一种基于座椅横向安全带的乘员保护方法及其应用装置与流程

1.本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种基于座椅横向安全带的乘员保护方法及其应用装置。


背景技术：

2.随着时代发展，车辆行驶路况越发复杂，导致发生的事故类型也与日递增，对于乘员的保护也提出了更高的要求。常规的三点式安全带附着于身体躯干的左肩，胸腹部位，只能在正面冲击时提供较好的约束效果，当车辆侧腰发生冲击时，车内乘员会伴随车辆在y方向发生横向移动。此时，安全带无法提供充足约束，乘员躯干会钻出安全带右侧空隙，容易侵入另一侧乘员的空间，这一运动过程中，常会导致乘员之间上躯干相互撞击，造成二次伤害，且乘员腹部与副仪表板发生剧烈挤压，使胸部下肋骨，腹部上肋骨产生巨大伤害。
3.目前，常规的防护措施是修改副仪表板结构，或者在中央通道处增设安全气囊。二者都是通过增设柔性缓冲来降低人体伤害，但是实际侧面碰撞事故中，人体贴近副仪表板速度极为迅速，中通道处增设安全气囊这一措施就会出现气囊无法及时延伸至乘员与副仪表板之间的间隙，保护效果不佳，且车辆不一定会简单的发生直角侧面碰撞。不同的撞击角度，会导致乘员的运动轨迹具备不确定性，可能会出现，乘员与汽车内饰的接触区域超出所设置保护范围的现象。
4.综上，当车辆遭受到侧面冲击时，车辆发生横向移动，车内乘员随之移动，主驾驶侧乘员上躯干向着副驾驶侧空间侵入。若车内前排存在两个乘员，则可能发生乘员之间的相互撞击，产生二次伤害；若车内仅存在驾驶员一位乘员，则会使得驾驶员和中控台之间发生剧烈撞击，造成巨大的伤害。当车辆收到非正常角度的侧面撞击时，乘员不会简单的进行侧面冲击，可能会产生右前方的运动趋势，这时，乘员躯干的撞击区域可能位于仪表板中部，或者副仪表板的前部。此时，常规的远端保护措施，诸如中央气囊和压溃式的副仪表板等，由于其保护区域的局限性，难以对此类工况产生有效的保护效果。


技术实现要素：

5.本发明的目的就在于提供一种基于座椅横向安全带的乘员保护方法及其应用装置，以解决当车辆遭受到侧面冲击时，常规的远端保护措施无法全面保护车内乘员安全的问题。
6.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
7.一种基于座椅横向安全带的乘员保护方法，包括以下步骤：
8.a、在人体右肩与座椅7的接触位置附近安装安全带右肩带2，其上依附有安全带右侧腹带侧气囊5，在人体右侧肋下与座椅7接触位置附近安装安全带右侧胸带4，安全带右肩带2和安全带右侧胸带4顶端通过卷收器连接于座椅7内部；
9.b、安全带右肩带2与安全带右侧胸带4插到胸前的安全带胸前锁扣12中，安全带胸前锁扣总和3穿在安全带左肩带1上，可以自由调整锁扣位置，当位于舒适位置时，通过扣合
安全带胸前锁扣总和3，使得安全带胸前锁扣咬合齿13咬入安全带左肩带1的织带中，锁死固定；
10.c、当车辆遭遇侧面冲击时，乘员上躯干会沿着xy向发生侧向移动和侵入，此时acu点火，气泵产生气体，安全带右侧胸部气囊5点爆，形成30*30cm，厚度为5cm的柔性缓冲空间，同时在人体倾倒的趋势下，抗阻力拉长三条安全带吸收部分人体冲击能量，提升人体保护效果，并改变人体倾倒趋势，使之倾向于汽车设计的保护区域，避免胸部肋骨与副仪表板表面发生硬质解除，大幅度降低乘员受到的伤害。
