汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置及其控制方法，该头枕装置包括头枕防护机构和电控系统；所述头枕防护机构包括通过头枕支柱铰接在头枕转轴上的头枕；在头枕内部弧形滑道内安装弧形挡板；在座椅内设有头枕卡位释放机构；在座椅底部设有挡板弹射驱动装置，在座椅内部位于头枕支柱前面设有头枕支座；所述电控系统包括红外测距传感器和控制器。该头枕装置能够自动检测车顶的碰撞变形程度，控制座椅头枕向前迅速倾斜，并自动迅速弹出弧形挡板，可瞬间在乘员头部上方形成防护装置，有效抵挡上方冲击，增加乘员生存几率；其控制方法能够有效避免传感器干扰信号使控制装置误动作的现象发生，确保该头枕装置为乘员提供准确有效的保护。
【专利说明】
汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车安全头枕，更确切地说，本发明特别涉及一种通过检测车顶板与座椅头枕距离变化量来控制汽车座椅头枕运动和变形的汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置及其控制方法。
【背景技术】
[0002]近些年来，随着汽车数量的增加，因载货汽车超载、超速及其他交通事故造成的侧翻事故频发，在车流密集时还经常发生大货车侧翻倒压在小汽车或大货车所载货物跌落在小汽车上的重大交通事故，小汽车乘客存活率较低，引起重大人员伤亡。目前，国内外针对减少大型车侧翻造成的损失这一问题的解决方案一般是分两个方向:①通过使用ESP等车身电子稳定系统来减少大型车侧翻的概率。②通过加大司机的安全教育和超载超速查处力度，避免此类事故发生。
[0003]上述方法虽然可以一定程度上预防此类事故发生，但是无法降低此类事故一旦发生造成的小汽车人员伤亡风险。而且随着人们生活水平的提高和工程作业的需要，使小型车的数量不断提高，发生事故的风险就随之增大。根据实际情况，当大车压下时，小汽车人员的生存空间都是由车厢立柱以及座椅的支撑强度来保证。而目前已经产品化应用的主动安全头枕技术主要包括以下两类:一类是以沃尔沃头颈部保护系统(WHIPS)为代表的仅限于后车急速追尾时，座椅靠背向上运动或头枕向前倾斜一角度，用以支撑头部，保护驾驶员颈椎部安全。另一类是翻车保护杠或保护头枕，主要用于敞篷轿车侧翻倾覆时，该保护杠或保护头枕向外伸出避免挫伤成员头部。国内外目前尚没有实际的相关产品。
[0004]上述二种产品都不能有效抵御大货车侧翻倒压在小汽车或大货车所载货物跌落在小汽车上致使车顶坍塌变形而对乘员造成的伤害，一旦发生事故，小汽车乘客存活率较低，容易造成重大人员伤亡。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种汽车车顶坍塌变形主动防护气囊式头枕装置及其控制方法，该头枕装置能够自动检测车顶的碰撞变形程度，控制座椅头枕向前迅速倾斜，并自动迅速弹出弧形挡板，可瞬间在乘员头部上方形成防护装置，有效抵挡上方的冲击，增加乘员生存几率；其控制方法能够有效避免传感器干扰信号使控制装置误动作的现象发生，确保该头枕装置为乘员提供准确有效的保护。
[0006]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0007]—种汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置，包括头枕防护机构和相应的电控系统；所述头枕防护机构包括:
[0008]头枕，其通过头枕支柱铰接在头枕转轴上，所述头枕转轴通过转轴支架固定在座椅内部金属骨架上；
[0009]弧形挡板，安装在头枕内部的弧形滑道内，事故发生时可由头枕迅速弹出用于保护乘员头部;
[0010]头枕卡位释放机构，设在座椅内位于头枕支柱后面与座椅内部金属骨架之间，用于对头枕支柱卡位使头枕处于竖直状态，在事故发生时执行释放头枕支柱动作，并使头枕快速翻转；
[0011]挡板弹射驱动装置，设在座椅底部且与头枕连接，用于事故发生时驱动弧形挡板迅速弹出；
[0012]头枕支座，设在座椅内部金属骨架上且位于头枕支柱前面，用于对头枕支柱的翻转进行限位；
[0013]所述电控系统包括:
