本發(fā)明涉及一種布置在車內(nèi)乘客前方的氣囊，更具體地講，涉及一種能防止乘客與諸如防撞墊(儀表板)或中央儀表板(centerfascia)的結(jié)構(gòu)碰撞，并能防止當(dāng)發(fā)生斜向碰撞時由于頭部轉(zhuǎn)動而導(dǎo)致乘客頸部或大腦的損傷。

背景技術(shù)：

除了對車輛的功能性和方便性以外，隨著對乘客安全的關(guān)注加，對在事故中保護(hù)乘客安全的相關(guān)設(shè)備的重要性也隨之增加。在用于保護(hù)乘客的安全設(shè)備中，特別地，氣囊系統(tǒng)是用于分散車輛碰撞時施加在乘客上的沖擊的基本保護(hù)系統(tǒng)。

特別地，前部氣囊布置在乘客前方，能防止乘客與車內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)直接碰撞，并且還能阻斷車輛碰撞時從外部傳來的沖擊能量。然而，常見的氣囊存在如下問題，當(dāng)車輛斜向碰撞時(例如，側(cè)面碰撞)，乘客可能不能通過常見的氣囊充分受到保護(hù)。

本部分所公開的上述信息僅僅是為了增強(qiáng)對發(fā)明背景的理解，因此不視為承認(rèn)其相當(dāng)于本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種能防止當(dāng)車輛斜向碰撞時乘客頭部與中央儀表板等直接碰撞等或由于氣囊腔表面沖擊造成的潛在乘客傷害的前部氣囊。

為實現(xiàn)上述目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明，一種車輛的前部氣囊，可包括：氣囊墊，其具有室內(nèi)側(cè)腔，中部腔和門側(cè)腔；氣體流動通道，用于為氣囊墊的每個腔供應(yīng)充氣裝置的氣體；可變閥門，布置在充氣裝置和氣體流動通道間用于可選擇地關(guān)閉或打開氣體流動通道；以及控制器，被配置為通過沖擊傳感器判斷車輛碰撞情況并操作可變閥門。

前部氣囊可進(jìn)一步包括：第一通氣孔，提供室內(nèi)側(cè)腔和中部腔間的流體連通，和第二通氣孔，提供中部腔和門側(cè)腔間的流體連通?？刂破骺杀慌渲脼楫?dāng)檢測到斜向碰撞時操作可變閥門以展開中部腔和室內(nèi)側(cè)腔?？刂破骺蛇M(jìn)一步被配置為操作可變閥門以展開中部腔和門側(cè)腔以響應(yīng)檢測到的正面碰撞。

第一和第二通氣孔可為主動通氣孔，控制器可被配置為響應(yīng)于檢測到斜向碰撞，關(guān)閉第一通氣孔并打開第二通氣孔。此外，第一和第二通氣孔可為主動通氣孔，控制器可配置為響應(yīng)于檢測到正面碰撞，打開第一和第二通氣孔。門側(cè)腔可進(jìn)一步包括第三通氣孔，提供腔和外部的流體連通。與門側(cè)腔連接的氣體流動通道可形成有比其它氣體流動通道的直徑更大的直徑。

根據(jù)本發(fā)明的其它方面，本發(fā)明提供了一種用于車輛的前部氣囊的控制方法，可包括：識別乘客是否進(jìn)入車輛；檢測用于判斷車輛碰撞情況的碰撞信號；響應(yīng)于檢測到的碰撞信號，選擇要展開的一個或多個腔體；以及操作可變閥門以展開所選擇的腔。

關(guān)于根據(jù)以上所述的本發(fā)明的車輛前部氣囊，當(dāng)車輛斜向碰撞時可以允許僅室內(nèi)側(cè)和中部的腔展開，因此可防止乘客與諸如中央儀表板等車輛結(jié)構(gòu)的直接碰撞。此外，可以維持室內(nèi)側(cè)腔的高壓從而防止對乘客頸部和大腦的潛在傷害。另外，可以允許氣囊腔基于車輛的正面碰撞或斜向碰撞情況有選擇地展開，因此當(dāng)增加氣囊的體積時不需要增加充氣裝置的容量。

