[發明專利]校車用主動式兒童安全氣囊裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201410018211.8
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103786681A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 葛如海;應龍;陳珣
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60R21/26
• 分類號: B60R21/26;B60R21/23
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于汽車安全領域，尤其涉及一種校車用主動式兒童安全氣囊裝置及其控制方法。

背景技術

隨著汽車保有量的增長，公路交通事故與傷亡人員數量不斷增加。其中，校車事故頻頻發生。校車安全問題存在很大的安全隱患，已經成為如今困擾人們的一個社會問題。

現行的校車的乘員約束系統的結構存在不足，在正面碰撞或緊急制動等工況下，能夠發揮作用的系統部件只有座椅、安全帶、以及前排座椅。大部分校車按照《專用校車安全技術條件》標準，配備了《機動車成年乘員用安全帶和約束系統》中規定的兩點式腰帶安全帶。一些較好的校車配備了三點式安全帶，僅達到了轎車乘員防護的最低水平。而有些校車為了節約成本，甚至沒有配備安全帶。同時，校車的安全帶佩戴率也不盡如人意，安全帶的保護效果沒有得到很好的發揮，在校車緊急制動或發生碰撞時，未系安全帶的兒童乘員將會由于慣性與前排座椅發生二次碰撞，受到較大的傷害。

由于幼兒校車前后排座椅的間距較小，幼兒校車上兒童乘員最主要的傷害部位是胸部。而中小學校車上5百分位假人傷害超標的主要原因是頭部傷害過高，這說明在中小學校車上由于學生體型的差距較大，傷害方式更加復雜，加之兒童為多動體，在座位上的形態多樣，成人安全帶較難以提供全面的保護效果。實際的校車事故種類形式也有多種，并且有很多翻滾的例子，傳統簡單的安全帶約束系統也不能在這些工況下達到兒童乘員的保護要求。

目前，國內外對提高校車安全性的研究主要是針對校車本身車體結構的強化、采用駕駛輔助系統、智能駕駛系統以及使用車聯網進行、通過強化法律管理來進一步規范校車的定位和運行，而沒有對校車乘員約束系統進行優化。

發明內容

本發明的目的在于解決上述校車兒童乘員約束系統存在的不足，提供一種校車用主動式兒童安全氣囊裝置及其控制方法，對不同體型的兒童，在行車過程中進行全時刻的有效保護。

本發明是通過以下技術方案實現上述技術目的的。

校車用主動式兒童安全氣囊裝置，其特征在于，包括氣囊系統、控制器（簡稱“ECU”）、分別與ECU相連的總開關、壓力分布傳感器和車速傳感器，所述壓力分布傳感器裝于椅座坐墊上，車速傳感器裝于車輪軸上，所述氣囊系統包括氣囊織袋、收納裝置、進氣控制閥、泄氣控制閥、氣體壓力傳感器、供氣裝置，氣囊織袋能夠收納于收納裝置中，進氣控制閥、泄氣控制閥分別用于控制氣囊織袋的進氣和泄氣，所述進氣控制閥通過進氣管路與供氣裝置相連通，泄氣控制閥與大氣相通，收納裝置固定在椅座椅背的背面，所述氣體壓力傳感器位于氣囊織袋內部、且與控制器相連，所述供氣裝置為壓縮空氣的供應裝置。

優選地，所述收納裝置包括卷簧、盒體，氣囊織袋的一邊與卷簧連接，卷簧裝于盒體內，氣囊織袋的其他邊與盒體相連，所述進氣控制閥、泄氣控制閥、氣體壓力傳感器固定在盒體上。

優選地，所述供氣裝置為空氣壓縮機。

校車用主動式兒童安全氣囊裝置的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）通過壓力分布傳感器檢測座椅上的乘員對座椅的壓力、并傳輸至ECU，ECU根據壓力值判斷乘員是否為兒童乘員，若是兒童，決定校車用主動式兒童安全氣囊裝置工作；

（2）校車開始行駛以后，車速傳感器實時采集車輛的行駛速度、并傳輸至ECU與設定的閾值進行比較，當車速超過設定的閾值時，ECU控制進氣控制閥打開，供氣裝置通過進氣控制閥向氣囊織袋充氣，氣囊織袋展開；

（3）氣囊織袋內部的氣體壓力傳感器實時檢測氣囊織袋內的氣壓、并發送至ECU，ECU根據氣囊織袋內的實時氣壓，通過控制進氣控制閥、泄氣控制閥調節氣囊織袋內部氣體的壓力；

（4）當ECU根據車速傳感器實時采集的車輛行駛速度判定車輛急剎或發生碰撞時，兒童乘員與氣囊織袋發生接觸時，ECU根據氣體壓力傳感器實時采集的氣體壓力信息，通過控制泄氣控制閥的開度調節氣囊織袋內部氣體的壓力；

（5）當行駛結束后，通過調整總開關、通過ECU控制泄氣控制閥，使氣囊織袋中的氣體排出，并將全氣囊織袋收納于收納裝置中。

優選地，所述步驟（1）中還包括利用壓力分布傳感器采集兒童乘員的體重、并傳輸至ECU的步驟；所述步驟（3）中充入氣囊織袋內部的氣體壓力根據兒童乘員體重而定，兒童乘員體重與氣體壓力值的具體對應關系根據不同體重兒童的仿真實驗測定。