CN111301338A - 用于车辆的安全气囊设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于车辆的安全气囊设备。安全气囊设备通过被安装在其中乘客的位置和姿势可变的完全自主车辆中而能够在保护车辆和乘客的同时保护碰撞对象。安全气囊设备包括：充气机，设置在车身外面并且被配置为产生工作气体；壳体，安装至车身的边缘；缓冲部件，容纳在壳体中并且被配置为通过接收从充气机产生的工作气体而在从壳体释放时被充气，从而覆盖车辆的前部；以及拴带部件，设置在缓冲部件中，以确定缓冲部件的展开形状。

Description

用于车辆的安全气囊设备

技术领域

本公开整体涉及一种用于车辆的安全气囊设备。

背景技术

该部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息并且不可构成现有技术。

在传统车辆中安装有各种类型的安全气囊，用于在发生碰撞时保护乘客。在传统车辆中，将乘客乘坐的座位设置在预定的位置处，由此确定乘客的位置和姿势。因此，传统车辆中的大多数乘客采取相似的位置和姿势，并且相应地，通常将安全气囊的位置和形状安装在车辆内部的前部和侧面。

然而，近年来，已经根据技术发展对自主车辆展开了连续的调查，并且已经研究了不需要乘客操作车辆的自主车辆。

因为自主车辆不需要驾驶员操作车辆，因此不再需要按照传统方式来布置车辆的座位布置和内部结构(诸如驾驶员的座位、前排乘客的座位及后排座位等)。

因此，自主车辆需要安全气囊设备等新的构思，以在碰撞过程中保护坐在车辆中的任意位置和姿势的乘客。

背景部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开的背景的理解，并且因此，其可以包含并不构成已为本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

本公开提供一种用于车辆的安全气囊设备，安全气囊设备通过被安装在其中乘客的位置和姿势是可变的完全自主车辆中而能够在保护车辆和乘客的同时保护碰撞对象。

根据本公开的一方面，提供一种用于车辆的安全气囊设备，安全气囊设备包括：充气机，设置在车身外部并且被配置为产生工作气体；壳体，安装至车身的边缘；缓冲部件，容纳在壳体中并且被配置为通过接收从充气机产生的工作气体而被充气并且缓冲部件被从壳体释放，并且缓冲部件被构造成覆盖车身的前部；以及拴带部件，设置在缓冲部件中，以确定缓冲部件的展开形状。

根据本公开的又一方面，缓冲部件中可以设置有展开引导装置，展开引导装置用于通过引导从充气机提供的工作气体的气流而引导缓冲部件的展开形状。

展开引导装置可以包括：扩散器，扩散器与充气机连通，以工作气体分成分支并供应至缓冲部件；以及第一隔膜和第二隔膜，将缓冲部件的内部空间分割成多个腔室。第一隔膜和第二隔膜设置有使得彼此相邻的腔室连通的多个气流孔。

根据本公开的又一方面，扩散器可以在竖直方向上将工作气体分成分支。通过第一隔膜和第二隔膜可以在竖直方向上将缓冲部件的内部空间分割成多个腔室，并且多个腔室可以被配置成使得其内部空间的体积从下方至上方向逐渐减少，并且可以以这样一种方式供应被分成分支的且从扩散器供应的工作气体，即，利用比其余腔室更多的工作气体供应多个腔室中的最下腔室。

根据本公开的又一方面，拴带部件可以包括第一拴带和第二拴带，第一拴带和第二拴带被配置成使得其第一端固定至壳体并且其第二端固定至缓冲部件的端部，并且第一拴带的长度可以被配置成比第二拴带的长度短。

安全气囊设备可以进一步包括用于选择性地切割第一拴带的拴带切割器。相应地，根据通过碰撞类型选择性地确定拴带切割器的操作，通过第一拴带或第二拴带中断缓冲部件，并且确定缓冲部件的展开形状。