[0014]红外测距传感器，其设在座椅上端，用于检测座椅到车顶的距离；
[0015]控制器，用于接收红外测距传感器的数据信号，并对所述头枕卡位释放机构和挡板弹射驱动装置进行控制。
[0016]作为进一步优选，所述头枕卡位释放机构是由头枕卡位机构和快速释放机构组成。
[0017]作为进一步优选，所述头枕卡位机构包括固定在头枕支柱上的头枕连接钩，在座椅靠背处的金属骨架上铰接有头枕固定钩并在头枕固定钩的上、下两侧分别设有磁铁座，在两个磁铁座的前端相对面上分别设有电磁铁A和电磁铁B，初始状态时所述头枕固定钩中部与位于其下面的电磁铁A吸合，且头枕固定钩前端与头枕连接钩相互咬合。
[0018]作为进一步优选，在头枕固定钩与位于其下方的磁铁座之间设有复位弹簧，用于防止汽车熄火后电磁铁A断电失去吸附力导致头枕防护机构受振动冲击后意外触发。
[0019]作为进一步优选，位于头枕固定钩上方的电磁铁B下端面为斜面，以便于与摆动后的头枕固定钩充分吸附接触。
[0020]作为进一步优选，在头枕固定钩的中部上、下端均设有圆柱形凸起，以便于头枕固定钩分别与两侧的电磁铁吸附接触。
[0021]作为进一步优选，所述快速释放机构为设在头枕支柱与座椅内部金属骨架之间的扭转弹簧，扭转弹簧的一端固定在所述座椅内部金属骨架上、另一端紧靠在头枕支柱的外表面平面上。
[0022]作为进一步优选，所述挡板弹射驱动装置包括一个高压气源，高压气源的输出端通过电磁阀和导气管连接所述头枕内部的弧形滑道底部，用于接收控制器的指令并输出高压气体推动弧形挡板迅速弹出。
[0023]作为进一步优选，所述控制器包括单片机、电磁铁驱动放大电路、电磁阀驱动放大电路和电源模块；其中单片机用于接收红外测距传感器的数据信号，并输出控制信号；所述电磁铁驱动放大电路用于接收单片机输出的控制信号并触发头枕卡位释放机构的电磁铁；所述电磁阀驱动放大电路用于接收单片机输出的控制信号并触发挡板弹射驱动装置的电磁阀；所述电源模块的输入端分别与车载电源的正负端连接，电源模块的输出端分别与单片机、电磁铁驱动放大电路和电磁阀驱动放大电路的电源输入端连接，用于为控制器提供电源。
[0024]一种汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置的控制方法，包括如下步骤:
[0025]I)将计数变量i设置为零；
[0026]2)通过控制器读取红外测距传感器测得的距离信号数据h ；
[0027]3)执行判断所述数据h是否小于距离阈值Iv如果否则返回该方法第I)步，如果是则进行下一步；
[0028]4)将距离阈值Iitl设置为测得的数据h，使阈值Iitl更新，并将所述变量i加1，之后判断变量i是否小于3，如果变量i小于3，则返回第2)步；如果变量i大于等于3，则进行下一步；
[0029]5)由所述控制器发出控制信号，控制电磁铁A断电释放头枕固定钩，电磁铁B通电吸附头枕固定钩，使头枕固定钩前端与头枕连接钩脱离，头枕在快速释放机构的作用下向前翻转一角度后停靠在头枕支座上；
[0030]6)通过所述控制器输出控制信号并触发挡板弹射驱动装置的电磁阀，驱动弧形挡板由头枕迅速弹出，实现主动防护。
[0031]本发明的有益效果是:
[0032]1、该头枕装置通过红外测距传感器能够检测车顶到座椅的距离，从而自动检测出车顶所受的碰撞剧烈程度，若发生剧烈变形，则通过控制器能够快速控制头枕防护机构的头枕向前倾斜转动，并通过挡板弹射驱动装置驱动弧形挡板迅速弹出，可瞬间在乘员头部上方形成防护装置，有效抵挡来自上方的冲击，维持乘员生存空间，增加乘员生存几率；能够有效抵御大货车侧翻倒压在小汽车或大货车所载货物跌落在小汽车上致使车顶坍塌变形而对乘员造成的伤害，最大限度降低由大车侧翻或所载货物侧翻跌落等事故而引起的小汽车乘员伤亡率。
[0033]2、该头枕装置将头枕与弧形挡板巧妙地结合起来，使头枕发挥更大的保护作用；头枕能够向前快速翻转一定角度，能够有效增大保护范围；可移植性好，可以安装在不同的车辆上。
[0034]3、该头枕装置的控制方法通过多次读取红外测距传感器的数据信号，能够有效避免传感器干扰信号使控制装置误动作的现象发生，确保该头枕装置为乘员提供准确有效的保护。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是本发明的结构示意图。
