CN108944772B - 具有磁性元件的车辆安全气囊系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的安全气囊模块，该安全气囊模块包括：安全气囊垫；充气器，该充气器联接于该安全气囊垫，并且配置成选择性地提供空气以使安全气囊垫充气并将安全气囊垫从收起状态变成展开状态；安全气囊磁性元件，该安全气囊磁性元件联接于安全气囊垫；以及磁性引导元件，该磁性引导元件在安全气囊垫处于收起状态中时设置在距安全气囊磁性元件一定距离处。在安全气囊垫展开的情形下，该安全气囊磁性元件和磁性引导元件彼此磁性地相互作用，以进行沿预定方向引导安全气囊垫或者将安全气囊垫维持在预定展开位置中的至少一种。

Description

具有磁性元件的车辆安全气囊系统和方法

技术领域

本发明总体上涉及车辆安全气囊系统，并且更具体地说涉及具有磁性元件的车辆安全气囊系统和方法。

背景技术

安全气囊(或可充气约束装置)是大多数车辆上的标准设备。在基本的安全气囊系统实施方式中，车辆装配有一个或多个安全气囊，这些安全气囊从诸如方向盘和仪表板的乘客侧之类的朝前区域展开。在最近的实施方式中，诸如帘式安全气囊或侧向冲击安全气囊之类的附加安全气囊已用在车辆的不同区域中。通常，设计者持续寻求对安全气囊系统的改进，以增强性能。

因此，期望提供改进的安全气囊系统和方法。此外，从结合附图和前文技术领域和背景技术的后续详细描述和所附权利要求中，系统和方法的其它期望特征和特点会变得显而易见。

发明内容

在一个示例性实施例中，用于车辆的安全气囊模块包括：安全气囊垫；充气器，该充气器联接于安全气囊垫，并且配置成选择性地提供空气以使安全气囊垫充气并将安全气囊垫从收起状态变成展开状态；安全气囊磁性元件，该安全气囊磁性元件联接于安全气囊垫；以及磁性引导元件，该磁性引导元件在安全气囊垫处于收起状态中时设置在距安全气囊磁性元件一定距离处。在安全气囊垫展开的情形下，安全气囊磁性元件和磁性引导元件彼此磁性地相互作用，以进行沿预定方向引导安全气囊垫或者将安全气囊垫维持在预定展开位置中的至少一种。

在另一实施例中，安全气囊磁性元件和磁性引导元件设置成相互磁性吸引。

在又一实施例中，安全气囊磁性元件和磁性引导元件设置成使得相互磁性吸引将安全气囊垫维持在预定展开位置中。

在又一实施例中，安全气囊磁性元件和磁性引导元件设置成沿预定方向引导安全气囊垫。

在另一实施例中，安全气囊磁性元件和磁性引导元件设置成使得安全气囊磁性元件沿预定方向由磁性引导元件排斥。

在又一实施例中，安全气囊磁性元件和安全气囊垫安装在车辆的座椅中，且磁性引导元件安装在车辆的框架元件中。

在又一实施例中，安全气囊磁性元件和安全气囊垫安装在车辆的车顶中，且磁性引导元件安装在车辆的侧框架元件中。

在另一实施例中，安全气囊模块进一步包括保持机构，该保持机构具有靠近于安全气囊磁性元件的第一部分和靠近于磁性引导元件的第二部分。在展开的情形下，第一和第二部分协配，以将安全气囊垫机械地维持在预定展开位置中。

在又一实施例中，保持机构的第一部分集成到安全气囊磁性元件中，该保持机构的第一部分和安全气囊磁性元件形成扩大部段，且保持机构的第二部分集成到磁性引导元件中且形成开口和槽，该开口和槽捕获扩大部段以将安全气囊垫机械地保持在预定展开位置中。

在又一实施例中，安全气囊磁性元件或磁性引导元件的至少一个形成有钕并且产生大约20lbs至大约130lbs的拉力。

在另一实施例中，该安全气囊磁性元件固定在安全气囊垫的远侧端部的外表面上的凹穴中。

在又一实施例中，车辆包括：形成舱室的框架结构，该框架结构包括底板、车顶以及至少两个侧结构；至少一个座椅，该至少一个座椅安装于舱室内的底板；以及安全气囊模块，该安全气囊模块联接于框架结构或至少一个座椅的至少一个。该安全气囊模块包括：安全气囊垫；充气器，该充气器联接于安全气囊垫，并且配置成选择性地提供空气以使安全气囊垫充气并将安全气囊垫从收起状态变成展开状态；以及安全气囊磁性元件，该安全气囊磁性元件联接于安全气囊垫。该车辆进一步包括磁性引导元件，该磁性引导元件联接于框架结构或至少一个座椅的至少一个并且在安全气囊垫处于收起状态中时设置在距安全气囊磁性元件一定距离处。在安全气囊垫展开的情形下，安全气囊磁性元件和磁性引导元件彼此磁性地相互作用，以进行沿预定方向引导安全气囊垫或者将安全气囊垫维持在预定展开位置中的至少一种。

在又一实施例中，安全气囊模块安装在至少一个座椅上，且磁性引导元件安装在框架结构上。

在另一实施例中，该安全气囊模块安装在框架结构上，且该磁性引导元件安装在至少一个座椅上。

在又一实施例中，安全气囊模块和磁性引导元件安装在框架结构上。

在又一实施例中，安全气囊模块或磁性引导元件的一个安装在框架结构的车顶上，且安全气囊模块或磁性引导元件的另一个安装在框架结构的车顶上。

在另一实施例中，该车辆包括保持机构，该保持机构具有靠近于安全气囊磁性元件的第一部分和靠近于磁性引导元件的第二部分。在展开的情形下，第一和第二部分协配，以将安全气囊垫机械地维持在预定展开位置中。

