CN106585554A - 一种后排中间位置乘员用的安全气囊系统 - Google Patents

一种后排中间位置乘员用的安全气囊系统 Download PDF

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CN106585554A CN201611197720.7A CN201611197720A CN106585554A CN 106585554 A CN106585554 A CN 106585554A CN 201611197720 A CN201611197720 A CN 201611197720A CN 106585554 A CN106585554 A CN 106585554A
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吴建中
罗艳
朱琛琦
任世界
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Abstract

本发明公开了一种后排中间位置乘员用的安全气囊系统，包括气囊控制器和与气囊控制器连接的传感器，所述系统还包括通过爆破展开进行覆盖扶手箱上表面或后排出风口的气囊，所述气囊控制器根据传感器采集的信号控制气囊是否爆破。本发明能够有效避免后排中间成员头部直接撞击排出风口或扶手箱，通过安全气囊的缓冲作用，减轻头部的伤害。

Description

一种后排中间位置乘员用的安全气囊系统
技术领域
本发明属于汽车安全技术领域，具体涉及一种后排中间位置乘员用的安全气囊系统。
背景技术
市场上车型种类繁多，一般情况下对于轴距小于2.7米以下的车型，通常会存在后排中间乘员头部在实际碰撞中碰到中央扶手箱的位置，会导致乘员人体头部3ms加速度超标，进一步的评价指标是头部HIC伤害值也会超标。这种伤害对于后排中间乘客来说，有时是需要长时间的恢复过程，但同时也有可能无法治愈并留有遗留伤害的风险。每个国家的强制性国家标准仅规定了最大伤害限值的要求，只要伤害值小于最大伤害值就可以通过法规要求。实际使用中，如果能够为车内乘员提供一种更小伤害的保护装置，那么就能降低人体头部伤害，避免无法治愈及遗留伤害的情形发生，尽最大程度地降低人体伤害。
乘用车内部凸出物法规GB11552-2009中提出的技术要求如下：在按法规附录G开展的吸能材料的试验程序中，锤头的减速度加速度超过80g(g为重力加速度)的持续时间不应超过3ms。
当后排中间乘员在发生碰撞时，受安全带约束，假人胸部及头部会向前运动，运动过程中，由于安全带的约束乘员胸部作用力增大，运动量减慢，乘员头部会继续往前运动，从而会导致乘员头部与中央扶手箱发生碰撞，从而导致头部加速度值非常大。
一般情况下，我们可以参考前排乘员在有气囊的情况下其头部3ms持续加速度值作为一个横向对比，这种情况下头部3ms持续加速度值为30-50g，如果约束系统匹配非常好，可以降低到30g以下。但是如果没有气囊的情况下，一般情况下，头部3ms持续加速度值超过80g。所以如果没有气囊的情况下，通常厂家会对头部容易碰到的区域做结构优化来达到要求。通过有无气囊的横向对比，可以直观了当地对比出两者的保护效果，至少可以降低约30g以上的加速度。
目前，通常的保护后排中间乘员的方法为优化扶手结构及材料特性，还没有用增加气囊的方式来进行保护后排中间乘员的头部伤害。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种后排中间位置乘员用的安全气囊系统，目的是降低后排中间成员头部撞击后的伤害。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种后排中间位置乘员用的安全气囊系统，包括气囊控制器和与气囊控制器连接的传感器，所述系统还包括通过爆破展开进行覆盖扶手箱上表面或后排出风口的气囊，所述气囊控制器根据传感器采集的信号控制气囊是否爆破。
所述气囊设于前排座椅靠近扶手箱或后排出风口的一侧壁内。
