车用前气囊装置

摘要

本发明提出了一种车用前气囊装置。在该前气囊装置中，气囊垫被安装在乘客的前方，并且膨胀以定位在乘客的正面，三角形的主系绳和三角形的支撑系绳定位在气囊垫的内部，并且主系绳的一条侧边和支撑系绳的一条侧边彼此隔开且都以缝合的方式耦接到气囊垫，使得主系绳和支撑系绳支撑气囊垫的前表面部分以保护乘客的正面。

权利要求

1.一种车用前气囊装置，所述车用前气囊装置包括：

气囊垫，构造成通过充气器爆破时产生的气囊气体的压力而朝向前排乘客膨胀；以及主系绳和支撑系绳，所述主系绳和所述支撑系绳连接到所述气囊垫，以保持膨胀的所述气囊垫的形状，其中，所述主系绳和所述支撑系绳被构造为平面系绳，当所述气囊垫膨胀时所述平面系绳展开，并且在预定区域内支撑所述气囊垫的前表面部分，所述车用前气囊装置还包括：

切线器，设置在所述充气器的一侧；以及

系绳线，将所述切线器连接到所述主系绳，

其中，所述切线器构造成仅当在前排座椅处于休闲模式的情况下发生车辆碰撞时，在车辆控制器的控制下被操作以切割所述系绳线，在所述休闲模式中，乘客通过调节座椅靠背的角度能向后躺下，其中，所述主系绳构造成当所述气囊垫膨胀时呈三角形形状展开，所述主系绳构造成使得所述三角形形状的一个顶点连接到所述系绳线且所述三角形形状的面向所述顶点的一个侧边耦接到所述气囊垫。

2.根据权利要求1所述的车用前气囊装置，其中，所述车辆控制器通过接收设置在所述前排座椅中的座椅靠背角度传感器的信号来确定所述前排座椅的所述休闲模式。

3.根据权利要求1所述的车用前气囊装置，其中，所述支撑系绳构造成当所述气囊垫膨胀时呈三角形形状展开，所述支撑系绳构造成使得所述三角形形状的一个顶点具有环且所述三角形形状的面向所述环的一个侧边耦接到所述气囊垫，所述系绳线穿过所述环。

4.根据权利要求1所述的车用前气囊装置，其中，所述主系绳和所述支撑系绳构造成当所述气囊垫膨胀时分别呈三角形形状展开；

三角形的所述主系绳的一个侧边和三角形的所述支撑系绳的一个侧边彼此隔开，并且都以缝合的方式耦接到所述气囊垫；并且所述主系绳的该一个侧边和所述支撑系绳的该一个侧边在相对于所述气囊垫的竖直方向和水平方向中的一个方向上展开。

5.根据权利要求3所述的车用前气囊装置，其中，所述支撑系绳的所述环构造成当所述气囊垫膨胀时，通过作用在所述气囊垫上的外力而沿所述系绳线移动。

6.根据权利要求1所述的车用前气囊装置，其中，在所述前排座椅处于所述休闲模式的情况下，当所述气囊垫膨胀并且所述系绳线被切断时，所述前表面部分朝向所述前排乘客突出；并且随着所述气囊垫的突出长度由于所述气囊垫的所述前表面部分朝向所述前排乘客突出而增加，所述前排乘客的初始约束得到加强。

7.一种车用前气囊装置，所述车用前气囊装置包括：

气囊垫，构造成通过充气器爆破时产生的气囊气体的压力而朝向前排乘客膨胀；以及主系绳和支撑系绳，所述主系绳和所述支撑系绳连接到所述气囊垫，以保持膨胀的所述气囊垫的形状，其中，所述主系绳和所述支撑系绳被构造为平面系绳，当所述气囊垫膨胀时所述平面系绳展开，并且在预定区域内支撑所述气囊垫的前表面部分，所述车用前气囊装置还包括：

