CN107199982B - 可向下充气的车辆安全气囊 - Google Patents

Abstract

车辆内部包括车顶、包括座椅靠背的座椅、以及由车顶支撑的安全气囊。安全气囊可远离车顶充气至围绕座椅靠背的充气位置。在车辆的碰撞期间，安全气囊可以从未充气位置充气至充气位置以吸收来自车辆的乘员的能量。

Description

可向下充气的车辆安全气囊

技术领域

本发明涉及车辆设备领域，特别是涉及可向下充气的车辆安全气囊。

背景技术

车辆可以包括在车辆的运行期间允许乘员彼此面对的便利设施。作为一示例，自主车辆可以自主地运行，允许车辆的乘员在不监测车辆的运行的情况下乘坐车辆。具体地，自主车辆可以包括在车辆的运行期间自由地转动的座椅。这可以允许座椅的乘员彼此面对并且允许座椅的乘员互动。这也可以允许所有的乘员放松、彼此互动、并且集中在车辆便利设施上。仍然有把自主车辆提供的减少的运行监测考虑进去为乘员设计车辆便利设施的机会。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种车辆内部，该车辆内部包含：

车顶；

地板；

座椅，该座椅包括座椅靠背并且相对于地板围绕横向于地板的轴线可转动；以及

安全气囊，该安全气囊由车顶支撑并且可远离车顶充气至围绕座椅靠背的充气位置。

根据本发明的一实施例，本发明的车辆内部进一步地包含包括第二座椅靠背的第二座椅、以及由车顶支撑并且可远离车顶充气至围绕第二座椅靠背的充气位置的第二安全气囊。

根据本发明的一实施例，其中第二座椅相对于地板围绕横向于地板的轴线是可转动的。

根据本发明的一实施例，其中座椅可相对于地板转动至面对第二座椅的位置。

根据本发明的一实施例，其中在充气位置的安全气囊具有接收座椅靠背的管状凹陷。

根据本发明的一实施例，其中在充气位置的安全气囊具有邻近车顶的顶部和与车顶间隔开的底部，并且安全气囊具有从底部朝着顶部延伸的凹陷。

根据本发明的一实施例，其中安全气囊包括限定凹陷的内侧板，内侧板在车顶处延伸穿过凹陷。

根据本发明的一实施例，本发明的车辆内部进一步地包含包括第二座椅靠背的第二座椅、以及由车顶支撑并且可远离车顶充气至围绕第二座椅靠背的充气位置的第二安全气囊，其中第二座椅包括第一乘客部分和第二乘客部分，并且第二安全气囊包括在第一乘客部分和第二乘客部分之间延伸的隔板。

根据本发明的一实施例，其中安全气囊包括在充气位置接收座椅靠背的凹陷，隔板延伸穿过凹陷。

根据本发明的另一方面，提供一种车辆内部，该车辆内部包含：

车顶；

由车顶支撑并且可远离车顶充气至充气位置的安全气囊；以及

在充气位置的安全气囊具有截头锥体形状，该截头锥体形状具有邻近车顶的第一基座和与第一基座间隔开的第二基座，同时凹陷延伸通过第二基座。

根据本发明的一实施例，其中截头锥体形状进一步地限定为椭圆截头锥体形状。

根据本发明的一实施例，其中第一基座的周长小于第二基座的周长。

根据本发明的一实施例，其中截头锥体形状进一步地限定为大体上直截头锥体形状。

根据本发明的一实施例，其中凹陷具有截头锥体形状。

根据本发明的一实施例，其中安全气囊具有限定凹陷的内侧板、围绕内侧板周向地延伸的外侧板、以及外侧板和内侧板之间的充气腔，该充气腔从安全气囊的第一基座至安全气囊的第二基座逐渐变窄。

