一种车用安全气囊系统及气囊膨胀方法与流程

1.本发明涉及安装气囊技术领域，具体的涉及一种车用安全气囊系统及气囊膨胀方法。


背景技术：

2.现有技术中，机动车辆以较快的速度行驶时，一般指行驶速度达到60km/h，此时若车辆发生碰撞事故，安全气囊可以极大程度的保护乘车人员，避免乘车人员与车辆内饰发生碰撞产生伤害；但是安全气囊打开时，气囊的充气打开速度最快可以达到320km/h，一旦与未正确佩戴安全带的乘车人员的头部及胸部发生碰撞，会对头部及胸部造成很大的冲击，会导致乘车人员的颅骨、颈椎、胸骨、肋骨发生骨折，使颅脑、骨髓、胸腔内的脏器造成损伤，严重时会危机车内人员的生命安全。现有技术中，一般是以行驶速度达到50～65km/h的车辆为基础，进行研发设计的，若机动车辆在高速公路上行驶时，机动车辆行驶速度可以达到90～120km/h，此时发生碰撞事故，乘车人员会以极大的惯性撞向方向盘，这种状态下车辆上的安全气囊并不能很好的保护乘车人员，安全气囊打开时容易对乘车人员造成冲击，因此需要对现有的技术进行改进提升，规避安全气囊在打开时对乘车人员造成的冲击。


