本发明涉及一种安全气囊，并且更具体地涉及一种具有头部定向延伸部和凹部的乘客安全气囊。
背景技术：
在车辆碰撞期间，车辆乘员的头部可以朝向仪表板(例如中心屏、控制台等)发生位移。前安全气囊可以充气以在头部碰撞仪表板之前接收头部。然而，在斜碰撞期间，乘员的头部可以向中央控制台偏置。
政府规章——比如联合国欧洲经济委员会条例第16条(ece16)的附件8和中华人民共和国的国家标准gb11522——可以限定用于测试车辆碰撞期间乘员朝向前安全气囊的向前位移的条件。例如，这种规章规定在测试条件期间头部不应该碰撞仪表板。因此，仍然存在设计一种满足斜碰撞的这些规章的安全气囊系统的机会。
技术实现要素：
根据本发明的一方面，提供一种安全气囊，包含：
主体部，该主体部具有第一周边并且可在充气方向上充气到第一厚度；
延伸部，该延伸部可在充气方向上充气到第二厚度，延伸部从主体部延伸并具有第二周边，该第二周边与第一周边间隔开，第一周边和第二周边限定第一周边和第二周边之间的间隙；以及
凹部，该凹部在间隙处设置在主体部和延伸部之间并且在充气方向上具有小于第一厚度和第二厚度的第三厚度。
根据本发明的一个实施例，进一步包含凹部处的充气约束装置。
根据本发明的一个实施例，进一步包含前面板、后面板和充气约束装置，充气约束装置在凹部处从前面板延伸到后面板。
根据本发明的一个实施例，其中凹部和主体部各自呈现碰撞表面，碰撞表面横向于充气方向，主体部的碰撞表面大于凹部的碰撞表面。
根据本发明的一个实施例，其中延伸部包括碰撞表面，该碰撞表面横向于充气方向，主体部的碰撞表面大于延伸部的碰撞表面。
根据本发明的一个实施例，其中间隙是v形的。
根据本发明的一个实施例，进一步包含拉带和拉带释放件，拉带从主体部延伸到延伸部，并且拉带释放件与拉带接合。
根据本发明的一个实施例，其中拉带释放件包括切刀，切刀被配置为响应于感测到的车辆斜碰撞而切断拉带。
根据本发明的一个实施例，进一步包含易断连接器，易断连接器从主体部延伸到延伸部，易断连接器相对于延伸部是易断的。
根据本发明的一个实施例，其中延伸部从主体部悬伸。
根据本发明的一个实施例，其中第二厚度小于第一厚度。
根据本发明的一个实施例，其中延伸部小于主体部。
根据本发明的一个实施例，进一步包含充气室，充气室延伸通过主体部、凹部和延伸部。
根据本发明的另一方面，提供一种安全气囊系统，包含：
主体部，该主体部具有第一周边并且可在充气方向上充气到第一厚度；
延伸部，该延伸部可在充气方向上延伸到第二厚度，延伸部从主体部延伸并且具有第二周边，第二周边与第一周边间隔开，第一周边和第二周边限定第一周边和第二周边之间的间隙；
凹部，该凹部在间隙处设置在主体部和延伸部之间并且在充气方向上具有小于第一厚度和第二厚度的第三厚度；以及
控制器，该控制器被编程为响应于感测到的车辆斜碰撞而使延伸部充气。
根据本发明的一个实施例，其中间隙是v形的。
根据本发明的一个实施例，进一步包含凹部处的约束装置。
根据本发明的一个实施例，进一步包含拉带和拉带释放件，拉带从主体部延伸到延伸部，拉带释放件与拉带接合。
根据本发明的一个实施例，其中拉带释放件包括切刀，切刀被配置为响应于感测到的车辆斜碰撞而切断拉带。
根据本发明的一个实施例，进一步包含易断连接器，易断连接器从主体部延伸到延伸部，易断连接器相对于延伸部是易断的。
根据本发明的一个实施例，进一步包含充气机，充气机与安全气囊流体连通。
附图说明
图1是包括处于充气位置的安全气囊的车辆的透视图；
图2a是接收车辆乘员的头部的安全气囊的透视图；
图2b是从安全气囊的侧面接收车辆乘员的头部的安全气囊的横截面；
图3是安全气囊的透视图；
图4是具有以虚线所示的拉带的安全气囊的侧视图；
图5a是处于充气位置的安全气囊的第二实施例的透视图；
