CN107891836A - 车辆及其安全座椅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆及其安全座椅。本发明的车辆使用的安全气囊可在车辆发生撞击时弹出，在车辆翻滚时一直为乘员的头部进行保护，还可在车辆翻滚停止后通过手动方式实现气囊的放气，相对于传统自动放气的安全气囊，一方面可为乘客提供长时间的保护，防止车辆在斜坡等场景中持续翻滚时因气囊放气而失去对乘客头部的保护，进而可有效防止二次碰撞的发生，另一方面，由于气囊位于人体头部的侧方，不会阻挡人的口鼻，且由于气囊为手动放气，因此不会导致因乘客晕厥且松弛的气囊覆盖乘客的口鼻导致乘客窒息的危险。本发明克服了传统安全气囊弹出后需要放气的技术偏见，采用安全气囊弹出后不立即放气的构思，仅在需要放气时手动放气。

Description

车辆及其安全座椅

技术领域

本发明涉及车辆及其安全座椅。

背景技术

大客车乘坐安全性一直是汽车技术研究的重点，由于大客车重心高、乘载人员多，在机动车肇事事故中，事故死亡人数比例居于首位，而在不同类型事故中，大客车侧翻或翻滚事故造成的人员伤亡最为严重。因此对大客车侧翻或翻滚后乘客的保护研究具有重要的意义。

目前针对大客车侧翻稳定性的研究包括主动安全控制技术和被动安全技术，主动安全控制技术在侧翻事故发生前为驾驶员提供预警信息或通过大客车控制系统主动采取避险措施，实现对侧翻的防控，从而改善大客车侧翻稳定性；被动安全技术一般是通过在座椅上增加安全气囊，在车辆受到撞击时撞击传感器检测到撞击信号，控制点火器为充气剂点火，充气剂爆炸瞬间产生大量气体填充至气囊中，使气囊瞬间弹出，从而对人体进行防护，但是现有的安全气囊在弹出之后的一定时间内会自动放气，这样设置可方便乘客在撞击后逃出车厢，但是自动放气的气囊仅对于撞击次数少的情况适用，对于车辆翻下斜坡等会导致车辆持续翻滚的情况来说不再适用，因为车辆翻下斜坡的翻滚时间较长，气囊如果自动放气会导致乘客之间在持续的翻滚中受到二次碰撞，依然无法避免乘客的伤亡；另外，针对现有技术中充气后包裹住头部的气囊还有另一个缺点，就是气囊自动放气后处于松弛状态，松弛的气囊可能会覆盖住人的口鼻，如果乘客在事故中晕去很可能导致乘客窒息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在车辆发生翻滚事故时更加安全可靠的安全座椅；本发明的目的还在于提供一种装有该安全座椅的车辆。

为实现上述目的，本发明的安全座椅采用如下的技术方案：

技术方案1：安全座椅包括头枕和靠背，所述头枕和/或靠背内设有安全气囊，安全气囊可在车辆受到撞击时自动弹出且弹出后处于人体头部的侧方，所述安全气囊为封闭气囊。本发明的安全座椅使用的安全气囊可在车辆发生撞击时弹出，在车辆翻滚时一直为乘员的头部进行保护，还可在车辆翻滚停止后通过手动方式实现气囊的放气，相对于传统自动放气的安全气囊，一方面可为乘客提供长时间的保护，防止车辆在斜坡等场景中持续翻滚时因气囊放气而失去对乘客头部的保护，进而可有效防止二次碰撞的发生，另一方面，由于气囊位于人体头部的侧方，不会阻挡人的口鼻，且由于气囊为手动放气，因此不会导致因乘客晕厥且松弛的气囊覆盖乘客的口鼻导致乘客窒息的危险。本发明克服了传统安全气囊弹出后需要放气的技术偏见，采用安全气囊弹出后不立即放气的构思，仅在需要放气时手动放气。

