CN112060997A - 车辆、车辆扶手机构以及安全防护控制方法 - Google Patents

车辆、车辆扶手机构以及安全防护控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车辆、车辆扶手机构及安全防护控制方法，该车辆扶手机构的扶手本体能够相对扶手安装座上下往复运动，传感器可以检测发生碰撞的位置以及座椅上乘坐人员的具体情况，当车辆发生横向碰撞并且靠近非碰撞侧的座椅上有乘坐人员时，抬升机构将驱动扶手本体相对扶手安装座由初始位置向上运动以升高至安全高度位置，这样扶手本体可以对乘坐人员起到很好的支撑作用，避免乘坐人员向碰撞侧过度倾倒，进而可以减少非碰撞侧乘坐人员因过度倾倒带来的头部、颈部以及胸部伤害，同时也起到了碰撞侧乘坐人员的作用，提高了车辆中乘坐人员人身安全性。

Description

车辆、车辆扶手机构以及安全防护控制方法
技术领域
本发明涉及行车安全控制技术领域，特别涉及一种车辆、车辆扶手机构以及安全防护控制方法。
背景技术
随着国内汽车保有量的增加，道路交通安全事故给人们带来的伤害和经济损失也越来越严重。中国道路和交通情况较为复杂，汽车在行驶过程中因侧滑或跑偏而撞上旁侧车辆或事物，或者车辆被侧面撞击这些事情也屡见不鲜。即侧面碰撞是最常见的事故形态之一。
目前，一般都会通过车内座椅上配置的侧面安全气囊，或者通过优化车门饰板刚度，来降低侧面撞击对乘员的伤害，以保证侧面碰撞事故中的人身安全。
虽然现有车辆在座椅内设置了安全气囊，但是安全气囊仅能对靠近碰撞侧乘员起到一定的保护作用，对于远离碰撞侧的乘员而言，在侧碰事故中，其肢体向车内严重倾倒，头部会与撞击侧乘员的头或肩部发生剧烈撞击对两位乘员头、肩造成伤害。
尤其对于前排只有驾驶员的事故，虽不会发生两乘员相撞的伤害形式，但剧烈的倾倒会造成乘员脖颈严重的弯折伤害。
故如何降低侧面碰撞对远离碰撞侧乘员的伤害，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种车辆扶手机构，设置于横向相邻的两座椅之间，包括扶手安装座、扶手本体、抬升机构和传感器部件；所述扶手安装座用于与车体固定安装；
所述扶手本体能够相对所述扶手安装座上下往复运动，并且能够定位于初始位置和安全高度位置；
所述传感器部件，用于检测车辆横向碰撞信号以及各座椅的乘坐占位信号；
当所述传感器部件检测到横向碰撞信号并且靠近非碰撞侧的座椅上有乘坐人员时，所述抬升机构驱动所述扶手本体相对所述扶手安装座由所述初始位置向上运动以升高至安全高度位置。
本发明中车辆扶手机构的扶手本体能够相对扶手安装座上下往复运动，传感器可以检测发生碰撞的位置以及座椅上乘坐人员的具体情况，当车辆发生横向碰撞并且靠近非碰撞侧的座椅上有乘坐人员时，抬升机构将驱动扶手本体相对扶手安装座由初始位置向上运动以升高至安全高度位置，这样扶手本体可以对乘坐人员起到很好的支撑作用，避免乘坐人员向碰撞侧过度倾倒，进而可以减少非碰撞侧乘坐人员因过度倾倒带来的头部、颈部以及胸部伤害，同时也起到了碰撞侧乘坐人员的作用，提高了车辆中乘坐人员人身安全性。
可选的，所述扶手本体上还集成有气囊发生器和气囊，当所述传感器部件检测到横向碰撞信号且横向相邻的两座椅上均有乘坐人员时，所述抬升机构将所述扶手本体升至安全高度位置后，所述气囊发生器向所述气囊充气以打开所述气囊。