图5b是图5a的安全气囊的一部分的剖视图，其中示出了在凹部缝合到主体部的延伸部；
图6a是具有充气的主体部和未充气的延伸部的安全气囊的第三实施例的透视图；
图6b是具有充气的延伸部的图6a的安全气囊的透视图；
图7是车辆的控制系统的示意图；
图8是具有包括处于左上方位置的延伸部的安全气囊的第二实施例的车辆的透视图；
图9是具有包括处于右上方位置的延伸部的安全气囊的第三实施例的车辆的透视图；
图10是具有包括处于右下方位置的延伸部的安全气囊的第四实施例的车辆的透视图。
具体实施方式
参照附图，其中贯穿若干视图，相同的附图标记表示相同的部件，用于车辆56的安全气囊系统100、200、300包括具有主体部12的安全气囊10，主体部12具有第一周边14。主体部12可在充气方向i上充气到第一厚度t1。延伸部16从主体部12延伸并且具有与第一周边14间隔开的第二周边18。延伸部16可在充气方向i上充气到第二厚度t2。第一周边14和第二周边18限定它们之间的间隙20。凹部22在间隙20处设置在主体部12和延伸部16之间，并且凹部22在充气方向i上具有小于第一厚度t1和第二厚度t2的第三厚度t3。
参照图2a-b，在车辆56的碰撞(例如前斜碰撞、前偏置碰撞等)期间，车辆56的乘客可以成角度地移动，即向前和侧向移动。在这种车辆碰撞期间，乘客的头部和/或胸部可以沿着主体部12滑向充气的安全气囊10的凹部22并且滑动到安全气囊10的凹部22中。主体部12与延伸部16之间的凹部22和间隙20捕获且保持乘客的头部和/或胸部，以限制或防止头部和/或胸部的进一步滑动。当头部和/或胸部接合凹部22时，主体部12、延伸部16和凹部22可以各自减慢并且吸收来自头部和/或胸部的能量。当头部接合凹部22和间隙20时，凹部22和间隙20还可以限制或防止乘客的头部的进一步旋转。
如图1-2b所示，车辆56可以包括仪表板24。仪表板24可以包括中央控制台26。中央控制台26可以包括控制器和/或显示屏。控制器可以例如是用于控制无线电和声音系统、气候控制等的旋钮和/或按钮。显示屏可以显示信息并且可以接收来自车辆乘员的输入。显示屏可以是例如液晶显示(lcd)触摸屏。中央控制台26还可以支撑附加部件，比如气候控制通风装置、储物箱、挡位选择杆等。
继续参照图1-2b，安全气囊系统100、200、300被仪表板24支撑。具体地，车辆56可以包括驾驶员座椅(未标号)和乘客座椅58，并且安全气囊10可以被仪表板24支撑在乘客座椅58的前方，用于吸收在车辆56的碰撞期间来自就座在乘客座椅58上的乘客的碰撞。
如下面进一步所述，图3-4中示出了安全气囊系统100的第一实施例，图5a-b中示出了安全气囊系统200的第二实施例，并且图6中示出了安全气囊系统300的第三实施例。在各种实施例中使用共同附图标记来识别共同部件。
安全气囊10可从未充气位置(未示出)充气到充气位置，如图1-6所示。在未充气位置，安全气囊10可以被隐藏例如在仪表板24的覆盖件的后方。当充气时，安全气囊10在充气方向i上充气到充气位置。
如上所述，主体部12的第一周边14在充气位置与延伸部16的第二周边18间隔开。换句话说，延伸部16沿着主体部12延伸并且与主体部12间隔开间隙20。例如，如图所示，延伸部16可以从主体部12悬伸。如下面进一步所描述的并且如图1和图8-10所示，延伸部16可以从主体部12上的任何合适的位置延伸。形容词“第一”、“第二”、“第三”等在本文中用作标识符，并且不表示顺序或重要性。
如图所示，第一周边14和第二周边18可以在交叉点28处相交。交叉点28可以设置在凹部22处。间隙20可以是v形的。间隙20可以具有接收乘客的头部的至少一部分的尺寸和形状。如上所述，间隙20和凹部22捕获头部以防止头部滑过安全气囊10。