切线器，设置在所述充气器的一侧；以及

系绳线，将所述切线器连接到所述主系绳，

其中，所述切线器构造成仅当在前排座椅处于休闲模式的情况下发生车辆碰撞时，在车辆控制器的控制下被操作以切割所述系绳线，在所述休闲模式中，乘客通过调节座椅靠背的角度能向后躺下，其中，在所述气囊垫膨胀但所述系绳线未被切断的情况下，所述气囊垫的所述前表面部分膨胀成具有朝向前排乘客突出的中心突出部、位于相对两侧处的侧突出部以及以波浪形状将相对两侧处的所述侧突出部连接到所述中心突出部的两个凹部；以及所述主系绳和所述支撑系绳分别连接到所述两个凹部。

8.根据权利要求7所述的车用前气囊装置，其中，当发生正面碰撞时，所述前排乘客的头部与所述中心突出部接触，然后移动到位于一侧处的一个所述凹部中，使得所述头部的相对两侧由所述中心突出部和一个所述侧突出部支撑。

9.根据权利要求7所述的车用前气囊装置，其中，在倾斜碰撞的情况下，所述前排乘客的头部落入所述中心突出部和一个所述侧突出部之间的一个所述凹部中；

落入所述凹部中的所述前排乘客的头部由在平面中展开的所述支撑系绳支撑；并且当所述前排乘客的头部由所述支撑系绳支撑时，所述支撑系绳沿所述系绳线移动的同时吸收冲击。

说明书

车用前气囊装置

技术领域

[0001] 本发明总体上涉及一种车用前气囊装置，更具体地，涉及一种车用前气囊装置，能够在前排座椅处于正常乘坐模式或休闲模式时保护乘客。

背景技术

[0002] 如今，随着自动驾驶车辆的发展，预计车辆的内部也将会发生很大的改变。随着自动驾驶车辆的实现，车辆内部预计变化最大的部分是车辆座椅。

[0003] 传统的车辆座椅仅可执行被动移动，比如在面向车辆前方的一个固定位置上的高度调节或座椅靠背角度调节。但是，随着无人驾驶成为可能，驾驶员可以从驾驶中解放出来，从而能够实现休闲模式，在这种休闲模式中，不仅在乘客座椅和后排座椅中，而且在驾驶员座椅中，通过调节座椅靠背的角度，乘客可以向后躺下。

[0004] 传统的气囊被安装在乘客前方，并且仅在前排座椅的正常乘坐模式下可以保护乘客的正面，但是在乘客通过调节座椅靠背的角度可以向后躺下的休闲模式下可能不能保护乘客的正面。因此，安装在乘客前方的气囊通过安装在气囊垫内部的系绳来保护气囊垫的前表面，以在正常乘坐模式下保护乘客的正面。当前排座椅改变到休闲模式时，气囊垫内部的系绳被切断，以增加气囊垫的体积，从而保护乘客的正面。

[0005] 但是，传统的车辆气囊在气囊垫内部具有线性系绳。由此，当发生车辆倾斜碰撞时，气囊垫前表面没有被均匀地支撑，并且乘客的正面也没有得到有效地保护。

[0006] 前述内容仅旨在帮助了解本发明的背景，并不意味着本发明落入在本领域技术人员已知的相关领域的范围内。

发明内容

[0007] 因此，本发明是考虑到相关技术中出现的上述问题而做出的，并且本发明旨在提出一种安装在乘客前方并在乘客前方膨胀的气囊。其中，当在前排座椅的正常乘坐模式下或在乘客向后躺下的休闲模式下发生车辆碰撞时，本发明的气囊可以通过调节前排座椅的座椅靠背的角度来保护乘客正面，并且当在前排座椅的正常乘坐模式下发生车辆碰撞时，该气囊可以减轻乘客的损伤。

[0008] 为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种车用前气囊装置。该前气囊装置可以包括：气囊垫，其被构造成通过充气器爆破时产生的气囊气体的压力而向前排乘客膨胀；以及主系绳和支撑系绳，其可以连接到气囊垫，以保持膨胀的气囊垫的形状。其中，主系绳和支撑系绳可以被构造为平面系绳，当气囊垫膨胀时，该平面系绳可以展开，并且在预定区域内支撑气囊垫前表面部分。

