车辆碰撞吸收系统的制作方法
【专利摘要】一种车辆，包括仪表板、前部安全气囊、第一侧帘式安全气囊、和第二侧帘式安全气囊以及两个前排座椅。前排座椅设置在第一侧帘式安全气囊和第二侧帘式安全气囊之间。车辆包括车顶，并且前部安全气囊通过车顶支撑。前部安全气囊在仪表板和前排座椅之间从第一侧帘式安全气囊延伸到第二侧帘式安全气囊，以在碰撞事件过程中吸收来自乘员的能量以降低头部伤害的可能性并且促使乘员保持就座在直立位置以降低通过座椅安全带的胸部负载。前部安全气囊可以在碰撞事件中防止未系带乘员通过挡风玻璃弹出到车辆外。
【专利说明】
车辆碰撞吸收系统
【背景技术】
[0001]车辆比如汽车的内部通常包括用于在车辆的碰撞过程中吸收来自车辆乘员的能量的各种安全装置。例如，车辆可以包括粘附在方向盘或仪表板中的安全气囊。安全气囊可以配置为吸收能量并且减轻乘员的身体和方向盘或仪表板之间的碰撞。
[0002]汽车承受各种碰撞试验，包括由国家公路交通安全管理局(NHTSA)规定的标准试验。例如，这些试验针对斜碰撞，即，以相对于车辆的轨迹10-50度的角度发生的碰撞。在斜碰撞过程中，乘员可以向前且横向移动，并且座椅安全带可以将负载传递到乘员的胸部上。
[0003]在斜碰撞试验过程中测量几种类型的信息，包括安全气囊性能、试验假人反应等。一种类型的测量值是斜碰撞过程中的脑损伤标准(BrIC)值。BrIC值以头部的特定角速度表征乘员移动。乘员可以朝向车辆立柱--例如，A立柱--或朝向仪表板的中心移动。仍然有机会来设计能量吸收器以减缓各种正面碰撞一一包括斜碰撞一一中的乘员运动，并且降低来自座椅安全带的在乘员的胸部上的负载。
【附图说明】
[0004]图1是具有前部安全气囊的车辆的平面图；
[0005]图2是具有在第一侧帘式安全气囊和第二侧帘式安全气囊之间延伸的前部安全气囊的车辆的面向前视图；
[0006]图3是具有含有开口和覆盖开口的透明面板的前部安全气囊的车辆的面向前视图；
[0007]图4是车辆的面向前视图，其中前部安全气囊具有可充气突出室；
[0008]图5是车辆的面向前视图，其中前部安全气囊具有单独连接到前部安全气囊的可充气突出室；
[0009]图6是具有在仪表板和第一和第二侧帘式安全气囊之间延伸的前部安全气囊的车辆的平面图；
[0010]图7是充气机和碰撞感测系统的框图；
[0011]图8是包括第一前部安全气囊和第二前部安全气囊的车辆的面向前视图；
[0012]图9是车辆的侧视图，其中前部安全气囊具有朝向挡风玻璃延伸的可充气突出室。
【具体实施方式】
[0013]参照附图，贯穿几个视图，其中相同的标记表示相同的部件，车辆10包括仪表板
12、第一侧帘式安全气囊14、和第二侧帘式安全气囊16，如图1中所示。车辆10包括设置在第一侧帘式安全气囊14和第二侧帘式安全气囊16之间的两个前排座椅18。前部安全气囊20在仪表板12和前排座椅18之间从第一侧帘式安全气囊14延伸到第二侧帘式安全气囊16。车辆10包括车顶11，并且前部安全气囊20通过车顶11支撑。
[0014]参照图1和2，前部安全气囊20可以在碰撞事件过程中吸收来自车辆乘员的能量。因为前部安全气囊20从第一侧帘式安全气囊14延伸到第二侧帘式安全气囊16，所以前部安全气囊20从各种碰撞场景--例如，正面影响、侧面撞击、和斜碰撞--吸收来自车辆乘员——例如，驾驶员和乘客——的能量。
