CN108263328B - 一种安全气囊 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种安全气囊，包括固定座、调节机构、气囊容纳腔、信息采集装置、控制器、气囊和气体发生器，调节机构用于控制气囊容纳腔相对人体的位置，信息采集装置与控制器均设置于气囊容纳腔上，信息采集装置设置为电性连接控制器，气囊与气体发生器均设置于气囊容纳腔内，气囊的后端连接气体发生器，气体发生器设置为电性连接控制器。本发明采用该气囊，能够通过在汽车发生碰撞前准确分析采集信息，以判断是否启动安全气囊对乘员实施保护，从而避免安全气囊不能及时打开的问题，同时可根据人员自身情况自动进行颈部安全气囊的调节，实现对人员颈部的良好保护，并有效解决现有安全气囊易造成人员窒息问题。

Description

一种安全气囊

技术领域

本发明涉及汽车安全保护系统技术领域，尤其涉及一种安全气囊。

背景技术

现今，随着生活水平的不断提高，汽车已成为人们出行的重要交通工具之一。汽车数量的急剧增多，不仅使得维持道路交通的畅通面临着严峻的挑战，而且对汽车自身的各项性能也提出了更高的要求。这其中，汽车安全系统作为保障人们安全出行的重要指标，受到了人们越来越多的关注。汽车安全系统主要分为两个方面，一是主动安全系统，另外一方面是被动安全系统，所谓主动安全，就是主动作用以避免事故的发生；而被动安全则是在发生事故时汽车对车内成员的保护或对被撞车辆或行人的保护。安全气囊系统是汽车安全保护系统的重要组成部分，但是，现有的安全气囊在实际使用过程中存在如下问题：

1、安全气囊是一种被动安全性保护系统，它与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供有效的防撞保护，其往往是在汽车发生剧烈碰撞且传感器检测到该信息并将其传给控制部分时弹出作用，因而若传感器出现故障或虽然碰撞足以造成人员严重伤害但未达到安全气囊启动强度时，控制部分并不能使得安全气囊对人员进行保护。

2、目前用于保护人员头部的安全气囊大多设置在汽车方向盘或仪表板位置，且该安全气囊整体对人员面部进行保护，在激烈碰撞过程中，能够实现对一定冲击力的有效缓冲，然而，由于人员整个面部接触安全气囊，剧烈的冲击易造成人员窒息，同时也不利于对颈部的保护。

3、有些对于人员颈部进行保护的安全气囊通常在汽车装配过程中直接设置于座椅颈枕中，其能实现人员颈部的保护，但是，由于身高以及人们坐姿的不同，使得该颈部安全气囊不能准确且适宜的实现对人员颈部的良好高效防护。

发明内容

本发明的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种能够通过在汽车发生碰撞前准确分析采集信息，以判断是否启动安全气囊对乘员实施保护，从而避免安全气囊不能及时打开的问题，同时可根据人员自身情况自动进行颈部安全气囊的调节，实现对人员颈部的良好保护，并有效解决现有安全气囊易造成人员窒息问题的安全气囊。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种安全气囊，其中所述安全气囊包括固定座、调节机构、气囊容纳腔、信息采集装置、控制器、气囊和气体发生器，所述固定座设置于座椅上，且该固定座上设置所述调节机构，所述调节机构的顶端设置所述气囊容纳腔，所述调节机构用于控制所述气囊容纳腔相对人体的位置，所述信息采集装置与所述控制器均设置于所述气囊容纳腔上，所述信息采集装置设置为电性连接所述控制器，由所述信息采集装置实时检测被保护个体的信息，并将数据信息反馈至所述控制器，所述控制器控制所述调节机构进行所述气囊容纳腔相对人体位置的调控，所述气囊与所述气体发生器均设置于所述气囊容纳腔内，所述气囊的后端连接所述气体发生器，所述气体发生器设置为电性连接所述控制器，所述控制器根据采集信息保证在发生碰撞前控制所述气体发生器对所述气囊的充气；