附圖說明

本發(fā)明的前述和其它目的，特征以及優(yōu)點從下面結(jié)合相應(yīng)附圖的詳細(xì)描述中變得清晰，其中：

圖1是說明根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的車輛的前部氣囊在正面碰撞時操作狀態(tài)的示意圖；

圖2是說明根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的車輛的前部氣囊在側(cè)向碰撞時操作狀態(tài)的示意圖；

圖3是說明根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的車輛的前部氣囊的通氣孔在正面碰撞時操作狀態(tài)的示意圖；

圖4是說明根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的車輛的前部氣囊的通氣孔在斜向碰撞時操作狀態(tài)的示意圖；以及

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的車輛的前部氣囊可變閥門的控制方法流程圖。

具體實施方式

應(yīng)該理解的是本文使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語包括通常的機(jī)動車輛，如包括運動型多用途車(suv)，公共汽車，卡車，各種商用車的客車，包括各種船舶的水運工具，飛機(jī)等，并包括混合動力汽車，電動汽車，燃燒，插入式混合動力電動汽車，氫動力汽車和其他替代燃料汽車(例如，從非石油資源獲取的燃料)。

盡管示例性實施例被描述為使用多個單元來執(zhí)行示例性過程，應(yīng)當(dāng)理解的是示例性過程也可以通過一個或多個模塊來執(zhí)行。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是術(shù)語控制器是指包括存儲器和處理器的硬件裝置。存儲器被配置為存儲模塊，處理器特別地被配置為執(zhí)行所述的模塊以執(zhí)行一個或更多個下面進(jìn)一步描述的過程。

本文使用的術(shù)語僅用于描述具體實施例的目的，并不旨在限制本發(fā)明。如本文使用的，單數(shù)形式“一”和“這”也旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外明確指出。術(shù)語“包括”應(yīng)進(jìn)一步理解為，當(dāng)在說明書中使用時，列舉所述的特征，整數(shù)，步驟，操作，零件和/或部件的存在，但不排除一個或多個其它特征，整數(shù)，步驟，操作，零件，部件和/或它們的組的存在或附加。如本文使用的，術(shù)語“和/或”包含一個或多個相關(guān)列舉的項目的任意和所有組合。

下文中，示例性實施例將參照相應(yīng)的附圖進(jìn)行詳細(xì)地描述，然而并不限于本發(fā)明的示例性實施例。而且在本發(fā)明的描述中不提供相關(guān)公知的結(jié)構(gòu)或功能的描述，因其會不必要地使本發(fā)明的范圍不清楚。

圖1是說明根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的車輛的前部氣囊在正面碰撞時操作狀態(tài)的示意圖；圖2是說明根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的車輛的前部氣囊在側(cè)向碰撞時操作狀態(tài)的示意圖；圖3是說明根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的車輛的前部氣囊的通氣孔在正面碰撞時操作狀態(tài)的示意圖；圖4是說明根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的車輛的前部氣囊的通氣孔在斜向碰撞時操作狀態(tài)的示意圖；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的車輛的前部氣囊可變閥門的控制方法流程圖。

為實現(xiàn)上述的目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明，車輛的前部氣囊可包括：氣囊墊100，具有室內(nèi)側(cè)腔101，中部腔103和門側(cè)腔105；氣體流動通道200，用于為氣囊墊100的每個腔供應(yīng)充氣裝置113的氣體；可變閥門300，布置在充氣裝置113和氣體流動通道200間用來可選擇地關(guān)閉或打開氣體流動通道200；以及控制器400，被配置為利用沖擊傳感器401判斷車輛碰撞情況(例如，對碰撞類型進(jìn)行分類)并操作可變閥門300。

特別地，控制器400可被配置為響應(yīng)于檢測到斜向碰撞在操作可變閥門300以展開中部腔103和室內(nèi)側(cè)腔101?？刂破?00可進(jìn)一步被配置為響應(yīng)于檢測到正面碰撞，操作可變閥門300以展開中部腔103和門側(cè)腔105。