在又一实施例中，安全气囊磁性元件或磁性引导元件的至少一个形成有钕并且产生大约20lbs至大约130lbs的拉力。

在又一实施例中，提供用于操作车辆中安全气囊模块的方法。该方法包括利用至少一个传感器收集环境状态信息；利用控制器评估针对预定事件的环境状态信息；在检测预定事件的情形下，利用充气器使安全气囊模块的安全气囊垫充气；以及利用设置在安全气囊垫上的安全气囊磁性元件经由磁性相互作用来相对于磁性引导元件引导安全气囊垫。

在另一实施例中，该方法进一步包括在安全气囊垫的引导下利用保持机构相对于磁性引导元件机械地保持安全气囊磁性元件。

附图说明

之后结合以下附图描述示例性实施例，其中，类似的附图标记指代类似的元件，且附图中：

图1是根据示例性实施例的具有安全气囊系统的车辆的框图；

图2是根据示例性实施例的图1所示安全气囊系统的安全气囊模块的示意功能性框图；

图3是根据示例性实施例的可并入图2所示安全气囊模块中的安全气囊垫的部分示意图示；

图4是车辆通过图1的线4-4剖取的示意剖视图，该车辆包括根据示例性实施例的处于收起状态中的一个或多个安全气囊模块；

图5是图4的示意剖视图，其中根据示例性实施例的安全气囊模块处于展开状态中；

图6是车辆通过图1的线6-6剖取的示意剖视图，该车辆包括根据示例性实施例的处于收起状态中的一个或多个安全气囊模块；

图7是图6的示意剖视图，其中根据示例性实施例的安全气囊模块处于展开状态中；

图8是车辆通过图1的线8-8剖取的示意剖视图，该车辆包括根据示例性实施例的处于收起状态中的安全气囊模块；

图9是图8的示意剖视图，其中根据示例性实施例的安全气囊模块处于展开状态中；

图10是车辆通过图1的线10-10剖取的示意剖视图，该车辆包括根据示例性实施例的处于收起状态中的安全气囊模块；

图11是图10的示意剖视图，其中根据示例性实施例的安全气囊模块处于展开状态中；

图12是车辆通过图1的线12-12剖取的示意剖视图，该车辆包括根据示例性实施例的处于收起状态中的安全气囊模块；

图13是图12的示意剖视图，其中根据示例性实施例的安全气囊模块处于展开状态中；

图14是根据示例性实施例的安全气囊模块的保持机构的第一部分的部分剖视图；

图15是与根据示例性实施例的安全气囊模块相关联的保持机构的第二部分的平面剖视图；

图16是根据示例性实施例的图14和15所示保持机构的部分剖视图；

图17是根据示例性实施例的处于收起状态中的安全气囊模块的部分示意剖视图；

图18是根据另一示例性实施例的处于收起状态中的安全气囊模块的部分示意剖视图；以及

图19是说明用于操作根据示例性实施例的安全气囊模块的操作场景的流程图。

具体实施方式

以下详细描述在本质上仅仅是示例性的并且并不旨在限制应用和使用。此外，并不旨在受前述技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描述中呈现的任何明确或暗示理论所限制。

图1是根据示例性实施例的在车辆100中实施的安全气囊系统150的示意图。车辆100在所说明的实施例中示作乘用车，但应意识到的是，也能使用任何其它车辆，包括卡车、越野车(SUV)、休闲车(RV)、海洋船只、飞行器等等。在一个实施例中，车辆100是自主车辆，该自主车辆自动地受控以将乘客从一个位置载送至另一位置，但车辆100也可以是手动操作车辆。

如图1中所示，车辆100通常包括各种结构元件，这些结构元件构成设置在底盘(未示出)上的车体或框架112，以基本上封围车辆100的各部件。虽然并未示出，车辆100通常包括推进系统、变速器系统、转向系统和制动系统以及数据存储装置、车辆控制器和通信系统。这些部件的操作大体是众所周知的并且不会更详细地讨论。

通常，车体112封围舱室114并且可包括诸如底板116、车门(例如，车门118、120)、车窗(未示出)、挡风玻璃(未示出)、中央控制台122、仪表盘124、车顶126(图4)和车辆100的其它典型元件之类的元件。一个或多个座椅130、132、134、136、138定位在舱室114内以支承驾驶员和/或乘客。可提供任何座椅结构。然而，在所示出的实施例中，车辆100包括前驾驶员座椅130、前乘客座椅132、左和右中间座椅134、136以及后长凳座椅138。通常，座椅130、132、136、138具有朝前定向。然而，可提供其它座椅定向，例如由座椅134的面向侧面定向或成角度座椅定向(未示出)所呈现的。此外如图1中所示，中央控制台122可定位在前驾驶员和乘客座椅130、132之间。下文可引入关于车辆100的附加的结构和功能细节。

车辆100附加地包括安全气囊系统150，该安全气囊系统由遍及车辆100放置的一个或多个安全气囊模块151-171形成。安全气囊模块151-171的特定位置可改变，且图1中的结构仅仅呈现为一个示例。通常，安全气囊模块151-171用于通过将安全气囊垫从塌陷或收起状态激活为展开状态而保护乘客、货物和/或行人。

在所示的实施例中，安全气囊系统150包括与前驾驶员座椅130相关联的驾驶员侧车顶轨道(或帘式)安全气囊模块151、驾驶员侧外侧安全气囊模块152以及驾驶员侧内侧安全气囊模块153。安全气囊系统150进一步包括与前乘客座椅132相关联的乘客侧内侧安全气囊模块154和乘客侧外侧安全气囊模块155。