[0015]通过有效地将乘员包围在前部安全气囊20和第一和第二侧帘式安全气囊14、16之间，乘员碰撞能量从几个方向被吸收。例如，在斜碰撞中，车辆乘员的动量可以朝向车辆立柱40——例如，A立柱——移动驾驶员，并且乘客可以朝向仪表板12的中心移动，如图1中所示。第一侧帘式安全气囊14和前部安全气囊20的交集在斜碰撞过程中吸收来自驾驶员的碰撞能量。此外，在斜碰撞中，驾驶员可以朝向仪表板12的中心移动，并且前排座椅乘客可以朝向车辆立柱41--例如，A立柱--移动。
[0016]在斜碰撞过程中，座椅安全带可以将负载传递到乘员的一个的胸部上。因为前部安全气囊20在仪表板12和前排座椅18之间延伸，所以前部安全气囊20可以促使乘员在碰撞事件过程中保持直立，降低来自座椅安全带的在乘员的胸部上的负载。如图2-5中所示，车辆10可以包括车顶内衬28 ο车顶内衬28设置在前排座椅18的上方。车顶内衬28可以是任何合适的结构，并且可以由任何合适的材料一一例如，泡沫、热塑性塑料、和/或其它聚合物材料一一制成。前部安全气囊20可以从车顶内衬28延伸。第一和第二侧帘式安全气囊14、16可以从侧车顶横梁(未示出)延伸并通过车顶内衬28。
[0017]前部安全气囊20可以通过车顶11支撑，如图1中所示。具体地，前部安全气囊20可以被安装到车顶头部。前部安全气囊20可以以任何合适的方式一一例如，直接紧固到车顶头部、设置在车顶11和车顶内衬28之间等一一通过车顶11支撑。
[0018]车辆10可以包括车辆立柱40和41。车辆立柱40可以设置为邻近仪表板12且可以朝向车顶内衬28延伸。
[0019]车辆10可以包括前部安全气囊模块，该前部安全气囊模块包括前部安全气囊20和充气机42。充气机42可以与前部安全气囊20连通以在碰撞事件过程中将前部安全气囊20从未充气位置充气到充气位置。前部安全气囊20可以由任何合适的材料——例如，尼龙6，6--制成。
[0020]如图1和6中所示，充气机42可以设置例如在车辆立柱40、41中。供选择地，充气机42可以设置车顶内衬28中、安装到车顶11，例如车顶头部、或设置在任何其它合适的位置。充气机42可以以任何合适的方式流体地连接到前部安全气囊20。充气机42可以是任何合适的类型，例如，冷气体充气机。在未充气位置，前部安全气囊20可以完全设置在车顶内衬28中。在碰撞事件过程中，前部安全气囊20可以以任何合适的方式一一例如，通过脆弱连接面板、脆弱接缝等--延伸超出车顶内衬28。
[0021]前部安全气囊20可以包括底部边缘22，如图2-5中所示。底部边缘22被限定为当前部安全气囊20处于充气位置时前部安全气囊20的在竖直方向上离车顶内衬28最远的部分。底部边缘22可以在方向盘的下方延伸以提供对乘员胸部区域的保护并且控制躯干和臀部的向前运动。根据前部安全气囊20的尺寸、腔室的数目、拉带形式、充气和排气特性，已展开的尺寸和覆盖区域可以被调整，以允许在碰撞事件过程中前部安全气囊20的能量吸收特性的定制。
[0022]车辆10可以包括含有第一侧帘式安全气囊14和充气机56的第一帘式模块和含有第二侧帘式安全气囊16和充气机58的第二帘式模块。第一帘式模块和第二帘式模块可以通过车顶11——例如，通过车顶头部——支撑。例如，充气机56、58和/或第一和第二侧帘式安全气囊14、16可以被安装到车顶。供选择地，充气机56、58可以设置在任何合适的位置，例如，设置在车辆立柱40、车顶内衬28等中。
[0023]充气机56可以与第一侧帘式安全气囊14连通以将第一侧帘式安全气囊14从未充气位置充气到充气位置。充气机58可以与第二侧帘式安全气囊16连通以将第二侧帘式安全气囊16从未充气位置充气到充气位置。充气机56、58可以是任何合适的类型，例如，冷气体充气机。
