CN109318843A - 后碰保护安全气囊装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种后碰保护安全气囊装置及方法，包括充气气囊及气体发生器，所述充气气囊及气体发生器均设置在座椅的上部，气体发生器及设置在汽车的尾部的碰撞传感器与控制器连接，当汽车出现后碰撞时，控制器开启气体发生器对充气气囊充气，展开后的充气气囊位于驾乘人员的头部、颈部与座椅的头枕、靠背上部之间。本发明的后碰保护安全气囊装置及方法，可以有效解决汽车后碰撞时乘员的安全问题，有效保护驾乘人员的头、颈部，具有很高的实用价值。

Description

后碰保护安全气囊装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车安全技术领域，尤其是涉及一种可以最大限度地避免汽车追尾损害的后碰保护安全气囊装置及方法。

背景技术

现有技术的汽车都不配置后碰撞乘员保护的安全气囊，驾乘人员躯干被座椅靠背支撑抵触，乘员头部靠座椅头枕抵触。然而，大部份驾乘员乘座时头部都不完全抵触座椅头枕，当汽车被追尾时，驾乘员因惯性作用相对座椅向后车尾方向移动，躯干会直接挤压座椅靠背，头部则会先相对座椅向后移动，直到抵触头枕后在挤压头枕，此时头部相对于躯干相对于座椅移动量大，且比躯干向后移动速度更大，从而造成头部相对躯干产生身后弯曲和压迫，造成驾乘人员颈部严重伤害。公开日为2018年7月31日，公开号为CN108340870A的中国专利文件公开了一种颈圈状安全气囊，一种用于车辆的总成包含座椅，该总成包括由座椅支撑的颈圈，颈圈具有第一端和第二端，该总成包括在第一端上的第一紧固件和在第二端上的第二紧固件，该总成包括可释放地彼此连接的第一紧固件和第二紧固件，安全气囊设置在颈圈中并且可充气到充气位置。但这种颈圈状安全气囊在使用时需要将颈圈围绕到乘员的颈部，并且将第一紧固件和第二紧固件彼此紧固以将颈圈固定到乘员的颈部，因此会严重影响乘员乘车的舒适感。

发明内容

本发明的目的是为解决现有技术的汽车缺少后碰撞乘员保护安全气囊，容易造成驾乘人员颈部严重伤害的问题，提供一种后碰保护安全气囊装置及方法，可以有效解决汽车后碰撞时乘员的安全问题。

本发明为解决上述技术问题采用的具体方案是，一种后碰保护安全气囊装置，设置在汽车的座椅上，所述安全气囊装置包括通过充气膨胀和展开用于约束驾乘人员的充气气囊及用于向所述充气气囊提供气体的气体发生器，所述充气气囊及气体发生器均设置在座椅的上部，所述安全气囊装置还包括碰撞传感器及控制器，碰撞传感器设置在汽车的尾部，所述控制器连接碰撞传感器及气体发生器；当汽车出现后碰撞时，碰撞传感器向控制器发出碰撞信号，控制器开启气体发生器对充气气囊充气，充气气囊弹出并膨胀展开，展开后的充气气囊位于驾乘人员的头部、颈部与座椅的头枕、靠背上部之间。本发明在汽车的尾部设置碰撞传感器，在座椅的上部设置充气气囊及气体发生器，当汽车出现后碰撞时，碰撞传感器向控制器发出碰撞信号，控制器开启气体发生器对充气气囊充气，充气气囊在驾乘人员相对座椅向车尾移动前弹出并膨胀展开，展开后的充气气囊位于驾乘人员的头部、颈部与座椅的头枕、靠背上部之间，用于支撑驾乘人员头、颈部。即在后碰撞发生时，驾乘人员因惯性作用相对于座椅向车尾方向移动，驾乘人员躯干挤压座椅靠背，头部挤压充气气囊，通过充气气囊吸收部分施加在驾乘人员头部的碰撞能量，此时驱干和头部向后移动位移和速度相当，不存在相对运动，即头部不会相对于躯干产生弯曲和挤压，有效地保护了驾乘人员的头、颈部。

