專利名稱:具有撕裂縫和展開速率傳感器的安全氣囊的制作方法
本發(fā)明涉及安全氣囊，其采用傳感器監(jiān)視安全氣囊展開速率，并且如果安全氣囊展開過早地減慢就排放安全氣囊，指示存在“非正常坐姿”乘客。
在車輛碰撞時展開的安全氣囊是汽車總的安全系統(tǒng)的重要部分。安全氣囊與座椅安全帶以及其它安全系統(tǒng)結(jié)合降低了碰撞產(chǎn)生的死亡和傷害。但是，如果乘客相對于安全氣囊是“非正常坐姿”，如果安全氣囊不展開更好，或者如果安全氣囊已經(jīng)開始展開，通過排放安全氣囊停止展開。一種已知方法是使用位于乘客車廂內(nèi)的傳感器監(jiān)視乘客的位置并使用安全氣囊邏輯電路在那些乘客處于非正常坐姿情況下不展開安全氣囊。該方法具有幾個難點(diǎn)在作出展開決定的時刻和實(shí)際展開發(fā)生的時刻之間有時間延遲；以及在該時間延遲期間乘客可能已經(jīng)移動更靠近安全氣囊，且可能在實(shí)際安全氣囊展開期間處于非正常坐姿。位于乘客車廂內(nèi)的傳感器在噪聲、碎片、和電磁干擾的環(huán)境中運(yùn)行使得對乘客的可靠探測變得困難。位于乘客車廂內(nèi)的傳感器通常需要一直打開，這樣消耗功率。
另一種處理“非正常坐姿”問題的方法是在安全氣囊的內(nèi)側(cè)和外側(cè)安裝傳感器。一種類型的傳感器安裝到安全氣囊內(nèi)側(cè)，并使用縫合到安全氣囊內(nèi)側(cè)的帶子，該帶子從傳感器通過的帶盒抽出，該傳感器通過監(jiān)視帶子從帶盒拉開的速率監(jiān)視安全氣囊展開的速率。US6793243B2、US6825654B2、US6840539B2、EP0 990567、和EP0812741揭示了這種系統(tǒng)的實(shí)例。如果帶子拉出的速率在安全氣囊完全展開之前減慢，這時表示安全氣囊在完全展開之前碰到了物體，且安全氣囊被排放。為了獲得安全氣囊展開動態(tài)學(xué)的更好理解，已經(jīng)開始需要一種裝置用來確定安全氣囊什么時候向乘客車廂展開。
在此揭示的安全氣囊采用監(jiān)視安全氣囊展開速率的帶傳感器。安全氣囊是安全氣囊模塊的一部分，該安全氣囊模塊包括在由安全氣囊展開傳感器控制器或與安全氣囊相連的系統(tǒng)邏輯電路確定安全氣囊已經(jīng)過早地與物體碰撞的情況下可被致動的排放口，在該情況下，該物體可能是“非正常坐姿”的乘客。帶子從多個帶分配器拉出的速率由傳感器監(jiān)視。為了更好地確定安全氣囊展開的動態(tài)學(xué)，傳感器，如斷裂線、薄片、或光纖位于跨過方向盤、儀表板或其它結(jié)構(gòu)的撕裂縫，安全氣囊通過該撕裂縫破裂。隨著安全氣囊展開，它可在與撕裂縫接合之前移動一小段距離，其提供安全氣囊移動進(jìn)入汽車的的一些阻力。安全氣囊通過撕裂縫的阻力必須與由與物體，或者“非正常坐姿”乘客沖擊引起的向前運(yùn)動的阻力區(qū)別開。直接指示撕裂縫打開的開關(guān)或傳感器用作監(jiān)視安全氣囊展開速率的起始時間。該起始時間很大程度上獨(dú)立于如由溫度極限或相對于撕裂縫安全氣囊的位置引起的時間變化。
本發(fā)明提供了一種向安全氣囊展開傳感器控制器或系統(tǒng)邏輯電路的信號，其指示安全氣囊已經(jīng)開始展開進(jìn)入車輛的乘客車廂。此外，本發(fā)明提供了一種向安全氣囊展開傳感器控制器或系統(tǒng)邏輯電路的定時信號，其對溫度和幾何變化更不敏感。還有，本發(fā)明向電子邏輯系統(tǒng)提供了撕裂縫開口的指示，其監(jiān)視安全氣囊展開并控制安全氣囊排放。
本發(fā)明的進(jìn)一步特征和優(yōu)點(diǎn)將從結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說明書中變得明顯。
圖1是本發(fā)明的安全氣囊模塊、安全氣囊蓋板、和安全氣囊撕裂縫傳感器的剖視圖。