根据本发明的一实施例，其中内侧板和外侧板是截头锥体形的。

根据本发明的一实施例，其中安全气囊包括第一基座处延伸穿过凹陷的端部。

根据本发明的一实施例，本发明的车辆内部进一步地包含在充气位置被凹陷接收的座椅，其中座椅包括第一乘客部分和第二乘客部分，并且安全气囊包括在第一乘客部分和第二乘客部分之间延伸的隔板。

附图说明

图1是包括在未充气位置的多个安全气囊以及由车辆的车顶支撑的气体发生器的车辆的透视图；

图2是包括在充气位置的安全气囊的图1的透视图；

图3是包括安全气囊的另一实施例的车辆的透视图；

图4是图3的安全气囊中的一个的透视图；

图5是具有限定在车顶上的车顶内衬中的撕裂缝的车辆的内部的透视图；

图6是具有第二座椅的车辆的透视图，该第二座椅具有第一乘客部分和第二乘客部分以及在未充气位置的安全气囊；

图7是具有在充气位置的安全气囊的图6的透视图；

图8是包括处理器、碰撞检测传感器和气体发生器的流程图。

具体实施方式

参考附图，其中在几个视图中的相同的附图标记指示相同的部分，车辆24的车辆内部10包括车顶12、地板14、包括座椅靠背18的座椅16、以及由车顶12支撑的安全气囊20。安全气囊20可远离车顶12充气至围绕座椅靠背18的充气位置。座椅16可以相对于地板14围绕横向于地板14的轴线A是可转动的。

如下面进一步所陈述的，安全气囊20可以从如图1、5和6所示的未充气位置充气至如图2-4和7所示的充气位置。安全气囊20的充气可以响应于车辆碰撞而发生。在充气位置的安全气囊20可以在车辆碰撞期间吸收来自乘员22的能量，从而在充气位置的安全气囊20可以减少乘员22撞击其他乘员22和/或车辆内部10的部件的可能性。

例如，车辆24可以是自主车辆。也就是说，车辆24可以自主地运行使得车辆24可以在没有来自驾驶员(未编号)的持续关注的情况下被驾驶，即车辆24可以在没有人类输入的情况下自驾驶。在自主车辆的运行期间，乘员22可以彼此面对。如下面所陈述的，座椅16可以相对于地板14是可转动的以彼此面对。在充气位置的安全气囊20可以减少乘员22彼此撞击的可能性。例如，安全气囊20可以在座椅16相对于彼此在任何位置转动时约束乘员22朝着彼此的运动。安全气囊20也可以在车辆碰撞期间约束乘员22以减少乘员22从座椅16弹出的可能性和/或减少乘员22的附属物的运动。

如图1所示，车辆24包括限定车辆内部10的车辆车身26。车辆车身26可以包括车顶12、地板14、以及多个立柱(未编号)。车辆车身26可以具有单片式车身结构、非承载式车身结构、或任何其他合适的结构。

继续参考图1，车顶12可以包括多个车顶横梁28和支撑在车顶横梁28上的车顶内衬30，如图5所示。地板14可以包括多个地板横梁32和支撑在地板横梁32上的底板34。地板14可以包括由底板34支撑的例如地毯、装饰件等这样的内饰件。

继续参考图1，车辆内部10可以包括一个或多个座椅16。例如如附图所示，车辆内部10可以包括由地板14支撑的多个座椅16。车辆24可以包括任何合适数量的座椅16，并且座椅16可以以任何合适设置的方式设置。例如，如附图所示，座椅16可以设置在前排38和后排40中。作为另一示例，座椅16可以以环状模式(未示出)的方式设置。例如，座椅16可以是斗式座椅、长条座椅、儿童座椅、加高安全座椅、或任何其他合适类型的座椅。

继续参考图1，座椅16可以各自包括座椅底部36。座椅靠背18可以从座椅底部36向上延伸并且可以相对于座椅底部36斜倚。底座(未编号)可以将座椅底部支撑在地板14上。