技术实现要素：

3.本发明提出了一种车用安全气囊系统及气囊膨胀方法，解决了相关技术中安全气囊在充气打开的过程中，与乘车人员的头部及胸部发生接触，乘车人员的头部受到气囊充气打开时的高速冲击，导致头部及胸部受伤，严重时危机乘车人员生命的问题。
4.本发明的技术方案如下：
5.一种车用安全气囊系统，包括设置在机动车辆上的碰撞传感器和处理器，所述碰撞传感器与所述处理器电连接，还包括充气组件和气囊组件，所述充气组件设置在所述机动车辆上并与所述处理器电连接，所述气囊组件包括第一气囊和第二气囊，所述第一气囊和所述第二气囊均设置在所述机动车辆上，所述第一气囊与所述充气组件的排气口连通，所述第一气囊的出口与所述第二气囊的进口连通，所述第二气囊上远离所述进口的一侧与所述第一气囊固连。
6.作为进一步的技术方案，所述第一气囊充气后成环带状，所述第一气囊和所述第二气囊充气后，所述第一气囊环绕在所述第二气囊的外侧。
7.作为进一步的技术方案，所述充气组件包括电源、点火器和气体发生器，所述电源设置在机动车辆上，所述气体发生器设置在机动车辆上，所述气体发生器具有储料腔室，所述储料腔室内放置有用于产生气体的原料，所述点火器设置在所述气体发生器上，所述点火器的输出端位于所述储料腔室内，所述处理器和所述电源分别与所述点火器电连接。
8.一种气囊膨胀方法，采用前面所述的一种车用安全气囊系统，包括以下步骤：
9.步骤s1：机动车辆发生碰撞后，碰撞传感器根据机动车辆行驶姿态的变化产生碰撞信息，并将碰撞信息传递给处理器；
10.步骤s2：处理器接收到碰撞传感器传递的碰撞信息后，会对碰撞信息进行分析，判断是否启动安全气囊系统；
11.所述步骤s2包括：
12.步骤s21：经处理器分析后，碰撞信息不满足安全气囊系统的启动条件，安全气囊系统不启动；
13.步骤s21：经处理器分析后，碰撞信息满足安全气囊系统的启动条件，处理器启动充气组件，充气组件启动后产生大量高温高压气体，高温高压气体先进入到第一气囊中，在高温高压气体的作用下，第一气囊向远离充气组件的方向迅速膨胀并形成环带状；等到第一气囊内充满高温高压气体后，高温高压气体会从第一气囊的出气口进入到第二气囊中，然后第二气囊向靠近充气组件的方向迅速膨胀，直至第二气囊膨胀到最大。
14.本发明的工作原理及有益效果为：
15.本发明中，提供了一种车用安全气囊系统，具体包括碰撞传感器、处理器、充气组件和气囊组件，其中气囊组件包括第一气囊和第二气囊，充气组件包括电源、点火器和气体发生器；当行驶的机动车辆发生碰撞事故时，碰撞传感器会将检测到的碰撞信息传递给处理器，处理器接收到碰撞传感器传递的碰撞信号后并对信息进行分析，处理器的分析结果有两种；第一种，碰撞信息不满足安全气囊系统启动条件，安全气囊系统不启动；第二种碰撞信息满足安全气囊系统的启动条件，然后处理器给点火器传递启动信号，在电源提供的动力能源作用下，点火器开始工作，并使气体发生器中储存的原料产生反应，产生大量的高温高压气体；产生的高温高压气体首先会快速充入到第一气囊中，第一气囊整体呈环带状，具有一定宽度，点火器上与第一气囊结合的一侧设置有若干个气孔，高温高压气体通过气孔快速充入到第一气囊中；第一气囊的内环面上远离点火器的一侧开设有一个出气口，出气口与第二气囊上的进气口连通；等到第一气囊内充满气体后，高温高压气体从出气口进入到第二气囊中，第二气囊充气膨胀完毕后整体成具有一定厚度的板状；其中第一气囊可以分为连续连通设置的三段，分别为第一段、第二段和第三段，其中第二段的数量均为两个，对称分布在第一段两侧；第一气囊充气过程如下，处理器启动气体发生器，气体发生器向第一段内充入高温高压气体，第一段充满后会向左右两侧连通的第二段充气，第二段对高温高压可以起动一定的遏制作用，轻微降低气体的温度；等到第二段充满气体后，高温高压气体会继续进入到第三段中，随着第三段的充气膨胀，两个第二段会逐渐靠近，同时第二气囊被拉伸开，第三段充满后，第一气囊整体呈环带状；第一气囊的出气口位于第三段上。
16.以第一气囊的出气口为起点，第二气囊向靠近气体发生器的方向快速充气膨胀；第二气囊膨胀后的体积大于第一气囊膨胀后的体积。机动车辆发生碰撞时，乘车人员在惯性的作用下会向靠近气体发生器的方向移动，同时在安全带的作用下，头部和胸部会撞向方向盘；在头部与气囊组件接触前，第一气囊已膨胀完毕，第二气囊正处于膨胀过程中，此时乘车人员的头部和胸部会先与第一气囊上的第三段发生挤压接触，借助第一气囊进行初步缓冲；第二气囊在充气膨胀过程中，乘车人员的头部和胸部的移动方向和第二气囊的充气膨胀方向相同，当头部和胸部与第二气囊接触时，可以有效的降低第二气囊对乘车人员造成的直接冲击，保护乘车人员的头部和胸部不受到伤害；同时当乘车人员的头部和胸部与第三段发生挤压接触时，推动第三段逐渐靠近第一段，迫使第二段发生一定程度的弯折，造成高温高压气体在第二段中的流动通道管径收缩，降低第二段中高温高压气体的流动速
度，减缓第二气囊的充气膨胀速度，降低乘车人员与第二气囊之间形成的冲击。
17.同时气囊组件中第一气囊和第二气囊为叠放设置，与现有车用安全气囊相比较，相当于在气体发生器和乘车人员之间多增加了若干层防护垫，借助增加的防护垫，为安全气囊发生异常爆炸膨胀时提供了缓冲空间，有效的拦截了安全气囊异常爆开时飞溅的碎渣，避免碎渣对乘车人员造成伤害。
附图说明
18.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
19.图1为本发明气囊组件收纳时整体的结构示意图。
20.图2为本发明第一气囊完全膨胀和第二气囊刚开始膨胀时的结构示意图。
21.图3为本发明第一气囊和第二气囊都完全膨胀时结构示意图。
22.图4为本发明第一气囊和第二气囊都完全膨胀时第二角度的结构示意图。
23.图中：1、碰撞传感器，2、处理器，3、第一气囊，31、第一段，32、第二段，33第三段，4、第二气囊，5、电源，6、点火器，7、气体发生器。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都涉及本发明保护的范围。