如图1和图8-10所示，延伸部16可以从主体部12设置在车辆左方向上或者从主体部12设置在车辆右方向上。延伸部16例如可以从主体部12的下部在车辆左方向上延伸，如图1所示。在该结构中，延伸部16可以朝向中央控制台26延伸。作为另一示例，延伸部16可以从主体部12的上部在车辆左方向上延伸，如图8所示。在该结构中，延伸部16可以朝向车辆56的后视镜(未标号)延伸。作为另一个示例，延伸部16可以从主体部12的上部在车辆右方向上延伸，如图9所示。在该结构中，延伸部16可以朝向车辆56的a立柱(未示出)延伸。作为另一个示例，延伸部16可以从主体部12的下部在车辆右方向上延伸，如图10所示。在该结构中，延伸部16可以朝向车辆56的车门、仪表板和/或a立柱延伸。供选择地，延伸部16可以从主体部12在任何位置延伸。
安全气囊10限定充气室(未标号)。充气室可以从主体部12延伸通过凹部22到延伸部16。换句话说，充气室可以是连续的。
如上所述，如图2b所示，在充气位置，主体部12在充气方向i上具有第一厚度t1，延伸部16在充气方向i上具有第二厚度t2，并且凹部22在充气方向i上具有第三厚度t3。如图2b所示，充气方向i平行于车辆56的纵向轴线，即车辆56的行驶方向。换句话说，安全气囊10在车辆向后方向上在充气方向i上从仪表板24充气。
如上所述，继续参照图2b，凹部22的第三厚度t3小于主体部12的第一厚度t1和延伸部16的第二厚度t2。延伸部16的第二厚度t2可以小于主体部12的第一厚度t1。
凹部22相对于主体部12和延伸部16是凹的。具体地，凹部22在车辆向前方向上从主体部12和延长部16延伸。因此，乘客的头部在车辆碰撞期间向前移动到迫使乘客在车辆向前方向上的凹部22中。
凹部22、延伸部16和主体部12可以各自呈现横向于充气方向i的碰撞表面30，如图3所识别的。具体地，当安全气囊10被充气时，主体部12和延伸部16可以总体上垂直于充气方向i——即在车辆的横向方向上——延伸。主体部12的碰撞表面30可以大于延伸部16的碰撞表面30。延伸部16的碰撞表面30的至少一部分和主体部12的碰撞表面30可以各自朝向凹部22倾斜。凹部22的碰撞表面30可以相对于主体部12的碰撞表面30和延伸部16的碰撞表面30是凹的。
凹部22、延伸部16和主体部12的碰撞表面30可以彼此一体成型，即，同时形成并且由相同的材料制成。供选择地，凹部22、延伸部16和主体部12中的每个的碰撞表面30可以单独形成，并且随后例如通过缝合来附接。
参照图2b，安全气囊10可以包括前面板32和后面板34。当安全气囊10被充气时，前面板32可以面向乘客，并且后面板34可以面向仪表板24。前面板32和后面板34可以以任何合适的方式(例如通过缝合)彼此连接。前面板32和后面板34可以组合地限定主体部12、延伸部16和凹部22。
安全气囊10——即前面板32和后面板34——可以由任何合适类型的材料制成，例如由织物聚合物制成。例如，安全气囊10可以由织物尼龙纱线(例如尼龙6,6)制成。其它合适的示例包括聚醚醚酮(peek)、聚醚酮酮(pekk)、聚酯或任何其它合适的聚合物。织物聚合物可以包括涂层，例如硅树脂、氯丁橡胶、聚氨酯等。例如，涂层可以是聚有机硅氧烷。
安全气囊系统100、200、300可以包括与安全气囊10流体连通的充气机36，如图7中示意性所示。充气机36可以设置在安全气囊10中或者可以远离安全气囊10并且用填充桶连接到安全气囊10。充气机36用充气介质(比如气体)使安全气囊10膨胀。充气机36可以是例如使用化学反应来将充气介质驱动到安全气囊10的烟火充气机。充气机36可以是任何合适的类型，例如，冷气体充气机。充气机36可以是双级充气机，即，被设计为响应于由控制器38接收到的指令而将安全气囊10选择性地充气到相对较低的压力或相对较高的压力，如下面进一步所描述的。