根据本公开的又一方面，充气机、壳体、缓冲部件、以及拴带部件中的每一个可以被配置成彼此对称地布置在车身的前边缘或后边缘的相对侧上的至少一对。

根据本公开的又一方面，充气机、壳体、缓冲部件、以及拴带部件各自可以设置在车身的车顶边缘处，以使得缓冲部件在车身的前侧、后侧、以及相对侧处从顶部朝向底部展开。车身可以是自主车辆的车身。

根据本公开的一方面，因为安全气囊设备被设置成在移动平台车辆外面展开，即，不要求驾驶员座位的完全自主车辆，所以可以在外部碰撞的情况下吸收被传输至车辆的冲击，由此在保护碰撞对象的同时保护车辆和乘客。

进一步地，具有确定缓冲部件的展开形状的不同长度的第一拴带和第二拴带被设置成使得根据碰撞类型选择限制缓冲部件的拴带，由此可以根据碰撞类型对缓冲部件的形状进行选择性地充气。

进一步地，当根据本公开的一方面的安全气囊设备应用于完全自主车辆时，在车辆之间发生碰撞的情况下，在各个车辆中展开安全气囊，以增加减震性能。

从此处提供的描述中，适用性的其他领域将变得显而易见。应当理解的是，描述与具体实施例仅旨在用于示出之目的并且并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

为了可以很好地理解本公开，现将参考所附附图描述通过实施例给出的其各种形式，在附图中：

图1示出了根据本公开的一种形式的用于车辆的安全气囊设备；

图2示出了根据本公开的一种形式的用于车辆的安全气囊设备展开之前的状态；

图3和图4示出了根据本公开的一种形式的用于车辆的安全气囊设备展开之后的状态；

图5示出了根据本公开的一种形式的用于车辆的安全气囊设备的缓冲部件；

图6至图8示出了根据各种碰撞类型的、根据本公开的一种形式的用于车辆的安全气囊设备的展开形状；并且

图9示出了根据本公开的另一种形式的用于车辆的安全气囊设备的展开之后的状态。

此处描述的附图仅用于示出之目的并且并不旨在以任意方式限制本公开的范围。

具体实施方式

下列描述在性质上仅是示例性的并且并不旨在限制本公开、应用、或使用。应当理解的是，贯穿附图，对应参考标号指示类似或对应的零件和特征。

参考图1至图4，根据本公开的形式的车辆的安全气囊设备包括：充气机10，设置在车身1的外面并且被配置为产生工作气体；壳体20，安装至车身1的边缘；缓冲部件30，容纳在壳体20中并且被配置为通过接收从充气机10产生的工作气体而在从壳体20释放时被充气，以覆盖车身1的前部；以及拴带部件40，设置在缓冲部件30中，以确定缓冲部件30的展开形状。如图1所示，例如，安全气囊设备适用于自主车辆的车身。然而，根据本公开的其他形式，安全气囊设备可以应用于任意车辆的车身。

充气机10是通过向缓冲部件30供应其中填充的火药或气体爆炸时产生的工作气体而对缓冲部件30进行充气的设备，并且使用适用于一般安全气囊设备的充气机。然而，将充气机10安装在车身1的外部。例如，如图1所示，可以通过充气机底座11将充气机10安装至车身1的前边缘和/或后边缘的侧面。

壳体20设置在与充气机10相邻的车身1的前边缘和/或后边缘的侧面上，并且装载的缓冲部件30容纳在壳体20中。壳体20形成有用于确定缓冲部件30的展开方向的开口。形成在壳体20中的开口可以根据缓冲部件30的展开方向而改变，并且可以通过壳体底座21在车身1外面设置开口。

当注入从充气机10提供的工作气体时，从壳体20释放缓冲部件30并且缓冲部件30被充气，这基本上是保护车身和乘客的设备。根据所保护的对象的类型，能够改变并且应用缓冲部件30的整体形状。

如图1所示，缓冲部件30中可以设置有展开引导装置60，展开引导装置60用于通过从充气机10提供的工作气体的气流引导缓冲部件30的展开形状。

参考图5，展开引导装置60可以包括：扩散器61，与充气机10连通，以将工作气体分成分支并供应至缓冲部件30；以及第一隔膜62和第二隔膜63，将缓冲部件30的内部空间分割成多个腔室。