安全气囊系统150进一步包括与左中间座椅134相关联的左、右和前边缘安全气囊模块156、157、158。安全气囊系统150还包括介于左和右中间座椅132、134之间的中心敞口式安全气囊模块159。安全气囊系统150进一步包括与右中间座椅136相关联的左、右和前边缘安全气囊模块160、161、162。安全气囊系统150还包括与长凳座椅138相关联的左、右和前边缘安全气囊模块163、164、165。安全气囊系统150还包括安装于车顶的乘客侧和驾驶员侧安全气囊模块166、168以及后车窗安全气囊模块169。最后，在所示出的实施例中，安全气囊系统150还包括安装在车辆100的A柱上的外部安全气囊模块171、172。通常，图1所示配置仅仅是示例，且可省略模块151-171的一个或多个和/或可增加附加的模块。下文可引入附加的安全气囊模块。

例如通常理解的是，每个座椅(例如，座椅130、132、134、136、138)包括水平下部部分或座椅底部和从座椅底部的后端部向上延伸的上部部分或座椅靠背。座椅底部可利用安装系统联接于车辆100，该安装系统允许车辆座椅能移动(例如，前/后、侧向、上/下等等)。座椅底部和座椅靠背的每个包括支承框架。诸如泡沫垫的座垫可联接于框架且装饰罩可围绕该座垫。

如上所述，座椅130、132、134、136、138可配置成在座椅靠背和/或底部内包括安全气囊模块(例如，模块151-171)，例如在座垫和装饰罩内和/或下方包括安全气囊模块。安全气囊模块可利用诸如安装支架、紧固件或板之类的安装装置直接地联接于座椅框架。此外如上所述，模块200可安装在车体112的其它部分上，例如车顶126、底板116和/或外部。如条件允许的是，模块200的安全气囊垫充气并且驱动远离相应的安装位置，以限制乘客的侧向、前向或后向移动。下文提供附加的示例。

简单地参照根据示例性实施例的图1所示安全气囊系统150的安全气囊模块的示意功能性框图。通常，安全气囊模块200可表示这里讨论的任何安全气囊模块，包括上文讨论的安全气囊模块151-171。

在一个示例性实施例中，安全气囊模块200可被认为包括以任何合适的方式联接在一起的控制器210、一个或多个传感器220、充气器230以及安全气囊垫240。安全气囊模块200可进一步被认为包括安全气囊磁性元件250和磁性引导元件260，该安全气囊磁性元件形成安全气囊垫240的一部分，该磁性引导元件在距安全气囊垫240一定距离处定位在车辆100内并且与安全气囊磁性元件250相互作用。

通常，每个安全气囊模块200均配置成感测车辆100的环境状况、基于所感测的环境状况识别安全气囊模块200配置成适应的车辆100的一个或多个事件，以及响应于所识别的一个或多个事件，选择性地致动安全气囊模块200。安全气囊模块200可安装在任何合适的位置中，包括上文讨论的位置。

在一些实施例中，安全气囊模块200的各个方面可定位在不同的位置处。例如，控制器210和传感器220可设置在与充气器230和安全气囊垫240不同的位置中。此外，多个安全气囊模块200可共享资源。换言之，控制器210可操作多个安全气囊模块200，和/或传感器220可将数据提供给多个安全气囊模块200。此外，充气器230可用于使多个安全气囊垫240充气。

通常，控制器210可以是一个或多个计算机，该一个或多个计算机除了各个输入和输出连接以外包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和处理单元。这里描述的控制器210的控制功能可由存储在内部或外部存储器中的一个或多个软件程序实施并且通过由处理单元执行来实施。然而，功能的一些或所有也可由硬件部件实施。应理解的是，控制器210可实施为专用控制器，用于控制特定的安全气囊模块200和可选地其它安全气囊模块，或者控制器210可体现为车辆100的其它控制器。

作为一个示例并且如上所述，控制器210通信地联接，以监控由与环境状况相关联的传感器220收集的数据。具体地说，控制器210配置成基于车辆100的环境状况识别车辆100的一个或多个事件，且安全气囊模块200配置成适应该一个或多个事件。传感器220可包括压力传感器，这些压力传感器配置成感测向车辆100的外部施加的压力。此种压力传感器220可位于车辆车体112的区域(包括前车门118、后车门120)中和/或车辆车体112的其它部分(例如A柱、B柱或C柱)中。附加地，传感器220可包括配置成感测车辆100的横向加速度的加速度计或其它传感器。此外，传感器220可包括配置成感测车辆100绕其纵向轴线的旋转的陀螺仪传感器或其它传感器。在一些实施例中，控制器210可接收来自其它源(例如，模块200外部的其它车辆系统或传感器)的信号。

在一个示例性实施例中，传感器220可收集附加的信息，包括关于乘客的信息。例如，传感器220可包括重量或压力传感器，这些重量或压力传感器检测座椅中乘客的存在，由此在乘客存在时使得安全气囊模块致动并且在不存在乘客时防止安全气囊模块致动。作为另一示例，传感器220可包括压力、接近度或其它类型的传感器，这些传感器确定座椅中乘客的定向和/或位置(例如，乘客的体积、乘客面对的方式、乘客相对于车体结构的头位置和/或乘客是坐直还是躺下)。该信息可用于确定激活哪个安全气囊模块(或模块)200。