可选的，所述抬升机构包括锁止机构和至少一根竖直延伸的支撑弹簧，所述支撑弹簧的两端分别连接所述扶手本体和扶手安装座，常态下，所述锁止机构将所述支撑弹簧锁止于压装状态，所述扶手本体处于初始位置；当所述传感器部件检测到横向碰撞信号并且靠近非碰撞侧的座椅上有乘坐人员时，所述锁止机构解锁，在所述支撑弹簧回复作用力下，所述扶手本体升高至所述安全高度位置。
可选的，还包括刚性支撑杆，所述支撑弹簧设置于所述扶手安装座的内腔中，所述支撑弹簧的上端通过相应所述刚性支撑杆连接所述扶手本体，所述扶手安装座设置有供所述刚性支撑杆穿过的通孔。
可选的，所述传感器部件包括安装于车体两侧壁的碰撞传感器，以及安装于每一个座位的占位传感器；所述碰撞传感器用于检测车侧壁所受的力或者振动位移以获取横向碰撞信号；所述占位传感器用于检测相应所述座椅的占位信号。
可选的，还包括控制模块，集成安装于所述扶手安装座或者所述扶手本体，所述控制模块接收所述传感器部件的信号，以控制所述抬升机构动作。
再者，本发明还提供了一种车辆，包括驾驶座椅和副驾驶座椅，所述驾驶座椅和所述副驾驶座椅之间设置有上述任一项所述的车辆扶手机构。
本发明提供了一种安全防护控制方法，预先在两个横向相邻的座椅之间设置车辆扶手机构，车辆扶手机构包括扶手安装座和扶手本体，扶手本体能够相对所述扶手安装座上下往复运动，并且能够定位于初始位置和安全高度位置，常态下，扶手本体处于初始位置；
检测车辆横向碰撞信号以及各座椅的乘坐占位信号；
当车辆发生横向碰撞，并且靠近非碰撞侧的座椅上有乘坐人员时，驱动扶手本体相对扶手安装座运动以升高至安全高度位置，以限制非碰撞侧乘坐人员倾倒位移。
可选的，所述扶手本体上还预先有气囊发生器和气囊；当检测到横向碰撞信号且横向相邻的两座椅上均有乘坐人员时，将所述扶手本体升至安全高度位置后，所述气囊发生器向所述气囊充气以打开所述气囊。
可选的，当未检测到横向碰撞信号，或者检测到横向碰撞信号且靠近非碰撞侧的座椅上无乘坐人员时，维持扶手本体处于初始状态。
附图说明
图1为本发明一种实施例中车辆扶手机构的结构示意图；
图2为图1的左侧示意图；
图3为图1中局部结构示意图；
图4为本发明所提供的安全防护控制方法的控制流程图。
其中，图1至图3中附图标记与部件名称之间的一一对应关系如下所示：
1-扶手本体；2-扶手安装座；2a-内腔；3-抬升机构；31-支撑弹簧；32-刚性支撑杆；4-控制模块；5-气囊发生器；6-气囊。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合车辆扶手机构、控制方法、附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图4，图1为本发明一种实施例中车辆扶手机构的结构示意图；图2为图1的左侧示意图；图3为图1中局部结构示意图；图4为本发明所提供的安全防护控制方法的控制流程图。
本发明提供了一种车辆扶手机构，设置于横向相邻的两座椅之间，需要说明的是，本文中所述的横向是指垂直于车辆长度方向，即车辆宽度方向。本文以车辆扶手机构设置于驾驶座椅和副驾驶座椅之间为例，介绍技术方案和技术效果。当然，本领域内技术人员应当理解，本文中的车辆扶手机构不局限于应用于驾驶座椅和副驾驶座椅之间，还可以是其他并排座椅之间，只要有安装空间即可。
