本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種汽車防鞭打保護(hù)裝置。本發(fā)明還涉及該汽車防鞭打保護(hù)裝置的控制方法，以及一種設(shè)置有該汽車防鞭打保護(hù)裝置的汽車。

背景技術(shù)：

隨著汽車保有量的大幅增加，各類交通事故也呈高發(fā)態(tài)勢，其中尤以追尾事故經(jīng)常發(fā)生，在汽車追尾碰撞中，被追尾的前車受到一個(gè)向前的加速度，座椅會(huì)推動(dòng)乘員的軀干向前，但乘員的頭部因?yàn)閼T性卻會(huì)產(chǎn)生滯后，這種滯后使乘員的頸部后仰直至達(dá)到極限，然后頭部就像鞭梢一樣被頸部加速甩向前方，此即是導(dǎo)致人體頸部損傷的揮鞭效應(yīng)。為降低因追尾而對乘員造成的傷害，現(xiàn)有的座椅防鞭打系統(tǒng)多為通過在追尾發(fā)生時(shí)，乘客的身體因撞擊力的作用撞向靠背，以促使頭枕往上往前推動(dòng)，從而在頭頸猛烈晃動(dòng)之前托住乘客的頭頸實(shí)現(xiàn)保護(hù)目的。上述防鞭打系統(tǒng)能起到一定的保護(hù)作用，但該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，舒適性差，使用后座椅頭枕多不能恢復(fù)原位，也會(huì)影響汽車的后續(xù)乘坐。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種汽車防鞭打保護(hù)裝置，以能夠在汽車追尾中對乘員的頭部進(jìn)行保護(hù)，并具有較好的舒適性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種汽車防鞭打保護(hù)裝置，包括控制器，與所述控制器相聯(lián)接的置于汽車尾部的碰撞檢測單元，以及設(shè)置于頭枕處的氣囊，在所述氣囊上連接有氣體發(fā)生器，所述氣體發(fā)生器與控制器控制聯(lián)接，還包括與控制器相聯(lián)接的車速檢測 單元，以及設(shè)置在所述氣囊處并與控制器控制聯(lián)接的、對應(yīng)于車速檢測單元的檢測信號而調(diào)節(jié)氣囊膨脹強(qiáng)度的氣囊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述氣囊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括連接在所述氣囊上的拉帶，在所述氣囊上于拉帶連接點(diǎn)的周側(cè)形成有多個(gè)嵌套布置的的強(qiáng)度不同的弱化結(jié)構(gòu)；還包括設(shè)置在頭枕上并與所述拉帶傳動(dòng)連接的拉帶執(zhí)行器，在控制器控制下，所述拉帶執(zhí)行器動(dòng)作而使得所述拉帶具有將其一弱化結(jié)構(gòu)撕開的運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述車速檢測單元為速度傳感器；所述控制器包括與氣體發(fā)生器及拉帶執(zhí)行器控制聯(lián)接的控制單元，與所述控制單元相聯(lián)接的預(yù)設(shè)有車速區(qū)間的邏輯單元，所述速度傳感器聯(lián)接于邏輯單元上，還包括聯(lián)接在所述邏輯單元和控制單元之間的、承接邏輯單元的車速區(qū)間信號以使控制單元控制氣體發(fā)生器及拉帶執(zhí)行器進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作的存儲(chǔ)計(jì)算單元。

進(jìn)一步的，所述存儲(chǔ)計(jì)算單元包括存儲(chǔ)有不同車速區(qū)間下的氣體發(fā)生器動(dòng)作時(shí)間及拉帶執(zhí)行器拉力矩的存儲(chǔ)模塊，以及與所述存儲(chǔ)模塊相聯(lián)接的比較模塊。

進(jìn)一步的，所述碰撞檢測單元為碰撞傳感器，所述碰撞傳感器聯(lián)接于所述邏輯單元上。

進(jìn)一步的，所述拉帶執(zhí)行器為電磁閥。

進(jìn)一步的，在所述氣囊的外側(cè)設(shè)置有連接于頭枕上的、以在氣體發(fā)生器動(dòng)作時(shí)控制氣囊造型的拉線。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：