如图5所示，在缓冲部件30内的竖直方向上形成扩散器61并且扩散器61在缓冲部件30内的竖直方向上支化从充气机10供应的工作气体。

进一步地，通过第一隔膜62和第二隔膜63可以在竖直方向上将缓冲部件30的内部空间分割成多个腔室，并且多个腔室可以形成为使得其内部空间的体积从下至上逐渐减少。此外，优选的是，第一隔膜62和第二隔膜63设置有使得相邻的腔室彼此连通的多个气流孔64。

优选为以这样一种方式供应被分成分支且从扩散器61供应的工作气体，即，利用比其余腔室更多的工作气体供应多个腔室的最下腔室。由此，当车身1发生碰撞时，优选为缓冲部件30在与撞击对象首次接触时在其下部区域吸收冲击，并且随后通过第一隔膜62和第二隔膜63将工作气体转移至上部腔室，以使得维持缓冲部件30的压力。

如图3和图4所示，拴带部件40是用于确定缓冲部件30的展开形状的设备。例如，拴带部件40可以包括第一拴带41和第二拴带42，第一拴带41和第二拴带42被配置成使得其第一端固定至壳体20并且其第二端固定至缓冲部件30的端部。优选为第一拴带41的长度形成为比第二拴带42的长度短，以使得通过第一拴带41和第二拴带42选择性地确定缓冲部件30的展开形状。进一步地，第一拴带41和第二拴带42设置在当缓冲部件30展开时，缓冲部件与设置在车身1中的玻璃2紧密接触的方向上。相应地，当缓冲部件30被充气时，在被第一拴带41和第二拴带42带至与玻璃2紧密接触时，缓冲部件30被充气。

为了使得第一拴带41和第二拴带42选择性地确定缓冲部件30的展开形状，安全气囊设备进一步包括用于选择性地切割第一拴带41的拴带切割器50。相应地，根据通过碰撞类型选择性地确定的拴带切割器50的操作，通过第一拴带41或第二拴带42中断缓冲部件30，并且确定展开形状。

例如，如图3所示，在不操作拴带切割器50的情况下，触发充气机10并且将工作气体供应至缓冲部件30，因此，缓冲部件30被充气。此处，缓冲部件30的端部被较短的第一拴带41中断，以使得缓冲部件30被充气以具有窄范围的厚厚度(thick thickness)、而不在纵向方向上完全展开。

相反，如图4所示，在操作拴带切割器50的情况下，利用触发充气机10的信号操作拴带切割器50，拴带切割器50切割第一拴带41。相应地，充气机10被触发并且将工作气体供应至缓冲部件30，因此，缓冲部件30被充气。此处，缓冲部件30的端部被较长的第二拴带42中断，以使得缓冲部件30在纵向方向上完全展开，由此被充气至具有宽范围的薄厚度(thinthickness)。

可以通过在车辆中设置的各个传感器内检测到的信号来确定碰撞类型的判定。例如，可以以如下方式确定碰撞类型，即，通过ECU分析由诸如ADAS传感器、制动传感器、车速传感器、偏航率传感器、GPS、S/W角度传感器、以及VDS等各个传感器检测的信号，并且与已建立的碰撞类型数据库进行比较。

可以通过各种方式将根据上述所述配置的本公开的形式的车辆的安全气囊设备安装在车身内的各个位置处。

例如，如图1和图3所示，充气机10、壳体20、缓冲部件30、以及拴带部件40可以分别被配置成彼此对称地布置在车身的前边缘或后边缘的相对侧上的至少一对。

进一步地，如图9所示，充气机10、壳体20、缓冲部件30、以及拴带部件40(未示出)可以分别设置在车身1的车顶边缘处，以使得缓冲部件30在车身1的前侧、后侧、以及相对侧处从顶部朝向底部展开。