[0036]图2是本发明头枕的保护状态示意图。
[0037]图3是本发明头枕卡位释放机构的结构示意图。
[0038]图4是图3中头枕释放后的示意图。
[0039]图5是本发明的头枕与头枕支柱的连接示意图。
[0040]图6是本发明弧形挡板弹出时的结构示意图。
[0041]图7是本发明弧形挡板限位机构的结构示意图。
[0042]图8是图7的A-A剖视图；
[0043]图9是图7的弧形挡板弹出后的示意图。
[0044]图10是本发明电控系统的组成框图。
[0045]图11是本发明控制方法的控制流程框图。
[0046]图中:座椅I，头枕支座2，头枕转轴3，头枕支柱4，头枕5，金属板501，弧形滑道502，限位孔503，弧形挡板6，安装孔601，红外测距传感器7，导气管8，高压气源9，转轴支架10，磁铁座11，电磁铁B12，头枕固定钩13，凸起1301，复位弹簧14，电磁铁Al5，头枕连接钩16，扭转弹簧17，金属骨架18，管接头19，三通接头20，压力表21，电磁阀22，橡胶隔套23，导轮24，移动限位销25，压力弹簧26，转轴27，单片机28，车载电源29，电源模块30，光电耦合器31，光电耦合器32，三极管放大电路33，三极管放大电路34，控制器35。
【具体实施方式】
[0047]如图1-图2所示，本发明涉及的一种汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置，包括头枕防护机构和相应的电控系统。所述头枕防护机构包括设在座椅I上方的头枕5,头枕5通过其底部的金属板501使用螺钉固定在头枕支柱4上端，所述头枕支柱4为空心结构且下端铰接在头枕转轴3上，所述头枕转轴3通过转轴支架10固定在座椅I内部的金属骨架18上。在头枕5内部沿其纵向设有弧形滑道502，弧形滑道502的前、后表面为弧形面，弧形滑道502的两侧面为平面，在弧形滑道502内放置一个弧形挡板6，弧形挡板6为压成圆弧形的金属板，弧形挡板6与弧形滑道502滑动间隙配合。作为优选，在弧形挡板6外表面包裹一层由海绵或皮革等材料制成的防护层，防止对乘员头部造成二次伤害。事故发生时弧形挡板6可由头枕5迅速弹出用于保护乘员头部。
[0048]如图7-图9所示，在弧形挡板6两侧平面与弧形滑道502之间分别设有挡板限位机构，挡板限位机构包括移动限位销25、导轮24和压力弹簧26，在移动限位销25的上端设有矩形槽口，所述导轮24通过转轴27安装在所述矩形槽口内，在弧形挡板6的两侧平面下端部分别设有一个安装孔601，所述压力弹簧26、移动限位销25和导轮24依次位于安装孔601内，在压力弹簧26的作用下导轮24与弧形滑道502内表面滚动接触。在弧形滑道502两侧表面靠近出口位置对称设有限位孔503，限位孔503与安装孔601位置对应且大小相等，当弧形挡板6由头枕5弹出时移动限位销25和导轮24在压力弹簧26的作用下插入对应的限位孔503内，以实现对弧形挡板6弹出时的限位。
[0049]如图3、图4所示，在座椅I内位于头枕支柱4后面与座椅I内部金属骨架18之间设有头枕卡位释放机构，用于对头枕支柱4卡位使头枕5处于竖直状态，在事故发生时执行释放头枕支柱4动作，并使头枕5快速翻转。在座椅I内部金属骨架18上且位于头枕支柱4前面焊接有头枕支座2，头枕支座2上设有一凸台且凸台外端面与垂直平面的夹角为30度，用于对头枕支柱4的翻转进行限位。
[0050]如图3、图4所示，所述头枕卡位释放机构是由头枕卡位机构和快速释放机构组成。所述头枕卡位机构包括固定焊接在头枕支柱4后面中部的头枕连接钩16，在座椅I内部靠背处的金属骨架18上铰接有头枕固定钩13并在头枕固定钩13的上、下两侧分别焊接有磁铁座11，在两个磁铁座11的前端相对面上分别固定安装有电磁铁A15和电磁铁B12，初始状态时所述头枕固定钩13中部与位于其下面的电磁铁A15吸合，且头枕固定钩13前端与头枕连接钩16相互咬合。在头枕固定钩13与位于其下方的磁铁座11之间设有复位弹簧14，所述复位弹簧14为拉簧，用于防止汽车熄火后电磁铁A15断电失去吸附力导致头枕防护机构受振动冲击后意外触发。在头枕固定钩13的中部上、下端均设有圆柱形凸起1301，以便于头枕固定钩13分别与两侧的电磁铁A、B吸附接触。位于头枕固定钩13上方的电磁铁B12下端面为斜面，以便于与摆动后的头枕固定钩13充分吸附接触。