圖2是圖1的安全氣囊模塊、安全氣囊蓋板、和安全氣囊撕裂縫傳感器的剖視圖，示出了部分展開的安全氣囊與“非正常坐姿”乘客并列。
圖3是圖1的安全氣囊蓋板、安全氣囊撕裂縫、和安全氣囊撕裂縫傳感器的內(nèi)部的正視圖。
圖4是圖1的安全氣囊蓋板、安全氣囊撕裂縫、和安全氣囊撕裂縫傳感器的內(nèi)部的另一實(shí)施例的正視圖。
安全氣囊模塊22供應(yīng)氣體以為安全氣囊24充氣。安全氣囊模塊22包含氣體發(fā)生器26、過濾器27、點(diǎn)火器28，并具有一個或多個排放口30。點(diǎn)火器28連接到安全氣囊碰撞控制器32上。安裝在安全氣囊模塊上安全氣囊24內(nèi)的是多個安全氣囊展開速率傳感器34，其監(jiān)視附連到安全氣囊24內(nèi)側(cè)的繩或帶36從繩或帶盒38抽出的速率。安全氣囊展開速率傳感器通過線39連接到安全氣囊展開傳感器控制器40上，所述控制器40通過線41連接以控制安全氣囊模塊排放口30的打開。安全氣囊模塊20安裝在汽車(未示出)內(nèi)，在方向盤(未示出)中心的安全氣囊蓋板42后面，或者安裝在車輛內(nèi)其它位置以在碰撞事件時與乘客接合。安全氣囊蓋板42具有撕裂縫44，安全氣囊24通過該撕裂縫展開。撕裂縫傳感器46位于跨過撕裂縫44以及時指示安全氣囊裂開撕裂縫44的時刻。該指示通過線45傳達(dá)到安全氣囊展開傳感器控制器40，其使用從安全氣囊展開傳感器接收的信息來確定安全氣囊24是否已經(jīng)沖擊到物體，或者“非正常坐姿”乘客。
如圖1所示，折疊的安全氣囊24可能位于距安全氣囊蓋板42一小段距離處。此外，安全氣囊蓋板42提供一些為安全氣囊24充氣的阻力。安全氣囊展開傳感器控制器可接收來自安全氣囊碰撞控制器的、指示安全氣囊點(diǎn)火器28已經(jīng)點(diǎn)火的信號。但是在安全氣囊點(diǎn)火器點(diǎn)火信號和安全氣囊打破撕裂縫44的時間之間所需要的時間可以變化。通過溫度極限可產(chǎn)生變化，其通?？紤]為在-40℃和+85℃之間變化。用于指示安全氣囊已經(jīng)開始展開的信號的另一來源，是來自安全氣囊展開速率傳感器34的輸出。該信號的精確性可以由于噪聲和振動、以及當(dāng)充氣首先開始時安全氣囊24的不規(guī)則運(yùn)動而變化。
如果乘客48處于圖2所示的“非正常坐姿”，沒有來自撕裂縫傳感器46的實(shí)際指示，可能難以在安全氣囊穿過蓋板42和安全氣囊沖擊“非正常坐姿”乘客、如圖2所示的乘客48之間區(qū)別。撕裂縫傳感器46提供具體和實(shí)際的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可由安全氣囊展開傳感器控制器40用來標(biāo)志展開的開始。撕裂縫傳感器46增加安全氣囊展開速率傳感器34在決定是否為安全氣囊模塊20排放的可靠性和功能性。
如圖3所示，撕裂縫傳感器46是附連到安全氣囊蓋板42的內(nèi)側(cè)表面52的線50。線50多次跨過撕裂縫44，且線的部分54附連到或結(jié)合到撕裂縫44的第一側(cè)56和第二側(cè)58。當(dāng)蓋板破裂且撕裂縫44通過安全氣囊的向前爆裂打開時，連接到撕裂縫相對側(cè)的線50被斷開，產(chǎn)生由安全氣囊展開傳感器控制器40探測的斷路?；蛘呔€50可以是光纖、或波導(dǎo)管。另一實(shí)施例撕裂縫傳感器60在圖4中示出并采用薄片62。薄片62可形成在帶子64上或者結(jié)合到第一側(cè)56并跨過撕裂縫44到達(dá)撕裂縫的第二側(cè)58的基片上。
應(yīng)當(dāng)理解詞語帶子當(dāng)涉及安全氣囊展開速率傳感器時，理解為包括布帶、薄膜帶、金屬帶、繩、線、或通過檢測安全氣囊展開速率的傳感器拉出的其它輕質(zhì)細(xì)長結(jié)構(gòu)。