作为优选，安全气囊装置还包括用于检测座椅上是否存在乘客的座椅负荷检测装置，所述座椅负荷检测装置设置在汽车的每个座椅上且连接控制器，当汽车出现后碰撞时，座椅负荷检测装置向控制器发出座椅负荷信号；当座椅的负荷大于等于设定值时，控制器开启该座椅上的气体发生器对该座椅上的充气气囊充气；当座椅的负荷小于设定值时，该座椅上的气体发生器处于关闭状态。座椅负荷检测装置用于判断座椅上是否有乘客，有乘客的座椅其充气气囊弹出并膨胀展开，用于保护了驾乘人员的头、颈部，没有乘客的座椅其安全气不动作，避免安全气囊无效弹出。

作为优选，充气气囊及气体发生器均设置在座椅靠背的上部，充气气囊弹出时，充气气囊的主体位于座椅靠背与头枕的结合部。

作为另一种可选方案，充气气囊及气体发生器均设置在头枕的下部，充气气囊弹出时，充气气囊的主体位于座椅靠背与头枕的结合部。

作为优选，充气气囊膨胀展开后整体呈U形，充气气囊的左右两端向座椅前方延伸构成约束驾乘人员头部两侧的阻挡部。充气气囊膨胀展开后整体呈U形，气囊两端的阻挡部可以防止汽车发生后碰撞时，驾乘人员的头部因左右甩动而引起的伤害，有效保护驾乘人员的安全。

作为优选，安全气囊装置还包括测距雷达及报警装置，所述测距雷达包括设置在汽车前部的前向雷达及设置在汽车尾部的后向雷达，所述前向雷达与后向雷达均连接控制器；所述报警装置包括声音报警装置与灯光报警装置，所述报警装置连接控制器，所述的控制器连接汽车ECU。测距雷达及报警装置可以对前后车辆与本车之间的实时距离进行检测，控制器可以根据检测结果计算出本车与后车上方可能出现追尾（后碰撞），并通过汽车ECU及时调整行车状态或报警，提示本车及后车的驾驶员注意，尽量避免后碰撞事故的发生。

一种后碰保护安全气囊装置的控制方法，前向雷达及后向雷达分别用于测量本车与前车及本车与后车之间的实时距离,控制器接收本车与前车及本车与后车之间的实时距离，并根据本车与后车之间的实时距离变化计算后车相对于本车的行驶速度，并根据后车相对于本车的行驶速度及距离判定后车可能与本车发生追尾时间，当该时间小于等于预设的时间时，根据本车与前车之间的距离决定是否向汽车ECU发送加速信号。

作为优选，当5秒内后车可能与本车追尾时，控制器向本车驾驶员发出声音报警信号，向后车驾驶员发出灯光报警信号。当5秒内后车可能与本车追尾时，通过声音与灯光，分别提醒本车驾驶员及后车驾驶员注意，避免发生追尾事故。

当3秒内后车可能与本车追尾，且本车与前车之间的距离大于50米，控制器向汽车ECU发送加速信号使汽车加速20%；本车与前车之间的距离小于等于50米且大于30米，控制器向汽车ECU发送加速信号使汽车加速10%。当追尾的可能性增加时，在充分考虑不与前侧发生碰撞的前提下，通过汽车ECU适当提高车速，以便拉开与后车的距离，降低追尾事故发生的可能性。这里的汽车加速20%，是指在原有车速的基础上，通过提速使车速增加20%。

当1.5秒内后车可能与本车追尾，且本车与前车之间的距离大于20米，控制器向汽车ECU发送短时加速信号，使汽车加速0.4至0.6秒。当追尾的可能性很大而本车与前车的距离又相对较近时，无法通过持续加速拉开与后车的距离，这时通过短时间的加速，使汽车出现以短距离的“前冲”，此时驾乘人员在惯性作用下，其头部会后仰紧贴座椅头枕，这样即便汽车发生后碰撞事故，驾乘人员驱干和头部向后移动的位移和速度相当，不存在相对运动，即头部不会相对于躯干产生弯曲和挤压，有效地保护了驾乘人员的头、颈部。

本发明的有益效果是，它有效地解决了现有技术的汽车缺少后碰撞乘员保护安全气囊，容易造成驾乘人员颈部严重伤害的问题，本发明的后碰保护安全气囊装置及方法，可以有效解决汽车后碰撞时乘员的安全问题，有效保护驾乘人员的头、颈部，具有很高的实用价值。