如图1所示，座椅16可以在固定位置安装至地板14，例如固定至地板横梁32。可选地，座椅16可以相对于车辆24的地板14是可移动的，例如，在车辆纵向方向和/或横向于车辆的方向上。也就是说，座椅16的底座可以相对于地板14在车辆纵向方向和/或横向于车辆的方向上是可移动的。

如上面所陈述的，座椅16可以围绕轴线A是可转动的。具体地，座椅16可以围绕轴线可转动至任何选择的位置，例如180-360度。如图1所示，轴线A可以垂直于地板。

如上面所陈述的，车辆内部10包括安全气囊20。具体地，如附图所示，车辆内部10可以包括多个安全气囊20。如图1和图5所示，安全气囊20可以安装至车顶横梁28并且可以设置在车顶横梁28和车顶内衬30之间处于未充气位置。

安全气囊20可以由任何合适类型的材料制成，例如，由机织聚合物制成。例如，安全气囊20可以由机织尼龙纱制成，例如尼龙6。其他合适的示例包括聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚酯、或任何其他合适的聚合物。机织聚合物可以包括比如硅酮、氯丁橡胶、聚氨酯、聚硅氧烷等这样的涂层。

安全气囊20是安全气囊总成50的部件。安全气囊总成50可以包括支撑安全气囊20的安全气囊基座52。例如，安全气囊基座52可以包括用于连接至安全气囊20并且用于将安全气囊总成50连接至车顶横梁28或车顶12的其他合适的部分的夹子、面板等。

如图2和3所示，在充气位置的安全气囊20可以具有邻近车顶12的顶部54和与车顶12间隔开的底部56。凹陷58可以从底部56朝着顶部54延伸。凹陷58可以具有对称或不对称的形状。

在未充气位置的安全气囊20，可以具有环形状、椭圆形状等。作为图2所示的示例，在充气位置的安全气囊20的凹陷58可以具有接收座椅靠背18的管状形状。管状形状可以是圆形截面。可选地，管状形状可以具有任何合适的截面形状，例如，椭圆形、矩形等。

在充气位置的安全气囊20可以具有截头锥体形状。截头锥体形状可以具有邻近车顶12的第一基座72以及与第一基座72间隔开的第二基座74。凹陷58可以延伸通过第二基座74。具体地，安全气囊20的内侧板64和/或外侧板66可以在充气位置是截头锥体形。截头锥体是位于切开圆锥体或棱锥体的两个平行平面之间的圆锥体(如图3-4所示)或棱锥体的一部分。安全气囊20的第二基座74可以具有比安全气囊20的第一基座72大的周长。

凹陷58可以具有截头锥体形状。凹陷58可以具有第一基座60和第二基座62，同时凹陷58的截头锥体形状限定在第一基座60和第二基座62之间。凹陷58的第二基座62可以具有比凹陷58的第一基座60大的周长。如图3所示，第一基座60可以邻近车顶12并且第二基座62与第一基座60间隔开。可选地，截头锥体形状的第二基座62可以邻近车顶12并且第一基座60与第二基座62间隔开。

作为一示例，安全气囊20和/或凹陷58的截头锥体形状可以是椭圆截头锥体形状，即椭圆截头锥体形状的第一基座60、72和第二基座62、74可以是椭圆形。可选地，截头锥体形状的第一基座60、72和第二基座62、74可以是矩形、多边形或任何其他合适的形状。

作为另一示例，安全气囊20和/或凹陷58的截头锥体形状可以是总体上直截头锥体形状。直截头锥体(right frustum)是直棱锥体的平行截断。也就是说，考虑到直截头锥体，从第一基座60、72的中心延伸至第二基座62、74的中心的线垂直于第一基座60、72和第二基座62、74两者。