形成撕裂縫傳感器46的線、光纖、或薄片可安裝在安全氣囊蓋板表面，或可模制或結(jié)合在安全氣囊蓋板內(nèi)或者安全氣囊蓋板的各層之間。線、光纖、或薄片傾向于通過撕裂縫44的打開而破裂。也可使用其它類型的縫合，只要該縫合提供指示撕裂縫打開的清晰信號。
氣體發(fā)生器可采用或者固體氣體發(fā)生劑或者壓縮氣體。撕裂縫可以使直線、曲線、I形、H形、或任何其它形狀或構(gòu)造。撕裂縫不需要確實(shí)撕裂，術(shù)語撕裂縫意思是包括任何打開以允許安全氣囊進(jìn)入乘客車廂的結(jié)構(gòu)。
用于完成使汽車?yán)萨Q叫的線路的結(jié)構(gòu)有時放置在安全氣囊蓋板內(nèi)側(cè)表面上并設(shè)計成當(dāng)安全氣囊展開且撕裂縫破裂時破裂。但是，這些結(jié)構(gòu)不用來與采用帶子的安全氣囊展開速率傳感器結(jié)合且不向與氣體發(fā)生器排氣為控制關(guān)系的電子系統(tǒng)提供信息。
相對于撕裂縫設(shè)置以探測撕裂縫打開時間的傳感器46、60當(dāng)安全氣囊被來自氣體發(fā)生器的氣體充氣時打開，該氣體發(fā)生器可沒有帶傳感器而使用并可用于執(zhí)行除了排放的功能。安全氣囊中兩階段的第二段展開可以撕裂縫打開的時間為基礎(chǔ)。
權(quán)利要求
1.一種車輛安全系統(tǒng)，包括安全氣囊模塊(22)；與所述安全氣囊模塊(22)為氣體接收關(guān)系的安全氣囊(24)；至少一個安全氣囊展開速率傳感器(34)，具有附連到所述安全氣囊(24)的帶子(36)，使得當(dāng)所述安全氣囊(24)被充氣時，帶子(36)從相對于所述安全氣囊模塊(22)安裝的盒子(38)抽出；安全氣囊蓋板(42)，所述安全氣囊蓋板的部分形成可破裂撕裂縫(44)，所述安全氣囊蓋板(42)設(shè)置成使得當(dāng)所述安全氣囊(24)被充氣時，所述安全氣囊(24)將破裂并通過所述撕裂縫(44)；撕裂縫傳感器(46；60)，相對于所述撕裂縫(44)設(shè)置以探測所述撕裂縫(44)的破裂；連結(jié)到所述安全氣囊模塊(22)的排放口(30)，用于從所述安全氣囊模塊(22)排放氣體；以及控制器(40)，與所述至少一個安全氣囊展開速率傳感器(34)為信號接收關(guān)系，并與所述撕裂縫傳感器(46；60)為信號接收關(guān)系，并與所述排放口(30)為控制關(guān)系。
2.如權(quán)利要求
1所述的車輛安全系統(tǒng)，其特征在于，所述撕裂縫傳感器(46)包括延伸跨過所述撕裂縫(44)至少一次的線(50)，使得當(dāng)撕裂縫(44)打開時，所述線(50)破裂并形成斷路。
3.如權(quán)利要求
1所述的車輛安全系統(tǒng)，其特征在于，所述撕裂縫傳感器(46)包括形成延伸跨過所述撕裂縫(44)至少一次的光徑的光纖，使得當(dāng)撕裂縫(44)打開時，形成斷開光電路。
專利摘要
一種安全氣囊組件采用至少一個安全氣囊展開速率傳感器(34)來監(jiān)視安全氣囊(24)展開的速率。安全氣囊(24)是安全氣囊模塊(22)的一部分，該安全氣囊模塊具有如果與安全氣囊(24)相連的邏輯電路確定安全氣囊已經(jīng)過早地與物體碰撞可被致動的排放口(30)。為了更好地確定安全氣囊展開的動態(tài)學(xué)，傳感器(46)位于跨過蓋板(22)上的撕裂縫(44)，安全氣囊(24)破裂通過該撕裂縫。傳感器提供撕裂縫(44)已經(jīng)打開的指示，其用作監(jiān)視安全氣囊展開速率的起始時間。撕裂縫傳感器也可與控制器(40)結(jié)合使用以控制安全氣囊(24)的展開。
文檔編號B60R21/20GK1993254SQ20058002639
公開日2007年7月4日 申請日期2005年5月19日
發(fā)明者J·費(fèi)希爾, 小R·P·佩迪皮斯 申請人:關(guān)鍵安全體系股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan