CN115285059B - 一种无人驾驶车的前排安全气囊 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人驾驶车的前排安全气囊，设置在汽车车顶，包括：连接汽车车顶的若干耳片；与充气设备相通的进气端口；与进气端口相通的气囊结构，气囊结构包括：对应汽车挡风玻璃的第一气囊室，第一气囊室包括：对应正副驾驶室的两个口字型气囊；自所述口字型气囊往两侧延伸的纵向气柱支撑条，自所述口字型气囊向上下端延伸的横向气柱支撑条；与第一气囊室相通且组成类L型结构的第二气囊室，第二气囊室包括：与口字型气囊以及下端横向气柱支撑条相通的十字气囊室；位于十字气囊室两侧的环形气囊室，当气囊受到二次撞击时，纵向气柱支撑条与横向气柱支撑条能够保证气囊结构始终处于正确的位置上，避免出现折叠或者跑偏现象。

Description

一种无人驾驶车的前排安全气囊

技术领域

本发明涉及一种气囊生产，特别是一种无人驾驶车的前排安全气囊。

背景技术

汽车安全气囊作为汽车被动安全保护装置，是汽车必不可少的装置，现在所有的汽车都有方向盘，主控台的气囊安装部位空间有限，目前汽车所有的安全气囊都是分主驾驶气囊和副驾驶乘客气囊。主副气囊由于方向盘和主控台的空间制约，无法做大，爆开以后保护面积小，保护区域有非常明显的漏洞；

且随着全自动驾驶技术的发展，未来必然会出现无方向盘的无人驾驶汽车，但是，在无方向盘的汽车上采用气囊结构，由于失去了中控结构的缓冲，一旦发生事故首当其冲的就是位于驾驶室中的驾驶者，其气囊的强度以及覆盖范围是用户最为担心的问题，且由于不存在缓冲结构，当汽车遭遇事故后出现二次撞击，气囊无法再次帮用户规避伤害，承受二次伤害的能力有限。

发明内容

本发明提供了一种无人驾驶车的前排安全气囊，可以有效解决上述问题。

本发明是这样实现的：

一种无人驾驶车的前排安全气囊，设置在汽车车顶，包括：

连接所述汽车车顶的若干耳片；

与充气设备相通的进气端口；

与所述进气端口相通的气囊结构，所述气囊结构包括：

对应汽车挡风玻璃的第一气囊室，所述第一气囊室包括：

对应正副驾驶室的两个口字型气囊；

自所述口字型气囊往两侧延伸的纵向气柱支撑条，

自所述口字型气囊向上下端延伸的横向气柱支撑条；

与所述第一气囊室相通且组成类L型结构的第二气囊室，所述第二气囊室包括：

与所述口字型气囊以及下端横向气柱支撑条相通的十字气囊室；

位于所述十字气囊室两侧的环形气囊室。

作为进一步改进的，所述纵向气柱支撑条包括对应汽车左侧A柱的第一支撑条，对应汽车挡风玻璃中线的第二支撑条，对应汽车右侧A柱的第三支撑条，所述第一支撑条、第二支撑条、第三支撑条均与上下端的所述横向气柱支撑条相通。

作为进一步改进的，若干所述横向气柱支撑条与若干所述纵向气柱支撑条形成两个相通的梯形气囊室。

作为进一步改进的，所述口字型气囊为双层织线结构，所述口字型气囊的内侧编织有一单层织布层。

作为进一步改进的，所述十字气囊室交叉位置的外侧为阻隔层。

作为进一步改进的，所述环形气囊室的内部设置有连接点。

作为进一步改进的，所述环形气囊室包括上下层的双层织线结构，所述双层织线结构靠近所述环形气囊室中心一侧分出至少一根纱线与相邻的所述双层织线结构交叉形成斜拉织线结构。

作为进一步改进的，所述第一气囊室为梯形结构，所述第二气囊室为矩形结构。

作为进一步改进的，所述斜拉织线结构之间通过若干加强纱连结。

本发明的有益效果是：

本发明通过在汽车内部的车顶安装安全气囊，当汽车受到碰撞时，能够从顶部迅速展开类L型的气囊结构，并且气囊结构同时覆盖到主驾驶室与副驾驶室，通过一个气囊即可同时保护到整个前驾驶台面，并且由于没有中控台的阻碍，其膨胀过程平稳，气囊一体式膨胀的时候无阻碍，展开后的气囊能够同时保护人体的上半身与下半身，安全性能更好。

本发明通过在气囊结构的内部再设置纵向气柱支撑条与横向气柱支撑条，构成气囊结构的二次加强结构，当气囊受到二次撞击时，纵向气柱支撑条与横向气柱支撑条能够保证气囊结构始终处于正确的位置上，避免出现折叠或者跑偏现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供一种无人驾驶车的前排安全气囊的结构示意图。