[0009] 该前气囊装置可以包括：切线器，其被设置在充气器的一侧；系绳线，其将切线器连接到主系绳。其中，切线器可以被构造成仅当在前排座椅处于休闲模式的情况下发生车辆碰撞时，在车辆控制器的控制下被操作以切割系绳线。

[0010] 车辆控制器可以通过接收设置在前排座椅中的座椅靠背角度传感器的信号来确定前排座椅的休闲模式。

[0011] 主系绳可以被构造成当气囊垫膨胀时，呈三角形形状展开。主系绳可以被构造成使得三角形形状的一个顶点可以连接到系绳线且其面向该顶点的一个侧边可以耦接到气囊垫。

[0012] 支撑系绳可以被构造成当气囊垫膨胀时，呈三角形形状展开。支撑系绳可以被构造成使得三角形形状的一个顶点可以具有系绳线可以穿过的环，并且其面向该环的一个侧边可以耦接到气囊垫。

[0013] 主系绳和支撑系绳可以被构造成当气囊垫膨胀时，分别呈三角形形状展开，三角形主系绳的一个侧边和三角形支撑系绳的一个侧边可以彼此隔开，并且都以缝合的方式耦接到气囊垫，以及主系绳的该一个侧边和支撑系绳的该一个侧边可以被构造成在相对于气囊垫的竖直方向和水平方向中的一个方向上展开。

[0014] 支撑系绳的环可以被构造成当气囊垫膨胀时，通过作用在气囊垫上的外力而沿系绳线移动。

[0015] 在气囊垫膨胀但系绳线未被切断的情况下，气囊垫的前表面部分可以膨胀成具有朝向前排乘客突出的中心突出部、位于相对两侧的侧突出部，并且以波浪形状将相对两侧处的突出部连接到中心突出部的两个凹部。主系绳和支撑系绳可以分别连接到两个凹部。

[0016] 当发生正面碰撞时，前排乘客的头部可以接触到中心突出部，然后移动到一侧的其中一个凹部中，使得头部的相对两侧可以由中心突出部和其中一个侧突出部支撑。

[0017] 在倾斜碰撞的情况下，前排乘客的头部可以落入中央突出部和其中一个侧突出部之间的一个凹部中，落入凹部中的前排乘客的头部可以由在平面中展开的支撑系绳支撑，并且当前排乘客的头部由支撑系绳支撑时，支撑系绳可以沿系绳线移动的同时吸收冲击。

[0018] 在前排座椅处于休闲模式的情况下，当气囊垫膨胀并且系绳线被切断时，前表面部分可以向前排乘客突出，并且随着气囊垫的突出长度由于其前表面部分向前排乘客突出而增加，前排乘客的初始约束可以得到增强。

[0019] 如上所述，根据本发明的实施例，气囊垫被安装在乘客的前方，并且膨胀以定位在乘客的正面。三角形的主系绳和三角形的支撑系绳位于气囊垫内部，并且主系绳的一个侧边和支撑系绳的一个侧边彼此隔开，并且都以缝合的方式耦接到气囊垫，以支撑气囊垫的前表面部分。由于由耦接到系绳的前表面部分的凹部、前表面部分的中心突出部以及侧突出部组成的波浪形状，当发生车辆正面碰撞时，乘客的头部接触到前表面部分的中心突出部，并且乘客的头部旋转并落入前表面部分的其中一个凹部中。因此，随着头部的旋转，头部的冲击力变成旋转力，从而可以减轻在车辆碰撞中最常发生的头部损伤。

[0020] 另外，系绳线连接到主系绳的一个顶点，并且支撑系绳的一个顶点连接到系绳线可以穿过的环。通过环沿系绳线移动的结构，在车辆倾斜碰撞中对角地偏向到左侧和右侧的乘客的头部可以得到有效地保护。