本发明所提供的车辆扶手机构包括扶手安装座2，扶手本体1、抬升机构3和传感器部件。
扶手安装座2主要作用是实现扶手本体1在车体上的定位，扶手安装座2与车体固定安装。扶手安装座2可以直接加工于车体上，也可以为独立的一个部件，通过螺栓或者焊接等部件安装于车辆的车体。
扶手本体1能够相对扶手安装座2上下往复运动，并且能够定位于初始位置和安全高度位置。在一种优选的实施方式中，扶手机构可以为设置于两个横向座位之间的扶手箱，即扶手本体1可以为箱体，初始位置即可以为现有技术中扶手箱的安装状态，安全高度位置高于初始位置，该高度位置的确定可以根据人体工程学合理设计，以确保扶手本体1能够对倾倒的乘坐人员起到辅助支撑的作用，且不伤害乘坐人员的肋骨等重要器官。总而言之，安全高度位置为对乘坐人员起到辅助保护支撑的位置。该位置可以为一个确定的高度，当然，也可以根据具体乘坐人员的不同，而实时选择合适的高度位置。
传感器部件主要用于检测车辆横向碰撞信号以及各座椅的乘坐占位信号，也就是说，传感器部件主要有两个功能：获取横向碰撞信号各获取座椅乘坐占位信号。
通过传感器部件所获取的横向碰撞信号，控制模块4可以判断车辆有没有发生侧面碰撞以及哪一侧发生碰撞。横向碰撞信号可以为车体的姿态参数，例如车体侧板的位移参数，也可以为振动参数。
通过传感器部件所获取的座椅乘坐占位信号，控制模块4可以判断车辆的各座椅上是否有乘坐人员。
实现上述两功能的传感器部件通常由两类传感器完成，即传感器部件可以包括碰撞传感器和占位传感器，碰撞传感器安装于车体两侧壁，优选安装于车体侧壁的内侧，通过检测车侧壁所受的力或者振动位移以获取横向碰撞信号。
占位传感器可以安装于每一个座椅，占位传感器可以为安装于每一个座椅上的力传感器，通过检测座椅乘坐面的压力判断座椅上是否有乘坐人员。
当然，传感器部件也可以为图像传感器。通过获取图像进而判断车辆是否发生横向碰撞以及座椅上是否有乘坐人员。
当传感器部件检测到横向碰撞信号并且靠近非碰撞侧的座椅上有乘坐人员时，抬升机构3驱动扶手本体1相对扶手安装座2向上运动以升高至安全高度位置。
相应地，本发明提供了一种基于上述车辆扶手机构的安全防护控制方法，具体步骤包括：
S1、预先在两个横向相邻的座椅之间设置上述实施例中的车辆扶手机构，车辆扶手机构包括扶手安装座2和扶手本体1，常态下，扶手本体1处于初始位置；
S2、检测车辆横向碰撞信号以及各座椅的乘坐占位信号；
S3、当车辆发生横向碰撞，并且靠近非碰撞侧的座椅上有乘坐人员时，驱动扶手本体1相对扶手安装座2向上运动以升高至安全高度位置，以限制非碰撞侧乘坐人员倾倒位移。
本发明中车辆扶手机构的扶手本体1能够相对扶手安装座2上下往复运动，传感器可以检测发生碰撞的位置以及座椅上乘坐人员的具体情况，当车辆发生横向碰撞并且靠近非碰撞侧的座椅上有乘坐人员时，抬升机构3将驱动扶手本体1相对扶手安装座2由初始位置向上运动以升高至安全高度位置，这样扶手本体1可以对乘坐人员起到很好的支撑作用，避免乘坐人员向碰撞侧过度倾倒，进而可以减少非碰撞侧乘坐人员因过度倾倒带来的头部、颈部以及胸部伤害，同时也起到了碰撞侧乘坐人员的作用，提高了车辆中乘坐人员人身安全性。
