主动式儿童安全气囊装置的制作方法

本实用新型涉及汽车安全领域，尤其是一种主动式儿童安全气囊装置。

背景技术：

随着汽车保有量的快速增长，公路交通事故以及伤亡人数也不断的增加。其中校车事故频频发生。严重影响了社会的稳定与和谐。

现存的校车乘员约束系统的结构存在不足，仅有两点式安全带、座椅以及前排座椅对儿童乘员进行保护。这些部件在发生校车正面碰撞或紧急制动的工况下，不能对儿童乘员进行有效的保护。目前大部分校车按照《专用校车安全技术条件》标准，配备了《机动车成年乘员用安全带和约束系统》中规定的两点式腰带安全带。一些较好的校车配备了三点式安全带，但是这仅仅只能达到轿车乘员保护的最低水平。同时，由于儿童乘员的好动、调皮的性格特点导致校车的安全带佩戴率也不尽如人意，甚至在随处老师督促下佩戴好之后在行车过程中自己解除安全带，从而导致安全带的保护效果不能得到很好的发挥，在校车发生紧急制动或发生碰撞时，未系安全带的儿童将会由于惯性与前排座椅发生二次碰撞，受到较大的伤害。在现实世界中校车发生重大的交通事故，儿童的死亡率是极高的。由于儿童在校车中的位置是乘员座位上，当发生碰撞时容易与前排座椅的靠背后侧发生碰撞。因为儿童的身体和大脑都还未发育完全，所以如果校车发生激烈的碰撞，儿童的身体和大脑可能会产生不可修复的损伤。目前国内外对提高校车安全性主要针对校车的结构强度的优化、给校车配置驾驶辅助系统和智能驾驶系统、通过完善法律法规进一步管理校车的运营以及社会车辆与校车的关系。但是乘员约束系统方面没有较多研究。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种主动式儿童安全气囊装置，其能够实现对儿童坐姿的矫正以及对不同体型的儿童进行校车行驶全时刻的准确有效的保护。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种主动式儿童安全气囊装置，包括摄像头、泄气阀、盒体、进气阀、超声波传感器、主动式安全气囊控制器、人体压力传感器、轮速传感器、气体压缩机、蜂鸣器、气囊袋、拉带、卷收装置和涡卷弹簧，所述人体压力传感器布置在座椅靠背内部以及座椅坐垫内部，轮速传感器布置在车轮轴上，摄像头安装在前排座椅顶部，超声波传感器分别布置在前后排座椅的中部，蜂鸣器布置在座椅靠背内部，气囊袋能够收纳于盒体中，所述气囊袋内部设有气体压力传感器，进气阀、泄气阀分别控制气囊袋的进气和泄气，所述进气阀通过进气管路将气体压缩机的空气充入气囊袋中，泄气阀与外界大气相连接将气囊袋中的气体排入大气中去，整个盒体安装固定于前排座椅的后背，所述超声波传感器、人体压力传感器、轮速传感器、气体压力传感器、蜂鸣器与主动式安全气囊控制器相连，所述气体压缩机为气囊袋供应高压的气体，气囊袋开口部分与盒体外延密封连接，拉带一端与气囊袋连接且另一端与卷收装置连接，涡卷弹簧安装于盒体内，所述进气阀、泄气阀和卷收装置固定在盒体上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型主动式儿童安全气囊装置，通过多个传感器采集的信息综合判断，使所述主动式儿童安全气囊装置能够对儿童乘员提供全时刻的最佳保护，与传统的安全气囊相比，本实用新型的主动式儿童安全气囊装置具有如下有益效果：不是点爆充气型，消除了传统安全气囊因气体压力突然增加而造成对乘员的伤害；根据儿童乘员的不同身材特征进行针对性的保护；能够矫正儿童乘员的乘车姿势，从而更好的保护乘员儿童免受伤害；能够根据乘员儿童的坐姿合理设置安全气囊的厚度已达到最佳的保护效果。