[0021] 另外，当前排座椅处于休闲模式时，将主系绳连接到切线器的系绳线被切线器切断，并且气囊垫的前表面部分朝向乘客突出，使得气囊垫的体积增加，以加强在休闲模式下对乘客的正面的初始约束。因此，乘客可以得到有效地保护。

附图说明

[0022] 当结合附图时，从以下详细描述中将更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征以及其他优点，其中：

[0023] 图1是示出根据本发明实施例的车用前气囊装置的透视图；

[0024] 图2是示出根据本发明实施例的车用前气囊装置的气囊垫部件的前视图；

[0025] 图3是示出根据本发明实施例的车用前气囊装置的系绳部件的透视图；

[0026] 图4是示出根据本发明的实施例的车用前气囊装置在乘客的正常乘坐模式下膨胀时的侧视图；

[0027] 图5是示出根据本发明的实施例的车用前气囊装置在乘客的休闲模式下膨胀时的侧视图；

[0028] 图6是示出根据本发明的实施例的车用前气囊装置在乘客的正常乘坐模式下发生正面碰撞时的侧面剖视图；

[0029] 图7是示出根据本发明的实施例的车用前气囊装置在乘客的正常乘坐模式下发生倾斜碰撞时的侧面剖视图；以及

[0030] 图8是示出根据本发明的实施例的车用前气囊装置在乘客的休闲乘坐模式下膨胀时的透视图。

具体实施方式

[0031] 在下文中，将参照附图描述根据本发明示例性实施例的车用前气囊装置100。

[0032] 如图1至图8所示，车用前气囊装置100被安装在乘客600的前方并且膨胀，同时气囊垫10和系绳彼此耦接。另外，车用前气囊装置100还包括与气囊垫10安装在一起以展开气囊垫10的充气器40、连接到系绳的环50和系绳线60、以及连接到系绳线60并能够响应于前排座椅500的就座位置切割系绳线60的切线器70。此外，气囊垫10、系绳、环50、系绳线60、充气器40，以及切线器70都被存储在气囊壳体80内。

[0033] 根据本发明的实施例，车用前气囊装置100可以应用于自动驾驶车辆和非自动驾驶车辆的普通手动驾驶车辆。在自动驾驶车辆的情况下，由于乘客600不必自己驾驶，所以前排座椅500的驾驶员座椅可以与前排座椅500的乘客座椅一起改变为休闲模式或反向模式，在该模式下前排座椅面向后排座椅。因此，可以将本发明的实施例安装到自动驾驶车辆的前排座椅500的驾驶员座椅和乘客座椅。在普通手动驾驶车辆的情况下，由于只有前排座椅500的乘客座椅可以改变为休闲模式，所以可以仅将根据本发明实施例的车用前气囊装置100安装到乘客座椅。

[0034] 具体来说，本发明实施例的车用前气囊装置100通过充气器40爆破时产生的气囊气体的压力而朝向前排乘客600膨胀。主系绳20和支撑系绳30连接到气囊垫10，以保持膨胀的气囊垫10的形状。主系绳20和支撑系绳30可以被构造为平面系绳，当气囊垫膨胀10时，该平面系绳可以展开，并且在预定区域内支撑气囊垫10的前表面部分11。

[0035] 因此，气囊垫10在车辆碰撞中膨胀，并且支撑乘客600上半身向前的移动并吸收冲击。安装在气囊垫10内部的主系绳20和支撑系绳30支撑气囊垫10的前表面部分11，并且被构造成当气囊垫10膨胀时，位于乘客600的前表面中。另外，在车辆碰撞过程中，当碰撞传感器400向车辆控制器200输入信号，然后车辆控制器200向充气器40输入信号时，充气器40爆破并将气囊气体注入气囊垫10中，使得气囊垫10膨胀。