在检测事件的情形下，控制器210产生用于充气器230的指令信号。响应地，充气器230将气体或空气提供给安全气囊垫240。通常，安全气囊垫240是一开始处于收起或塌陷状态中的可充气结构。在收起状态中，可从车辆100的内部内的视角隐藏安全气囊模块200的安全气囊垫240。安全气囊垫240可在展开之前折叠、收卷或以其它方式压缩到收起状态中。

在由来自充气器230的空气充气的情形下，使安全气囊垫240充气成展开状态。确切地说，安全气囊垫240具有一个或多个内部可充气腔室，这些内部可充气腔室通过选择性地快速引入充气气体而膨胀。此种膨胀导致任何罩盖移位，由此使得垫240暴露于车辆100的舱室114。

如下文更详细描述的是，安全气囊磁性元件250并入安全气囊垫240中，并且与安装在距安全气囊垫240的初始位置一定距离处的磁性引导元件260协配。当使安全气囊垫240充气成展开状态时，安全气囊垫240可定尺寸使得并入安全气囊垫240中的安全气囊磁性元件250靠近于磁性引导元件260，该磁性引导元件安装于框架结构或其它元件。

安全气囊磁性元件250和磁性引导元件260的每个可以是任何类型的磁性元件。通常，每个元件250、260可例如自身是磁体，或者可以是另外磁性地吸引至磁体的材料(例如，铁磁材料)。在一些示例中，元件250、260可以是配置成持续地产生磁场的永磁体，并且在其它示例中，元件250、260的一个或两者可以是配置成选择性地产生磁场的电磁体。

作为一个示例，元件250、260的一个或两个可形成有钕磁体，这些钕磁体通常可能够承受重复的冲击负载。作为另一示例，元件250的一个或两个可形成有在高达150℃下维持磁性特性的“超高”温度材料，并且可产生从大约20lbs至大约130lbs的拉力。通常，至少选择安全气囊磁性元件250来实现相对于增强缓冲刚度的强相对强度，如下文所讨论的是。作为示例，安全气囊磁性元件250可呈磁性棒(例如，大约2”×1”×1/8”)或盘(例如，大致3/4"直径×1/4"厚度)的形式，且磁性引导元件260可具有类似的尺寸和/或形状。

通常，安全气囊磁性元件250相对于磁性引导元件260定向，以使得磁场相互作用(例如，磁性地相互作用)，以将安全气囊垫240引导和/或保持在预定期望位置中。例如，元件250、260可定向(例如，使得相反极性对准)成使得，当安全气囊磁性元件250接触或者紧靠于磁性引导元件260时，元件250、260彼此磁性地吸引，以引导安全气囊垫240展开和/或维持安全气囊垫240的展开位置。在一些情形中，安全气囊磁性元件250和磁性引导元件260利用相应的磁场定向成，使得磁性引导元件260沿不同方向将安全气囊磁性元件250排斥到期望位置中。通常，在下文的讨论中，除非另外注意到，安全气囊磁性元件250和磁性引导元件260经受吸引力。

虽然图2示出单个安全气囊磁性元件250和磁性引导元件260，但各个安全气囊垫240可包括与多个磁性引导元件260协配的多个安全气囊磁性元件250。如下文更详细描述的是，此种协配趋于将安全气囊垫240引导和/或维持在期望保护位置中。虽然描述了安全气囊模块200的示例性部件，但安全气囊模块200的各方面可省略和/或与其它安全气囊模块组合，和或可提供附加的元件。

简要地参照图3，该图是根据示例性实施例的可并入图2所示安全气囊模块200中的安全气囊垫240的部分示意图示。安全气囊垫240可包括面板246，这些面板经由充气孔口形成可充气腔室。面板246限定周界部分，以产生具有预定尺寸和形状的经充气的垫。面板246的材料特性对于充气气体具有可渗透性，并且可例如选择来允许可充气腔室维持有利于尤其是对乘客接触提供支承的表面张力。如图所示，相应的面板246由接缝248在远侧周界部分处连接于彼此，并且利用附连件(未示出)附连于车辆100的车体元件。作为示例，该附连件可利用紧固件来实施，且接缝248能利用缝纫、缝合、粘合剂、钩环型紧固件、钉子、垫圈和/或铆钉来实施。

安全气囊磁性元件250可定位在面板246的大体面向展开方向的表面处或附近。图3具体地示出安全气囊垫240的远侧端部242，凹穴244已设置在该远侧端部中以容纳和/或保持安全气囊磁性元件250。如上所述，可提供其它安装或保持机构。

在其它示例中，安全气囊磁性元件250可由安全气囊垫240封围或者并入面板246的材料中。在一些实施例中，安全气囊磁性元件250可与安全气囊垫240缝纫、缝合、焊接、粘合或以其它方式连接。在其它实施方式中，安全气囊磁性元件250可例如通过喷涂或印刷而施加于安全气囊垫240。在又一些实施例中，用于安全气囊磁性元件250的凹穴可通过如下形成：将垫边缘镶边折起；在磁性物质下面缝纫封闭线；缝纫这些线以形成凹穴；将磁性元件放置在内；以及缝纫封闭线。如下文所注意的是，安全气囊磁性元件250可设置成预定定向(例如，北极/南极端部)，以在展开期间提供期望的行为。在上述示例和实施方式的任何中，安全气囊磁性元件250可例如是刚性的或者挠性的，以在形状上适应于协配的磁性引导元件260的轮廓。

在一些示例中，安全气囊磁性元件250可附加地包括诸如“锁球”特征件或类似配置的保持特征件，该保持特征件与磁性引导元件260处的对应特征件匹配。下文讨论至少一个此种示例。

