用于座椅的防鞭打集成系统和包括该集成系统的车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种集成有防鞭打装置和按摩装置的系统，以及包括该系统的车辆。

背景技术

随着车辆技术和产业的发展，乘用车的被动安全性能也在不断提升，从最初的保全车内乘员的生命安全，逐步转变为降低伤害如鞭打伤害。所谓鞭打伤害是指在汽车追尾事故中，被撞车辆的驾驶员或者乘员在碰撞加速度与头部惯性力的共同作用下，颈部会因为受到类似于鞭子猛抽的动作的作用而发生损害。近些年的事故统计数据表明，在低速后碰撞中，鞭打伤害的发生率极高，这种伤害已经给伤者个人和社会带来越来越严重的负担。此外，目前的座椅功能较为单一，尚不能提供良好的乘坐体验。

发明内容

本发明的一个目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于座椅的防鞭打集成系统，所述座椅包括靠背以及与所述靠背连接的头枕，所述防鞭打集成系统包括用于设置在头枕中的滑道、头枕气袋和活动接触部，所述滑道与所述靠背连接并沿所述车辆的长度方向延伸；所述头枕气袋与所述滑道滑动连接，并被配置成当所述头枕气袋被充气时在所述滑道的引导下向前移动；所述活动接触部位于所述头枕气袋的前方，并用于与就坐在所述座椅上的乘员的头部接触以提供对所述头部的支撑，所述活动接触部与所述滑道滑动连接，并被配置成在所述头枕气袋的推动下沿所述滑道向前移动，所述用于座椅的防鞭打集成系统还包括用于设置在所述靠背内的背部储气袋，所述头枕气袋与所述背部储气袋流体地连通，在所述头枕气袋与所述背部储气袋之间设置有单向阀，当在所述车辆发生碰撞时所述背部储气袋由于乘员的背部冲击座椅靠背而被压缩，从而使所述背部储气袋中的气体经由所述单向阀进入所述头枕气袋。

可选地，所述防鞭打集成系统还包括预判装置、充气装置和控制器，所述预判装置用于预判所述车辆后部是否会发生撞击，所述充气装置被配置成向所述头枕气袋充气，所述控制器分别与所述预判装置和所述充气装置连接，以接收来自所述预判装置的预判结果，并基于所述预判结果来控制所述充气装置的工作状态。

可选地，所述预判装置为激光雷达。

可选地，所述充气装置包括气泵和控制阀，所述控制阀设置在所述气泵和所述头枕气袋、所述背部储气袋之间，以控制从所述气泵流向所述头枕气袋、所述背部储气袋的气流。

可选地，所述气泵的数量为两个或更多个。

可选地，所述充气装置还被配置成向所述背部储气袋充气。

可选地，所述背部储气袋还用于支撑和/或按摩乘员的背部。

可选地，所述防鞭打集成系统还包括用于设置在所述靠背中的腰托气袋，所述腰托气袋用于支撑和/或按摩乘员的腰部，所述腰托气袋流体地连接至所述充气装置以通过所述充气装置进行充气。

可选地，所述头枕气袋、所述背部储气袋和所述腰托气袋能够根据乘员的需要分别进行充气和/或放气。

根据本发明的另一个方面，还提供一种包括上述用于座椅的防鞭打集成系统的车辆。

根据本发明的用于座椅的防鞭打集成系统可以在车辆后部发生撞击、尤其是在受到低速后撞(24km/h)时有效地保护乘员的颈部，避免颈部受到伤害。具体而言，在预判到将要发生碰撞但碰撞尚未开始时，利用气泵对头枕气袋进行预充气；在碰撞已经开始时，利用乘员与座椅靠背的瞬时碰撞接触压缩背部储气袋，从而进一步对头枕气袋充气，由于两种充气来源相结合的设置，可以提高头枕相应结构向前运动的速度，迅速完成头枕前移操作，从而更好且更及时地保护乘员的颈部，因此提高了座椅的安全性。此外，该用于座椅的防鞭打集成系统还具有腰部和/或背部按摩的功能，从而提高了座椅的舒适性。