所述调节机构包括高度调节部分和长度调节部分，所述高度调节部分与所述长度调节部分均设置为伸缩式，所述高度调节部分的上端设置所述长度调节部分，所述长度调节部分的前端设置所述气囊容纳腔，所述高度调节部分与所述长度调节部分相配合从而能够满足不同身高乘坐者的使用需求；

所述信息采集装置包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器用于检测乘坐者头顶与所述气囊容纳腔的相对高度，所述第二传感器用于检测乘坐者颈部与所述气囊容纳腔的距离，所述第一传感器与所述第二传感器将检测信息反馈至所述控制器，由所述控制器控制所述调节机构实现所述气囊容纳腔高度以及与乘坐者间距的调整，以保证所述气囊对人体头部的良好保护；

所述气囊设置为呈帽形结构，且该气囊上还设置压力传感器，所述压力传感器设置为电性连接所述控制器，使得所述气囊充气的帽形结构准确扣于乘坐者的头部，从而有效避免所述气囊在保护人体头部的过程中堵住口鼻造成的窒息问题，所述压力传感器用于实时监测所述气囊内的压力情况，并将压力信息反馈至所述控制器，实现所述控制器控制所述气体发生器对所述气囊的充气情况，更好地适应不同人员头颈部的保护需求。

进一步地，所述气囊与所述气体发生器的连接位置设置单向阀，所述单向阀能够使得所述气体发生器产生的气体充入所述气囊中，实现所述气囊对人体头部的安全保护作用。

进一步地，所述气体发生器上设置余气排出口，所述余气排出口上设置控制阀，所述控制阀设置为电性连接所述控制器，由所述控制器根据所述压力传感器的检测信息控制所述控制阀的启闭，从而配合所述气体发生器将超量气体排出，保证所述气囊内适宜的气体压强。

进一步地，所述控制器设置为包括信息处理单元和控制单元，所述信息处理单元接收所述信息采集装置的检测信号，并将处理后的数据反馈至所述控制单元，由所述控制单元控制所述调节机构动作。

进一步地，所述第一传感器与所述第二传感器均设置为激光传感器，所述激光传感器具有能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等优点。

进一步地，所述高度调节部分与所述长度调节部分均设置为电动驱动。

一种应用安全气囊的汽车座椅主动保护系统，其中所述应用安全气囊的汽车座椅主动保护系统包括车体、座椅、外部信息监测部分、主控部分、安全带和安全气囊，所述车体的内腔设置所述座椅与所述主控部分，且该车体上设置所述外部信息监测部分，所述外部信息监测部分与所述安全气囊均设置为电性连接所述主控部分，所述安全带与所述安全气囊均设置于所述座椅上，由所述主控部分根据所述外部信息监测部分的反馈信息控制所述安全气囊的工作情况，以实现对乘坐者的主动安全保护。

进一步地，所述外部信息监测部分包括测距雷达、速度传感器和视频探测器，所述测距雷达、所述速度传感器与所述视频探测器均设置为电性连接所述主控部分，所述测距雷达与所述视频探测器均设置于所述车体的前、后引擎盖上，所述速度传感器设置于所述车体的前、后车轮上，所述测距雷达用于实时检测所述车体与前、后车辆之间的距离，所述速度传感器用于检测所述车体的车速情况，所述视频探测器用于将外部情况通过图像信息呈现给乘坐者，且由所述主控部分对获取信息进行处理，以提醒乘坐者改变车速或启动所述安全气囊工作，保证乘坐者的安全。

进一步地，所述主控部分设置为包括信息处理单元和控制单元，所述信息处理单元设置为接收所述测距雷达、所述速度传感器与所述视频探测器的监测信息，且将处理后的信息反馈至所述控制单元，由所述控制单元控制报警单元或所述安全气囊工作，有效实现对乘坐者的安全保护。