如图4所示，内侧板64限定凹陷58、以及围绕内侧板64周向地延伸的外侧板66、以及在外侧板66和内侧板64之间的充气腔68。充气腔68可以从安全气囊20的顶部54至安全气囊20的底部56逐渐变窄。从顶部54至底部56的充气腔68的逐渐变窄可以以不同的方式构造，例如，如图3所示，多个拉带70可以缝至安全气囊20用于接合内侧板64与外侧板66。作为另一示例，内侧板64和外侧板66的大小和空间可以设计为例如具有截头锥体形状以限定充气腔68的逐渐变窄。

继续参考图3，内侧板64可以在安全气囊20的顶部54延伸穿过凹陷58。这可以以不同的方式构造，例如安全气囊20可以包括在第一基座72延伸穿过凹陷58的端部76。端部76可以构造为安全气囊20的可充气的突出部或可以以任何其他合适的方式构造。在安全气囊20的顶部54上穿过凹陷58的端部76的延长部分，可以在车辆碰撞期间减少乘员22撞击车辆24的车顶12的可能性。

参考图6和7，车辆内部10可以包括具有第二座椅靠背44的第二座椅42。第二座椅42可以包括第一乘客部分46和第二乘客部分48。例如，第二座椅42可以是长条座椅。第二座椅42可以具有任何合适数量的乘客部分，即两个或两个以上。例如，如图6和7所示，第二座椅42具有三个乘客部分，即第一乘客部分46、第二乘客部分48和第三乘客部分49。

第二座椅42可以在后排40固定至地板14。可选地，第二座椅42可以设置在任何其他合适的位置上。座椅16可以相对于地板14围绕轴线A可转动至面对第二座椅42的位置。此外或可选地，第二座椅42可以相对于地板14是可转动的。

如图6和7所示，车辆内部10可以包括由车顶12支撑的第二安全气囊78。第二安全气囊78可以远离车顶12从如图6所示的未充气位置可充气至如图7所示的充气位置。在充气位置，第二安全气囊78围绕第二座椅靠背44。第二安全气囊78可以以与安全气囊20相同的方式由车顶12支撑。第二座椅42和第二安全气囊78中的术语“第二”仅仅是标识符并且不旨在指示次序或重要性。

参考图7，第二安全气囊78可以包括在充气位置接收第二座椅靠背44的凹陷158。第二安全气囊78可以包括内侧板164、外侧板166以及限定在内侧板164和外侧板166之间的充气腔(未编号)。第二安全气囊可以包括邻近车顶12的顶部154和邻近地板14的底部156。内侧板164可以限定从顶部154至底部156的凹陷158。在充气位置的第二安全气囊78的周边可以是矩形、椭圆形或任何其他合适的形状。

第二安全气囊78可以包括在第二座椅42的第一乘客部分46和第二乘客部分48之间延伸的隔板80。第二安全气囊78也可以包括在第二乘客部分48和第三乘客部分49之间延伸的另一隔板80。第二安全气囊78可以包括分隔第二座椅42的任何数量的乘客部分的任何合适数量的隔板80。

隔板80可以延伸穿过凹陷158。例如，隔板80可以具有第一端部96和第二端部98(在图6中识别)。第一端部96和第二端部98可以连接至内侧板164。也就是说，第一端部96和第二端部98可以在第二安全气囊78充气时固定至内侧板164。可选地，第一端部96和/或第二端部98可以从内侧板164分离。

在充气位置，隔板80可以从第二安全气囊78的顶部154朝着第二安全气囊78的底部156延伸任何合适的长度。隔板80可以定位成设置在潜在乘员的头部之间。例如，如图7所示，隔板可以从顶部154延伸至与底部156间隔开的端部(未编号)。隔板80的端部可以设置在潜在乘员的肩部高度处以在车辆碰撞期间减少乘员的头部碰撞的可能性。

隔板80可以与充气腔连通，使得隔板80与充气腔一起充气。隔板80可以由比如与内侧板164相同的材料这样的任何合适的材料制成，并且可以以例如缝合这样的任何合适的方式连接至内侧板。