[0024]处于充气位置的第一侧帘式安全气囊14可以沿着车辆10的驾驶员侧前门延伸且处于充气位置的第二侧帘式安全气囊16可以沿着车辆10的乘客侧前门延伸。当处于充气位置时，第一和第二侧帘式安全气囊14、16彼此隔开。第一侧帘式安全气囊14和第二侧帘式安全气囊16可以在碰撞事件过程中吸收来自车辆乘员的能量。如图1、2和6中所示，第一和第二侧帘式安全气囊14、16可以设置为在充气位置接收乘员的横向运动。在未充气位置，第一和第二侧帘式安全气囊14、16可以设置在车顶内衬28中。在碰撞事件过程中，第一侧帘式安全气囊14和第二侧帘式安全气囊16可以以任何合适的方式一一例如，通过脆弱连接面板、脆弱接缝等一一延伸超出车顶内衬28。第一和第二侧帘式安全气囊14、16可以由任何合适的材料——例如，尼龙6，6——制成。
[0025]如前所述，前部安全气囊20可以接触第一侧帘式安全气囊14和第二侧帘式安全气囊16，如图1和6中所示。具体地，前部安全气囊20可以从第一侧帘式安全气囊14延伸到第二侧帘式安全气囊16。接触第一侧帘式安全气囊14和第二侧帘式安全气囊16允许前部安全气囊20和第一侧帘式安全气囊14接收乘员且从几个方向吸收乘员碰撞能量。图1中示出了前部安全气囊20和第一和第二侧帘式安全气囊14、16的一个实施例，并且图6中示出了另一个实施例。在图1的实施例中，第一侧帘式安全气囊14设置在前部安全气囊20和车辆10的左门之间且第二侧帘式安全气囊16设置在前部安全气囊20和车辆10的右门之间。换句话说，第一侧帘式安全气囊14的端部24和第二侧帘式安全气囊16的端部26设置在前部安全气囊20的前方。
[0026]在图6中所示的前部安全气囊20和第一和第二侧帘式安全气囊14、16的实施例中，前部安全气囊20可以在第一侧帘式安全气囊14的端部24和仪表板12之间延伸。第二侧帘式安全气囊16可以类似地具有接近仪表板12的端部26，如图6中所示，并且前部安全气囊20可以在第二侧帘式安全气囊16的端部26和仪表板12之间延伸。前部安全气囊20的底部边缘22可以从第一侧帘式安全气囊14的端部24延伸到第二侧帘式安全气囊16的端部26。
[0027]车辆10可以包括方向盘30，如图1、3、5、和6中所示。前部安全气囊20可以在方向盘30和前排座椅18之间延伸以在碰撞事件过程中接收驾驶员。具体地，前排座椅18可以每个具有座椅靠背60，并且前部安全气囊20可以在方向盘30和座椅靠背60之间延伸，如图1和6中所示。如图2-4中所示，前部安全气囊20的底部边缘22可以相对于车顶内衬28在竖直方向上设置在方向盘30的下方，以使方向盘30可以完全设置在仪表板12和前部安全气囊20之间。供选择地，前部安全气囊20的底部边缘22可以延伸穿过方向盘30。
[0028]方向盘30可以沿着转向柱(未示出)缩回并且可以从展开位置可移动到收起位置。在展开位置，前部安全气囊20可以设置在方向盘30和前排座椅18之间。在收起位置，方向盘30可以沿着转向柱缩回并且在仪表板12的下方移动。方向盘30可以以例如自主驾驶模式移动到收起位置。
[0029]前部安全气囊20的展开和排气特性可以根据乘员的大小、就座位置和碰撞模式而改变。例如，相比于靠近方向盘就座的小乘员可以要求具有更快展开时间的更柔软气囊，用向后移动的座椅就座的较大乘员可以具有更长的持续时间和延迟排气以保持气囊内的压力相对高。