25.如图1～图4所示，本实施例提出了一种车用安全气囊系统及气囊膨胀方法。
26.一种车用安全气囊系统，包括设置在机动车辆上的碰撞传感器1和处理器2，碰撞传感器1与处理器2电连接，还包括充气组件和气囊组件，充气组件设置在机动车辆上并与处理器2电连接，气囊组件包括第一气囊3和第二气囊4，第一气囊3和第二气囊4均设置在机动车辆上，第一气囊3与充气组件的排气口连通，第一气囊3的出口与第二气囊4的进口连通，第二气囊4上远离进口的一侧与第一气囊3固连。
27.进一步，第一气囊3充气后成环带状，第一气囊3和第二气囊4充气后，第一气囊3环绕在第二气囊4的外侧。
28.进一步，充气组件包括电源5、点火器6和气体发生器7，电源5设置在机动车辆上，气体发生器7设置在机动车辆上，气体发生器7具有储料腔室，储料腔室内放置有用于产生气体的原料，点火器6设置在气体发生器7上，点火器6的输出端位于储料腔室内，处理器2和电源5分别与点火器6电连接。
29.本实施例中，如图1～图4所示，提供了一种车用安全气囊系统，具体包括碰撞传感器1、处理器2、充气组件和气囊组件，其中气囊组件包括第一气囊3和第二气囊4，充气组件包括电源5、点火器6和气体发生器7；当行驶的机动车辆发生碰撞事故时，碰撞传感器1会将检测到的碰撞信息传递给处理器2，处理器2接收到碰撞传感器1传递的碰撞信号后并对信息进行分析，处理器2的分析结果有两种；第一种，碰撞信息不满足安全气囊系统启动条件，安全气囊系统不启动；第二种碰撞信息满足安全气囊系统的启动条件，然后处理器2给点火器6传递启动信号，在电源5提供的动力能源作用下，点火器6开始工作，并使气体发生器7中
储存的原料产生反应，产生大量的高温高压气体；产生的高温高压气体首先会快速充入到第一气囊3中，第一气囊3整体呈环带状，具有一定宽度，点火器6上与第一气囊3结合的一侧设置有若干个气孔，高温高压气体通过气孔快速充入到第一气囊3中；第一气囊3的内环面上远离点火器6的一侧开设有一个出气口，出气口与第二气囊4上的进气口连通；等到第一气囊3内充满气体后，高温高压气体从出气口进入到第二气囊4中，第二气囊4充气膨胀完毕后整体成具有一定厚度的板状；其中第一气囊3可以分为连续连通设置的三段，分别为第一段31、第二段32和第三段33，其中第二段32的数量均为两个，对称分布在第一段31两侧；第一气囊3充气过程如下，处理器2启动气体发生器7，气体发生器7向第一段31内充入高温高压气体，第一段31充满后会向左右两侧连通的第二段32充气，第二段32对高温高压可以起动一定的遏制作用，轻微降低气体的温度；等到第二段32充满气体后，高温高压气体会继续进入到第三段33中，随着第三段33的充气膨胀，两个第二段32会逐渐靠近，同时第二气囊4被拉伸开，第三段33充满后，第一气囊3整体呈环带状；第一气囊3的出气口位于第三段33上。
30.以第一气囊3的出气口为起点，第二气囊4向靠近气体发生器7的方向快速充气膨胀；第二气囊4膨胀后的体积大于第一气囊3膨胀后的体积。机动车辆发生碰撞时，乘车人员在惯性的作用下会向靠近气体发生器7的方向移动，同时在安全带的作用下，头部和胸部会撞向方向盘；在头部与气囊组件接触前，第一气囊3已膨胀完毕，第二气囊4正处于膨胀过程中，此时乘车人员的头部和胸部会先与第一气囊3上的第三段33发生挤压接触，借助第一气囊3进行初步缓冲；第二气囊4在充气膨胀过程中，乘车人员的头部和胸部的移动方向和第二气囊4的充气膨胀方向相同，当头部和胸部与第二气囊4接触时，可以有效的降低第二气囊4对乘车人员造成的直接冲击，保护乘车人员的头部和胸部不受到伤害；同时当乘车人员的头部和胸部与第三段33发生挤压接触时，推动第三段33逐渐靠近第一段31，迫使第二段32发生一定程度的弯折，造成高温高压气体在第二段32中的流动通道管径收缩，降低第二段32中高温高压气体的流动速度，减缓第二气囊4的充气膨胀速度，降低乘车人员与第二气囊4之间形成的冲击。
31.同时气囊组件中第一气囊3和第二气囊4为叠放设置，与现有车用安全气囊相比较，相当于在气体发生器7和乘车人员之间多增加了若干层防护垫，借助增加的防护垫，为安全气囊发生异常爆炸膨胀时提供了缓冲空间，有效的拦截了安全气囊异常爆开时飞溅的碎渣，避免碎渣对乘车人员造成伤害。
32.一种气囊膨胀方法，采用前述的一种车用安全气囊系统，包括以下步骤：
33.步骤s1：机动车辆发生碰撞后，碰撞传感器1根据机动车辆行驶姿态的变化产生碰撞信息，并将碰撞信息传递给处理器2；
34.步骤s2：处理器2接收到碰撞传感器1传递的碰撞信息后，会对碰撞信息进行分析，判断是否启动安全气囊系统；
35.步骤s2包括：
36.步骤s21：经处理器2分析后，碰撞信息不满足安全气囊系统的启动条件，安全气囊系统不启动；
37.步骤s21：经处理器2分析后，碰撞信息满足安全气囊系统的启动条件，处理器2启动充气组件，充气组件启动后产生大量高温高压气体，高温高压气体先进入到第一气囊3
中，在高温高压气体的作用下，第一气囊3向远离充气组件的方向迅速膨胀并形成环带状；等到第一气囊3内充满高温高压气体后，高温高压气体会从第一气囊3的出气口进入到第二气囊4中，然后第二气囊4向靠近充气组件的方向迅速膨胀，直至第二气囊4膨胀到最大。
38.本实施例中，如图1～图4所示，提供了一种气囊膨胀方法，现有技术中，机动车辆发生碰撞时，在惯性的作用下，乘车人员的头部会向靠近方向盘和前风挡玻璃的方向移动，即头部向靠近气囊的方向移动，而安全气囊的膨胀方向正好和头部的移动方向相反，头部会受到气囊膨胀时带来的冲击；在本方案中提供的气囊膨胀方法，充气组件产生大量高温高压气体，高温高压气体会先充满第一气囊3；然后高温高压气体从第一气囊3进入到第二气囊4中，并且第二气囊4膨胀的起点为第一气囊3的出气口；当头部与第一气囊3接触时，第一气囊3已经停止膨胀，第二气囊4处于膨胀过程中，第二气囊4的膨胀方向与头部的移动方向相同，可以有效的降低气囊组件对头部造成的冲击，第二气囊4充气膨胀后整体为具有一定厚度的板状。
39.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