图4-13示出处于收起和展开状态中的安全气囊模块(例如，安全气囊模块151-171和/或模块200)的示例。虽然图4-13提供模块实施方式的特定示例，但示例性实施例可并入车辆100的任何合适区域中。

图4是车辆100通过图1的线4-4的剖视图。具体地说，图4示出前驾驶员座椅130、前乘客座椅132以及中央控制台122。图4还示出与前乘客座椅132相关联的示例安全气囊模块154、155。在该视图中，安全气囊系统150进一步包括设置在前乘客座椅132之上的第一天花板安全气囊模块166和设置在前驾驶员座椅130之上的第二天花板安全气囊模块167。在图4中，与所示出的安全气囊模块154、155、166、167相关联的安全气囊垫处于收起位置中。虽然下文仅仅讨论安全气囊模块154、155、166、167的一些方面，但每个安全气囊模块154、155、166、167可通常包括上文参照图2讨论的安全气囊模块200的一个或多个元件。

图5是与图4相同的剖视图，其中，安全气囊模块154、155、166、167已启用。作为示例，安全气囊模块167包括已充气的安全气囊垫510。在该示例中，安全气囊模块167是侧帘式安全气囊模块，其用于缓解乘客与车窗或框架侧的任何接触。如图所示，安全气囊垫510包括安全气囊磁性元件512，该安全气囊磁性元件与安装在框架侧(例如，车门上)的磁性引导元件514协配。这样，安全气囊垫510保持在期望或最佳位置中以保护乘客。

作为又一示例，安全气囊模块155包括已充气的安全气囊垫520。在该示例中，安全气囊模块167是外侧座椅安全气囊模块，其用于缓解任何物体或乘客通过座椅132和框架侧(或车门)之间。如图所示，安全气囊垫520包括两个安全气囊磁性元件522、524，这些安全气囊磁性元件分别与安装在框架侧上(例如，车门上)的两个磁性引导元件526、528协配。这样，安全气囊垫520保持在期望或最佳位置中以保护乘客。

作为又一示例，安全气囊模块154和安全气囊模块166具有彼此协配的可充气垫530、540。具体地说，安全气囊模块154的垫530包括第一磁性元件532，该第一磁性元件接合定位在中央控制台中的磁性引导元件534。安全气囊模块154的垫530可进一步包括第二磁性元件536，该第二磁性元件接合安全气囊模块166的安全气囊垫540内的安全气囊磁性元件542。事实上，从模块154的角度来看，安全气囊垫540的安全气囊磁性元件542是磁性引导元件，且反之亦然。这样，安全气囊模块154、166用于缓解任何通过座椅132和中央控制台122之间的物体或乘客。

图6是车辆100通过图1的线6-6的剖视图。具体地说，图6示出面向侧面的中间座椅134。图6还示出与面向侧面的中间座椅134相关联的示例安全气囊模块157、159和沿着车辆100的长度延伸的车顶轨道安全气囊模块151。在图6中，与所示出的安全气囊模块151、157、159相关联的安全气囊垫处于收起位置中。虽然下文仅仅讨论安全气囊模块151、157、159的一些方面，但每个安全气囊模块151、157、159可通常包括上文参照图2讨论的安全气囊模块200的一个或多个元件。

图7是与图6相同的剖视图，其中，安全气囊模块151、157、159已启用。作为示例，安全气囊模块157包括已充气的安全气囊垫610。在该示例中，安全气囊模块157是侧向安全气囊模块，该侧向安全气囊模块用于缓解乘客的前向移动。如图所示，安全气囊垫610包括安全气囊磁性元件612，该安全气囊磁性元件与安装在车顶126上的磁性引导元件614协配。这样，安全气囊垫610保持在期望或最佳位置中以保护乘客。

作为又一示例，安全气囊模块159包括已充气的安全气囊垫620。在该示例中，安全气囊模块159是自由区域安全气囊模块，该自由区域安全气囊模块用于缓解任何物体或乘客由于横向车移动造成的影响。如图所示，安全气囊垫620包括安全气囊磁性元件622，该安全气囊磁性元件与安装在车顶126上的磁性引导元件624协配。这样，安全气囊垫620保持在期望或最佳位置中以保护乘客。

附加地，安全气囊模块151包括已充气的安全气囊垫630。如图所示，安全气囊垫630包括安全气囊磁性元件632，该安全气囊磁性元件与安装在内部一侧上的磁性引导元件634协配。这样，安全气囊垫630保持在期望或最佳位置中以保护乘客。

图8是车辆100通过图1的线8-8的剖视图。具体地说，图8示出长凳座椅138。图8还示出与长凳座椅138相关联的示例安全气囊模块164。在图8中，与所示出的安全气囊模块164相关联的安全气囊垫处于收起位置中。虽然下文仅仅讨论安全气囊模块164的一些方面，但安全气囊模块164可通常包括上文参照图2讨论的安全气囊模块200的一个或多个元件。

图9是与图8相同的剖视图，其中，安全气囊模块164已启用。作为示例，安全气囊模块164包括已充气的安全气囊垫810。在该示例中，安全气囊模块164是前向安全气囊模块，该前向安全气囊模块用于缓解乘客的前向移动。如图所示，安全气囊垫810包括两个安全气囊磁性元件812、814，这些安全气囊磁性元件与安装在车顶126上的对应磁性引导元件816、818协配。这样，安全气囊垫810保持在期望或最佳位置中以保护乘客。