[0030]车辆10可以包括挡风玻璃32，如图1、3和6中所示。前部安全气囊20可以包括透明面板34，如图3中所示以允许驾驶员通过透明面板34观看挡风玻璃32。换句话说，前部安全气囊20可以限定开口 36且透明面板34可以覆盖开口 36。开口 36可以是矩形的或任何其它形状和尺寸。透明面板34可以由任何合适的材料一一例如，透明尼龙6，6或其它透明聚合物材料一一制成。开口 36和透明面板34可以设置在方向盘30的上方，以允许驾驶员通过挡风玻璃32看见。前部安全气囊20可以包括覆盖附加开口(未示出)的附加透明面板(未示出)。透明面板34可以以任何合适的方式一一例如，缝合、粘合剂、熔化等一一附接到前部安全气囊
20 ο
[0031]前部安全气囊20可以包括至少一个突出室38。例如，突出室38可以是朝向前排座椅18延伸的前部安全气囊20的可充气部分，如图4中所示。在另一示例中，该突出室62可以单独连接到前部安全气囊20的剩余部分，如图5中所示。如图4-5中所示，前部安全气囊20可以包括多个突出室38、62，多个突出室38、62设置为从几个方向吸收乘员碰撞能量。在斜碰撞事件过程中，邻近第一侧帘式安全气囊14的突出室38可以接收驾驶员，而邻近仪表板12的中心的突出室38可以接收乘客。
[0032]在斜碰撞过程中，前排座椅乘员(驾驶员和前排乘客)可以向前且横向移动以使他们的头部可以在明显增加头部的旋转速度之前接触前部安全气囊20。前部安全气囊20吸收来自移动头部的能量同时突出室38、62限制头部的旋转。此外，前部安全气囊20可以协助保持车辆10中的未系带乘员。
[0033]车辆10可以包括用于选择性地释放突出室38的决策电子器件、算法和机构(未示出)。例如，该机构可以是脆弱拉带(未示出)。脆弱拉带可以连接到突出室38，以使当检测到斜碰撞时，拉带断裂，允许突出室38朝向前排座椅18延伸并且接收乘员。拉带可以从前部安全气囊20内连接到突出室38，或者可以沿着前部安全气囊20的外表面连接。参照图7，车辆1可以包括碰撞感测系统54。碰撞感测系统54可以包括碰撞传感器44和控制器46。控制器46与充气机42通信并且可以包括处理器48和存储器50。存储器50存储可被处理器48执行的指令以控制充气机42。控制器46可以被编程为一经识别碰撞，就使充气机42触发，使前部安全气囊20延伸。
[0034]碰撞传感器44可以与控制器46通信以将数据传送给控制器46。碰撞传感器44可以是任何合适的类型，例如，使用加速度计、雷达、激光雷达、和/或视觉系统。视觉系统可以包括一个或多个摄像机、电荷耦合器件(CCD)图像传感器、和/或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器等。基于通过碰撞传感器44传送的数据，控制器46可以使充气机42触发。
[0035]车辆10中的控制器46、碰撞传感器44、充气机42、和/或其它部件之间的通信可以连接到车辆10的通信总线52，比如控制器局域网(CAN)总线等等。控制器46可以使用来自通信总线52的信息来控制充气机42的触发。充气机42可以连接到控制器46或者可以连接到通信总线52。
