许柔性板18构造为节省包装空间。

乘客保护系统10通常包括碰撞感测子系统60，如上所述和图7中所示。碰撞感测子系统60的控制器64通常包括处理器66和存储器68。存储器68存储通过处理器66可执行的指令以识别例如众所周知的斜碰撞。控制器64通常进一步编程为一经识别斜碰撞，就使触发机构62触发，将乘客保护系统10从未展开状态移动到展开状态。

比如已知的碰撞传感器70通常与控制器64通信以将数据传送给控制器64。碰撞传感器70可以是任何合适的类型，例如，使用加速度计、雷达、激光雷达、和/或视觉系统。视觉系统可以包括一个或多个摄像机、电荷耦合器件(CCD)图像传感器、和/或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器等。基于通过碰撞传感器70传送的数据，控制器可以使触发机构62触发。

车辆100中的控制器64、碰撞传感器70、触发机构62、和/或其它部件之间的通信可以连接到车辆100的通信总线72，比如控制器局域网(CAN)总线等等。控制器64可以使用比如已知的来自通信总线72的数据来控制触发机构62的触发。触发机构62可以连接到控制器64或者可以连接到通信总线72，如图7中所示。

基于通过碰撞感测子系统60收集的数据，可旋转臂12可以在斜碰撞过程中枢转，调整角度t以适应碰撞并吸收来自乘员的能量。

车辆100可以包括安全气囊106。在展开状态，柔性板18和安全气囊106可以彼此接触，提供斜碰撞过程中用于乘员的连续的碰撞表面。连续的碰撞表面可以从几个方向接收乘员，吸收碰撞能量。

可旋转机构16可以设置在任何合适的车辆部件中，包括但不限制于车辆座椅、车顶102、仪表板、控制台、后窗台、和/或头枕108。至少一个可旋转臂12的一部分可以以任何合适的方式附接到可旋转机构16以允许可旋转臂12的旋转。柔性板18通常具有所有边缘26中的一些——该边缘以例如接合这样的任何合适的方式附接到可旋转臂12，通过卷边或夹紧、和/或缝纫等固定在适当位置——以允许柔性板18在可旋转臂12旋转时延伸。柔性板18可以在可旋转臂12旋转时拉紧地延伸，即，在大体上没有松弛的情况下。至少一个拉带36可以设置为将柔性板18附接到任何合适的附接点40，包括但不限制于车辆部件、可旋转臂12、底座14、和/或可旋转机构16。

如本文所使用的，副词“大体上”是指由于材料、加工、制造、安装等缺陷，形状、结构、测量值、数量、时间等可以偏离准确描述的几何结构、距离、测量值、数量、时间等。

在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。此外，这些元件中的一些或全部可以改变。关于本文所描述的部件、过程、系统、方法等，应当理解的是，这些提供用于说明某些实施例的目的，并且不应该以任何方式被解释为限制所要求保护的发明。

相应地，应当理解的是，以上说明书旨在是说明性的而不是限制性的。通过阅读以上说明书，除了提供的示例外，许多实施例和应用对本领域技术人员而言都是显而易见的。本发明的范围应参照所附权利要求连同这样的权利要求所享有的全部等效范围而确定，而不是参照以上说明书而确定。可以预期和预料的是，未来的发展将发生在本文所讨论的领域中，并且所公开的系统和方法将结合到这样的未来的实施例中。总之，应当理解的是，本发明能够进行修改和变化并且仅由以下权利要求限制。

在权利要求中所使用的所有术语旨在给予其本领域技术人员所理解的平常和普通的含义，除非在此做出了明确相反的指示。特别是单数冠词——如“一”、“该”、“所述”等——的使用应该理解为叙述一个或多个所示元件，除非权利要求陈述了明确相反的限制。

本公开已经以说明性的方式进行了描述，并且应当理解的是，已经使用的术语旨在是描述的而不是限制的词语的本质。本公开的许多修改和变化鉴于上述教导是可能的，并且本公开可以被实践，除非特别地说明。