图10是车辆100通过图1的线10-10的示意剖视图。具体地说，图10示出在长凳座椅138后方的后车窗190(图1)。图10还示出与后车窗190相关联的安全气囊模块169。在图10中，与所示出的安全气囊模块169相关联的安全气囊垫处于收起位置中。虽然下文仅仅讨论安全气囊模块169的一些方面，但安全气囊模块169可通常包括上文参照图2讨论的安全气囊模块200的一个或多个元件。

图11是与图10相同的剖视图，其中，安全气囊模块169已启用。作为示例，安全气囊模块166包括已充气的安全气囊垫910。在该示例中，安全气囊模块169用于保护后车窗190。如图所示，安全气囊垫910包括安全气囊磁性元件912，该安全气囊磁性元件与后车窗190的窗台上的对应磁性引导元件914协配。这样，安全气囊垫910保持在期望或最佳位置中。

图12是车辆100通过图1的线12-12的示意剖视图。具体地说，图12示出在前挡风玻璃的任一侧上的A柱192、194。图12还示出与A柱192、194相关联的示例安全气囊模块170、171。在图12中，与所示出的安全气囊模块170、171相关联的安全气囊垫处于收起位置中。在该实施例中，安全气囊模块170、171可被认为是安装在车辆100的外部上的外部安全气囊。虽然下文仅仅讨论安全气囊模块166的一些方面，但安全气囊模块170、171可通常包括上文参照图2讨论的安全气囊模块200的一个或多个元件。

图13是与图12相同的剖视图，其中，安全气囊模块170、171已启用。作为示例，安全气囊模块170、171包括已充气的安全气囊垫950、960。在该示例中，安全气囊模块170、171用于保护车辆100的外部以及行人。如图所示，安全气囊垫950、960包括安全气囊磁性元件952、962，这些安全气囊磁性元件与车辆100的其它外部部分(例如，车辆100的机罩或侧部)上的对应磁性引导元件954、964协配。这样，安全气囊垫950、960保持在期望或最佳位置中。虽然并未示出，安全气囊模块和协配的磁性引导元件可安装在围绕车辆100的其它外部位置中。

在一个示例性实施例中，上文描述的安全气囊磁性元件可仅仅利用相互磁性吸引力来保持相关联的安全气囊垫。然而，在一些实施例中，可提供附加的和/或替代的保持结构。参照图14-16讨论一个此种示例。

图14是与根据示例性实施例的安全气囊模块1000相关联的保持机构1050的安全气囊部分1060的部分剖视图。在图14中，仅仅示出安全气囊模块1000的一部分。具体地说，提供安全气囊垫1010的一个端部。如上所述，安全气囊磁性元件1020包含和/或集成到安全气囊垫1010的一个端部中。在该实施例中，安全气囊垫1010的一个端部配置成固定安全气囊磁性元件1020。例如，安全气囊磁性元件1020可具有第一扩大部段1022和第二扩大部段1024，该第一扩大部段在该实施例中形状类似于球，且该第二扩大部段在该实施例中是凸缘。例如，安全气囊垫1010可由第一和第二密封件1012、1014“夹紧”或以其它方式缩窄，以将安全气囊磁性元件1020的位置固定在安全气囊垫1010的端部处。颈部段1026可设置在扩大部段1022、1024之间。在任何事件中，在展开的情形下，安全气囊磁性元件1020的第一扩大部段1022朝向磁性引导元件1070定向，其示例在图15中示出。

如图15中所示，磁性引导元件1070可集成到保持机构1050的接纳部分1060中，该接纳部分与上文讨论的安全气囊部分1050协配。在一个实施例中，接纳部分1060可形成为槽1062，该槽具有扩大开口1064和缩窄侧部段1066、1068。通常，槽1062定尺寸成使得扩大开口1064所具有的直径大于扩大部段1022的直径，且缩窄侧部段1066、1068与扩大部段1022相比具有较小的宽度。在一个实施例中，扩大开口1064所具有的直径小于凸缘扩大部段1024的直径。磁性元件1070(图16)可并入槽1062(尤其是扩大开口1064)的边缘中，或者并入保持机构的接纳部分1060的基部结构1072(图16)上。

因此，并且如图16的剖视图中所示，安全气囊磁性元件1020的扩大部分1022可一开始例如沿图16的视图中的法向方向1080引导通过槽1062的扩大开口1064。安全气囊磁性元件1020的部段1022可由于磁性吸引而引导通过槽1062的扩大开口1064。随后，如虚线中所示，安全气囊垫且由此安全气囊磁性元件1020的侧向移动(即，沿方向1082)导致安全气囊磁性元件1020的扩大部段1022沿着槽1062的缩窄侧部段1066、1068的一个移动。安全气囊磁性元件1020的扩大部段1022和缩窄侧部段1066的相对尺寸用于沿相反法向方向1084保持安全气囊磁性元件1020(以及相关联的安全气囊垫)。

这里描述的安全气囊模块可具有以任何合适方式收起的相应垫。处于收起状态中的安全气囊模块1300、1400的示例在图17和18的部分示意剖视图中示出。通常，安全气囊模块1300、1400可表示上文讨论的任何安全气囊模块。

如图17中所示，安全气囊模块1300可安装在座椅的框架结构1302上或者其它合适的结构上。安全气囊模块1300的所示出部分包括充气器1310，该充气器配置成将空气或气体提供给安全气囊垫1320。在该实施例中，安全气囊垫1320以螺旋配置设置，且安全气囊磁性元件1322固定在端部处。如图18中所示，安全气囊模块1400可具有以蛇形配置设置的垫1410，且安全气囊磁性元件1412固定在端部处。