附图说明

图1为本实用新型主动式儿童安全气囊装置的结构示意图；

图2为本实用新型主动式儿童安全气囊装置的盒体示意图；

图3为本实用新型主动式儿童安全气囊装置的传感器布置图。

图4为本实用新型主动式儿童安全气囊装置的控制流程图。

对照以上附图，作如下补充说明：

1---摄像头 2---泄气阀

3---盒体 4---进气阀

5---超声波传感器 6---主动式安全气囊控制器

7---人体压力传感器 8---轮速传感器

9---气体压缩机 10---蜂鸣器

11---气囊袋 12---拉带

13---卷收装置 14---涡卷弹簧

15---气体压力传感器

具体实施方式

请参考图1至图3，一种主动式儿童安全气囊装置，包括摄像头1、泄气阀2、盒体3、进气阀4、超声波传感器5、主动式安全气囊控制器6(ACU)、人体压力传感器7、轮速传感器8、气体压缩机9、蜂鸣器10、气囊袋11、拉带12、卷收装置13和涡卷弹簧14。所述人体压力传感器7布置在座椅靠背内部以及座椅坐垫内部，轮速传感器8布置在车轮轴上，摄像头1安装在前排座椅顶部，超声波传感器5分别布置在前后排座椅的中部，蜂鸣器10布置在座椅靠背内部，气囊袋11能够收纳于盒体3中。所述气囊袋11内部设有气体压力传感器15，进气阀4、泄气阀2分别控制气囊袋11的进气和泄气，所述进气阀4通过进气管路将气体压缩机9的空气充入气囊袋11中，泄气阀2与外界大气相连接将气囊袋11中的气体排入大气中去。整个盒体3安装固定于前排座椅的后背，所述超声波传感器5、人体压力传感器7、轮速传感器8、气体压力传感器15、蜂鸣器10与主动式安全气囊控制器6(ACU)相连。所述气体压缩机9为气囊袋11供应高压的气体，气囊袋11开口部分与盒体3外延密封连接，拉带12一端与气囊袋11连接且另一端与卷收装置13连接，涡卷弹簧14安装于盒体3内，所述进气阀4、泄气阀2和卷收装置13固定在盒体3上。

请参考图4，本实用新型主动式儿童安全气囊装置，其控制方法包括以下步骤：

步骤一：通过人体压力传感器7检测座椅上乘员对坐垫的压力，并将检测到的压力传输给主动式安全气囊控制器6(ACU)，主动式安全气囊控制器6(ACU)根据压力值判断乘员是否为儿童乘员；

步骤二：通过摄像头1检测乘员的坐姿以及乘员的身材宽度和高度尺寸，并将这些信息传输给主动式安全气囊控制器6(ACU)，主动式安全气囊控制器6(ACU)根据乘员坐姿偏离度判断儿童乘员的坐姿是否符合标准，若不符合标准，发出预警信号，蜂鸣器10接收到预警信号进行工作提醒儿童乘员恢复标准的坐姿；若符合标准，主动式安全气囊控制器6(ACU)计算乘员的身材宽度和长度的尺寸信息；

步骤三：通过人体压力传感器7检测儿童乘员后背是否和座椅靠背是否发生接触，并且使用超声波传感器5测量乘员前胸到前排座椅的距离以及后背到座椅靠背的距离，并将这个距离信息传输给主动式安全气囊控制器6(ACU)；

步骤四：主动式安全气囊控制器6(ACU)根据步骤一、二、三获得的信息，计算分析主动式安全气囊的气囊袋11展开的大小，并打开进气阀4和控制气体压缩机9将压缩的空气通过进气阀4进入气囊袋11，并结合拉带12达到主动式安全气囊控制器6(ACU)计算得到的包形；

步骤五：当主动式安全气囊控制器6(ACU)根据轮速传感器8实施采集到的行驶速度变化信息判定车辆处于急刹或者发生碰撞的状况，当儿童乘员与气囊袋11发生接触时，主动式安全气囊控制器6(ACU)根据气囊袋11内部的气体压力传感器15实时采集的气体压力，匹配气囊袋11内部压力值伤害指标之间的关系，调节进气阀4的开度，从而调整气囊袋11内部的气体压力；

步骤六：当校车行驶结束停车后，主动式安全气囊控制器6(ACU)根据车速传感器传来的车速信息，判定校车是否处于停车状态，若处于停车状态，主动式安全气囊控制器6(ACU)控制泄气阀2进行排空气囊袋11中的气体，通过卷收装置13将气囊袋11进行回收回盒体3中。

所述主动式安全气囊控制器6(ACU)决定气囊袋11展开的时间、控制进气阀4与拉带12来控制气囊袋11展开的包形、控制泄气阀2与卷收装置13合作完成气囊袋11的收回；所述气囊袋11通过进气阀4供给的气体压缩机9提供的气体进行充气展开。

本实用新型主动式儿童安全气囊装置，通过多个传感器采集的信息综合判断，使所述主动式儿童安全气囊装置能够对儿童乘员提供全时刻的最佳保护，与传统的安全气囊相比，本实用新型的主动式儿童安全气囊装置具有如下有益效果：不是点爆充气型，消除了传统安全气囊因气体压力突然增加而造成对乘员的伤害；根据儿童乘员的不同身材特征进行针对性的保护；能够矫正儿童乘员的乘车姿势，从而更好的保护乘员儿童免受伤害；能够根据乘员儿童的坐姿合理设置安全气囊的厚度已达到最佳的保护效果。