进一步地，所述安全带上设置安全带气囊，所述安全带气囊设置为通过管路连通气体分配器，所述气体分配器设置为连接所述座椅下的高压气瓶，且该气体分配器设置为电性连接所述主控部分，所述主控部分根据反馈的监测信息控制所述气体分配器启动所述高压气瓶对所述安全带气囊进行充气，以配合所述安全气囊提高对乘坐者的安全保护性能。

进一步地，所述安全气囊的控制器设置为通过多重无线通讯单元或电性连接所述主控单元，充分保证所述主控单元对所述安全气囊的控制作用。

本发明具有的优点和积极效果是：

(1)通过安全气囊设置的固定座、调节机构、气囊容纳腔、信息采集装置、控制器、气囊和气体发生器，在信息采集装置对保护个体信息的实时检测下，将数据信息反馈至控制器，由控制器控制调节机构调节气囊容纳腔相对人体的位置，保证在发生碰撞前气体发生器进行气囊的充气，从而实现对人员头颈部的有效保护。

(2)通过调节机构的高度调节部分和长度调节部分相配合，能够满足不同身高乘坐者对该安全气囊的使用需求。

(3)通过气囊充气后的帽形结构，以及该气囊上的压力传感器，使得充气后的气囊能够准确扣于乘坐者的头部，有效避免气囊在保护人体头部的过程中堵住口鼻造成的窒息问题，而压力传感器则可实时监测气囊内的压力情况，并将压力信息反馈至控制器，实现控制器控制气体发生器对气囊的充气情况，以更好地适应不同人员头颈部的保护需求。

(4)通过气体发生器上设置的余气排出口，以及余气排出口上的控制阀，使得控制器可根据压力传感器的检测信息控制控制阀的启闭，从而配合气体发生器将超量气体排出，保证气囊内适宜的气体压强。

(5)通过外部信息监测部分的测距雷达、速度传感器和视频探测器，测距雷达实时检测车体与前、后车辆之间的距离，速度传感器检测车体的车速情况，视频探测器则将外部情况通过图像信息呈现给乘坐者，且由主控制部分对获取信息进行处理，以提醒乘坐者改变车速或启动所述安全气囊工作，保证乘坐者的安全。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的结构框图示意图。

图3是图1中安全气囊部分的结构示意图。

图4是图3中气囊与气体发生器的连接关系结构示意图。

图中：10-车体，20-座椅，30-外部信息监测部分，301-测距雷达，302-速度传感器，303-视频探测器，40-主控部分，401-信息处理单元，402-控制单元，50-安全带，501-安全带气囊，60-安全气囊，601-固定座，602-调节机构，603-气囊容纳腔，604-信息采集装置，605-控制器，606-气囊，607-气体发生器，608-压力传感器，609-控制阀，70-气体分配器，80-高压气瓶。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。

如图1-图4所示，一种安全气囊，包括固定座601、调节机构602、气囊容纳腔603、信息采集装置604、控制器605、气囊606和气体发生器607，固定座601设置于座椅10上，且该固定座601上设置调节机构602，调节机构602的顶端设置气囊容纳腔603，调节机构602用于控制气囊容纳腔603相对人体的位置，信息采集装置604与控制器605均设置于气囊容纳腔603上，信息采集装置604设置为电性连接控制器605，由信息采集装置604实时检测被保护个体的信息，并将数据信息反馈至控制器605，控制器605控制调节机构602进行气囊容纳腔603相对人体位置的调控，气囊606与气体发生器607均设置于气囊容纳腔603内，气囊606的后端连接气体发生器607，气体发生器607设置为电性连接控制器605，控制器605根据采集信息保证在发生碰撞前控制气体发生器607对气囊606的充气。

调节机构602包括高度调节部分和长度调节部分，高度调节部分与长度调节部分均设置为伸缩式，高度调节部分的上端设置长度调节部分，长度调节部分的前端设置气囊容纳腔603，高度调节部分与长度调节部分相配合从而能够满足不同身高乘坐者的使用需求。