技术方案2：在技术方案1的基础上，安全气囊上设有手动放气结构以在车辆翻滚停止后手动放气。

技术方案3：在技术方案2的基础上，安全气囊位于靠背内。靠背内空间较大，可便于气囊充气装置或发生装置的设置。

技术方案4：在技术方案3的基础上，靠背上安全气囊的出口位于人体肩部。将气囊的出口设置在肩部可方便气囊在弹出时直接位于人体头部以对人体头部进行安全防护。

技术方案5：在技术方案1-4任意一项的基础上，安全气囊有两个，分别对称布置在安全座椅的两侧。

本发明的车辆采用如下的技术方案：

技术方案1：车辆包括车厢和安装在车厢内的安全座椅，安全座椅包括头枕和靠背，所述头枕和/或靠背内设有安全气囊，安全气囊可在车辆受到撞击时自动弹出且弹出后处于人体头部的侧方，所述安全气囊为封闭气囊。本发明的车辆使用的安全气囊可在车辆发生撞击时弹出，在车辆翻滚时一直为乘员的头部进行保护，还可在车辆翻滚停止后通过手动方式实现气囊的放气，相对于传统自动放气的安全气囊，一方面可为乘客提供长时间的保护，防止车辆在斜坡等场景中持续翻滚时因气囊放气而失去对乘客头部的保护，进而可有效防止二次碰撞的发生，另一方面，由于气囊位于人体头部的侧方，不会阻挡人的口鼻，且由于气囊为手动放气，因此不会导致因乘客晕厥且松弛的气囊覆盖乘客的口鼻导致乘客窒息的危险。本发明克服了传统安全气囊弹出后需要放气的技术偏见，采用安全气囊弹出后不立即放气的构思，仅在需要放气时手动放气。

技术方案2：在技术方案1的基础上，安全气囊上设有手动放气结构以在车辆翻滚停止后手动放气。

技术方案3：在技术方案2的基础上，安全气囊位于靠背内。靠背内空间较大，可便于气囊充气装置或发生装置的设置。

技术方案4：在技术方案3的基础上，靠背上安全气囊的出口位于人体肩部。将气囊的出口设置在肩部可方便气囊在弹出时直接位于人体头部以对人体头部进行安全防护。

技术方案5：在技术方案1-4任意一项的基础上，安全气囊有两个，分别对称布置在安全座椅的两侧。

技术方案6：在技术方案5的基础上，车辆还包括对车辆的各个车轮承载情况进行检测并将检测结果反馈给所述控制系统分析的信号检测单元。

技术方案7：在技术方案6的基础上，信号检测单元包括车速传感器、转角传感器、侧倾角传感器、横摆角速度测量仪以及车轮载荷传感器。

附图说明

图1为本发明的车辆的具体实施例中的安全座椅的结构示意图；也是安全座椅在车辆发生撞击时的工作状态示意图；

图2为图1中的安全座椅在未发生车辆撞击时的非工作状态示意图；

图中：1-靠背，2-头枕，3-安全气囊，4-伸缩杆，41-托盘，5-车顶，6-伸缩杆驱动机构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的车辆的具体实施例，车辆包括车厢，本实施例的车辆是指大客车，车辆的车厢内并排安装有多个安全座椅，如图1和2所示，安全座椅包括靠背1、头枕2和坐垫等，安全座椅通过下部固定在车厢底板上，头枕2距离车顶5具有一定的距离，如图2所示。头枕2安装在靠背1的上部，并相对于靠背1固定，靠背1在调整好角度后也固定不动。头枕2内设有伸缩杆4，伸缩杆4在靠背1内设置的伸缩驱动机构6的控制下实现朝向或者背离车顶5的方向伸缩运动。伸缩驱动机构6可为气动伸缩机构，伸缩杆4为筒套管，采用气动方式时利用爆破式的方式使伸缩杆4可以尽快伸出。伸缩杆4的外端设有托盘41，以便对车顶5具有更大的支撑面积，在伸缩杆4缩回头枕2内时，托盘41沉入头枕2上部的托盘41凹槽内，保证头枕2上表面的平整。伸缩杆4伸出头枕2之外并与车顶5顶撑配合时，为了保持该顶撑状态，支撑机构还包括锁定机构，锁定机构可以为锁销或者挡杆等。

靠背1内还隐藏有两个对称的安全气囊3，安全气囊3可在车辆发生碰撞事故时瞬间爆破式展开，且展开后位于乘客肩部及头部位置的两侧，防止车辆翻滚时乘客之间头部互相撞击等二次事故的发生，安全气囊3为扁平状圆形结构，类似于圆形坐垫，安全气囊3的靠近人脸的一侧还可设置微凹陷，以便对头部更好的防护。安全气囊3可长期保持膨胀状态不放气，防止由于车辆翻滚时间较长而安全气囊3又自动泄气太快导致的乘客二次事故的发生，当车辆翻滚停止后，乘员需要离开车厢，此时可手动拉动气囊上的放气拉绳，放气拉绳在拉动时可将气囊上放气口的塞子打开，以便对气囊进行放气，而且放气口的大小可以设置的较大一些以便于实现气囊的迅速放气，节省乘员逃生时间，由于安全气囊采用手动放气方式，相对于传统自动泄气的安全气囊来说，可防止因气囊放气后处于松弛状态且覆盖住人体口鼻的情况，对于乘客晕厥的情况而言可能会导致乘客窒息；另一方面，由于安全气囊3位于头部两侧，不会阻挡住乘客的口鼻，因此不会导致人体窒息的危险。