11.一种基于座椅横向安全带的乘员保护方法的应用装置，包括安全带左肩带1、安全带右肩带2和安全带右侧胸带4；
12.其中，所述安全带右肩带2和安全带右侧胸带4安装在座椅7上，安全带右肩带2和安全带右侧胸带4顶端通过卷收器连接于座椅7内部；所述安全带右肩带2位于人体右肩与座椅7的接触位置附近，其上依附有安全带右侧腹带侧气囊5，安全带右肩带2锁扣端通过安全带右下锁扣6插入座椅7座垫侧面固定；所述安全带右侧胸带4位于人体右侧肋下与座椅7接触位置附近，安全带右侧胸带锁扣端插入座椅7靠背侧面固定；
13.正常捆绑安全带之后，安全带右肩带2对人体施加一个x负向力，对人前倾的趋势进行约束，纠正人体运动姿态，安全带右侧胸带4对人体施加一个y负向力，对人侧面倾倒的趋势进行约束，在安全带右肩带2、安全带右侧胸带4结合安全带左肩带1的共同作用下，对发生运动的乘员进行运动姿态，及二次碰撞区域的调整，使乘员倾向于设计的保护区域。
14.进一步地，所述安全带右侧胸带4上附着有安全带右侧腹带侧气囊5，安全带右侧腹带侧气囊5布置在距离安全带右侧胸带锁扣端20-40cm处。
15.更进一步地，当车辆遭遇侧面冲击时，乘员上躯干会沿着xy向发生侧向移动和侵入，此时acu点火，气泵产生气体，安全带右侧胸部气囊5点爆，形成30*30cm，厚度为5cm的柔性缓冲空间。
16.更进一步地，车辆未发生撞击时，安全带右肩带2与安全带右侧胸带4插到胸前的安全带胸前锁扣12中，安全带胸前锁扣总和3穿在安全带左肩带1上，能够自由调整锁扣位置，当位于舒适位置时，通过扣合安全带胸前锁扣总和3，使得安全带胸前锁扣咬合齿13咬入安全带左肩带1的织带中，锁死固定。
17.更进一步地，所述安全带胸前锁扣12为可滑动式锁扣，该锁扣滑动至舒适位置后可以锁死。
18.更进一步地，所述安全带胸前锁扣3中设有安全带胸前锁扣销轴11，能够给予安全带胸前锁扣旋转自由度，提高安全带穿戴便利性。
19.进一步地，还包括安全气囊充气管道8，所述安全气囊充气管道8为柔性管道，位于安全带织带内部，通至气囊充气口处，用于在安全气囊点火时为气囊充气。
20.进一步地，还包括安全气囊与安全带粘合区域9，所述安全气囊与安全带粘合区域9为安全带织带内部，气囊与安全带接触区域，用以保障安全气囊弹出时，气囊约束于安全带上，保证气囊对人体固定区域产生保护效果。
21.进一步地，还包括安全气囊展开弱化线10，所述安全气囊展开弱化线10，位于储藏安全气囊区域的织带表面，在气囊展开时便于撕裂弱化线，保证气囊展开姿态正。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.1、本发明采用距离更加接近的贴身防护，为具备气囊的非常规形式安全带，在座椅上布置有两根安全带，第一根位于人体右肩与座椅的接触位置附近，这一根安全带上依附有安全气囊，第二根位于人体右侧肋下与座椅接触位置附近，在三点式安全带的肩带上，安装有可滑动式锁扣，该锁扣滑动至舒适位置后可以锁死。
24.2、本发明的结构可以进一步提高对于乘员的约束效果。当发生非正常角度撞击时，乘员发生向右前方的倾倒，位于右肩处的安全带可以提供充足的约束，将乘员的最终倾倒目的地改向车辆设计的保护区域。当发生正常角度的侧面撞击时，位于右侧肋下的安全带可对乘员产生侧向约束，保证在乘员倾入到另一侧乘员空间之前，中央气囊可以正常展开，且右侧肋下安全带自带的气囊可以在乘员与副仪表板发生接触时，为乘员提供一层柔性防护，更好的减少乘员的胸部压缩量，为乘员做好充足的防护。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