信息采集装置604包括第一传感器和第二传感器，第一传感器用于检测乘坐者头顶与气囊容纳腔603的相对高度，第二传感器用于检测乘坐者颈部与气囊容纳腔603的距离，第一传感器与第二传感器将检测信息反馈至控制器605，由控制器605控制调节机构602实现气囊容纳腔603高度以及与乘坐者间距的调整，以保证气囊606对人体头部的良好保护。

气囊606设置为呈帽形结构，且该气囊606上还设置压力传感器608，压力传感器608设置为电性连接控制器605，使得气囊606充气的帽形结构准确扣于乘坐者的头部，从而有效避免气囊606在保护人体头部的过程中堵住口鼻造成的窒息问题，压力传感器608用于实时监测气囊606内的压力情况，并将压力信息反馈至控制器605，实现控制器605控制气体发生器607对气囊606的充气情况，更好地适应不同人员头颈部的保护需求。

气囊606与气体发生器607的连接位置设置单向阀，单向阀能够使得气体发生器607产生的气体充入气囊606中，实现气囊606对人体头部的安全保护作用。

气体发生器607上设置余气排出口，余气排出口上设置控制阀609，控制阀609设置为电性连接控制器605，由控制器605根据压力传感器608的检测信息控制控制阀609的启闭，从而配合气体发生器607将超量气体排出，保证气囊606内适宜的气体压强。

控制器605设置为包括信息处理单元和控制单元，信息处理单元接收信息采集装置的检测信号，并将处理后的数据反馈至控制单元，由控制单元控制调节机构602动作。

第一传感器与第二传感器均设置为激光传感器，激光传感器具有能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等优点。

高度调节部分与长度调节部分均设置为电动驱动。

一种应用安全气囊的汽车座椅主动保护系统，其中所述应用安全气囊的汽车座椅主动保护系统包括车体10、座椅20、外部信息监测部分30、主控部分40、安全带50和安全气囊60，车体10的内腔设置座椅20与主控部分40，且该车体10上设置外部信息监测部分30，外部信息监测部分30与安全气囊60均设置为电性连接主控部分40，安全带50与安全气囊60均设置于座椅20上，由主控部分40根据外部信息监测部分30的反馈信息控制安全气囊60的工作情况，以实现对乘坐者的主动安全保护。

外部信息监测部分30包括测距雷达301、速度传感器302和视频探测器303，测距雷达301、速度传感器302与视频探测器303均设置为电性连接主控部分40，测距雷达301与视频探测器303均设置于车体10的前、后引擎盖上，速度传感器302设置于车体10的前、后车轮上，测距雷达301用于实时检测车体10与前、后车辆之间的距离，速度传感器302用于检测车体10的车速情况，视频探测器303用于将外部情况通过图像信息呈现给乘坐者，且由主控部分40对获取信息进行处理，以提醒乘坐者改变车速或启动安全气囊60工作，保证乘坐者的安全。

主控部分40设置为包括信息处理单元401和控制单元402，信息处理单元401设置为接收测距雷达301、速度传感器302与视频探测器303的监测信息，且将处理后的信息反馈至控制单元402，由控制单元402控制报警单元或安全气囊60工作，有效实现对乘坐者的安全保护。

安全带50上设置安全带气囊501，安全带气囊501设置为通过管路连通气体分配器70，气体分配器70设置为连接座椅20下的高压气瓶80，且该气体分配器70设置为电性连接主控部分40，主控部分40根据反馈的监测信息控制气体分配器70启动高压气瓶80对安全带气囊501进行充气，以配合安全气囊60提高对乘坐者的安全保护性能。