车辆还包括控制系统和信号检测单元，信号检测单元包括车速传感器、转角传感器、侧倾角传感器、横摆角速度测量仪以及车轮载荷传感器等，能够将测量信号传送给控制系统，控制系统预先设定大客车侧翻或翻滚阈值R，控制系统根据信号检测单元实时检测的大客车车速、前轮转角、侧倾角、横摆角速度以及不同车轮载荷等信息能够直接获取大客车的侧倾角及横摆角速度，测量出大客车侧向加速度以及横向载荷转移率等参数，从而计算出大客车侧翻危险系数Rn（Rn的表达式由大客车各个参数组成），将Rn与系统预设值进行比较，判断大客车是否出现侧翻或翻滚危险，判断出发生时才会启动安全座椅，是伸缩杆4伸出，安全气囊3弹出。

本发明的车辆在使用过程中：在车辆未发生事故时，如图2所示，车顶5处于正常状态，距离头顶距离较远，安全座椅的伸缩杆4和安全气囊3均处于隐藏状态；当车辆发生侧翻或者翻滚事故时，信号检测单元通过实时检测的车速、前轮转角、侧倾角、横摆角速度以及不同车轮载荷能够直接获取大客车的侧倾角及横摆角速度，测量出大客车侧向加速度以及横向载荷转移率等参数，从而计算出大客车侧翻危险系数Rn（Rn的表达式由大客车各个参数组成），将Rn与系统预设值进行比较，判断大客车出大客车出现侧翻或翻滚危险，然后控制系统发出控制命令，控制头部两侧的两个安全气囊3瞬间爆破式弹出，如图1所示，对人体头部进行防护，而且安全气囊3一直处于充气状态，可长期保护人体头部，对于车辆长时间翻滚如翻下斜坡等情况具有重要意义；另一方面，控制伸缩驱动机构6动作以将头枕2内的伸缩杆4伸出，使伸缩杆4外端的托盘41与车顶5顶撑配合，从而为驾驶员或者乘客头部撑出一个安全空间，避免车顶5被压溃后伤及人员头部。

在其他实施例中，车辆是指任何具有至少两个乘员的车辆；伸缩杆和伸缩驱动机构也可替换为电机-丝杠螺母副或者直线电机等可驱动托盘伸缩的机构；也可替换为液压驱动方式；伸缩杆也可直接从靠背中伸出，例如可在靠背的两侧边的上部，即头枕的两侧位置设置可向车顶方向伸出的伸缩杆-托盘等，此时伸缩驱动机构依然位于靠背内部；安全气囊也可位于头枕内部，或者在头枕和靠背内部均设置安全气囊；安全气囊也可仅有一个，且在弹出时同时从人体头部一侧沿头顶延伸至头部的另一侧，也可仅在人体头部的一侧设置安全气囊，以对该侧进行安全防护；安全气囊也可为球状或者扁平的矩形等形状；伸缩杆作为支撑件，也可替换为伸缩架或者伸缩板等；托盘作为顶撑件，也可替换为爪形、镂空板等其他任何非尖端的结构，以便对车顶更好的支撑；拉绳拉动活塞对安全气囊进行放气的结构也可替换为扎破气囊的方式放气或者在气囊边缘设置撕痕，通过撕破的方式将安全气囊撕开；拉绳也可替换为拉环。

本发明的安全座椅的具体实施例与本发明的车辆的各实施例中的安全座椅的各实施例相同，不再赘述。

Claims (10)

1.安全座椅，包括头枕和靠背，其特征是，所述头枕和/或靠背内设有安全气囊，安全气囊可在车辆受到撞击时自动弹出且弹出后处于人体头部的侧方，所述安全气囊为封闭气囊。

2.根据权利要求1所述的安全座椅，其特征是，安全气囊上设有手动放气结构以在车辆翻滚停止后手动放气。

3.根据权利要求2所述的安全座椅，其特征是，安全气囊位于靠背内。

4.根据权利要求3所述的安全座椅，其特征是，靠背上安全气囊的出口位于人体肩部。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的安全座椅，其特征是，安全气囊有两个，分别对称布置在安全座椅的两侧。

6.车辆，包括车厢和安装在车厢内的安全座椅，安全座椅包括头枕和靠背，其特征是，所述头枕和/或靠背内设有安全气囊，安全气囊可在车辆受到撞击时自动弹出且弹出后处于人体头部的侧方，所述安全气囊为封闭气囊。

7.根据权利要求6所述的车辆，其特征是，安全气囊上设有手动放气结构以在车辆翻滚停止后手动放气。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征是，安全气囊位于靠背内。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征是，靠背上安全气囊的出口位于人体肩部。

10.根据权利要求6-9任意一项所述的车辆，其特征是，安全气囊有两个，分别对称布置在安全座椅的两侧。