车辆内部10可以包括与安全气囊20、78流体连通的一个或多个气体发生器84，该气体发生器84使安全气囊20、78从未充气位置充气至充气位置。如图1-3和6所示，车辆内部10例如可以包括与安全气囊20、78中的每一个连通的单个气体发生器84。在此情况下，多个填充管86可以把气体发生器84连接至安全气囊20、78。可选地，单独的气体发生器84可以与单独的每一个安全气囊20、78连通。

气体发生器84用比如气体这样的充气介质使安全气囊20膨胀以将安全气囊20从未充气位置移动至充气位置。具体地，气体发生器84可以与充气腔68连通以供应充气介质至充气腔68。例如，气体发生器84可以是使用化学反应以迫使充气介质进入安全气囊20中的烟火式气体发生器。可选地，气体发生器84可以例如是冷气体式气体发生器，该冷气体式气体发生器在激活时点燃烟火填料，该烟火填料形成用于通过填充管86将加压的充气介质释放至安全气囊20的开口。可选地，气体发生器84可以是任何合适的类型，例如，混合式气体发生器。可选地，可以使用一个以上的气体发生器，例如可以分别为安全气囊20提供专用的气体发生器。

气体发生器84可以设置在车顶12中，例如安装至车顶横梁28。可选地，气体发生器84可以设置在车辆车身26的任何其他合适的部分上，例如设置在立柱上。

如图2所示，气体发生器84可以响应于车辆碰撞而使所有的安全气囊20充气。可选地，可以选择性地使安全气囊20充气。这可以取决于例如通过在座椅16内安装占用传感器(未示出)对座椅16是否被占用的确定，或可以取决于车辆碰撞的物理特性，例如，车辆24的哪一侧碰撞，施加于车辆车身26的压力的方向等。

如图5所示，车顶内衬30可以具有邻近在未充气位置的安全气囊20、78的撕裂缝88。撕裂缝88可以匹配安全气囊20、78的形状，例如，可以是圆形的、椭圆形的等。一俟安全气囊20充气，安全气囊20就可以在撕裂缝88处撕开车顶内衬30并且向外突出至充气位置。

参考图8，车辆24可以包括编程为响应于车辆碰撞而发起安全气囊20的充气的处理器90。处理器90可以嵌入在微控制器中。微控制器可以包括存储器等。微控制器的存储器可以存储处理器90可执行的指令并且处理器90可以从存储器读取指令以及执行指令。

碰撞检测传感器92适应于检测对车辆车身24的车辆碰撞。碰撞检测传感器92可以设置在车辆车身26中或车辆24的其他地方。碰撞检测传感器92可以是各种类型，例如压力传感器、加速度传感器、视觉传感器等。当发生车辆碰撞时，处理器90可以从碰撞检测传感器92接收表明车辆碰撞的一个或多个信号。响应于从碰撞检测传感器92接收到信号，处理器90可以发起安全气囊20的充气。可选地，处理器90可以基于来自碰撞检测传感器92的识别例如车辆24的哪一侧碰撞、施加于车辆车身26的压力的量等这样的车辆碰撞的物理特性的信息以及例如通过使用设置在座椅16内的感测座椅16的占用状态的占用传感器的座椅占用信息来选择性地发起安全气囊20的充气。

为了从碰撞检测传感器92接收信号以及为了发起安全气囊20的充气，处理器90例如通过直接电线(direct electrical wiring)与碰撞检测传感器92和气体发生器84通信，其中模拟或数字信号或通过例如CAN(控制器局域网)、以太网、LIN(局域互联网络)这样的通信网络或任何其他方式传输。

已经以说明性的方式描述了本公开，但要理解的是，已经使用的术语旨在以单词的性质描述而不是限制。本公开的许多修改和变形根据上述教导是可能的，并且本公开可以与如所具体描述不同地实施。

Claims (17)