Claims (20)

1.一种乘客保护系统，包含：

可旋转臂；

旋转机构，所述旋转机构可旋转地附接到所述可旋转臂；以及

柔性板，所述柔性板连接到所述可旋转臂且可连接到车顶。

2.根据权利要求1所述的系统，进一步包含触发机构，所述触发机构设置为使所述可旋转臂绕所述旋转机构的轴线旋转，从而将所述系统置于展开状态。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述旋转机构包含预紧装置，所述预紧装置包括活塞、连接到所述可旋转臂的轴、和将所述活塞连接到所述轴的缆线，其中所述触发机构是可燃填料，所述可燃填料在点燃时使所述活塞移动，从而使所述缆线延伸并且使所述轴旋转。

4.根据权利要求1所述的系统，进一步包含拉带，所述拉带具有连接到所述柔性板上的附接点的第一端和附接到所述车顶上的锚接点的第二端。

5.根据权利要求1所述的系统，进一步包含底座，所述底座连接到所述车顶，其中所述柔性板是可连接到所述底座的。

6.根据权利要求5所述的系统，进一步包含拉带，所述拉带具有连接到所述柔性板上的附接点的第一端和附接到所述底座和所述车顶中的一个上的锚接点的第二端。

7.根据权利要求1所述的系统，进一步包含加强元件，所述加强元件附接到所述柔性板，其中所述柔性板具有包括弧形形状的底部边缘且所述加强元件设置为在所述展开状态保持所述弧形形状。

8.根据权利要求1所述的系统，进一步包含第二可旋转臂和第二柔性板，所述柔性板附接到所述第一可旋转臂且所述第二柔性板附接到所述第二可旋转臂。

9.根据权利要求8所述的系统，进一步包含连接臂，所述连接臂连接所述第一可旋转臂和所述第二可旋转臂。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述可旋转臂、所述底座、和所述柔性板在展开状态大体上限定一平面。

11.一种乘客保护系统，包含：

车顶，所述车顶具有顶板支撑件；

底座，所述底座固定地附接到所述顶板支撑件；

可旋转臂；

旋转机构，所述旋转机构可旋转地附接到所述可旋转臂；以及

柔性板，所述柔性板连接到所述底座和所述可旋转臂。

12.根据权利要求11所述的系统，进一步包含触发机构，所述底座被设置为将所述可旋转臂保持在未展开状态直到触发所述触发机构以使所述可旋转臂绕所述旋转机构的轴线旋转，从而将所述系统置于展开状态。

13.根据权利要求11所述的系统，进一步包含第二可旋转臂，所述柔性板附接到所述可旋转臂且第二柔性板附接到所述第二可旋转臂。

14.根据权利要求13所述的系统，进一步包含连接臂，所述连接臂连接所述可旋转臂和所述第二可旋转臂。

15.根据权利要求12所述的系统，其中所述旋转机构包含预紧装置，所述预紧装置包括活塞、连接到所述可旋转臂的轴、和将所述活塞连接到所述轴的缆线，其中所述触发机构是可燃填料，所述可燃填料在点燃时使所述活塞移动，从而使所述缆线延伸并且使所述轴旋转。

16.根据权利要求11所述的系统，进一步包含拉带，所述拉带具有附接到所述柔性板上的附接点的第一端和附接到所述底座、所述顶板支撑件、和所述车顶中的至少一个上的锚接点的第二端。

17.根据权利要求11所述的系统，进一步包含安全气囊，其中所述柔性板在展开位置接触所述安全气囊。

18.根据权利要求11所述的系统，进一步包含加强元件，所述加强元件附接到所述柔性板，其中所述柔性板具有弧形底部边缘且所述加强元件设置为在所述展开位置保持所述弧形底部边缘。

19.根据权利要求11所述的系统，其中所述可旋转臂、所述底座、和所述柔性板在展开状态大体上限定一平面。

20.根据权利要求11所述的系统，其中所述柔性板在所述展开位置在车辆头枕下方延伸。