[0036] 切线器70被安装在充气器40的一侧，并且系绳线60将主系绳20连接到切线器70。

[0037] 因此，当气囊垫10膨胀时，主系绳20连接到切线器70和系绳线60，并且支撑气囊垫10的前表面部分11，使得气囊垫10的前表面部分11形成预定区域。

[0038] 车辆控制器200接收设置在前排座椅500中的座椅靠背角度传感器300的信号，以确定前排座椅500的休闲模式。仅当在前排座椅500处于休闲模式的情况下发生车辆碰撞时，在车辆控制器200的控制下，切线器70被操作以切割系绳线60。另外，当发生车辆碰撞时，车辆控制器200允许在展开气囊垫10的同时通过向切线器70发送系绳线60的切割信号来切割系绳线60。

[0039] 车辆的前排座椅500包括支撑乘客600的下半身的座垫510和支撑乘客600的上半身的座椅靠背520。座椅靠背520可以通过倾斜装置相对于座垫510前后旋转，以调节其角度，因此座椅靠背520可以改变到休闲模式。

[0040] 根据本发明的实施例，由于前气囊装置可以应用于自动驾驶车辆和非自动驾驶车辆的普通手动驾驶车辆，所以当车辆是自动驾驶车辆或普通手动驾驶车辆时，车辆控制器200具有用于确定前排座椅500的休闲模式的不同标准。

[0041] 在自动驾驶车辆的情况下，乘客600按下座椅模式改变按钮，以将前排座椅500从正常乘坐模式改变为休闲模式。在普通手动驾驶车辆的情况下，前排座椅500的乘客座椅处的乘客600操作乘客座椅的座椅控制杆或其座椅开关，使得座椅靠背520的角度被调节，并且乘客座椅被改变到休闲模式。

[0042] 因此，在自动驾驶车辆中，车辆控制器200根据座椅模式改变按钮的信号来确定前排座椅500已经改变到休闲模式。在普通的手动驾驶车辆中，设置在前排座椅500中的座椅靠背角度传感器300检测座椅靠背520的角度，并将信号输入到车辆控制器200，然后车辆控制器200确定前排座椅500已经改变到休闲模式，从而允许车辆控制器200在发生车辆碰撞时控制切线器70的操作。

[0043] 当车辆控制器200确定前排座椅500不是处于休闲模式时，当从碰撞传感器400输入碰撞信号时，车辆控制器200仅操作充气器40。

[0044] 当气囊垫10膨胀时，主系绳20和支撑系绳30被展开成三角形形状。三角形主系绳20的一个顶点22连接到系绳线60，并且其面向顶点22的一条侧边21耦接到气囊垫10。三角形支撑系绳30的一个顶点32具有系绳线60可以穿过的环50，并且其面向环50的一条侧边31耦接到气囊垫10。另外，三角形主系绳20的侧边21和三角形支撑系绳30的侧边31彼此隔开，并且以缝合的方式耦接到气囊垫10。主系绳20的侧边21和支撑系绳30的侧边31在气囊垫10的竖直方向和水平方向其中之一上展开。

[0045] 被构造为三角形的平面系绳的主系绳20和支撑系绳30的侧边21和31以线接触的方式连接到气囊垫10的前表面部分11。因此，平面系绳的主系绳20和支撑系绳30可以比线性系绳以点接触的方式连接到气囊垫10时更有效地支撑气囊垫10。

[0046] 另外，主系绳20和支撑系绳30彼此隔开，并在竖直或水平方向上连接到气囊垫10的前表面部分11。因此，当气囊垫10膨胀时，主系绳20和支撑系绳30支撑前表面部分11，使得前表面部分11位于乘客600的正面中。

[0047] 当气囊垫10膨胀并且前排座椅500处于系绳线60未被切断的正常乘坐模式时，气囊垫10的前表面部分11被构造成可以膨胀成具有朝向前排乘客600突出的中心突出部11a、在中心突出11a的相对两侧的侧突出部11b、以及以波浪形状将中心突出部11a连接到侧突出部11b的两个凹部11c。主系绳20和支撑系绳30分别连接到两个凹部11c。当发生正面碰撞时，前排乘客600的头部610接触到中心突出部11a，然后移动到其中一个凹部11c，使得头部610的相对两侧由中心突出部11a和其中一个侧突出部11b支撑。