图19示出说明这里描述的任何安全气囊模块的操作的流程图。通常，在第一步骤1510中，安全气囊传感器收集环境状态信息并且将此种信息提供给控制器。在第二步骤1520中，控制器针对安全气囊模块可适应的事件来评估环境状态信息。控制器持续地评估环境状态信息，直到检测到事件位置，并且在检测事件的情形下，方法1500行进至步骤1530。在第三步骤1530中，控制器指令充气器使安全气囊垫充气，并且在步骤1540中，充气器实施指令以充气和展开安全气囊垫。在步骤1550中，在安全气囊垫展开时，安全气囊垫的安全气囊磁性元件接合车体的磁性引导元件，由此将安全气囊垫保持在合适的位置中。在一些实施例中，在步骤1560中，又一保持机构可用于将安全气囊垫相对于车体机械地保持在合适的位置中。如上所述，在一些实施例中，磁性引导元件可处于第二或相对的安全气囊垫上。

这里讨论的示例性实施例可具体地用在自主和其它类型车辆中，这些车辆具有非常规座椅结构，例如具有或不具有安全带的沙发或长凳型座椅或侧向座椅。这些类型的结构可能不太可能具有用来安全气囊垫支承在其上的车体反应结构。上文描述的磁性元件和保持机构用于提供安全气囊支承，而无需支撑车体结构。事实上，磁性元件具体地用于这样的安全气囊垫，这些安全气囊垫并不具有相对的框架反应表面来将独立式安全气囊垫转换成更有效的能量吸收“壁”。

在一些实施例中，示例性实施例可导致较小的模块封装由此减小车辆尺寸和封装并且增大可用的乘客空间。附加地，从由磁性元件提供的附加支承和/或刚性来看，安全气囊垫可具有较小的尺寸和/或操作压力，由此使得实现较小和/或较轻的充气器和/或实现安全气囊模块的数量减少。

上文已讨论了安全气囊模块的多个可能位置，但任何位置都是可能的，包括与驾驶员和乘客座椅相关联的外侧(车门侧)座椅安全气囊模块；与驾驶员和乘客座椅相关联的内侧(控制台侧)座椅安全气囊；驾驶员和乘客侧两者上的车顶轨道(帘式)安全气囊模块；不具有反应表面的在朝向车辆的中心线的位置处的“敞口式”安全气囊模块(尤其是在具有非标准座椅结构的自主或半自主车辆中)；沿着长凳的顶部或底部的长凳座椅安全气囊模块；货物存储区域和搁架安全气囊模块；以及沿着外部A柱的安全气囊模块(例如，在行人保护场景中)。

因此，磁性元件可包含和/或集成到安全气囊垫和协配结构中，以加强经充气安全气囊垫的位置和/或独立式特性。具体地说，展开安全气囊垫可由策略布置的磁性元件实施，该策略布置的磁性元件吸引至车辆结构内在与安全气囊垫相对的位置处的策略布置磁性元件，且替代地，同面磁性元件可用作展开期间的避开机构(例如，将展开的垫引导远离即将到来的车辆机构或乘客)。

在上文讨论的一些实施例中，安全气囊垫容纳在座椅内，并且快速地充气以朝向车辆天花板向上展开。传统的安全气囊垫可能在事件期间由乘客不期望地移位。然而，在安全气囊垫中添加磁性元件可允许安全气囊能朝向其中埋设有协配磁性元件的车辆车顶向上展开，且产生的吸引磁性力导致安全气囊垫变得结合于车辆并且形成刚化的枕状“壁”以容纳乘客和/或货物。示例包括从车顶展开以连接于底板，以及从车顶和从底板展开以连接在车辆中间。

此外，垫的磁性元件可具有抓钩型特征件，该抓钩型特征件会在磁性吸引已开始之后接合。也就是说，磁性元件可配置成抓持或接合车辆结构中的突出特征件(或反之亦然)，以进一步增强充气垫的约束效果。

示例性实施例可用在帘式安全气囊和弹出缓解中，其中，磁性元件可埋设在垫的下周界中，并且结合或接合埋设在车辆车门装饰板中的磁性元件，从而加强垫并且减小头部行进经过车辆车窗线的量。其它示例性实施例可用在垫轨迹影响有效约束的情形中。一个此种示例是远侧碰撞安全气囊，否则可能有卡在或挂在车辆中央控制台上的风险。在该示例中，远侧安全气囊垫可包括面向北极的磁体，且车辆中央控制台可包括面向北极的磁体，由此诱使这些磁体彼此排斥并且引导远侧安全气囊垫远离中央控制台。

作为另一示例，传统的安装于外侧座椅的安全气囊(例如，靠近于B柱/车门)趋于以它们变得在车辆中向后拉动得过远的方式展开。然而，安全气囊垫中以及车门装饰板的扶手内部的磁性元件会导致展开的安全气囊吸引至车门装饰板来进行定位。

附加地，取决于模块类型和预期保护模式，示例性实施例可与其它车辆结构组合。例如，安装于远侧内侧座椅的安全气囊垫旨在同时满足侧向约束和头部缓冲规格，且示例性实施例使得安全气囊垫能展开，从而头部腔室垫更快速地将其自身定位成邻近于驾驶员乘客头部，用于最大化缓冲效果。垫中的磁性元件可与埋设在车辆座椅头枕中的磁体结合，从而在展开并且垫填充的情形下，垫的头部腔室区域磁性地吸引至头枕并且闭合驾驶员乘客和垫之间的间隙。

出于本发明的目的，术语“联接”意指直接地或间接地将两个部件(电气地或机械地)结合在一起。此种结合可以是本质静止的或者本质可动的。此种结合可用彼此一体地形成为单个单体主体的两个部件(电气或机械)和任何附加中间构件实现，或者用相互作用的两个部件或者附连于彼此的两个部件和任何附加构件来实现。此种结合可以是在本质上永久的或者替代地可在本质上是可移除或可释放的。