图2是本发明实施例提供一种纵向气柱支撑条与横向气柱支撑条的结构示意图。

图3是本发明实施例提供一种环形气囊室的内部结构示意图。

图4是本发明实施例提供一种无人驾驶车的前排安全气囊的安装示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现有的气囊结构，其是安装在中控台上的，随着事故的发生从而触发到气体发生器膨胀气囊形成保护，但是随着无人驾驶概念的普及，中控台正在被消除替代，气囊结构的安装位置也随之发生改变；并且主驾驶室与副驾驶室的气囊是分开触发的，当发生事故时，即便仅发生在主驾驶室上，也可能会波及到副驾驶室的用户，若驾驶室与副驾驶室的气囊同时爆开，但是中间没有连接保护，从两个气囊之间的间隙仍可能出现危险情况，故为了解决上述技术问题，本发明公开了：

参照图1-4所示，一种无人驾驶车的前排安全气囊，设置在汽车车顶，包括：连接所述汽车车顶的若干耳片1；与充气设备相通的进气端口2；与所述进气端口2相通的气囊结构3，所述气囊结构3包括：对应汽车挡风玻璃的第一气囊室11，所述第一气囊室11包括：对应正副驾驶室的两个口字型气囊111；自所述口字型气囊111往两侧延伸的纵向气柱支撑条112，自所述口字型气囊111向上下端延伸的横向气柱支撑条113；与所述第一气囊室11相通且组成类L型结构的第二气囊室12，所述第二气囊室12包括：与所述口字型气囊111以及下端横向气柱支撑条113相通的十字气囊室121；位于所述十字气囊室121两侧的环形气囊室122。

在车辆发生碰撞的过程中，气体发生器点爆产生气体从进气端口2进入气囊结构3，气囊结构3迅速展开，第一气囊室11的两个口字型气囊111充气后形成支撑架，撑开气囊，覆盖住整个前档玻璃，同时气体充满第二气囊室12，第二气囊室12中间位置的十字气囊室121撑开左右两边的环形气囊室122，环形气囊室122受到十字气囊室121以及第一气囊室11中口字型气囊111的支撑，迅速铺满整个前排同时避免发生移动。

其中，将气囊设置在车顶，可直接将气囊沿着整个车顶设置，气囊在膨胀的时候能够直接覆盖到正驾驶室与副驾驶室室，气囊的折叠形式可卷成一卷，或者，可折叠成一打等便于展开的结构，可通过卡扣或者绑带的方式对气囊进行固定，保持美观的同时又不影响气囊的展开。

整个气囊结构3仅通过一个气体发生器与进气端口2相通，充气速度快、充气均匀。

两个口字型气囊111正对正、副驾驶室的挡风玻璃，能够为正、副驾驶室上的乘客的头部、上半身提供较大的缓冲效果，但是，当车辆在高速行驶的过程中，一般不止受到一次损坏，在车辆受到第一次撞击后，虽然气囊结构3膨胀撑开，但是随之车辆产生的打转、失控、侧翻，会对撑开的气囊结构3造成影响，使第一气囊室11无法再正对着挡风玻璃，对乘客的保护力度大大下降，挡风玻璃的碎片以及外部的杂物容易从偏移的气囊间隙对乘客造成伤害，为了解决这一技术问题，具体的设置方式为：

在口字型气囊111的往两侧延伸有纵向气柱支撑条112，在口字型气囊111的上下端延伸有横向气柱支撑条113，通过纵向气柱支撑条112与横向气柱支撑条113构成的支撑结构，将整个第一气囊室11稳定的撑开固定在汽车挡风玻璃上，即便是车辆发生大幅度动作，膨胀后的纵向气柱支撑条112与横向气柱支撑条113构成的支撑结构也是卡紧固定在汽车的两个A柱之间，不发生折叠或者跑偏的现象，其中，由于整个气囊结构3没有缝纫的地方，避免了缝纫处针孔漏气的现象，故纵向气柱支撑条112、横向气柱支撑条113与口字型气囊111为一体式的结构，是自口字型气囊111往外侧延伸产物。

并且，由于纵向气柱支撑条112与横向气柱支撑条113构成的支撑结构已经卡紧在汽车的两个A柱之间，而第一气囊室11的覆盖面积是明显大于上述的支撑结构的，故第一气囊室11自汽车的A柱像两边的侧窗延伸，在汽车的A柱断裂之后，第一气囊室11能够从斜侧面对可能袭来的危险对乘客进行保护，不止局限于挡风玻璃的正面，且辐射到了汽车的斜侧面。