26.图1是气囊未展开状态侧面视图；
27.图2是气囊未展开状态正面视图；
28.图3是气囊展开状态侧面视图；
29.图4是气囊展开状态正面视图；
30.图5是气囊折叠方式；
31.图6是胸前锁扣主视图；
32.图7是胸前锁扣侧视图；
33.图8是胸前锁扣等轴测视图；
34.图9安全气囊充气管道与安全气囊与安全带粘合区域示意图；
35.图10安全气囊展开弱化线示意图。
36.图中，1.安全带左肩带2.安全带右肩带3.安全带胸前锁扣总和4.安全带右侧胸带5.安全带右侧腹带侧气囊6.安全带右下锁扣7.座椅8.安全气囊充气管道9.安全气囊与安全带粘合区域10.安全气囊展开弱化线11.安全带胸前锁扣销轴12.安全带胸前锁扣13.安全带胸前锁扣咬合齿。
具体实施方式
37.下面结合实施例对本发明作进一步说明：
38.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
39.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.本发明基于座椅横向安全带的乘员保护方法，包括以下步骤：
41.1、在人体右肩与座椅7的接触位置附近安装安全带右肩带2，其上依附有安全带右侧腹带侧气囊5，在人体右侧肋下与座椅7接触位置附近安装安全带右侧胸带4，安全带右肩带2和安全带右侧胸带4顶端通过卷收器连接于座椅7内部；
42.2、安全带右肩带2与安全带右侧胸带4插到胸前的安全带胸前锁扣12中，安全带胸前锁扣总和3穿在安全带左肩带1上，可以自由调整锁扣位置，当位于舒适位置时，通过扣合安全带胸前锁扣总和3，使得安全带胸前锁扣咬合齿13咬入安全带左肩带1的织带中，锁死固定；
43.3、当车辆遭遇侧面冲击时，乘员上躯干会沿着xy向发生侧向移动和侵入，此时acu点火，气泵产生气体，安全带右侧胸部气囊5点爆，形成30*30cm，厚度为5cm的柔性缓冲空间，同时在人体倾倒的趋势下，抗阻力拉长三条安全带吸收部分人体冲击能量，提升人体保护效果，并改变人体倾倒趋势，使之倾向于汽车设计的保护区域，避免胸部肋骨与副仪表板表面发生硬质解除，大幅度降低乘员受到的伤害。
44.本发明基于座椅横向安全带的乘员保护方法的应用装置，由安全带左肩带1、安全带右肩带2、安全带胸前锁扣总和3、安全带右侧胸带4、安全带右侧腹带侧气囊5、安全带右下锁扣6、座椅7、安全气囊充气管道8、安全气囊与安全带粘合区域9、安全气囊展开弱化线10、安全带胸前锁扣销轴11、安全带胸前锁扣12以及安全带胸前锁扣咬合齿13组成。
45.其中，所述安全带右肩带2和安全带右侧胸带4安装在座椅7上，安全带右肩带2和安全带右侧胸带4顶端通过卷收器连接于座椅7内部。所述安全带右肩带2位于人体右肩与座椅7的接触位置附近，其上依附有安全带右侧腹带侧气囊5，安全带右肩带2锁扣端通过安全带右下锁扣6插入座椅7座垫侧面固定。
46.所述安全带右侧胸带4位于人体右侧肋下与座椅7接触位置附近，安全带右侧胸带锁扣端插入座椅7靠背侧面固定。