[0051]作为优选，所述快速释放机构为设在头枕支柱4与座椅I内部金属骨架18之间的扭转弹簧17，扭转弹簧17的一端固定在所述座椅I内部金属骨架18上、另一端紧靠在头枕支柱4的外表面平面上。事故发生时当通过二个电磁铁控制头枕固定钩13摆动与头枕连接钩16脱离后，所述头枕支柱4在扭转弹簧17的作用下快速向前翻转一个角度。作为另一种方式，所述快速释放机构也可选用压力弹簧且设在头枕支柱4与座椅I内部金属骨架18之间。
[0052]如图1、图5和图6所示，在座椅底部设有一个挡板弹射驱动装置，用于事故发生时驱动弧形挡板6迅速弹出。所述挡板弹射驱动装置包括一个高压气源9，所述高压气源9为一个内部存有高压气体的空气压缩罐，高压气源9固定于座椅底部，高压气源9的输出端通过一个三通接头20分别连接有电磁阀22和压力表21，电磁阀22的输出端口通过一根导气管8连接在所述头枕5内部的弧形滑道502底部，在所述头枕5的底部金属板501上对应弧形滑道502中部固定有一个管接头19，所述导气管8上端由头枕支柱4下端的插孔插入头枕支柱4内且通过卡箍与所述管接头19连接。在头枕支柱4下端的插孔处固定有套在导气管8上的橡胶隔套23，以避免导气管8被所述插孔的孔壁磨破。通过压力表21检测空气压缩罐内气压，使用户根据压力表21显示数值定期用气泵充气保压，以确保挡板弹射驱动装置的工作可靠性。
[0053]如图1和图10所示，所述电控系统包括红外测距传感器7和控制器35。所述红外测距传感器7固定安装在座椅I上端后部，用于检测座椅I到车顶的距离；所述控制器35用于接收红外测距传感器7的数据信号，并根据事先编好的头枕控制程序对所述头枕卡位释放机构和挡板弹射驱动装置进行控制。
[0054]所述控制器35包括单片机28、电磁铁驱动放大电路、电磁阀驱动放大电路和电源模块30。其中单片机28用于接收红外测距传感器7的数据信号，存储事先编好的头枕控制程序并输出控制信号，所述单片机28可选用多种型号的单片机，作为非限制性的优选，本实施例选用型号为74HC154。所述电磁铁驱动放大电路用于接收单片机28输出的控制信号并触发头枕卡位机构的电磁铁；所述电磁阀驱动放大电路用于接收单片机28输出的控制信号并触发挡板弹射驱动装置的电磁阀22 ;所述电源模块30的输入端分别与车载电源29的正负端连接，电源模块30的输出端分别与单片机28、电磁铁驱动放大电路和电磁阀驱动放大电路的电源输入端连接，用于为控制器35提供电源。
[0055]如图10所示，红外测距传感器7的Vcc、VOUT, GND引脚分别与单片机28的Vcc、
?7, GND引脚相连接。所述电磁铁驱动放大电路是由光电耦合器31、三极管放大电路33
和续流二极管VDl连接而成，三极管放大电路33由一个三极管VTl和二个电阻R1、R2连接而成。所述电磁阀驱动放大电路是由光电耦合器32、三极管放大电路34和续流二极管VD2连接而成，三极管放大电路34由一个三极管VT2和二个电阻R4、R5连接而成。
[0056]作为非限制性的优选，所述光电耦合器31和32选用型号为TIL117，三极管VTl和VT2选用型号为9013，续流二极管VDl和VD2选用型号为IN4001。两个光电耦合器31和32的发光二极管输入端分别与单片机28的Vcc引脚相连,光电稱合器31的发光二极管输出端通过电阻R3与单片机28的--夺引脚相连，光电耦合器31的光敏三极管的集电极与单片机28的Vcc引脚相连，光电耦合器31的光敏三极管的发射极通过电阻Rl连接所述三极管VTl的基极，电阻R2 —端与电阻Rl并接在三极管VTl的基极，电阻R2另一端和三极管VTl的发射极接地；三极管VTl的集电极与电磁铁A、B的公共输出端并接在续流二极管VDl的输入端，电磁铁A15的输入端串接一个非门后与电磁铁B12的输入端和续流二极管VDl的输出端并接在电源模块30的12V输出端。
[0057]光电耦合器32的发光二极管输出端通过电阻R6与单片机28的?Π引脚相连，