(1)本發(fā)明所述的汽車防鞭打保護(hù)裝置，在汽車發(fā)生追尾時(shí)，控制器可控制氣體發(fā)生器動(dòng)作，以使得氣囊膨脹而能夠?qū)Τ藛T的頭部進(jìn)行支撐，從而可避免揮鞭傷發(fā)生。同時(shí)，通過氣囊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)置，還可根據(jù)車速檢測單元的檢測信號而調(diào)節(jié)氣囊的膨脹強(qiáng)度，由此也可使得氣囊膨脹后的剛度更為適宜，從而能夠提高其舒適性。

(2)采用拉帶及多個(gè)嵌套的弱化結(jié)構(gòu)的形式，可對應(yīng)于不同的車速而使得 拉帶撕開不同的弱化結(jié)構(gòu)，從而可利用不同的泄氣速率調(diào)節(jié)氣囊的碰撞強(qiáng)度。而且該結(jié)構(gòu)形式也較為簡單，便于設(shè)計(jì)制作。

(3)利用預(yù)設(shè)車速區(qū)間的邏輯單元及存儲(chǔ)計(jì)算單元的配合，可根據(jù)車速的不同控制氣體發(fā)生器的點(diǎn)爆時(shí)間以及拉帶執(zhí)行器的拉力矩，以達(dá)到有效的保護(hù)性能及較好的舒適性。

(4)拉帶執(zhí)行器采用電磁閥可通過控制電磁閥動(dòng)作電流的大小而改變其動(dòng)作力矩的大小，且電磁閥結(jié)構(gòu)較為簡單，便于設(shè)計(jì)組裝。

(5)設(shè)置拉線可使氣囊膨脹后的造型適合于人體頭部結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)一步提高裝置的舒適性。

本發(fā)明的另一目的在于提出一種汽車，在所述汽車上設(shè)置有如上所述的汽車防鞭打保護(hù)裝置。

本發(fā)明的汽車和汽車防鞭打保護(hù)裝置相對于現(xiàn)有技術(shù)相對于現(xiàn)有技術(shù)所具有的有益效果相同，在此不再贅述。

本發(fā)明的另一目的在于提出一種汽車防鞭打保護(hù)裝置的控制方法，該方法基于如上所述的汽車防鞭打保護(hù)裝置，且其包括如下步驟：

步驟一、碰撞檢測單元和車速檢測單元分別檢測碰撞信號及車速信號，并將檢測信號送至控制器；

步驟二、在碰撞發(fā)生時(shí)，所述控制器控制氣體發(fā)生器及氣囊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，以對氣囊的膨脹強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，在步驟二中還包括：

步驟a、車速檢測單元將檢測信號送至邏輯單元，邏輯單元根據(jù)車速檢測單元信號判斷車速區(qū)間，并將判斷結(jié)果送至存儲(chǔ)計(jì)算單元；

步驟b、存儲(chǔ)計(jì)算單元根據(jù)邏輯單元所判斷的車速區(qū)間，得出對應(yīng)于該車速區(qū)間的氣體發(fā)生器動(dòng)作時(shí)間及拉帶執(zhí)行器拉力矩信息，并將該信息送至控制單元；

步驟c、控制單元根據(jù)存儲(chǔ)計(jì)算單元的信息控制氣體發(fā)生器和拉帶執(zhí)行器 動(dòng)作。

本發(fā)明的汽車防鞭打保護(hù)裝置的控制方法可在汽車發(fā)生追尾碰撞時(shí)，使設(shè)置于頭枕處的氣囊打開，且能夠根據(jù)碰撞時(shí)的車速調(diào)節(jié)氣囊的膨脹強(qiáng)度，以能夠?qū)Τ藛T的頭部提供有效的支撐保護(hù)，防止揮鞭傷的發(fā)生。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一所述的氣囊的布置示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一所述的汽車防鞭打保護(hù)裝置部分結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一所述的氣囊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記說明：

1-座椅靠背，2-頭枕，3-氣囊，4-拉帶執(zhí)行器，5-拉帶，6-第一弱化線，7-第二弱化線，8-第三弱化線，9-碰撞傳感器，10-控制單元，11-速度傳感器，12-邏輯單元，13-存儲(chǔ)計(jì)算單元，14-存儲(chǔ)模塊，15-比較模塊，16-氣體發(fā)生器。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