重要的是，应注意，安全气囊模块例如在各个示例性实施例中示出的构造和结构仅仅是说明性的。虽然仅仅一些实施例在本发明中进行了详细地描述，但阅读本发明的本领域技术人员会易于意识到的是，许多修改是可能的(例如，各个元件的大小、尺寸、结构、形状和特性、参数数值、安装结构、材料使用、颜色、定向等等)，而不会在材料上偏离这里公开的主题的新颖教示和优点。例如，示作一体形成的元件可由多个部件或元件构成，元件的位置可倒置或以其它方式改变，且离散元件或位置的特征或数量可更改或改变。因此，所有这些修改均旨在包括于本申请的范围内。任何过程或方法步骤的顺序或次序可根据替代实施例而改变或重新排序。在示例性实施例的设计、操作条件和结构上可以进行其它替换、修改、改变或者省略。

本发明的实施例在此可参照功能和/或逻辑块部件以及各个处理步骤来描述。应该意识到，可通过配置成执行特定功能的任意数量的硬件、软件和/或固件部件来实现这些块部件。例如，本发明的实施例可采用各种集成电路部件(例如，存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查询表等)，它们可以在一个或多个微处理器或者其它控制装置的控制下运行各种功能。此外，本领域技术人员会意识到的是，本发明的实施例可结合任何数量的系统来实践，且这里描述的系统仅仅是本发明的示例性实施例。

为了简洁起见，这里可并不详细地描述与信号处理、数据传输、信令、控制以及系统(以及系统的各个操作部件)的其它功能方面相关的传统技术。此外，这里包含的各个附图中示出的连接线旨在表示各个元件之间的示例性功能关系和/或物理联接。应注意的是，许多替代或附加的功能关系或物理连接可存在于本发明的实施例中。

虽然在前文详细描述中已呈现了至少一个示例性实施例，但应意识到的是存在各种各样变型。还应意识到的是，示例性实施例或多个示例性实施例仅仅是示例，且并不旨在以任何方式限制本发明的范围、可应用性或配置。而是，前文详细描述会为本领域技术人员提供用于实施示例性实施例或多个示例性实施例的便利指引图。应理解的是，在元件的功能和结构上，可做出各种改变，而不会偏离所附权利要求及其法律等同物中阐述的本发明范围。

Claims (10)

1.一种用于车辆的安全气囊模块，包括：

安全气囊垫，其中所述安全气囊垫包括在所述安全气囊垫的远侧端部的外表面上的面板，该面板限定所述安全气囊垫的周界位置，所述面板具有在所述安全气囊垫内形成凹穴的表面；

充气器，所述充气器联接于所述安全气囊垫，并且配置成选择性地提供空气以使所述安全气囊垫充气并将所述安全气囊垫从收起状态变成展开状态；

安全气囊磁性元件，所述安全气囊磁性元件联接于所述安全气囊垫且在所述表面处设置于所述凹穴内，且面朝展开方向；以及

磁性引导元件，所述磁性引导元件在所述安全气囊垫处于所述收起状态中时设置在距所述安全气囊磁性元件一定距离处，

其中，在所述安全气囊垫展开的情形下，所述安全气囊磁性元件和所述磁性引导元件彼此磁性地相互作用，以进行沿预定方向引导所述安全气囊垫或者将所述安全气囊垫维持在预定展开位置中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的安全气囊模块，其中，所述安全气囊磁性元件和所述磁性引导元件设置成相互磁性吸引。

3.根据权利要求2所述的安全气囊模块，其中，所述安全气囊磁性元件和所述磁性引导元件设置成使得所述相互磁性吸引将所述安全气囊垫维持在所述预定展开位置中。

4.根据权利要求1所述的安全气囊模块，其中，所述安全气囊磁性元件和所述磁性引导元件设置成沿所述预定方向引导所述安全气囊垫。

5.根据权利要求3所述的安全气囊模块，其中，所述安全气囊磁性元件和所述磁性引导元件设置成使得所述安全气囊磁性元件沿所述预定方向由所述磁性引导元件排斥。

6.根据权利要求1所述的安全气囊模块，其中，所述安全气囊磁性元件和所述安全气囊垫安装在所述车辆的座椅中，且所述磁性引导元件安装在所述车辆的框架元件中。

7.根据权利要求1所述的安全气囊模块，其中，所述安全气囊磁性元件和所述安全气囊垫安装在所述车辆的车顶中，且所述磁性引导元件安装在所述车辆的侧框架元件中。

8.根据权利要求1所述的安全气囊模块，进一步包括保持机构，所述保持机构包括靠近于所述安全气囊磁性元件的第一部分和靠近于所述磁性引导元件的第二部分，以及其中，在展开的情形下，所述第一和第二部分协配以将所述安全气囊垫机械地维持在所述预定展开位置中。

9.根据权利要求8所述的安全气囊模块，

其中，所述保持机构的所述第一部分集成到所述安全气囊磁性元件中，所述保持机构的所述第一部分和所述安全气囊磁性元件形成扩大部段，以及

其中，所述保持机构的所述第二部分集成到所述磁性引导元件中并且形成开口和槽，所述开口和槽捕获所述扩大部段，以将所述安全气囊垫机械地保持在所述预定展开位置中。

10.根据权利要求1所述的安全气囊模块，其中，所述安全气囊磁性元件或所述磁性引导元件的至少一个形成有钕并且产生20lbs至130lbs的拉力。

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