通常，車輛的前部氣囊安裝在車輛的方向盤內(nèi)或防撞墊內(nèi)。在利用從車輛沖擊傳感器401或電子控制單元(ecu)403等獲取的多個信號值檢測到車輛碰撞時，通過迅速展開氣囊來防止乘客與車體內(nèi)部各種結(jié)構(gòu)的直接碰撞，并且氣囊還吸收從外部傳來的沖擊力，故防止了沖擊力傳遞到乘客身上。在常規(guī)車輛中，當(dāng)發(fā)生車輛碰撞時駕駛員通過常規(guī)的簾式氣囊和前部氣囊受到保護(hù)。然而在斜向碰撞時，與正面或橫向碰撞相反，由于乘客意外的移動行為，對乘客的保護(hù)是不充分的。

特別地，通過例子來參照斜向碰撞的情況，在斜向碰撞時乘客的頭部不會撞擊在氣囊墊100的中央部分上而是撞擊在其橫向側(cè)上。因此，當(dāng)氣囊墊100為常規(guī)氣囊墊時，該常規(guī)氣囊墊的室內(nèi)側(cè)不能支撐頭部撞在其上而引起塌陷。因此，頭部滑出氣囊墊100的表面，然后與防撞墊(儀表板)或中央儀表板直接碰撞從而對頭部產(chǎn)生傷害。此外，當(dāng)頭部滑出氣囊墊100的室內(nèi)側(cè)表面時由于頭部轉(zhuǎn)動，乘客的頸部或大腦會受到潛在的傷害。

因此，旨在增加氣囊墊100的尺寸以覆蓋直至中央儀表板處的保護(hù)區(qū)域，因此增加氣囊墊100的體積會導(dǎo)致充氣裝置113容量的負(fù)擔(dān)，氣囊的展開速度會減小，因此對乘客的保護(hù)會不充分。因此，通過圖1至4的例子示出的本發(fā)明被配置為增加氣囊墊100的尺寸以覆蓋直至中央儀表板處的保護(hù)區(qū)域，并且通過調(diào)節(jié)充氣裝置113內(nèi)的氣體有選擇地供應(yīng)到每個腔中以允許氣囊墊100的每個腔可有選擇地展開，從而在不增加充氣裝置113容量的情況下實現(xiàn)了氣囊的快速展開速度，其結(jié)果為在斜向碰撞時乘客可受到充分地保護(hù)。

特別地，參照附圖，氣囊墊100可分為室內(nèi)側(cè)腔101，中部腔103和門側(cè)腔105。特別地，每個腔可包括單個或多個腔。每個腔可被連接到氣體流動通道200上以向其供應(yīng)充氣裝置113的氣體，并且可變閥門300可布置在充氣裝置113和氣體流動通道200間以打開或關(guān)閉氣體流動通道200從而有選擇地展開每個腔。

響應(yīng)于基于從沖擊傳感器401或ecu403等接收的信息而檢測到正面碰撞，控制器400可被配置為操作可變閥門300以展開中部腔103和門側(cè)腔105。而且，響應(yīng)于檢測到斜向碰撞，控制器400被配置為操作可變閥門300以展開中部腔103和室內(nèi)側(cè)腔101。因此，可以在不增加充氣裝置113的容量的情況下減小展開的腔的體積，并有效地應(yīng)對正面和斜向碰撞。

前部氣囊可進(jìn)一步包括：第一通氣孔107，提供室內(nèi)側(cè)腔101和中部腔103間的流體連通，和第二通氣孔109，提供中部腔和門側(cè)腔105間的流體連通。第一和第二通氣孔107，109可為主動通氣孔，控制器400可被配置為響應(yīng)于檢測到斜向碰撞，關(guān)閉第一通氣孔107并打開第二通氣孔109。