安全气囊60的控制器设置为通过多重无线通讯单元或电性连接主控单元40，充分保证主控单元40对安全气囊60的控制作用。

使用本发明提供的安全气囊，能够通过在汽车发生碰撞前准确分析采集信息，以判断是否启动安全气囊对乘员实施保护，从而避免安全气囊不能及时打开的问题，同时可根据人员自身情况自动进行颈部安全气囊的调节，实现对人员颈部的良好保护，并有效解决现有安全气囊易造成人员窒息问题。当将该安全气囊60装配于车体10的座椅20上后，控制器605与主控部分40通过多重无线通讯单元或电性连接实现信息的反馈和控制，人员坐于座位上后，信息采集装置604实时检测被保护个体的信息，并将数据信息反馈至控制器605，控制器605控制调节机构602进行气囊容纳腔603相对人体位置的调控，以使安全气囊60的位置更好地适应当前的乘坐者，同时乘坐人员系上安全带50，主控部分40根据外部信息监测部分30的反馈信息控制安全气囊60的工作情况，若主控部分40根据外部信息监测部分30的检测信息分析出两车之间的距离通过调节车速即可避免碰撞问题时，主控部分40启动报警部分工作，以提醒驾驶人员合理调节车速，若主控部分40根据外部信息监测部分30的检测信息分析出两车之间的距离已无法仅通过调节车速避免碰撞时，主控部分40控制控制器605启动气体发生器607与气体分配器70工作，对气囊606与安全带气囊501进行充气，使得气囊606呈帽形弹出并扣于人体头部，此时压力传感器608实时监测气囊606内的压力情况，并将压力信息反馈至控制器605，由控制器605根据压力传感器608的检测信息控制控制阀609的启闭，从而配合气体发生器607将超量气体排出，保证气囊606内适宜的气体压强，更好地适应不同人员头颈部的保护需求，通过气囊606与安全带气囊501的配合，从而有效实现对乘坐者的主动安全保护。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种安全气囊，其特征在于：所述安全气囊包括固定座、调节机构、气囊容纳腔、信息采集装置、控制器、气囊和气体发生器，所述固定座设置于座椅上，且该固定座上设置所述调节机构，所述调节机构的顶端设置所述气囊容纳腔，所述调节机构用于控制所述气囊容纳腔相对人体的位置，所述信息采集装置与所述控制器均设置于所述气囊容纳腔上，所述信息采集装置设置为电性连接所述控制器，所述控制器控制所述调节机构进行所述气囊容纳腔相对人体位置的调控，所述气囊与所述气体发生器均设置于所述气囊容纳腔内，所述气囊的后端连接所述气体发生器，所述气体发生器设置为电性连接所述控制器，所述控制器根据采集信息保证在发生碰撞前控制所述气体发生器对所述气囊的充气；

所述调节机构包括高度调节部分和长度调节部分，所述高度调节部分与所述长度调节部分均设置为伸缩式，所述高度调节部分的上端设置所述长度调节部分，所述长度调节部分的前端设置所述气囊容纳腔；

所述信息采集装置包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器用于检测乘坐者头顶与所述气囊容纳腔的相对高度，所述第二传感器用于检测乘坐者颈部与所述气囊容纳腔的距离，所述第一传感器与所述第二传感器将检测信息反馈至所述控制器；

所述气囊设置为呈帽形结构，且该气囊上还设置压力传感器，所述压力传感器设置为电性连接所述控制器，所述压力传感器用于实时监测所述气囊内的压力情况。

2.根据权利要求1所述的安全气囊，其特征在于：所述气囊与所述气体发生器的连接位置设置单向阀。

3.根据权利要求2所述的安全气囊，其特征在于：所述气体发生器上设置余气排出口，所述余气排出口上设置控制阀，所述控制阀设置为电性连接所述控制器。

4.根据权利要求1所述的安全气囊，其特征在于：所述控制器设置为包括信息处理单元和控制单元，所述信息处理单元接收所述信息采集装置的检测信号，并将处理后的数据反馈至所述控制单元。

5.根据权利要求1所述的安全气囊，其特征在于：所述第一传感器与所述第二传感器均设置为激光传感器。

6.根据权利要求1所述的安全气囊，其特征在于：所述高度调节部分与所述长度调节部分均设置为电动驱动。

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