安全气囊系统100、200、300可以包括约束控制系统400或可以与约束控制系统400通信，如图7所示。约束控制系统400可以包括用于感测车辆56的碰撞的至少一个传感器40。安全气囊系统100、200、300包括与传感器40和充气机36通信的控制器38，用于当传感器40感测车辆56的碰撞时激活充气机36，例如用于提供脉冲给充气机36的烟火填料。作为感测碰撞的可选方案或除了感测碰撞以外，约束控制系统400可以被配置为在碰撞之前感测碰撞，即，预碰撞感测。传感器40可以是任何合适的类型，例如使用雷达、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。
控制器38可以是基于微处理器的控制器。传感器40与控制器38通信以将数据传送到控制器38。基于由传感器40传送的数据，控制器38指示充气机36激活。
控制器38和传感器40可以连接到车辆56的通信总线42，比如控制器局域网(can)总线。控制器38可以使用来自通信总线42的信息来控制充气机36激活。充气机36可以连接到控制器38，如图7所示，或者可以直接连接到通信总线42。
当车辆碰撞被车辆碰撞传感器40感测到时，充气机36被激活。车辆碰撞传感器40通过通信总线42向控制器38发送信号，以指示充气机36使安全气囊10充气。当延伸部16被充气时，延伸部16和主体部12将乘员的头部保持在凹部22中，如图2a-b所示。凹部22和间隙20使头部定向在安全气囊10中。
在安全气囊系统100的第一实施例中，如图2-3所示，延伸部16与凹部22和主体部12直接连通，并且延伸部16相对于凹部22和主体部12的充气不受限制。换句话说，当充气机36使安全气囊10充气时，主体部12、凹部22和延伸部16大体上同时充气，即，充气介质在主体部12、凹部22和延伸部16之间自由流动。
如图2a-4最佳所示，安全气囊系统100、200、300可以包括在凹部22处从前面板32延伸到后面板34的充气约束装置。充气约束装置44可以在凹部22处将安全气囊10的充气限制到第三厚度t3。充气约束装置44在安全气囊系统100、200、300的构造期间可以是可调节的，即可改变的，以改变第三厚度t3的尺寸。
具体地，充气约束装置44可以是拉带44。例如，充气约束装置44可以包括彼此间隔开的若干拉带44，并且每个拉带44在凹部22处从前面板32延伸到后面板34以限定凹部22。拉带44可以设置成一排或多排。拉带44可以至少部分地限定凹部22的峰谷。然而，拉带44可以设置在任何合适的装置中。
拉带44可以具有任何合适的长度和宽度，并且拉带44的长度和宽度可以是可调节的，以修改第三厚度t3的尺寸。拉带44可以由与前面板32和/或后面板34相同类型的材料制成，或者可以由任何合适的材料制成。
供选择地或另外，对于拉带44，充气约束装置44可以是接缝(未示出)和/或内部面板(未示出)，其在凹部22处限制安全气囊10的充气以限定第三厚度t3。然而，充气约束装置44可以是用于将凹部22限制到第三厚度t3的任何合适的装置。
安全气囊系统200、300可以被配置为选择性地使延伸部16充气。具体地，第二和第三实施例的安全气囊系统200、300选择性地使延伸部16充气。换句话说，安全气囊10可以选择性地充气到第一充气位置，如图5a和6a所示，在该位置，主体部12被充气并且延伸部16未被充气，并且可以选择性地充气到第二充气位置，如图5b和6b所示，其中主体部12和延伸部16被充气。延伸部16的选择性充气可以是除了第一实施例中(即图3和图4)所示的拉带44之外。