在下文中，将参考取决于碰撞类型的根据上述所述配置的本公开的形式的车辆的安全气囊设备的展开形状的实施例。

参考图6，将安全气囊设备100和200安装在移动平台车辆的车身1中，例如，完全自主车辆。当左侧安全气囊设备100与右侧安全气囊设备200的自主车辆之间发生车辆之间偏移碰撞时，仅碰撞区域内的安全气囊设备能够展开。例如，当左侧安全气囊设备100与右侧安全气囊设备200的车辆之间发生偏移碰撞时，设置在对应位置处的安全气囊设备100与200能够同时展开而吸收冲撞。

进一步地，如图7所示，当自主车辆之间发生车辆间前沿碰撞时，左侧安全气囊设备100与右侧安全气囊设备200全部展开而吸收冲撞。

进一步地，如图8所示，当自主车辆与行人3之间发生碰撞时，根据行人3与辨别速度的位置，左侧安全气囊设备100与右侧安全气囊设备200中的一个或两个能够同时展开而保护行人。

尽管已经结合目前被视为实际的示例性形式对本公开进行了描述，然而，应当理解的是，本公开并不局限于所公开的形式，而是相反，其旨在覆盖本公开的实质和范围内包括的各种变形及等同布置。

Claims (9)

1.一种用于车辆的安全气囊设备，所述安全气囊设备包括：

充气机，设置在车身外部并且被配置为产生工作气体；

壳体，安装在所述车身的边缘；

缓冲部件，容纳在所述壳体中，所述缓冲部件被配置为通过接收从所述充气机产生的所述工作气体而被充气并且被从所述壳体释放，并且所述缓冲部件被构造成覆盖所述车身的前部；以及

拴带部件，设置在所述缓冲部件中以确定所述缓冲部件的展开形状。

2.根据权利要求1所述的安全气囊设备，其中，在所述缓冲部件中设置有展开引导装置，所述展开引导装置用于通过引导从所述充气机提供的所述工作气体的气流而引导所述缓冲部件的所述展开形状。

3.根据权利要求2所述的安全气囊设备，其中，所述展开引导装置包括：

扩散器，与所述充气机连通，以将所述工作气体分成分支并供应至所述缓冲部件中；以及

第一隔膜和第二隔膜，将所述缓冲部件的内部空间分割成多个腔室；

其中，所述第一隔膜和所述第二隔膜设置有使得相邻的腔室彼此连通的多个气流孔。

4.根据权利要求3所述的气囊设备，其中，所述扩散器在竖直方向上将所述工作气体分成分支；

通过所述第一隔膜和所述第二隔膜在所述竖直方向上将所述缓冲部件的所述内部空间分割成所述多个腔室，并且所述多个腔室被配置成使得其内部空间的体积在从下至上的方向上逐渐减少；并且

以如下的一种方式供应被分成分支并从所述扩散器供应的所述工作气体：用比其余腔室多的所述工作气体供应所述多个腔室中的最下腔室。

5.根据权利要求1所述的安全气囊设备，其中，所述拴带部件包括第一拴带和第二拴带，所述第一拴带和所述第二拴带被配置成使得所述第一拴带和所述第二拴带的第一端固定至所述壳体并且使得所述第一拴带和所述第二拴带的第二端固定至所述缓冲部件的端部；并且

所述第一拴带的长度被配置成比所述第二拴带的长度短。

6.根据权利要求5所述的安全气囊设备，进一步包括用于选择性地切割所述第一拴带的拴带切割器，

其中，根据通过碰撞类型而选择性地确定的所述拴带切割器的操作来通过所述第一拴带或所述第二拴带中断所述缓冲部件，并且确定所述缓冲部件的所述展开形状。

7.根据权利要求1所述的安全气囊设备，其中，所述充气机、所述壳体、所述缓冲部件、以及所述拴带部件中的每一个被配置成彼此对称地布置在所述车身的前边缘或后边缘的相对侧上的至少一对。

8.根据权利要求1所述的安全气囊设备，其中，所述充气机、所述壳体、所述缓冲部件、以及所述拴带部件中的每一个设置在所述车身的车顶边缘处，以使得所述缓冲部件在所述车身的前侧、后侧、以及相对侧处从顶部向底部展开。

9.根据权利要求1所述的安全气囊设备，其中，所述车身是自主车辆的车身。

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