1.一种车辆内部，所述车辆内部包含：

车顶；

地板；

座椅，所述座椅包括座椅靠背并且相对于所述地板围绕横向于所述地板的轴线可转动；以及

安全气囊，所述安全气囊由所述车顶支撑并且可远离所述车顶充气至围绕所述座椅靠背的充气位置，其中所述安全气囊具有限定凹陷的内侧板、围绕所述内侧板周向地延伸的外侧板、以及所述外侧板和所述内侧板之间的充气腔，所述内侧板以形成端部的方式在所述车顶处延伸穿过所述凹陷，所述端部构造为可充气的突出部。

2.根据权利要求1所述的车辆内部，进一步地包含包括第二座椅靠背的第二座椅、以及由所述车顶支撑并且可远离所述车顶充气至围绕所述第二座椅靠背的充气位置的第二安全气囊。

3.根据权利要求2所述的车辆内部，其中所述第二座椅相对于所述地板围绕横向于所述地板的轴线是可转动的。

4.根据权利要求2所述的车辆内部，其中所述座椅可相对于所述地板转动至面对所述第二座椅的位置。

5.根据权利要求1所述的车辆内部，其中所述凹陷为在所述充气位置接收所述座椅靠背的管状凹陷。

6.根据权利要求1所述的车辆内部，其中在所述充气位置的所述安全气囊具有邻近所述车顶的顶部和与所述车顶间隔开的底部，并且所述凹陷从所述底部朝着所述顶部延伸。

7.根据权利要求1所述的车辆内部，进一步地包含包括第二座椅靠背的第二座椅、以及由所述车顶支撑并且可远离所述车顶充气至围绕所述第二座椅靠背的充气位置的第二安全气囊，其中所述第二座椅包括第一乘客部分和第二乘客部分，并且所述第二安全气囊包括在所述第一乘客部分和所述第二乘客部分之间延伸的隔板。

8.根据权利要求7所述的车辆内部，其中所述第二安全气囊包括在所述充气位置接收所述第二座椅靠背的第二凹陷，所述隔板延伸穿过所述第二凹陷。

9.一种车辆内部，所述车辆内部包含：

车顶；

由所述车顶支撑并且可远离所述车顶充气至充气位置的安全气囊，其中所述安全气囊具有限定凹陷的内侧板、围绕所述内侧板周向地延伸的外侧板、以及所述外侧板和所述内侧板之间的充气腔；以及

在所述充气位置的所述安全气囊具有截头锥体形状，所述截头锥体形状具有邻近所述车顶的第一基座和与所述第一基座间隔开的第二基座，同时所述凹陷延伸通过所述第二基座；

所述安全气囊包括所述第一基座处延伸穿过所述凹陷的端部，所述端部构造为可充气的突出部。

10.根据权利要求9所述的车辆内部，其中所述截头锥体形状进一步地限定为椭圆截头锥体形状。

11.根据权利要求9所述的车辆内部，其中所述第一基座的周长小于所述第二基座的周长。

12.根据权利要求9所述的车辆内部，其中所述截头锥体形状进一步地限定为大体上直截头锥体形状。

13.根据权利要求9所述的车辆内部，其中所述凹陷具有截头锥体形状。

14.根据权利要求9所述的车辆内部，所述充气腔从所述安全气囊的所述第一基座至所述安全气囊的所述第二基座逐渐变窄。

15.根据权利要求14所述的车辆内部，其中所述内侧板和所述外侧板是截头锥体形的。

16.根据权利要求9所述的车辆内部，其中所述端部包含在所述安全气囊的顶部上穿过所述凹陷的延长部分。

17.根据权利要求9所述的车辆内部，进一步地包含在所述充气位置被所述凹陷接收的座椅，其中所述座椅包括第一乘客部分和第二乘客部分，并且所述安全气囊包括在所述第一乘客部分和所述第二乘客部分之间延伸的隔板。

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