参照图5a-b所示的安全气囊系统200的第二实施例，安全气囊10可以包括从主体部12延伸到延伸部16的易断连接器46。易断连接器46可以相对于延伸部16是易断的，即当延伸部16被充气到指定压力以上时可以断裂。例如，当安全气囊10被充气到相对较低的充气压力时，易断连接器46可以将延伸部16保持在未充气位置，即，在安全气囊10的第一充气位置。当安全气囊10被充气到相对较高的充气位置时，易断连接器46可以断裂以将延伸部16释放到充气位置，如图5a中的虚线所示，即，到安全气囊10的第二充气位置。充气机36可以是如上所述的双级充气机，以选择性地施加相对较低的充气压力或相对较高的充气压力。
易断连接器46可以被设计，即具有大小，被定位且由选择的材料制成，以响应于主体部12充气到相对较低的充气压力而保持附接到延伸部16和主体部12，并且响应于主体部12充气到相对较高的膨胀压力而断裂。因为易断连接器46相对于延伸部16是易断的，所以当主体部12被充气到相对较高的充气压力时，易断连接器46从主体部12释放。
易断连接器46可以是从主体部12延伸到延伸部16的易断缝合线，如图5a-5b所示。供选择地，易断连接器46可以是从主体部12延伸到延伸部16的易断拉带(未示出)。
继续参照安全气囊系统200的第二实施例，控制器38可以被编程为选择性地使延伸部16充气。具体地，控制器38可以被编程为响应于由碰撞传感器40感测到的斜碰撞而使延伸部16充气。控制器38可以被编程为响应于由碰撞传感器40感测到的斜碰撞而将安全气囊10充气到相对较高的充气压力，并且可以被编程为响应于除了由碰撞传感器40感测到的斜碰撞之外的碰撞而将安全气囊10充气到相对较低的充气压力。换句话说，充气机36可以被设计为接收来自控制器38的信号，以响应于由碰撞传感器40感测到的斜碰撞而将安全气囊10充气到相对高的压力，并且可以被设计为接收来自控制器的信号以响应于除了由碰撞传感器40感测到的斜碰撞以外的碰撞而将安全气囊10充气到相对低的压力。在感测到的斜碰撞的可选方案中，控制器38可以被编程为响应于任何类型的感测到的碰撞而使延伸部16充气/不使延伸部16充气。
参照图6a-b所示的第三实施例，安全气囊系统300可以包括从主体部12延伸到延伸部16的拉带48。安全气囊系统300可以被配置为响应于感测到的斜车辆碰撞而释放拉带48，如图6b所示，并且响应于除了斜碰撞以外的感测到的碰撞而保持拉带48，如图6a所示。
例如，如图6a-7所示，安全气囊系统300可以包括与拉带48接合的拉带释放件50。例如，拉带释放件50可以支撑拉带48的端部，并且可以例如响应于感测到的斜碰撞而选择性地释放拉带48。具体地，例如，拉带释放件50可以包括切刀52，该切刀52被配置为响应于感测到的车辆斜碰撞而切断拉带48。
继续参照图6a-b，在第三实施例中，控制器38可以被编程为响应于感测到的车辆斜碰撞(例如当碰撞传感器40感测车辆斜碰撞时)而指示拉带释放件50释放拉带48。换句话说，拉带释放件50可以被设计为接收来自控制器38的信号，以响应于感测到的斜碰撞而释放拉带48。在没有感测到的斜碰撞的情况下，控制器38不将信号发送到拉带释放件50以释放拉带48。在感测的斜碰撞的可选方案中，控制器38可以被编程为响应于任何类型的感测到的碰撞而切断/不切断拉带48。
在切刀52的可选方案中，拉带释放件50可以是任何合适的类型。例如，拉带48可以销接到拉带释放件50，并且拉带释放件50可以响应于感测到的斜碰撞而释放销。
本发明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是描述性的词语的性质，而不是限制性的。根据上述教导，本发明的许多修改和变化是可能的，并且本发明可以以不同于具体描述的方式来实践。