进一步地，在一种具体实施例中，扶手本体1上还集成有气囊发生器5和气囊6，当传感器部件检测到横向碰撞信号并且横向相邻的两座椅上均有乘坐人员时，抬升机构3将扶手本体1升至安全高度位置后，气囊发生器5向气囊6充气以打开气囊6。气囊6优选设置于扶手本体1的侧面。
当车辆发生横向碰撞，两相邻座椅有四种情况：第一两相邻座椅上均无乘坐人员，此时扶手本体1不动，处于初始状态；第二、非碰撞侧座椅上无人，此时扶手本体1不动处于初始状态；第三、非碰撞侧座椅上有人，碰撞侧座椅上无人，此时可以仅将扶手本体1升高至安全高度位置；第四、非碰撞侧座椅和碰撞侧座椅上均有人，此时扶手本体1升高至预定位置后，气囊6也同时打开。
也就是说，在上述安全防护控制方法中，步骤S3可以包括以下步骤：
S30、判断有无横向碰撞信号、两相邻座椅上有无乘坐人员；当未检测到横向碰撞信号时，或者当检测到横向碰撞信号且靠近非碰撞侧的座椅上无乘坐人员时，执行步骤S31；当检测到横向碰撞信号且仅靠近非碰撞侧座椅上有乘坐人员时，执行步骤S32；当检测到横向碰撞信号且横向相邻的两座椅上均有乘坐人员时，执行步骤S33；
S31、扶手本体1处于初始位置；
S32、驱动扶手本体1相对扶手安装座2运动以升高至安全高度位置；
S33、将扶手本体1升至安全高度位置后，气囊发生器5向所述气囊6充气以打开所述气囊6。
能够实现扶手本体1升降的机构有多种方式，以下给出了一种具体结构。
在一种具体实施方式中，抬升机构3可以包括锁止机构和至少一根竖直延伸的支撑弹簧31，支撑弹簧31的两端分别连接扶手本体1和扶手安装座2，常态下，锁止机构可以将支撑弹簧31锁止于压装状态，扶手本体1处于初始位置。当传感器部件检测到横向碰撞信号且靠近非碰撞侧的座椅有乘坐人员时，锁止机构解锁，在支撑弹簧31回复作用力下，扶手本体1升高至安全高度位置。
其中锁止机构的结构形式有多种，可以为液压销轴形式，也可以为弹性卡勾结构。在本文的公开内容基础上，本领域内技术人员通过其掌握的常识能够得到多种实现扶手本体1解锁和锁止于初始位置的锁止机构的具体结构，本文此处不做详细赘述。
扶手本体1维持于安全高度位置可以通过支撑弹簧31实现。为了增加支撑稳定性，本文还可以进行如下设置。
进一步地，车辆扶手机构还可以包括刚性支撑杆32，支撑弹簧31设置于扶手安装座2的内腔2a中，支撑弹簧31的上端通过相应刚性支撑杆32连接扶手本体1，扶手安装座2设置有供刚性支撑杆32穿过的通孔。
刚性支撑杆32可以增加扶手本体1的支撑稳定性。
上述抬升机构3等执行部件的控制，可以通过控制模块4实现，即上述各实施例中还可以包括控制模块4，控制模块4可以集成安装于扶手安装座2或者扶手本体1，当然控制模块4也可以与车辆控制器集成设计。
控制模块4接收传感器部件的信号，以控制抬升机构3动作。
控制模块4可以实现自动化控制，并且集成于扶手安装座2或扶手本体1有利于车辆扶手机构的单独集成设计，便于后期维修和更换。
以上对本发明所提供的一种车辆、车辆扶手机构以及安全防护控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种车辆扶手机构，设置于横向相邻的两座椅之间，其特征在于，包括扶手安装座(2)、扶手本体(1)、抬升机构(3)和传感器部件；所述扶手安装座(2)用于与车体固定安装；
所述扶手本体(1)能够相对所述扶手安装座(2)上下往复运动，并且能够定位于初始位置和安全高度位置；