47.正常捆绑安全带之后，安全带右肩带2对人体施加一个x负向力，对人前倾的趋势进行约束，纠正人体运动姿态，安全带右侧胸带4对人体施加一个y负向力，对人侧面倾倒的趋势进行约束，在安全带右肩带2、安全带右侧胸带4结合安全带左肩带1的共同作用下，对发生运动的乘员进行运动姿态，及二次碰撞区域的调整，使乘员倾向于设计的保护区域。
48.所述安全带右侧胸带4上附着有安全带右侧腹带侧气囊5，安全带右侧腹带侧气囊5布置在距离安全带右侧胸带锁扣端20-40cm处。当车辆遭遇侧面冲击时，乘员上躯干会沿着xy向发生侧向移动和侵入，此时acu点火，气泵产生气体，安全带右侧胸部气囊5点爆，形成30*30cm，厚度为5cm的柔性缓冲空间，防止乘员在右倾过程中，与右侧副仪表板发生直接的刚性接触，避免乘员胸部受到大幅度挤压，有效保护乘员人身安全。
49.车辆未发生撞击时，安全带右肩带2与安全带右侧胸带4插到胸前的安全带胸前锁扣12中，安全带胸前锁扣总和3穿在安全带左肩带1上，可以自由调整锁扣位置，当位于舒适位置时，通过扣合安全带胸前锁扣总和3，使得安全带胸前锁扣咬合齿13咬入安全带左肩带1的织带中，锁死固定。
50.在三点式安全带的肩带上，安装有可滑动式锁扣，该锁扣滑动至舒适位置后可以锁死。
51.当发生非正常角度撞击时，乘员发生向右前方的倾倒，位于右肩处的安全带右肩
带2可以提供充足的约束，将乘员的最终倾倒目的地改向车辆设计的保护区域。当发生正常角度的侧面撞击时，位于右侧肋下的安全带右侧胸带4可对乘员产生侧向约束，保证在乘员倾入到另一侧乘员空间之前，中央气囊可以正常展开，且右侧肋下安全带自带的安全带右侧腹带侧气囊5可以在乘员与副仪表板发生接触时，为乘员提供一层柔性防护，更好的减少乘员的胸部压缩量，为乘员做好充足的防护。
52.所述安全气囊充气管道8为柔性管道，位于安全带织带内部，通至气囊充气口处，用于在安全气囊点火时为气囊充气。
53.所述安全气囊与安全带粘合区域9为安全带织带内部，气囊与安全带接触区域，用以保障安全气囊弹出时，气囊约束于安全带上，保证气囊对人体固定区域产生保护效果。
54.所述安全气囊展开弱化线10，位于储藏安全气囊区域的织带表面，在气囊展开时便于撕裂弱化线，保证气囊展开姿态正。
55.所述安全带胸前锁扣销轴11位于安全带胸前锁扣3当中，给予安全带胸前锁扣旋转自由度，提高安全带穿戴便利性。
56.实施例1
57.当车辆遭到侧面撞击时，车辆沿y向横向移动或者xy方向进行侧前方移动，acu进行点爆。发生此类车辆移动时，车内乘员随之进行不规则的移动，移动的趋势为右侧倾倒，或右前方倾倒。正常捆绑安全带之后，安全带右肩带2对人体施加一个x负向力，对人前倾的趋势进行约束，纠正人体运动姿态，安全带右侧胸带4对人体施加一个y负向力，对人侧面倾倒的趋势进行约束，在两个安全带结合安全带左肩带1的共同作用下，对发生运动的乘员进行运动姿态，及二次碰撞区域的调整，使乘员倾向于设计的保护区域。由于右肩带和安全带右侧胸带通过卷收器连接于座椅内部，所以在乘员移动过程中，共计有三个限力装置，分别为安全带左肩带1、安全带右肩带2和安全带右侧胸带4，共同帮助人体分担冲击能量，有乘员自身承受的冲击能量大幅减小，提高了乘员的安全性。
58.同时，位于乘员肋下的安全带右侧胸带4上附着的安全带右侧腹带侧气囊5点爆(安全带右侧腹带侧气囊5位于距离安全带右侧胸带锁扣端20-40cm处布置)在安全带外侧展开形成面积为30*30cm，厚度为5cm左右的柔性缓冲区，防止乘员在右倾过程中，与右侧副仪表板发生直接的刚性接触，避免乘员胸部受到大幅度挤压，有效保护乘员人身安全。