附图说明

图1是本发明后碰保护安全气囊装置的一种结构示意图；

图2是本发明后碰保护安全气囊装置的一种结构框图；

图3是本发明后碰保护安全气囊装置实施例1的一种结构示意图；

图4是本发明后碰保护安全气囊装置实施例2的一种结构示意图。

图中：1. 充气气囊,2.气体发生器，3.气管，4.座椅，5.控制器，6.碰撞传感器，7.头部，8.颈部，9.躯干，10.头枕,11.靠背，12.座椅负荷检测装置，13.阻挡部，14.前向雷达，15.后向雷达，16.声音报警装置，17.灯光报警装置。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本发明的实施方式进行进一步的说明。

实施例1

在图1所示的实施例1中，一种后碰保护安全气囊装置，设置在汽车的座椅上，所述安全气囊装置包括通过充气膨胀和展开用于约束驾乘人员的充气气囊1及用于向所述充气气囊提供气体的气体发生器2，所述充气气囊及气体发生器均设置在座椅4的上部，所述安全气囊装置还包括碰撞传感器及控制器5，碰撞传感器设置在汽车的尾部，所述控制器连接碰撞传感器6及气体发生器；当汽车出现后碰撞时，碰撞传感器向控制器发出碰撞信号，控制器开启气体发生器通过气管3对充气气囊充气，充气气囊弹出并膨胀展开，展开后的充气气囊位于驾乘人员的头部7、颈部8与座椅的头枕10、靠背11上部之间（见图3）。安全气囊装置还包括用于检测座椅上是否存在乘客的座椅负荷检测装置，所述座椅负荷检测装置12设置在汽车的每个座椅上且连接控制器，当汽车出现后碰撞时，座椅负荷检测装置向控制器发出座椅负荷信号；当座椅的负荷大于等于设定值时，控制器开启该座椅上的气体发生器对该座椅上的充气气囊充气；当座椅的负荷小于设定值时，该座椅上的气体发生器处于关闭状态。充气气囊及气体发生器均设置在座椅靠背的上部，充气气囊弹出时，充气气囊的主体位于座椅靠背与头枕的结合部。

实施例2

实施例2的充气气囊及气体发生器均设置在头枕的下部，充气气囊弹出时，充气气囊的主体位于座椅靠背与头枕的结合部；充气气囊膨胀展开后整体呈U形，充气气囊的左右两端向座椅前方延伸构成约束驾乘人员头部两侧的阻挡部13（见图4）；其余和实施例1相同。

实施例3

实施例3的安全气囊装置还包括测距雷达及报警装置，所述测距雷达包括设置在汽车前部的前向雷达14及设置在汽车尾部的后向雷达15（见图2），所述前向雷达与后向雷达均连接控制器；所述报警装置包括声音报警装置16与灯光报警装置17，所述报警装置连接控制器，所述的控制器连接汽车ECU（汽车行车电脑）；其余和实施例1或实施例2相同。

实施例3的后碰保护安全气囊装置的控制方法，前向雷达及后向雷达分别用于测量本车与前车及本车与后车之间的实时距离,控制器接收本车与前车及本车与后车之间的实时距离，并根据本车与后车之间的实时距离变化计算后车相对于本车的行驶速度，并根据后车相对于本车的行驶速度及距离判定后车可能与本车发生追尾时间，当该时间小于等于预设的时间时，根据本车与前车之间的距离决定是否向汽车ECU发送加速信号。

根据后车相对于本车的行驶速度及距离判定，当5秒内后车可能与本车追尾时，控制器向本车驾驶员发出声音报警信号，向后车驾驶员发出灯光报警信号；

当3秒内后车可能与本车追尾，且本车与前车之间的距离大于50米，控制器向汽车ECU发送加速信号使汽车加速20%；本车与前车之间的距离小于等于50米且大于30米，控制器向汽车ECU发送加速信号使汽车加速10%；