所述前排座椅靠近扶手箱或后排出风口的一侧壁设有撕裂线和用于安装气囊的凹槽，所述气囊通过爆破撕裂座椅蒙皮上的所述撕裂线进行展开。
所述撕裂线为横向或竖向撕裂线。
所述气囊设有用于控制纵向高度的拉带。
所述气囊的展开方向为横向或竖向。
所述传感器为碰撞传感器，所述碰撞传感器设于车辆B柱的下侧。
所述传感器为红外传感器，所述红外传感器包括设于扶手箱顶端的第一红外传感器和设于后排出风口边侧的第二红外传感器。
所述系统还包括设于座椅内用于供电的备用电源模块。
所述备用电源模块为可充电电源模块。
本发明的有益效果：
1、本发明能够有效避免后排中间成员头部直接撞击排出风口或扶手箱，通过安全气囊的缓冲作用，减轻头部的伤害。
2、该发明可以拓展造型设计师对扶手箱及后排出风口的造型设计空间，方便造型设计师开展造型设计。
3、该发明不额外占用乘员舱内空间，安装简单，但保护效果突出，可以有效避免后排中间乘员头部永久性遗留伤害。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是本发明前排座椅及气囊安装位置结构示意图；
图2是本发明前排座椅之间的中间扶手箱上表面展开气囊的结构示意图；
图3是本发明中间扶手箱上表面展开气囊的侧视图。
图中标记为：
1、气囊，2、撕裂线，3、驾驶员座椅，4、扶手箱，5、拉带，6、副驾驶座椅，7、凹槽。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1至图3所示，本发明具体涉及一种后排中间位置乘员用的安全气囊系统，包括气囊控制器和与气囊控制器连接的传感器，该安全气囊系统还包括通过爆破展开进行覆盖中间扶手箱4上表面的气囊1，气囊控制器根据传感器采集的信号控制气囊是否爆破。传感器可以采用碰撞传感器或者红外传感器。该安全气囊系统同现有的气囊引爆原理一样，通过点火触发电路驱动气体发生器工作，实现气囊爆破，气体发生器压力要求超过80kpa以上；气囊控制器ACU的输出端与该安全气囊的点火触发电路电连接，通过传感器采集信号，此信号传递到气囊控制器ACU进行处理，处理后的结果若符合爆破条件，则控制该安全气囊的点火触发电路工作，此时气囊1爆破。该安全气囊系统能够避免后排中间成员头部直接撞击排出风口或扶手箱，通过安全气囊的缓冲作用，减轻头部的伤害。为了避免后排中间位置乘员头部撞击后排出风口位置造成较大伤害的现象，该安全气囊系统还包括通过爆破展开进行覆盖后排出风口外表面的气囊。覆盖中间扶手箱上表面的气囊和覆盖后排出风口外表面的气囊可以分别单独设置，优选采用组合使用的方式，避免头部直接撞击扶手箱或后排出风口。
其中，气囊1设于前排座椅靠近扶手箱4或后排出风口的一侧壁内。具体的说，气囊1可以设于驾驶员座椅3靠近中间扶手箱4或后排出风口的一侧壁内，也可以设于副驾驶座椅6靠近中间扶手箱4或后排出风口的一侧壁内。
为了便于气囊爆破展开，前排座椅靠近扶手箱4的一侧壁设有撕裂线2和用于安装气囊1的凹槽7，气囊1通过爆破撕裂座椅蒙皮上的撕裂线2进行展开。撕裂线2设置为横向或者竖向，具体可以根据需要进行设置，撕裂线的设置便于气囊爆破时，起到类似一个导向突破口的作用，使气囊朝向需要的方向展开。同样的道理，气囊可以采用横向布置或者竖向布置，使气囊的展开方向为横向或竖向，具体可根据车型需要及气囊展开形式需要进行布置。此撕裂线2的设置同样适用于布置覆盖后排出风口外表面气囊的结构。
此外，气囊1设有用于控制纵向高度的拉带5。当后排中间位置乘员用的安全气囊展开后，通过气囊上下方向的拉带控制安全气囊在Z向的高度，确保高度不能太高，否则会导致安全气囊的气体发生器提及过大，影响安全气囊在座椅内部的布置及乘员乘坐的舒适性。
传感器为碰撞传感器时，碰撞传感器设于车辆B柱的下侧。其工作原理为：通过碰撞传感器采集碰撞信号，此碰撞信号传递到气囊控制器ACU进行处理，ACU计算分析确定是否需要点爆气囊，如果碰撞力值达到预先设定值，即处理后的结果符合爆破条件，则控制该安全气囊的点火触发电路工作，此时气囊1爆破展开；若没有采集到碰撞信号，不符合爆破条件，则气囊1不爆破。