59.车辆未发生撞击时，安全带右肩带2与安全带右侧胸带4插到胸前的安全带胸前锁扣12中，安全带胸前锁扣总和3穿在安全带左肩带1上，可以自由调整锁扣位置，当位于舒适位置时，通过扣合安全带胸前锁扣总和3，使得安全带胸前锁扣咬合齿13咬入安全带左肩带1的织带中，锁死固定。
60.当安全带未被系上的时候，通过座椅靠背里安装的卷收器收入座椅7当中。
61.装置工作情景：当车辆遭遇侧面冲击时，乘员上躯干会沿着xy向发生侧向移动和侵入，此时acu点火，气泵产生气体，安全带右侧胸部气囊5点爆，形成30*30cm，厚度为5cm的柔性缓冲空间。同时在人体倾倒的趋势下，抗阻力拉长安全带右侧胸带4，安全带右肩带2，安全带左肩带1，三条安全带吸收部分人体冲击能量，提升人体保护效果。并改变人体倾倒趋势，使之倾向于汽车设计的保护区域，比如中央气囊展开区域，最终，人体大概率会与副仪表板发生接触，但由于安全带右侧胸带携带的30*30cm的柔性缓冲空间的存在，可以避免胸部肋骨与副仪表板表面发生硬质解除，大幅度降低乘员受到的伤害。
62.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：
1.一种基于座椅横向安全带的乘员保护方法，其特征在于，包括以下步骤：a、在人体右肩与座椅(7)的接触位置附近安装安全带右肩带(2)，其上依附有安全带右侧腹带侧气囊(5)，在人体右侧肋下与座椅(7)接触位置附近安装安全带右侧胸带(4)，安全带右肩带(2)和安全带右侧胸带(4)顶端通过卷收器连接于座椅(7)内部；b、安全带右肩带(2)与安全带右侧胸带(4)插到胸前的安全带胸前锁扣(12)中，安全带胸前锁扣总和(3)穿在安全带左肩带(1)上，可以自由调整锁扣位置，当位于舒适位置时，通过扣合安全带胸前锁扣总和(3)，使得安全带胸前锁扣咬合齿(13)咬入安全带左肩带(1)的织带中，锁死固定；c、当车辆遭遇侧面冲击时，乘员上躯干会沿着xy向发生侧向移动和侵入，此时acu点火，气泵产生气体，安全带右侧胸部气囊(5)点爆，形成30*30cm，厚度为5cm的柔性缓冲空间，同时在人体倾倒的趋势下，抗阻力拉长三条安全带吸收部分人体冲击能量，提升人体保护效果，并改变人体倾倒趋势，使之倾向于汽车设计的保护区域，避免胸部肋骨与副仪表板表面发生硬质解除，大幅度降低乘员受到的伤害。2.一种基于座椅横向安全带的乘员保护方法的应用装置，其特征在于，包括安全带左肩带(1)、安全带右肩带(2)和安全带右侧胸带(4)；其中，所述安全带右肩带(2)和安全带右侧胸带(4)安装在座椅(7)上，安全带右肩带(2)和安全带右侧胸带(4)顶端通过卷收器连接于座椅(7)内部；所述安全带右肩带(2)位于人体右肩与座椅(7)的接触位置附近，其上依附有安全带右侧腹带侧气囊(5)，安全带右肩带(2)锁扣端通过安全带右下锁扣(6)插入座椅(7)座垫侧面固定；所述安全带右侧胸带(4)位于人体右侧肋下与座椅(7)接触位置附近，安全带右侧胸带锁扣端插入座椅(7)靠背侧面固定；正常捆绑安全带之后，安全带右肩带(2)对人体施加一个x负向力，对人前倾的趋势进行约束，纠正人体运动姿态，安全带右侧胸带(4)对人体施加一个y负向力，对人侧面倾倒的趋势进行约束，在安全带右肩带(2)、安全带右侧胸带(4)结合安全带左肩带(1)的共同作用下，对发生运动的乘员进行运动姿态，及二次碰撞区域的调整，使乘员倾向于设计的保护区域。