当1.5秒内后车可能与本车追尾，且本车与前车之间的距离大于20米，控制器向汽车ECU发送短时加速信号，使汽车加速0.4至0.6秒。

本发明在汽车的尾部设置碰撞传感器，在座椅的上部设置充气气囊及气体发生器，当汽车出现后碰撞时，碰撞传感器向控制器发出碰撞信号，控制器开启气体发生器对充气气囊充气，充气气囊在驾乘人员相对座椅向车尾移动前弹出并膨胀展开，展开后的充气气囊位于驾乘人员的头部、颈部与座椅的头枕、靠背上部之间，用于支撑驾乘人员头、颈部。即在后碰撞发生时，驾乘人员因惯性作用相对于座椅向车尾方向移动，驾乘人员躯干挤压座椅靠背，头部挤压充气气囊，通过充气气囊吸收部分施加在驾乘人员头部的碰撞能量，此时驱干和头部向后移动位移和速度相当，不存在相对运动，即头部不会相对于躯干产生弯曲和挤压，有效地保护了驾乘人员的头、颈部。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种后碰保护安全气囊装置，设置在汽车的座椅上，其特征是，所述安全气囊装置包括通过充气膨胀和展开用于约束驾乘人员的充气气囊（1）及用于向所述充气气囊提供气体的气体发生器（2），所述充气气囊及气体发生器均设置在座椅（4）的上部，所述安全气囊装置还包括碰撞传感器及控制器（5），碰撞传感器设置在汽车的尾部，所述控制器连接碰撞传感器（6）及气体发生器；当汽车出现后碰撞时，碰撞传感器向控制器发出碰撞信号，控制器开启气体发生器对充气气囊充气，充气气囊弹出并膨胀展开，展开后的充气气囊位于驾乘人员的头部（7）、颈部（8）与座椅的头枕（10）、靠背（11）上部之间。

2.根据权利要求1所述的后碰保护安全气囊装置，其特征是，所述安全气囊装置还包括用于检测座椅上是否存在乘客的座椅负荷检测装置，所述座椅负荷检测装置（12）设置在汽车的每个座椅上且连接控制器，当汽车出现后碰撞时，座椅负荷检测装置向控制器发出座椅负荷信号；当座椅的负荷大于等于设定值时，控制器开启该座椅上的气体发生器对该座椅上的充气气囊充气；当座椅的负荷小于设定值时，该座椅上的气体发生器处于关闭状态。

3.根据权利要求1所述的后碰保护安全气囊装置，其特征是，所述的充气气囊及气体发生器均设置在座椅靠背的上部，充气气囊弹出时，充气气囊的主体位于座椅靠背与头枕的结合部。

4.根据权利要求1所述的后碰保护安全气囊装置，其特征是，所述的充气气囊及气体发生器均设置在头枕的下部，充气气囊弹出时，充气气囊的主体位于座椅靠背与头枕的结合部。

5.根据权利要求1所述的后碰保护安全气囊装置，其特征是，所述充气气囊膨胀展开后整体呈U形，充气气囊的左右两端向座椅前方延伸构成约束驾乘人员头部两侧的阻挡部（13）。

6.根据权利要求1-5任一项所述的后碰保护安全气囊装置，其特征是，安全气囊装置还包括测距雷达及报警装置，所述测距雷达包括设置在汽车前部的前向雷达（14）及设置在汽车尾部的后向雷达（15），所述前向雷达与后向雷达均连接控制器；所述报警装置包括声音报警装置（16）与灯光报警装置（17），所述报警装置连接控制器，所述的控制器连接汽车ECU。

7.根据权利要求6所述的后碰保护安全气囊装置的控制方法，其特征是，前向雷达及后向雷达分别用于测量本车与前车及本车与后车之间的实时距离,控制器接收本车与前车及本车与后车之间的实时距离，并根据本车与后车之间的实时距离变化计算后车相对于本车的行驶速度，并根据后车相对于本车的行驶速度及距离判定后车可能与本车发生追尾时间，当该时间小于等于预设的时间时，根据本车与前车之间的距离决定是否向汽车ECU发送加速信号。

8.根据权利要求7所述的后碰保护安全气囊装置的控制方法，其特征是，根据后车相对于本车的行驶速度及距离判定，当5秒内后车可能与本车追尾时，控制器向本车驾驶员发出声音报警信号，向后车驾驶员发出灯光报警信号；

当3秒内后车可能与本车追尾，且本车与前车之间的距离大于50米，控制器向汽车ECU发送加速信号使汽车加速20%；本车与前车之间的距离小于等于50米且大于30米，控制器向汽车ECU发送加速信号使汽车加速10%；

当1.5秒内后车可能与本车追尾，且本车与前车之间的距离大于20米，控制器向汽车ECU发送短时加速信号，使汽车加速0.4至0.6秒。