附图说明

下面参照附图经由非限制性实施例对本发明进行详细描述，其中附图仅是示意性的，且并不一定按比例绘制，此外它们仅示出为了阐明本发明所必需的那些部分，而其他部分可能被省略或仅仅简单提及。即，除附图中所示出的部件外，本发明还可以包括其他部件。在附图中：

图1是根据本发明的一种示例性实施例的用于座椅的防鞭打集成系统的示意图；

图2是图1所示的防鞭打集成系统的用于设置在座椅头枕中的部分的示意图。

具体实施方式

下面参照附图描述根据本发明实施例的用于座椅的防鞭打集成系统。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域内的技术人员来说明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

如图1和图2所示，根据本发明的示例性实施例的用于座椅的防鞭打集成系统包括靠背以及与靠背连接的头枕。头枕主要包括滑道1、头枕气袋2和活动接触部3。滑道1与靠背连接，并大致沿车辆的长向方向延伸。头枕气袋2与滑道1滑动连接，并被配置成当其被充气时在滑道1的引导和约束下向前(即车辆的前部)移动。活动接触部3位于头枕气袋2的前方，并用于与就坐在座椅上的乘员(包括驾驶者)的头部接触以提供对头部的支撑。活动接触部3与滑道1滑动连接，并被配置成在头枕气袋2的推动下沿滑道1向前移动，以缩小乘员的头部和头枕之间的距离。用于座椅的防鞭打集成系统还包括用于设置在靠背内的背部储气袋4，该背部储气袋4与头枕气袋2通过管路流体地连通，并且在背部储气袋4与头枕气袋2之间的管路上设置有单向阀5。当车辆被从后部撞击，乘员由于惯性力的作用而向后靠至座椅靠背，背部储气袋4由于乘员背部对靠背的冲击而被压缩，使得背部储气袋4中的气体经由单向阀5进入头枕气袋2，从而使头枕气袋2迅速膨胀并在滑道1的引导和约束下向乘员的头部迅速移动，并推动活动接触部3也朝向乘员的头部迅速移动，以减小乘员的头部与头枕之间的距离，由此防止乘员的头部迅速向后摆动而被鞭打，因而有效地保护了乘员的颈部，尤其是在车辆受到低速后撞(例如24km/h)时达到良好且充分的保护效果。在防鞭打保护结束后，活动接触部3可以例如在乘员的头部的压靠下回到其初始位置。

在该实施例中，用于座椅的防鞭打集成系统还包括预判装置、充气装置和控制器。预判装置用于预判车辆后部是否会发生撞击。充气装置被配置成向头枕气袋2充气。控制器分别与预判装置和充气装置连接，以接收来自预判装置的预判结果，并基于该预判结果来控制充气装置的工作状态。预判装置例如能够至少提前1秒判断出要发生碰撞以便为气泵提供充足的响应时间。当预判装置判断车辆后部会发生撞击时，控制器基于从预判装置接收到的关于车辆后部会发生撞击的信息，控制充气装置运行以向头枕气袋2充气。这样，车辆被从后部撞击之前，通过充气装置向头枕气袋2充气，以使得头枕气袋2更加快速地膨胀且膨胀的体积更大，从而推动活动接触部3朝向乘员的头部更加快速地移动且移动的距离更大，以有效地保护乘员的颈部。此外，该充气装置还可以向背部储气袋4补充气体，例如在背部储气袋4的气量不足或用尽的时候可以向背部储气袋4补充气体，以备下次使用。