在斜向碰撞中，雖然增加氣囊墊100的保護(hù)區(qū)域以防止乘客與中央儀表板的直接碰撞是重要的，如上所述，但在增加部分不塌陷的狀態(tài)下氣囊墊能維持支撐力也很重要。因此，根據(jù)本發(fā)明，提供室內(nèi)側(cè)腔101和中部腔103間的流體連通的第一通氣孔107可被關(guān)閉以維持供應(yīng)到室內(nèi)側(cè)腔101的氣體從而保證支撐力，同時提供中部腔和門側(cè)腔105間的流體連通的第二通氣孔109可被打開，因此在乘客頭部撞擊在氣囊上(例如，與氣囊產(chǎn)生沖擊)后氣體可通過第二通氣孔109排出到門側(cè)腔105，因此可以減小氣體壓力。因此，可以防止乘客與中央儀表板直接碰撞，防止了由于頭部轉(zhuǎn)動對大腦和頸部的傷害，并減輕了由于氣囊展開壓力而施加在乘客身上的沖擊。

此外，第一和第二通氣孔107，109可為主動通氣孔，控制器400可被配置為響應(yīng)于檢測到正面碰撞，打開第一和第二通氣孔107，109。在正面碰撞時，與氣囊接觸或撞擊的乘客頭部和上身會更少地偏移，因此有利于維持中部腔103和門側(cè)腔105內(nèi)的壓力相等。此外，排出充氣裝置113內(nèi)的氣體以減輕由于氣囊的展開壓力而施加在乘客身上的沖擊也很重要。

因此，根據(jù)本發(fā)明，提供中部腔和門側(cè)腔105間的流體連通的第二通氣孔109可被打開以維持中部腔和門側(cè)腔105內(nèi)的壓力相等，同時提供室內(nèi)側(cè)腔101和中部腔103間的流體連通的第一通氣孔107可被打開以在乘客的頭部和上身撞擊在氣囊上時允許氣體排出到室內(nèi)側(cè)腔101。

門側(cè)腔可進(jìn)一步包括：第三通氣孔111，提供腔與外部的流體連通。此外，與外部流體連通的一般通氣孔可進(jìn)一步設(shè)置在門側(cè)腔105內(nèi)以便于門側(cè)腔105內(nèi)氣體的排出。與門側(cè)腔101相連的氣體流動通道201可形成有比其它氣體流動通道203和205的直徑更大的直徑。

如上所述，在斜向碰撞時，為防止當(dāng)頭部接觸氣囊時乘客頭部轉(zhuǎn)動，通過維持室內(nèi)側(cè)腔101內(nèi)的壓力來保證支撐力。特別地，可考慮增加與室內(nèi)側(cè)腔體101連接的氣體流動通道的直徑以把增加量的氣體充入腔內(nèi)從而增加展開速度和壓力并且保護(hù)乘客。

一種車輛的前部氣囊的控制方法，可包括：識別乘客是否進(jìn)入車輛(s100)；檢測用于判斷車輛碰撞情況的碰撞信號(s200)；響應(yīng)于檢測到的碰撞信號，選擇要展開的一個或多個腔(s300)；以及操作可變閥門300以展開所選擇的腔(s400)。

在判斷乘客是否進(jìn)入車輛的步驟中，該方法可包括：判斷是否激活氣囊。此外，在檢測碰撞信號的步驟中，該方法可包括：基于從沖擊傳感器401或ecu403接收的信息判斷是否發(fā)生車輛碰撞；以及判斷碰撞的模式(分別為s201和步驟s203)。在選擇要展開的一個或多個腔的步驟中，該方法可包括：響應(yīng)于檢測到的碰撞信號，選擇要展開的一個或多個腔。并且，在操作可變閥門的步驟中，可變閥門300可被操作以展開所選擇的腔。因此，車輛的前部氣囊可如上所述的那樣被控制，可以有效地應(yīng)對正面碰撞和斜向碰撞從而更可靠地保護(hù)乘客。

雖然已經(jīng)結(jié)合特定的示例性實施例描述并示出了本發(fā)明，但顯然對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不脫離如在所附專利權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以以各種方式修改和改變本發(fā)明。