而由于汽车不存在方向盘和中控台，故第二气囊室12与第一气囊室11在膨胀以后没有阻挡，可以往原汽车中控台一端的方向延伸，第一气囊室11对应乘客的头部、胸腹部，第二气囊室12对应乘客的胯部和腿部，第一气囊室11与第二气囊室12形成类L型的结构，将乘客的整个身体包住并且向外凸设，为乘客紧急避险蜷缩身体时提供一定的让位空间。

在第二气囊室12，首先，气囊要保持的是支撑效果，特别是对于同时覆盖到正、副驾驶室的气囊结构3，其辐射范围大，相对应的对整个气囊的支撑效果就必须得到提高，故在第二气囊室12中，首先，在中段设置十字气囊室121，十字气囊室121与口字型气囊111相通，在口字型气囊111充气后能够迅速鼓起十字气囊室121，对第二气囊室12形成支撑，为第二气囊室12中的两个环形气囊室122的展开打下基础，十字气囊室121充气后形成的横、纵向支撑力，能够防止第二气囊室12在经二次碰撞时发生折叠、收缩的情况。

其次，由于第二气囊室12主要的是保护乘客的胯部、膝盖以及腿部，设计的范围较大，故需要设置覆盖面积较大的环形气囊室122，通过环形气囊室122将乘客的整个胯部、膝盖等易损部位遮挡住，且由于十字气囊室121的支撑效果，虽然环形气囊室122的体积大，覆盖面积广，但是由于中段的支撑力足够，并不会往乘客一侧或者远离乘客一侧倾倒，始终处于绷紧状态，在初步受压阶段缓冲能力好，即便在受到二次撞击之后，仍能够处于乘客的胯部、膝盖的位置不会偏移。

在本案中，由于不存在缝纫线，实际上十字气囊室121与环形气囊室122没有具体的边界，为了便于理解，采用虚线框的方式将十字气囊室121与环形气囊室122分隔出来，但是虚线框并不代表缝纫线。

在本实施例中，所述纵向气柱支撑条112包括对应汽车左侧A柱的第一支撑条1121，对应汽车挡风玻璃中线的第二支撑条1122，对应汽车右侧A柱的第三支撑条1123，所述第一支撑条1121、第二支撑条1122、第三支撑条1123均与上下端的所述横向气柱支撑条113相通，其中，第一支撑条1121与第三支撑条1123的设置效果是让整个第一气囊室11在充气后卡在汽车的两个A柱之间，便于后续第一气囊室11展开后形成包裹性保护，同时也是为了着重加强汽车的A柱位置，而第二支撑条1122的目的是在第一气囊室11撑开之后抵住整个挡风玻璃的中段，对挡风玻璃形成支撑，当挡风玻璃在遭受第一次撞击还没有破碎时，第二支撑条1122能够作为支撑的立柱，将整个挡风玻璃支撑住，避免挡风玻璃完全碎掉对乘客造成进一步的伤害。

而从图中可以看出，横向气柱支撑条113是分别位于汽车挡风玻璃的上端和下端的，能够防止挡风玻璃直接往内侧掀，且若干所述横向气柱支撑条113与若干所述纵向气柱支撑条112形成两个相通的梯形气囊室，其中，两个梯形的梯形气囊室组成一个完整的等边梯形，与挡风玻璃的形状类似，直接抵压住整个挡风玻璃的外边缘，再配合口字型气囊111中部的抵压设计，二者结合从而让整个挡风玻璃被支撑稳固住。

需要强调的是，横向气柱支撑条113与所述纵向气柱支撑条112的组合并不是单纯的只是为了加强气囊结构3的强度，通过分散式的若干个支撑气柱，有利于气囊结构3的快速展开，同时分散了气体发生器点爆时高速气体的冲击力，防止气囊被冲破。

为了提高口字型气囊111中部的抵压效果和抵压强度，口字型气囊111的中段正常为镂空设计，但是若只是单纯的镂空设计，则容易使玻璃从镂空口飞入伤害到乘客，故所述口字型气囊111为双层织线结构，所述口字型气囊111的内侧编织有一单层织布层114，其中，单层织布层114不是在口字型气囊111成型之后单独缝上去的，而是在口字型气囊111织造的过程中直接织造单层的结构，使其只存在一层平面结构，无法像口字型气囊111的双层结构能够容纳气体，单层织布层114能够抵挡破碎的玻璃碎片和外界可能涌入的杂物，更好的保护乘客。

为了更好的提高十字气囊室121的强度，所述十字气囊室121交叉位置的外侧为阻隔层123，能够通过四个位置上的阻隔层123的压缩设计，使十字气囊室121内部的气压力更足，从中部支撑住整个第二气囊室12。

在本实施例中，环形气囊室122的内部设置有一个连接点124，从而提高环形气囊室122的强度，但是实际上，由于环形气囊室122有重点保护区域，例如乘客的两个膝盖，胯部的生殖器官位置，故为了着重保护较易损伤的位置，可在环形气囊室122的内部设置有若干个连接点124，所述连接点124将所述环形气囊室122分隔成若干个小气囊室，以此形成局部的保护。