[0048] 参照图6，当在前排座椅500处于正常乘坐模式的情况下发生正面碰撞时，系绳线60未被切断，同时气囊垫10膨胀，并且主系绳20和支撑系绳30的侧边21、31支撑气囊垫10的凹部11c。气囊垫10的前表面部分11和乘客600的头部610在前表面部分11的中心突出部11a处接触到彼此，并且乘客600的头部610旋转并落入前表面部分11的其中一个凹部11c中，使得当头部610旋转时，头部610的冲击力变成旋转力，从而减轻在车辆碰撞中最常发生的头部损伤。

[0049] 另外，当气囊垫10膨胀时，支撑系绳30的环50被构造成响应于作用在气囊垫10上的外力而沿系绳线60移动。当发生倾斜碰撞时，前排乘客600的头部610落入中心突出部11a和其中一个侧突出部11b之间的其中一个凹部11c中，并且落入凹部11c中的前排乘客600的头部610由展开成平面的支撑系绳30支撑。当前排乘客600的头部610由支撑系绳30支撑时，支撑系绳30沿系绳线60移动的同时吸收冲击。

[0050] 参照图7，当在前排座椅500处于正常乘坐模式的情况下发生倾斜碰撞时，乘客600的头部610对角地偏向到左侧和右侧，从而对冲击保护较弱。为了解决该问题，因为环50可以沿系绳线60移动，所以平面形状的系绳可以支撑乘客600的头部610，以防止乘客600的头部610在气囊垫10的前表面部分11中对角地向右侧和左侧移动。由此，即使在发生倾斜碰撞的情况下，也可以减轻乘客600的头部损伤。

[0051] 在前排座椅500处于休闲模式的情况下，当气囊垫10膨胀并且系绳线60被切断时，前表面部分11朝向前排乘客600突出。由于前表面部分11朝向前排乘客600突出，气囊垫10的突出长度从L1到L2增加，从而加强了乘客600的初始约束。

[0052] 参照图5和图8，在前排座椅500处于休闲模式的情况下，当系绳线60未被切断，并且气囊垫10膨胀，同时系绳支撑气囊垫10的前表面部分11时，气囊垫10不会接触到乘客600的正面。因此，切线器70切割连接到其上的系绳线60，以允许气囊垫10的前表面部分11从L1到L2的长度，并增加其体积，从而在休闲模式下乘客600的前表面的初始约束得到加强，并且乘客600得到有效地保护。

[0053] 如上所述，根据本发明的实施例，气囊垫10被安装在乘客600的前方，并且膨胀以定位在乘客600的前表面。三角形主系绳20和三角形支撑系绳30位于气囊垫10内部，并且主系绳20的任意一条侧边21和支撑系绳30的任意一条侧边31彼此隔开，并且都以缝合的方式耦接到气囊垫10，以支撑气囊垫10的前表面部分11。由于由耦接到系绳的前表面部分11的凹部11c、前表面部分11的中心突出部11a以及侧突出部11b组成的波浪形状，当发生车辆正面碰撞时，乘客600的头部610接触到前表面部分11的中心突出部11a，并且乘客600的头部610旋转并落入前表面部分11的其中一个凹部11c中。因此，随着头部610的旋转，头部610的冲击力变成旋转力，从而可以减轻在车辆碰撞中最常发生的头部损伤。

[0054] 另外，系绳线60连接到主系绳20的一个顶点22，并且支撑系绳30的一个顶点32与系绳线60可以穿过的环50连接。通过环50沿系绳线60移动的结构，在车辆倾斜碰撞中对角地偏向到左侧和右侧的乘客600的头部610可以得到有效地保护。

[0055] 另外，当前排座椅500处于休闲模式时，将主系绳20连接到切线器70的系绳线60被切线器70切断。因此，气囊垫10的前表面部分11朝向乘客600突出，并且气囊垫10的体积增大，以加强在休闲模式下对乘客600的前表面的初始约束，从而乘客600可以得到有效地保护。

[0056] 尽管出于说明的目的已经描述了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。