技术特征：
1.一种车用安全气囊系统，包括设置在机动车辆上的碰撞传感器(1)和处理器(2)，所述碰撞传感器(1)与所述处理器(2)电连接，其特征在于，还包括充气组件和气囊组件，所述充气组件设置在所述机动车辆上并与所述处理器(2)电连接，所述气囊组件包括第一气囊(3)和第二气囊(4)，所述第一气囊(3)和所述第二气囊(4)均设置在所述机动车辆上，所述第一气囊(3)与所述充气组件的排气口连通，所述第一气囊(3)的出口与所述第二气囊(4)的进口连通，所述第二气囊(4)上远离所述进口的一侧与所述第一气囊(3)固连。2.根据权利要求1所述的一种车用安全气囊系统，其特征在于，所述第一气囊(3)充气后成环带状，所述第一气囊(3)和所述第二气囊(4)充气后，所述第一气囊(3)环绕在所述第二气囊(4)的外侧。3.根据权利要求1所述的一种车用安全气囊系统，其特征在于，所述充气组件包括电源(5)、点火器(6)和气体发生器(7)，所述电源(5)设置在机动车辆上，所述气体发生器(7)设置在机动车辆上，所述气体发生器(7)具有储料腔室，所述储料腔室内放置有用于产生气体的原料，所述点火器(6)设置在所述气体发生器(7)上，所述点火器(6)的输出端位于所述储料腔室内，所述处理器(2)和所述电源(5)分别与所述点火器(6)电连接。4.一种气囊膨胀方法，采用权利要求2所述的一种车用安全气囊系统，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1：机动车辆发生碰撞后，碰撞传感器(1)根据机动车辆行驶姿态的变化产生碰撞信息，并将碰撞信息传递给处理器(2)；步骤s2：处理器(2)接收到碰撞传感器(1)传递的碰撞信息后，会对碰撞信息进行分析，判断是否启动安全气囊系统；所述步骤s2包括：步骤s21：经处理器(2)分析后，碰撞信息不满足安全气囊系统的启动条件，安全气囊系统不启动；步骤s21：经处理器(2)分析后，碰撞信息满足安全气囊系统的启动条件，处理器(2)启动充气组件，充气组件启动后产生大量高温高压气体，高温高压气体先进入到第一气囊(3)中，在高温高压气体的作用下，第一气囊(3)向远离充气组件的方向迅速膨胀并形成环带状；等到第一气囊(3)内充满高温高压气体后，高温高压气体会从第一气囊(3)的出气口进入到第二气囊(4)中，然后第二气囊(4)向靠近充气组件的方向迅速膨胀，直至第二气囊(4)膨胀到最大。

技术总结
本发明涉及安装气囊技术领域，提出了一种车用安全气囊系统及气囊膨胀方法，包括设置在机动车辆上的碰撞传感器和处理器，碰撞传感器与处理器电连接，还包括充气组件和气囊组件，充气组件设置在机动车辆上并与处理器电连接，气囊组件包括第一气囊和第二气囊，第一气囊和第二气囊均设置在机动车辆上，第一气囊与充气组件的排气口连通，第一气囊的出口与第二气囊的进口连通，第二气囊上远离进口的一侧与第一气囊固连；通过上述技术方案，解决了相关技术中安全气囊在充气打开的过程中，与乘车人员的头部及胸部发生接触，乘车人员的头部受到气囊充气打开时的高速冲击，导致头部及胸部受伤，严重时危机乘车人员生命的问题。严重时危机乘车人员生命的问题。严重时危机乘车人员生命的问题。


技术研发人员：黄锋
受保护的技术使用者：黄锋
技术研发日：2023.02.20
技术公布日：2023/6/26