光电稱合器32的光敏三极管的集电极与单片机28的Vcc引脚相连,光电稱合器32的光敏三极管的发射极通过电阻R4连接所述三极管VT2的基极，电阻R5 —端与电阻R4并接在三极管VT2的基极，电阻R5另一端和三极管VT2的发射极端接地；三极管VT2的集电极与电磁阀22的输出端并接在续流二极管VD2的输入端，电磁阀22的输入端和续流二极管VD2的输出端并接在电源模块30的12V输出端。单片机28的Vcc、GND引脚分别连接电源模块30的5V输出端和GND端。
[0058]如图11所示，该汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置的控制方法，包括如下步骤:
[0059]1、通过控制器35的单片机28读取加速度阈值Iitl和i ;
[0060]2、将计数变量i赋初值为零；
[0061]3、通过控制器35的单片机28读取红外测距传感器7测得的距离信号h ；
[0062]4、由所述单片机28执行判断数据h是否小于阈值hQ，如果否则返回该方法第I步，如果是则进行下一步；
[0063]5、将测得的数据h值赋给阈值Iv使阈值Iltl更新，并将变量i加1，之后判断变量i是否小于3，如果变量i小于3，则返回第3步重新读取数据信号；如果变量i大于等于3，则进行下一步；
[0064]6、由所述控制器35的单片机28发出控制信号，通过电磁铁驱动放大电路控制电磁铁Al5断电释放头枕固定钩13，电磁铁B12通电吸附头枕固定钩13，使头枕固定钩13前端与头枕连接钩16脱离，头枕5在扭转弹簧17的作用下向前翻转一角度后停靠在头枕支座2上；
[0065]7、通过所述单片机28发出控制信号控制电磁阀22通电打开，空气压缩罐释放高压空气，通过导气管8进入头枕内部的弧形滑道502底部，弧形挡板6在压缩空气的推动下从头枕5中弹出，直至挡板限位机构插入对应的限位孔503内，弧形挡板6停止运动并在乘员头部上方提供主动防护。
[0066]本发明通过红外测距传感器7，可以有效检测车顶到红外测距传感器7或座椅I的距离h。控制器内存储设定距离阈值tv通过控制器35实时读取红外测距传感器7测得的距离信号后与实际存储的阈值进行比较，可防止因为车体振动造成的微小形变而意外使装置触发。控制器35在不断更新阈值后连续判断三次是否超过阈值，如果连续三次超过阈值，说明车顶处在不断地变形当中。单片机28输出电磁铁通电指令，使电磁铁A15断电，电磁铁B12得电吸附，头枕固定钩13松开，在扭转弹簧17的作用下迅速推动头枕支柱4和头枕5绕头枕转轴3向前转动30度角，使头枕5固定在扭转弹簧17和头枕支座2之间，防止头枕5被弹回或者进一步转动。然后，控制器35通过电磁阀驱动放大电路控制电磁阀22通电打开，空气压缩罐里面的高压气体通过导气管8迅速进入弧形挡板6下方的弧形滑道502内部空腔，由于空气的快速释放，使弧形挡板6的下方空腔气压迅速加大，推动弧形挡板沿着弧形滑道502迅速弹到固定位置。最后形成如图2所示的保护效果。
[0067]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【权利要求】
1.一种汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置，其特征是:包括头枕防护机构和相应的电控系统；所述头枕防护机构包括: 头枕，其通过头枕支柱铰接在头枕转轴上，所述头枕转轴通过转轴支架固定在座椅内部金属骨架上； 弧形挡板，安装在头枕内部的弧形滑道内，事故发生时可由头枕迅速弹出用于保护乘员头部; 头枕卡位释放机构，设在座椅内位于头枕支柱后面与座椅内部金属骨架之间，用于对头枕支柱卡位使头枕处于竖直状态，在事故发生时执行释放头枕支柱动作，并使头枕快速翻转； 挡板弹射驱动装置，设在座椅底部且与头枕连接，用于事故发生时驱动弧形挡板迅速弹出； 头枕支座，设在座椅内部金属骨架上且位于头枕支柱前面，用于对头枕支柱的翻转进行限位； 所述电控系统包括: 红外测距传感器，其设在座椅上端，用于检测座椅到车顶的距离； 控制器，用于接收红外测距传感器的数据信号，并对所述头枕卡位释放机构和挡板弹射驱动装置进行控制。