實(shí)施例一

本實(shí)施例涉及一種汽車防鞭打保護(hù)裝置，用于在發(fā)生追尾事故時(shí)對車上乘員的頭部進(jìn)行保護(hù)，避免揮鞭傷的發(fā)生。如圖1至圖3中所示，該汽車防鞭打保護(hù)裝置包括控制器，與控制器相聯(lián)接的置于汽車尾部的碰撞檢測單元，以及設(shè)置于安裝于座椅靠背1上的頭枕2處的氣囊3，在氣囊3上連接有氣體發(fā)生器16，且氣體發(fā)生器16也與控制器控制聯(lián)接。本汽車防鞭打保護(hù)裝置還包括 與控制器相聯(lián)接的車速檢測單元，以及設(shè)置在氣囊3處并與控制器控制聯(lián)接的，可對應(yīng)于車速檢測單元的車速檢測信號而調(diào)節(jié)氣囊3的膨脹強(qiáng)度的氣囊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

本實(shí)施例中碰撞檢測單元為安裝在汽車尾部的碰撞傳感器9，利用碰撞傳感器9可檢測是否發(fā)生追尾，而車速檢測單元?jiǎng)t為速度傳感器11，其可檢測汽車在追尾時(shí)的車速。本實(shí)施例的氣囊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)則包括連接在氣囊3上的拉帶5，且在氣囊3上于拉帶5的周側(cè)還形成有多個(gè)嵌套布置的弱化結(jié)構(gòu)，且各弱化結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不同，以對應(yīng)于不同的撕開力。本實(shí)施例的氣囊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在頭枕2上的拉帶執(zhí)行器4，拉帶執(zhí)行器4與拉帶5傳動(dòng)連接，且拉帶執(zhí)行器4也與控制器之間控制聯(lián)接，以可在控制器的控制下對拉帶5進(jìn)行拉動(dòng)。

本實(shí)施例中拉帶執(zhí)行器4可為電磁閥，其對拉帶5所施加的不同拉力矩，可通過控制器給予電磁閥不同的控制電流來實(shí)現(xiàn)，拉帶5在電磁閥不同的拉力下可將不同的弱化結(jié)構(gòu)撕開，從而能夠使得氣囊3上具有不同孔徑的泄氣孔，以此可在氣體發(fā)生器16動(dòng)作而使氣囊3膨脹時(shí)具有不同的膨脹強(qiáng)度。本實(shí)施例中控制器包括與氣體發(fā)生器16及拉帶執(zhí)行器4控制聯(lián)接的控制單元10，在控制單元10不同的控制信號下，氣體發(fā)生器16和拉帶執(zhí)行器4進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。

本實(shí)施例中控制器還包括與控制單元10相聯(lián)接的邏輯單元12，邏輯單元12為一具有邏輯運(yùn)算能力的模塊，速度傳感器11和碰撞傳感器9即聯(lián)接于邏輯單元12上，且在邏輯單元12內(nèi)還預(yù)設(shè)有車速區(qū)間信息，該車速區(qū)間具體上例如可為在汽車發(fā)生追尾時(shí)，當(dāng)車速為14km/h-18km/h時(shí)為低速追尾工況，當(dāng)車速為18km/h-22km/h為中速追尾工況，當(dāng)車速為22km/h-26km/h時(shí)為高速追尾工況，利用預(yù)設(shè)的車速區(qū)間信息邏輯單元12可根據(jù)速度傳感器11的檢測信號判斷出汽車的追尾工況為哪一種，以便進(jìn)一步使控制單元10采取相應(yīng)的控制策略。

本實(shí)施例中控制器還進(jìn)一步包括設(shè)置在邏輯單元12和控制單元10之間的存儲(chǔ)計(jì)算單元13，該存儲(chǔ)計(jì)算單元13包括存儲(chǔ)有不同車速區(qū)間下的氣體發(fā)生 器16動(dòng)作時(shí)間及拉帶執(zhí)行器4拉力矩的存儲(chǔ)模塊14，以及與存儲(chǔ)模塊14相聯(lián)接的比較模塊15。針對于邏輯單元12所判斷的車速區(qū)間信號，通過比較模塊15將該車速區(qū)間信號及存儲(chǔ)模塊14內(nèi)的存儲(chǔ)信息進(jìn)行比較，即可得出對應(yīng)于該車速區(qū)間下的氣體發(fā)生器16和拉帶執(zhí)行器4所應(yīng)采取的動(dòng)作的控制信息，控制單元10接收這些控制信息便可驅(qū)使氣體發(fā)生器16及拉帶執(zhí)行器4動(dòng)作。