需要说明的是，在该实施例中，控制器集成在充气装置内，然而，在本发明的其他一些实施例中，控制器也可以作为单独的部件，或者集成在车辆的总控制单元中。

在本公开的一种示例性实施例中，预判装置可以包括信息收集单元和分析单元，该信息收集单元用于收集车辆的运动信息以及车辆的外部环境信息，分析单元基于信息收集单元所收集的有关信息来预判车辆后部是否会发生撞击。具体地，车辆的运动信息例如可以通过速度传感器、后部撞击传感器、加速度传感器和方向盘角度传感器等收集，车辆的外部环境信息例如可以通过雷达和摄像头等收集。为了简化结构，预判装置也可以采用设置在车辆后部的激光雷达，该激光雷达用于检测车辆与该车辆周围(例如车辆的后方和/或侧后方的其他车辆、障碍物等的距离，并基于该距离预判车辆后部是否会发生撞击。

如图1所示，在该实施例中，充气装置包括两个气泵8以及控制阀7，该控制阀7设置在两个气泵8和头枕气袋2以及背部储气袋4之间，以控制从气泵8流向头枕气袋2和/或背部储气袋4的气流。控制器可以分别与气泵8和控制阀7连接，并被配置成基于预判装置的预判结果来控制气泵8和控制阀7的工作状态。该用于座椅的防鞭打集成系统通过采用两个气泵8可以例如在较短的时间内给头枕气袋2泵入更多的气体。例如，根据本发明一个示例的头枕气袋2需要充入0.491L的气体以实现活动接触部3向前移动15mm。为此，在预判装置预判到碰撞可能发生后、在撞击开始之前利用两个气泵8向头枕气袋2泵入0.16L气体。这时，头枕的活动接触部3可以向前移动约5mm；在撞击发生时，乘员背部冲击到座椅背部从而压缩背部储气袋4，使得该储气袋中0.331L的气体进入头枕气袋2以驱动活动接触部3继续向前移动10mm。

需要说明的是，气泵8的数量也可以为一个或两个以上，另外也可以针对头枕气袋2、背部储气袋4分别设置一个控制阀7。此外，在预判装置预判车辆后部会发生撞击时，控制器在控制充气装置向头枕气袋2充气的同时，也可以向背部储气袋4充气。而且，在预判装置预判车辆后部会发生撞击时，充气装置也可以在撞击过程甚至撞击结束后持续地向头枕气袋2进行充气。

由此可见，在碰撞将要发生时以及在发生碰撞的过程期间，头枕可以通过头枕气袋充气而前移来保护乘员颈部，其中，储气袋4可以作为气源之一经由单向阀5向头枕气袋2提供气体，气泵8可以作为气源之二经由控制阀同时或者单独地向头枕气袋2充气。

在该实施例中，背部储气袋4还可以用于支撑和/或按摩乘员的背部。这样，该用于座椅的防鞭打集成系统将防鞭打功能与按摩功能集成在一起，进一步提升了用户的乘坐体验。

在该实施例中，用于座椅的防鞭打集成系统还包括用于设置在靠背中的腰托气袋6，该腰托气袋6用于支撑和/或按摩乘员的腰部。该腰托气袋6也流体地连接至充气装置，以通过充气装置进行充气。

此外，头枕气袋2、背部储气袋4和腰托气袋6可以根据乘员的需要分别进行充气和/或放气，以获得最舒适的乘坐方式。例如在非撞击场景下，可以主动通过充气装置向头枕气袋2充入气体以调整头枕与乘员的头部之间的距离，从而获得可四向调节的头枕。另外在非撞击场景下，例如在停车和行驶的时候，可以开启腰托气袋的按摩功能。气泵可以通过控制阀7驱动腰托气袋6和/或背部充气袋4进行工作，以按摩乘员的腰部和/或背部。

根据本公开示例性实施例的用于座椅的防鞭打集成系统，可以在车辆后部发生撞击时有效地保护乘员的颈部，减小甚至避免颈部受到伤害，尤其是在受到低速后撞(24km/h)时能实现良好且充分的保护效果。此外，该用于座椅的防鞭打集成系统还具有按摩功能。另外，该装置结构简单、重量轻，并可以重复使用。

本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。

在详细说明本发明的较佳实施例之后，熟悉本领域的技术人员可清楚的了解，在不脱离随附权利要求的保护范围与精神下可进行各种变化与改变，且本发明亦不受限于说明书中所举示例性实施例的实施方式。