传感器为红外传感器时，红外传感器包括设于中间扶手箱4顶端的第一红外传感器和设于后排出风口边侧的第二红外传感器。其工作原理为：当人体头部撞向中间扶手箱时，在中间扶手箱上的第一红外传感器将采集的信号传递给气囊控制器ACU进行处理，气囊控制器ACU分析处理后的结果符合爆破条件，则控制该安全气囊的点火触发电路工作，此时气囊1爆破展开；人体头部撞向后排出风口时的气囊爆破原理与撞向中间扶手箱的原理类似。在驾驶员座椅或副驾驶座椅靠近中间扶手箱的一侧壁可以设有红外摄像采集单元，当人体头部撞向中间扶手箱时，通过红外摄像采集单元采集此时的图像信息，传递到气囊控制器ACU，由气囊控制器ACU综合处理第一红外传感器与红外摄像采集单元采集的信号，处理后的结果确定头部撞向中间扶手箱时，则控制该安全气囊的点火触发电路工作，此时气囊1爆破展开，增加红外摄像采集单元，是为了增加气囊爆破判断的准确性。为了辅助气囊控制器进行更好的控制气囊爆破，在座椅内还可以设置图像处理单元，当红外摄像采集单元采集到头部撞向中间扶手箱时的信号，并将此信号传递到图像处理单元，图像处理单元与预先存储的头部撞向扶手箱时的信号做比对，若判断头部正在撞向扶手箱时，将此处理后的信号传递到气囊控制器ACU，气囊控制器ACU综合处理第一红外传感器采集的信号与图像处理单元传递的信号，判断结果为头部撞向中间扶手箱，则控制该安全气囊的点火触发电路工作，此时气囊1爆破展开；当第一红外传感器采集到信号而图像处理单元处理后的信号为非头部撞击信号时，气囊控制器ACU不控制气囊爆破。第一红外传感器与红外摄像采集单元、图像处理单元综合作用，避免出现其他外部因素的影响而导致非撞击时，气囊爆破展开的现象，比如手放在扶手箱上，红外传感器采集到信号导致气囊爆破展开。第二红外传感器与第一红外传感器的作用原理类似，这里不再过多螯述。
另外，该安全气囊系统还包括设于座椅内用于供电的备用电源模块。备用电源模块优选为可充电电源模块。比如大容量电容充电电源模块，能够有效防止碰撞后电路断电而出现不能引爆气囊情况的发生，保证该系统的供电。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种后排中间位置乘员用的安全气囊系统，包括气囊控制器和与气囊控制器连接的传感器，其特征在于：所述系统还包括通过爆破展开进行覆盖扶手箱上表面或后排出风口的气囊，所述气囊控制器根据传感器采集的信号控制气囊是否爆破。
2.根据权利要求1所述后排中间位置乘员用的安全气囊系统，其特征在于：所述气囊设于前排座椅靠近扶手箱或后排出风口的一侧壁内。
3.根据权利要求2所述后排中间位置乘员用的安全气囊系统，其特征在于：所述前排座椅靠近扶手箱或后排出风口的一侧壁设有撕裂线和用于安装气囊的凹槽，所述气囊通过爆破撕裂座椅蒙皮上的所述撕裂线进行展开。
4.根据权利要求3所述后排中间位置乘员用的安全气囊系统，其特征在于：所述撕裂线为横向或竖向撕裂线。
5.根据权利要求1所述后排中间位置乘员用的安全气囊系统，其特征在于：所述气囊设有用于控制纵向高度的拉带。
6.根据权利要求1所述后排中间位置乘员用的安全气囊系统，其特征在于：所述气囊的展开方向为横向或竖向。
7.根据权利要求1所述后排中间位置乘员用的安全气囊系统，其特征在于：所述传感器为碰撞传感器，所述碰撞传感器设于车辆B柱的下侧。
8.根据权利要求1所述后排中间位置乘员用的安全气囊系统，其特征在于：所述传感器为红外传感器，所述红外传感器包括设于扶手箱顶端的第一红外传感器和设于后排出风口边侧的第二红外传感器。
9.根据权利要求1所述后排中间位置乘员用的安全气囊系统，其特征在于：所述系统还包括设于座椅内用于供电的备用电源模块。
10.根据权利要求9所述后排中间位置乘员用的安全气囊系统，其特征在于：所述备用电源模块为可充电电源模块。
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