本實(shí)施例中存儲(chǔ)于存儲(chǔ)模塊14中的對應(yīng)于不同車速區(qū)間下的氣體發(fā)生器16的動(dòng)作時(shí)間及拉帶執(zhí)行器4的拉力矩，可通過仿真及進(jìn)行實(shí)車試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證得出。而為了使氣囊3在膨脹時(shí)可較好的適應(yīng)人體頭部結(jié)構(gòu)，以提供較好的舒適性，本實(shí)施例中也可在氣囊3的外側(cè)設(shè)置連接在頭枕2上的拉線，在氣體發(fā)生器16動(dòng)作而使得氣囊3膨脹時(shí)，該拉線可對氣囊3的部分部位進(jìn)行束縛，以獲得設(shè)定的氣囊包型。

本實(shí)施例中為便于描述將氣囊3上的弱化結(jié)構(gòu)設(shè)置為相嵌套的三層，且分別可稱為第一弱化線6、第二弱化線7以及第三弱化線8，拉帶5與氣囊3的連接點(diǎn)在第一弱化線6之內(nèi)，第一弱化線6的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度最低，第三弱化線8的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度最高。而本汽車防鞭打保護(hù)裝置在使用時(shí)，其控制主要包括兩個(gè)步驟，即碰撞檢測單元和車速檢測單元分別檢測碰撞信號及車速信號，并將檢測信號送至控制器；以及在碰撞發(fā)生時(shí)，所述控制器控制氣體發(fā)生器及氣囊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，以對氣囊的膨脹強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。具體來講，碰撞傳感器9和速度傳感器11的檢測信號送至邏輯單元12，在碰撞傳感器9未檢測到碰撞信號，則控制單元10控制氣體發(fā)生器16及拉帶執(zhí)行器4不動(dòng)作，氣囊3收納于頭枕2中。當(dāng)碰撞傳感器9檢測到汽車發(fā)生追尾時(shí)，邏輯單元12根據(jù)速度傳感器11的檢測信號，可判斷當(dāng)前的追尾工況并將追尾工況信號送至控制單元10和存儲(chǔ)計(jì)算單元13。

控制單元10根據(jù)邏輯單元12的追尾工況信息可判斷汽車發(fā)生追尾，然后控制單元10即可根據(jù)存儲(chǔ)計(jì)算單元13所得出的對應(yīng)于該追尾工況下氣體發(fā)生器16所應(yīng)采取的點(diǎn)爆時(shí)間，以及拉帶執(zhí)行器4所應(yīng)采取的拉力矩，而控制氣體 發(fā)生器16和拉帶執(zhí)行器4動(dòng)作，如在低速追尾工況使第三弱化線8撕開，使氣囊3泄氣多，氣囊3剛度小，在中速追尾工況使第二弱化線7撕開，使氣囊3剛度適中，而在高速追尾工況則使第一弱化線6撕開，使得氣囊3剛度最大，由此即可在汽車追尾時(shí)對乘員的頭部進(jìn)行適宜的支撐保護(hù)，以避免揮鞭傷的發(fā)生。

本汽車防鞭打保護(hù)裝置，在汽車發(fā)生追尾時(shí)，控制器根據(jù)碰撞傳感器9及速度傳感器11的信號可控制氣體發(fā)生器16動(dòng)作，以使得氣囊3膨脹而能夠?qū)Τ藛T的頭部進(jìn)行支撐，從而能夠避免揮鞭傷發(fā)生。同時(shí)，本汽車防鞭打裝置通過氣囊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)置，還能夠根據(jù)速度傳感器11的檢測信號而調(diào)節(jié)氣囊3的膨脹強(qiáng)度，由此也可使得氣囊3膨脹后的剛度更為適宜，以能夠提高氣囊3支撐的舒適性。

實(shí)施例二

本實(shí)施例涉及一種汽車，在該汽車上設(shè)置有如實(shí)施例一中所述的汽車防鞭打保護(hù)裝置，通過該汽車防鞭打保護(hù)裝置的設(shè)置，可在汽車追尾時(shí)對乘員的頭部進(jìn)行支撐保護(hù)，以避免揮鞭傷的發(fā)生，且該氣囊的膨脹剛度也可對應(yīng)于汽車追尾時(shí)的車速進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而還能夠提高氣囊對乘員頭部支撐的舒適性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。