所述传感器部件，用于检测车辆横向碰撞信号以及各座椅的乘坐占位信号；
当所述传感器部件检测到横向碰撞信号并且靠近非碰撞侧的座椅上有乘坐人员时，所述抬升机构(3)驱动所述扶手本体(1)相对所述扶手安装座(2)由所述初始位置向上运动以升高至安全高度位置。
2.如权利要求1所述的车辆扶手机构，其特征在于，所述扶手本体(1)上还集成有气囊发生器(5)和气囊(6)，当所述传感器部件检测到横向碰撞信号且横向相邻的两座椅上均有乘坐人员时，所述抬升机构(3)将所述扶手本体(1)升至安全高度位置后，所述气囊发生器向所述气囊充气以打开所述气囊。
3.如权利要求1所述的车辆扶手机构，其特征在于，所述抬升机构(3)包括锁止机构和至少一根竖直延伸的支撑弹簧(31)，所述支撑弹簧(31)的两端分别连接所述扶手本体(1)和扶手安装座(2)，常态下，所述锁止机构将所述支撑弹簧(31)锁止于压装状态，所述扶手本体(1)处于初始位置；当所述传感器部件检测到横向碰撞信号并且靠近非碰撞侧的座椅上有乘坐人员时，所述锁止机构解锁，在所述支撑弹簧(31)回复作用力下，所述扶手本体(1)升高至所述安全高度位置。
4.如权利要求3所述的车辆扶手机构，其特征在于，还包括刚性支撑杆(32)，所述支撑弹簧(31)设置于所述扶手安装座(2)的内腔中，所述支撑弹簧(31)的上端通过相应所述刚性支撑杆(32)连接所述扶手本体(1)，所述扶手安装座(2)设置有供所述刚性支撑杆(32)穿过的通孔。
5.如权利要求1所述的车辆扶手机构，其特征在于，所述传感器部件包括安装于车体两侧壁的碰撞传感器，以及安装于每一个座位的占位传感器；所述碰撞传感器用于检测车侧壁所受的力或者振动位移以获取横向碰撞信号；所述占位传感器用于检测相应所述座椅的占位信号。
6.如权利要求1至5任一项所述的车辆扶手机构，其特征在于，还包括控制模块(4)，集成安装于所述扶手安装座(2)或者所述扶手本体(1)，所述控制模块(4)接收所述传感器部件的信号，以控制所述抬升机构(3)动作。
7.一种车辆，包括驾驶座椅和副驾驶座椅，其特征在于，所述驾驶座椅和所述副驾驶座椅之间设置有上述权利要求1至6任一项所述的车辆扶手机构。
8.一种安全防护控制方法，其特征在于，
预先在两个横向相邻的座椅之间设置车辆扶手机构，车辆扶手机构包括扶手安装座(2)和扶手本体(1)，扶手本体(1)能够相对所述扶手安装座(2)上下往复运动，并且能够定位于初始位置和安全高度位置，常态下，扶手本体(1)处于初始位置；
检测车辆横向碰撞信号以及各座椅的乘坐占位信号；
当车辆发生横向碰撞，并且靠近非碰撞侧的座椅上有乘坐人员时，驱动扶手本体(1)相对扶手安装座(2)运动以升高至安全高度位置，以限制非碰撞侧乘坐人员倾倒位移。
9.如权利要求8所述的安全防护控制方法，其特征在于，所述扶手本体(1)上还预先有气囊发生器(5)和气囊(6)；当检测到横向碰撞信号且横向相邻的两座椅上均有乘坐人员时，将所述扶手本体(1)升至安全高度位置后，所述气囊发生器向所述气囊充气以打开所述气囊。
10.如权利要求8所述的安全防护控制方法，其特征在于，当未检测到横向碰撞信号，或者检测到横向碰撞信号且靠近非碰撞侧的座椅上无乘坐人员时，维持扶手本体(1)处于初始状态。
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