[0036]在图8中所示的另一示例中，车辆10可以包括第一前部安全气囊120和第二前部安全气囊121。第一前部安全气囊120可以从车顶内衬28延伸邻近第一侧帘式安全气囊14，并且第二前部安全气囊121可以从车顶内衬28延伸邻近第二侧帘式安全气囊16。第一和第二前部安全气囊120、121可以通过图1中所示的车顶11支撑。充气机42可以流体地连接到第一前部安全气囊120，以将第一前部安全气囊120从未充气位置充气到充气位置，并且第二充气机(未示出)可以流体地连接到第二前部安全气囊121以将第二前部安全气囊121从未充气位置充气到充气位置。当第一和第二前部安全气囊120、121处于充气位置时，第一前部安全气囊120可以邻接靠近仪表板12的中心的第二前部安全气囊121。
[0037]车辆10可以包括第一前排座椅118和第二前排座椅119。第一和第二前排座椅118、119可以设置在第一和第二侧帘式安全气囊14、16之间。第一前部安全气囊120可以设置在方向盘30和第一前排座椅118之间，并且第二前部安全气囊121可以设置在仪表板12和第二前排座椅119之间。第一前部安全气囊120可以具有在方向盘30的下方延伸的底部边缘122。第二前部安全气囊121可以具有底部边缘123。在斜碰撞中，第二前部安全气囊121可以根据几个条件一一例如，是否占用第二前排座椅119一一选择性地展开。
[0038]第一和第二前部安全气囊120、121可以包括可充气突出室138，如图8中所示。突出室138可以是朝向第一和第二前排座椅118、119延伸的第一和第二前部安全气囊120、121的可充气部分，或者可以单独连接(未示出)到第一和第二前部安全气囊120的剩余部分。当突出室138朝向第一和第二前排座椅118、119延伸时，突出室138可以在例如斜碰撞过程中接收乘员。此外，突出室138可以朝向挡风玻璃32延伸。挡风玻璃32可以在碰撞事件过程中支撑第一和第二前部安全气囊120、121。具体地，挡风玻璃32可以充当反作用表面，以在碰撞事件过程中保持第一和第二前部安全气囊120相对于挡风玻璃32的位置。
[0039]图9示出了前部安全气囊220的第二个实施例。从图1-7共同元件用共同标记示出。前部安全气囊220可以包括朝向挡风玻璃32延伸的突出室238。挡风玻璃32可以在碰撞事件过程中支撑前部安全气囊220。换句话说，挡风玻璃32可以充当反作用表面以在碰撞事件过程中保持前部安全气囊220相对于挡风玻璃32的位置。突出室238可以是朝向挡风玻璃32延伸的前部安全气囊220的可充气部分或者可以单独连接(未示出)。突出室238可以沿着前部安全气囊220设置在选择点，或可以延伸前部安全气囊220的长度。
[0040]本公开已经以说明性的方式进行了描述，并且应当理解的是，已经使用的术语旨在采用词语的描述性质而不是限制性质。鉴于上述教导，本发明的许多修改和变化是可能的，并且可以与具体描述的内容不同地实践本发明。
【主权项】
1.一种车辆，包含: 仪表板； 车顶； 第一侧帘式安全气囊； 第二侧帘式安全气囊； 两个前排座椅，所述两个前排座椅设置在所述第一侧帘式安全气囊和所述第二侧帘式安全气囊之间；以及 前部安全气囊，所述前部安全气囊通过所述车顶支撑，所述前部安全气囊在所述仪表板和所述前排座椅之间从所述第一侧帘式安全气囊延伸到所述第二侧帘式安全气囊。2.根据权利要求1所述的车辆，进一步包含车顶内衬，同时所述前部安全气囊从所述车顶内衬延伸。3.根据权利要求2所述的车辆，其中所述第一侧帘式安全气囊和所述第二侧帘式安全气囊从所述车顶内衬延伸。4.根据权利要求2所述的车辆，进一步包含充气机，所述充气机设置在所述车顶内衬中。5.根据权利要求1所述的车辆，进一步包含方向盘，其中所述前部安全气囊在所述方向盘和所述前排座椅之间延伸。6.