2.根据权利要求1所述的汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置，其特征是:所述头枕卡位释放机构是由头枕卡位机构和快速释放机构组成。
3.根据权利要求2所述的汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置，其特征是:所述头枕卡位机构包括固定在头枕支柱上的头枕连接钩，在座椅靠背处的金属骨架上铰接有头枕固定钩并在头枕固定钩的上、下两侧分别设有磁铁座，在两个磁铁座的前端相对面上分别设有电磁铁A和电磁铁B，初始状态时所述头枕固定钩中部与位于其下面的电磁铁A吸合，且头枕固定钩前端与头枕连接钩相互咬合。
4.根据权利要求3所述的汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置，其特征是:在头枕固定钩与位于其下方的磁铁座之间设有复位弹簧，用于防止汽车熄火后电磁铁A断电失去吸附力导致头枕防护机构受振动冲击后意外触发。
5.根据权利要求3或4所述的汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置，其特征是:位于头枕固定钩上方的电磁铁B下端面为斜面，以便于与摆动后的头枕固定钩充分吸附接触。
6.根据权利要求3或4所述的汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置，其特征是:在头枕固定钩的中部上、下端均设有圆柱形凸起，以便于头枕固定钩分别与两侧的电磁铁吸附接触。
7.根据权利要求2所述的汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置，其特征是:所述快速释放机构为设在头枕支柱与座椅内部金属骨架之间的扭转弹簧，扭转弹簧的一端固定在所述座椅内部金属骨架上、另一端紧靠在头枕支柱的外表面平面上。
8.根据权利要求1-4任意一项权利要求所述的汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置，其特征是:所述挡板弹射驱动装置包括一个高压气源，高压气源的输出端通过电磁阀和导气管连接所述头枕内部的弧形滑道底部，用于接收控制器的指令并输出高压气体推动弧形挡板迅速弹出。
9.根据权利要求1所述的汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置，其特征是:所述控制器包括单片机、电磁铁驱动放大电路、电磁阀驱动放大电路和电源模块；其中单片机用于接收红外测距传感器的数据信号，并输出控制信号；所述电磁铁驱动放大电路用于接收单片机输出的控制信号并触发头枕卡位释放机构的电磁铁；所述电磁阀驱动放大电路用于接收单片机输出的控制信号并触发挡板弹射驱动装置的电磁阀；所述电源模块的输入端分别与车载电源的正负端连接，电源模块的输出端分别与单片机、电磁铁驱动放大电路和电磁阀驱动放大电路的电源输入端连接，用于为控制器提供电源。
10.一种汽车车顶坍塌变形主动防护头枕装置的控制方法，包括如下步骤: 1)将计数变量i设置为零； 2)通过控制器读取红外测距传感器测得的距离信号数据h; 3)执行判断所述数据h是否小于距离阈值Iv如果否则返回该方法第I)步，如果是则进行下一步； 4)将距离阈值Iitl设置为测得的数据h，使阈值Iitl更新，并将所述变量i加1，之后判断变量i是否小于3，如果变量i小于3，则返回第2)步；如果变量i大于等于3，则进行下一I K少； 5)由所述控制器发出控制信号，控制电磁铁A断电释放头枕固定钩，电磁铁B通电吸附头枕固定钩，使头枕固定钩前端与头枕连接钩脱离，头枕在快速释放机构的作用下向前翻转一角度后停靠在头枕支座上； 6)通过所述控制器输出控制信号并触发挡板弹射驱动装置的电磁阀，驱动弧形挡板由头枕迅速弹出，实现主动防护。
【文档编号】B60R21/01GK104149667SQ201410390365
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2014年8月8日
【发明者】王军年, 赵东炎, 任傲, 付铁军 申请人:吉林大学