[发明专利]一种主动式儿童气囊背心装置及其控制方法

权利要求书

1.一种主动式儿童气囊背心装置，其特征在于，包括背心本体(1)、拉链(2)、锁扣A(31)、锁扣B(32)、锁扣C(33)、锁扣D(34)、锁扣舌A(41)、锁扣舌B(42)、锁扣舌C(43)、锁扣舌D(44)、织带A(51)、织带B(52)、织带C(53)、织带D(54)、卷收机构、收紧机构、泄气控制机构、充气口(9)、旋钮、压力传感器(10)、车速传感器(11)、侧倾角度传感器(12)、侧向力传感器(13)、信息存储单元(15)、ECU(16)；

所述背心本体(1)内部充入气体后，背心本体(1)膨胀为气囊背心；背心本体(1)的右侧偏下位置设置有充气口(9)，充气口(9)与背心本体(1)的中空部分相连通，通过充气口(9)，可向背心本体(1)内部充入气体；充气口(9)外有一旋钮，该旋钮对充气口(9)起密封作用；

所述锁扣A(31)、锁扣B(32)分别安装于背心本体上部后方的左、右两侧，所述锁扣C(33)、锁扣D(34)分别安装于背心本体左、右两侧的后下方；

所述卷收机构包括卷收装置A(61)、卷收装置B(62)、卷收装置C(63)、卷收装置D(64)；卷收装置A(61)、卷收装置B(62)、卷收装置C(63)、卷收装置D(64)分别安装于座椅靠背内部的左上角、右上角、左下角、右下角，分别与织带A(51)、织带B(52)、织带C(53)、织带D(54)的一端相连接，用于储存、回收、释放织带A(51)、织带B(52)、织带C(53)、织带D(54)，以及限定织带A(51)、织带B(52)、织带C(53)、织带D(54)的最大伸长量；所述织带A(51)、织带B(52)、织带C(53)、织带D(54)的另一端分别与锁扣舌A(41)、锁扣舌B(42)、锁扣舌C(43)、锁扣舌D(44)相连接；

所述收紧机构包括收紧装置A(71)、收紧装置B(72)、收紧装置C(73)、收紧装置D(74)；收紧装置A(71)、收紧装置B(72)、收紧装置C(73)、收紧装置D(74)分别与卷收装置A(61)、卷收装置B(62)、卷收装置C(63)、卷收装置D(64)相连接，用于控制卷收装置A(61)、卷收装置B(62)、卷收装置C(63)、卷收装置D(64)快速回收织带A(51)、织带B(52)、织带C(53)、织带D(54)；

所述泄气控制机构包括泄气控制阀A(81)、泄气控制阀B(82)、泄气控制阀C(83)、泄气控制阀D(84)；泄气控制阀A(81)、泄气控制阀B(82)、泄气控制阀C(83)、泄气控制阀D(84)用于排出气囊背心内部的气体，且泄气控制阀A(81)、泄气控制阀B(82)、泄气控制阀C(83)、泄气控制阀D(84)的开度可调；

所述压力传感器(10)用于探测乘员对坐垫的压力，并将探测信息发送至ECU；

所述车速传感器(11)用于实时探测车辆的行驶车速，并将探测信息发送至ECU(16)；

所述侧倾角度传感器(12)、侧向力传感器(13)分别用于实时探测车辆的侧倾角度、所受侧向撞击力，并将探测信息发送至ECU(16)；

所述信息存储单元(15)用于存储儿童的身高、体重信息；

所述ECU(16)以不同的端口分别连接卷收机构、收紧机构、泄气控制机构、压力传感器(10)、车速传感器(11)、侧倾角度传感器(12)、侧向力传感器(13)、信息存储单元(15)；ECU(16)对卷收机构、收紧机构、泄气控制机构进行控制；ECU(16)根据信息存储单元(15)中儿童的身高、体重信息，控制卷收机构工作，使其限定织带A(51)、织带B(52)、织带C(53)、织带D(54)的最大伸长量，从而限制儿童的“离位”坐姿与“离位”程度；ECU(16)实时控制泄气控制机构的开启、关闭以及开度；ECU(16)接收压力传感器(10)、车速传感器(11)、侧倾角度传感器(12)、侧向力传感器(13)的探测信息，判断车辆状态、以及根据车辆状态实时控制气囊背心的状态,当校车发生侧面碰撞时，ECU(16)先保持泄气控制阀C(83)、泄气控制阀D(84)处于“关闭”状态，从而使得气囊背心的左、右两侧保持膨胀，从而减小其他人员或物体对儿童身体侧面的撞击力，ECU(16)再根据校车所受侧向撞击力与儿童的身高、体重信息，实时控制泄气控制阀A(81)、泄气控制阀B(82)的开度，使得气囊背心中的空气外泄，从而吸收儿童所受的侧面撞击能量；最终有效避免或减轻儿童伤害；当校车发生正面碰撞时，一方面，织带A(51)、织带B(52)、织带C(53)、织带D(54)以及气囊背心共同约束儿童的向前冲撞，另一方面，ECU(16)根据车辆的减速度与儿童的身高、体重信息，实时控制泄气控制阀A(81)，泄气控制阀B(82)，泄气控制阀C(83)，泄气控制阀D(84)的开度，使得气囊背心中的空气外泄，吸收儿童的前冲能量。