根据权利要求5所述的安全气囊，其中所述方向盘可从展开位置移动到在所述仪表板的下方的收起位置，所述前部安全气囊在所述展开位置在所述方向盘和所述前排座椅之间延伸。7.根据权利要求5所述的车辆，其中所述前部安全气囊包括底部边缘，所述底部边缘设置在所述方向盘的下方。8.根据权利要求5所述的车辆，其中所述前部安全气囊包括透明面板，所述透明面板邻近所述方向盘。9.根据权利要求1所述的车辆，进一步包含车辆立柱并且所述前部安全气囊包括充气机，所述充气机设置在所述车辆立柱中。10.根据权利要求9所述的车辆，进一步包含碰撞传感器和与所述充气机通信的控制器。11.根据权利要求1所述的车辆，其中所述前部安全气囊进一步包括突出室，所述突出室朝向所述前排座椅中的至少一个延伸。12.根据权利要求11所述的车辆，进一步包含一机构，所述机构用于朝向所述前排座椅中的至少一个选择性地释放所述突出室。13.根据权利要求1所述的车辆，其中所述第一侧帘式安全气囊包括接近所述仪表板的端部，所述前部安全气囊在所述第一侧帘式安全气囊的所述端部和所述仪表板之间延伸。14.根据权利要求1所述的车辆，其中所述前部安全气囊包括底部边缘，所述第一侧帘式安全气囊具有接近所述仪表板的端部，所述第二侧帘式安全气囊具有接近所述仪表板的端部，并且所述底部边缘从所述第一侧帘式安全气囊的所述端部延伸到所述第二侧帘式安全气囊的所述端部。15.根据权利要求1所述的车辆，进一步包含挡风玻璃和设置在所述挡风玻璃和所述前部安全气囊之间的方向盘。16.根据权利要求15所述的车辆，其中所述前部安全气囊进一步包括突出室，所述突出室朝向所述挡风玻璃延伸。17.—种车辆，包含: 方向盘； 车顶； 车顶内衬； 第一侧帘式安全气囊，所述第一侧帘式安全气囊从所述车顶内衬延伸； 第二侧帘式安全气囊，所述第二侧帘式安全气囊从所述车顶内衬延伸； 两个前排座椅，所述两个前排座椅设置在所述第一侧帘式安全气囊和所述第二侧帘式安全气囊之间； 前部安全气囊，所述前部安全气囊通过所述车顶支撑，所述前部安全气囊从所述车顶内衬延伸且在所述方向盘和所述前排座椅之间从所述第一侧帘式安全气囊延伸到所述第二侧帘式安全气囊。18.根据权利要求17所述的车辆，进一步包含仪表板，其中所述第一安全气囊具有接近所述仪表板的端部，所述前部安全气囊在所述第一侧帘式安全气囊的所述端部和所述仪表板之间延伸。19.根据权利要求17所述的车辆，其中所述前部安全气囊包括底部边缘，所述底部边缘设置在所述方向盘的下方。20.—种车辆，包含: 车顶； 车顶内衬，所述车顶内衬通过所述车顶支撑； 第一侧帘式安全气囊，所述第一侧帘式安全气囊从所述车顶内衬延伸； 第二侧帘式安全气囊，所述第二侧帘式安全气囊从所述车顶内衬延伸； 第一前排座椅和第二前排座椅，所述第一前排座椅和所述第二前排座椅每个设置在所述第一侧帘式安全气囊和所述第二侧帘式安全气囊之间； 第一前部安全气囊，所述第一前部安全气囊从所述车顶内衬延伸邻近所述第一侧帘式安全气囊； 第二前部安全气囊，所述第二前部安全气囊从所述车顶内衬延伸邻近所述第二侧帘式安全气囊； 其中所述第一前部安全气囊包括朝向所述第一前排座椅延伸的突出室且所述第二前部安全气囊包括朝向所述第二前排座椅延伸的突出室。
【文档编号】B60R21/232GK106004770SQ201610135003
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】曼加拉·A·贾亚苏里亚, 罗伯特·威廉·麦克科伊, 詹姆斯·郑·质
【申请人】福特全球技术公司