3.根据权利要求1所述的一种基于座椅横向安全带的乘员保护方法的应用装置，其特征在于：所述安全带右侧胸带(4)上附着有安全带右侧腹带侧气囊(5)，安全带右侧腹带侧气囊(5)布置在距离安全带右侧胸带锁扣端20-40cm处。4.根据权利要求3所述的一种基于座椅横向安全带的乘员保护方法的应用装置，其特征在于：当车辆遭遇侧面冲击时，乘员上躯干会沿着xy向发生侧向移动和侵入，此时acu点火，气泵产生气体，安全带右侧胸部气囊(5)点爆，形成30*30cm，厚度为5cm的柔性缓冲空间。5.根据权利要求4所述的一种基于座椅横向安全带的乘员保护方法的应用装置，其特征在于：车辆未发生撞击时，安全带右肩带(2)与安全带右侧胸带(4)插到胸前的安全带胸前锁扣(12)中，安全带胸前锁扣总和(3)穿在安全带左肩带(1)上，能够自由调整锁扣位置，当位于舒适位置时，通过扣合安全带胸前锁扣总和(3)，使得安全带胸前锁扣咬合齿(13)咬入安全带左肩带(1)的织带中，锁死固定。6.根据权利要求5所述的一种基于座椅横向安全带的乘员保护方法的应用装置，其特
征在于：所述安全带胸前锁扣(12)为可滑动式锁扣，该锁扣滑动至舒适位置后可以锁死。7.根据权利要求6所述的一种基于座椅横向安全带的乘员保护方法的应用装置，其特征在于：所述安全带胸前锁扣(3)中设有安全带胸前锁扣销轴(11)，能够给予安全带胸前锁扣旋转自由度，提高安全带穿戴便利性。8.根据权利要求1所述的一种基于座椅横向安全带的乘员保护方法的应用装置，其特征在于：还包括安全气囊充气管道(8)，所述安全气囊充气管道(8)为柔性管道，位于安全带织带内部，通至气囊充气口处，用于在安全气囊点火时为气囊充气。9.根据权利要求1所述的一种基于座椅横向安全带的乘员保护方法的应用装置，其特征在于：还包括安全气囊与安全带粘合区域(9)，所述安全气囊与安全带粘合区域(9)为安全带织带内部，气囊与安全带接触区域，用以保障安全气囊弹出时，气囊约束于安全带上，保证气囊对人体固定区域产生保护效果。10.根据权利要求1所述的一种基于座椅横向安全带的乘员保护方法的应用装置，其特征在于：还包括安全气囊展开弱化线(10)，所述安全气囊展开弱化线(10)，位于储藏安全气囊区域的织带表面，在气囊展开时便于撕裂弱化线，保证气囊展开姿态正。

技术总结
本发明涉及一种基于座椅横向安全带的乘员保护方法及应用装置，装置包括安全带左、右肩带和右侧胸带；正常捆绑安全带之后，安全带右肩带对人体施加一个x负向力，对人前倾的趋势进行约束，纠正人体运动姿态，安全带右侧胸带对人体施加一个y负向力，对人侧面倾倒的趋势进行约束，三条安全带共同作用下，对发生运动的乘员进行运动姿态，及二次碰撞区域调整，使乘员倾向于设计的保护区域。当发生非正常角度撞击时，位于安全带右肩带可提供充足的约束，将乘员的最终倾倒目的地改向车辆设计的保护区域。当发生正常角度的侧面撞击时，位于右侧肋下的安全带对乘员产生侧向约束，保证在乘员倾入到另一侧乘员空间之前，展开中央气囊，为乘员提供柔性防护。为乘员提供柔性防护。为乘员提供柔性防护。


技术研发人员：吕哲宁 鞠伟 郝玉敏 王东辉 彭洪梅 胡海波 单宝来 高廷军 武玉琢 曾普春
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2023.07.31
技术公布日：2023/9/23