研究表明，若发生重大交通事故，前驱的车辆在受损时，其内部的发送机、水箱等结构会直接冲击到乘客的下半身，直接使乘客的下半身瘫痪或受损巨大，无法及时从车辆中脱险，故为了避免上述的情况，所述环形气囊室122包括上下层的双层织线结构1221，所述双层织线结构1221靠近所述环形气囊室122中心一侧分出至少一根纱线与相邻的所述双层织线结构1221交叉形成斜拉织线结构1222，内部的斜拉织线结构1222的设置限定了囊体膨胀形态，同时又提高了囊体本身的应用强度，并且其斜拉式的设计，尤其是受到25％撞击时，冲击力朝薄弱的侧边冲击，斜拉织线结构1222可以多次保护气囊形态，防止冲击时变形破裂而失去保护效果。

在本实施例中，斜拉织线结构1222的连结结构为经纱旦尼数150％的加强纱1223，使内部的浮线结构具有更强的强度，当大量气体冲入气囊结构3内部时，内部的加强纱1223可以很好的分散内部应力，防止气囊破裂，增加了气囊的强度，同时也增强了气囊在发生二次或多次碰撞翻滚时的形态完整性，从而更好的保护乘客。

由于挡风玻璃和驾驶室内部的结构设计，故为了让展开后的气囊与防风玻璃和正、副驾驶室更加的贴合，所述第一气囊室11为梯形结构，所述第二气囊室12为矩形结构，上小下大扩大的形状，且气囊边缘为方角结构，气囊点爆充气后气囊会沿着A柱往下展开，处于纵向气柱支撑条112之外的外扩式气垫将填满A柱与侧门的夹角位置，解决了目前单一气囊A柱夹角位置存在死角的问题，当车辆发生25％碰撞时，气囊展开填满车辆前排，外扩式气垫接住乘客头部，防止头部侧滑从而起到侧面保护作用。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无人驾驶车的前排安全气囊，其特征在于，设置在汽车车顶，包括：

连接所述汽车车顶的若干耳片(1)；

与充气设备相通的进气端口(2)；

与所述进气端口(2)相通的气囊结构(3)，所述气囊结构(3)包括：

对应汽车挡风玻璃的第一气囊室(11)，所述第一气囊室(11)包括：

对应正副驾驶室的两个口字型气囊(111)，

自所述口字型气囊(111)往两侧延伸的纵向气柱支撑条(112)，

自所述口字型气囊(111)向上下端延伸的横向气柱支撑条(113)；

与所述第一气囊室(11)相通且组成类L型结构的第二气囊室(12)，所述第二气囊室(12)包括：

与所述口字型气囊(111)以及下端横向气柱支撑条(113)相通的十字气囊室(121)，

位于所述十字气囊室(121)两侧的环形气囊室(122)。

2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车的前排安全气囊，其特征在于，所述纵向气柱支撑条(112)包括对应汽车左侧A柱的第一支撑条(1121)，对应汽车挡风玻璃中线的第二支撑条(1122)，对应汽车右侧A柱的第三支撑条(1123)，所述第一支撑条(1121)、第二支撑条(1122)、第三支撑条(1123)均与上下端的所述横向气柱支撑条(113)相通。

3.根据权利要求2所述的一种无人驾驶车的前排安全气囊，其特征在于，若干所述横向气柱支撑条(113)与若干所述纵向气柱支撑条(112)形成两个相通的梯形气囊室。

4.根据权利要求3所述的一种无人驾驶车的前排安全气囊，其特征在于，所述口字型气囊(111)为双层织线结构，所述口字型气囊(111)的内侧编织有一单层织布层(114)。

5.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车的前排安全气囊，其特征在于，所述十字气囊室(121)交叉位置的外侧为阻隔层(123)。

6.根据权利要求5所述的一种无人驾驶车的前排安全气囊，其特征在于，所述环形气囊室(122)的内部设置有连接点(124)。

7.根据权利要求6所述的一种无人驾驶车的前排安全气囊，其特征在于，所述环形气囊室(122)包括上下层的双层织线结构(1221)，所述双层织线结构(1221)靠近所述环形气囊室(122)中心一侧分出至少一根纱线与相邻的所述双层织线结构(1221)交叉形成斜拉织线结构(1222)。

8.根据权利要求1所述的一种无人驾驶车的前排安全气囊，其特征在于，所述第一气囊室(11)为梯形结构，所述第二气囊室(12)为矩形结构。

9.根据权利要求7所述的一种无人驾驶车的前排安全气囊，其特征在于，所述斜拉织线结构(1222)之间通过若干加强纱(1223)连结。