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      一種防碾壓行人的安全氣囊裝置的制作方法

      文檔序號:11339251閱讀:610來源:國知局
      一種防碾壓行人的安全氣囊裝置的制造方法

      本實用新型屬于車輛安全領域,具體涉及一種防碾壓行人的安全氣囊裝置。



      背景技術:

      中國的城市交通情況較為復雜,機動車和非機動車、行人和車輛混合行駛的情況比較多,是典型的以混合交通為主要交通方式的國家,每年因道路交通事故造成的死亡人數(shù)居世界前列。尤其是在城市道路,交通事故中車輛與行人相撞的比例較高,占交通事故總數(shù)的27%。針對車輛前部的碰撞特性,部分技術人員提出了各種被動安全裝置,例如氣囊式汽車防撞保險杠、氣囊式汽車防撞保險杠、雙向防護的車輛前保險杠、雙級杠體吸能式保險杠等。

      氣囊已經(jīng)成為車身被動安全必備的裝置,能夠大幅度降低車內(nèi)、外成員的傷亡率,日漸受到人們的重視。對于行人而言,當車輛與行人碰撞后,行人受到“一次傷害”;被撞行人在車輛前部以與碰撞速度相近的速度撞擊路面時,受到“二次傷害”。有的事故中,行人還會再次被碾壓,受到“三次傷害”。現(xiàn)有的車輛前保險杠安全裝置一般用于“一次傷害”、“二次傷害”中減輕行人的傷害程度,目前還沒有針對車輛與行人碰撞,防止碾壓行人的安全裝置。



      技術實現(xiàn)要素:

      針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷,本實用新型的目的在于提供一種防碾壓行人的安全氣囊裝置,在車輛與行人將要碰撞瞬間及時驅動安全氣囊擋板裝置,并彈出設置在車輛前保險杠內(nèi)部下側的安全氣囊,防止碾壓行人。

      為了解決上述技術問題,本實用新型采用如下技術方案予以實現(xiàn):

      一種防碾壓行人的安全氣囊裝置,安裝于汽車底部,包括:

      包括氣囊,安裝于汽車前保險杠的下板面內(nèi)側,氣囊打開時填充地面與車輛前保險杠下側之間的空隙;

      氣囊彈出口,設于車輛前保險杠下板面靠近中間位置;

      距離傳感器,安裝在汽車前保險杠上側,用于檢測行人與車輛間的距離;

      還包括擋板單元,所述的擋板單元包括擋板、支撐板、齒輪、傳動軸、萬向節(jié)和擋板驅動器;

      所述的擋板和支撐板均為弧形,與汽車輪胎形狀相匹配,所述的支撐板位于汽車前輪翼子板擋板上方,所述的擋板上設有限位塊;

      所述的支撐板的一邊設有連接板,所述的連接板用于將擋板單元安裝在汽車發(fā)動機艙上縱梁上;所述的支撐板的兩邊上緣均設有壓板,所述的壓板與支撐板之間設有間隙,該間隙用于安裝擋板,使擋板沿壓板與支撐板間形成的間隙往復運動;

      至少一邊的支撐板與所述的壓板之間設有墊塊,所述的墊塊與擋板上的限位塊配合限定擋板的運動行程;

      所述的擋板上加工有齒條,與齒輪嚙合運動,所述的齒輪通過傳動軸和萬向節(jié)與擋板驅動器連接,通過控制齒輪的正反轉使擋板彈出收回;

      所述的擋板驅動器在氣囊處于打開狀態(tài)時,控制擋板移動到前車輪前方,阻擋車輪碾壓氣囊。

      本實用新型還包括如下區(qū)別技術特征:

      所述的連接板垂直于支撐板,所述的連接板上設有銷孔,通過銷釘將連接板固定在汽車發(fā)動機艙上縱梁上。

      所述的壓板與支撐板的一邊呈一體加工而成,所述的壓板與支撐板的另一邊可拆卸安裝在一起。

      所述的壓板與支撐板的另一邊之間設有至少三個墊塊,所述的墊塊與壓板、支撐板之間通過螺釘連接,所述的墊塊兼具支撐和限位的作用。

      還包括控制單元,所述的控制單元包括數(shù)據(jù)采集器、氣囊控制器和單片機,所述的單片機輸入端分別連接距離傳感器和數(shù)據(jù)采集器的輸出端,單片機的輸出端連接擋板驅動器和氣囊控制器;所述的數(shù)據(jù)采集器與車輛CAN總線連接,實時采集車輛運行過程中的車速信號;所述的氣囊控制器與氣囊連接,用于彈出氣囊。

      所述的單片機安裝在車輛儀表盤下方。

      所述的數(shù)據(jù)采集器為CAN2.0A協(xié)議的數(shù)據(jù)采集器,安裝于車輛儀表盤下方。

      所述的距離傳感器至少有三個。

      與現(xiàn)有技術相比,本實用新型的有益效果是:

      (1)本實用新型通過氣囊控制器,使氣囊瞬間膨脹從氣囊彈出口彈出,迅速填充地面與車輛前保險杠下側之間的空隙,防止行人進入車下造成被車輛底盤剮蹭、車輪碾壓等傷害,有效的保護行人的頭部、軀干以及四肢。

      (2)本實用新型通過在輪胎上方設置擋板,通過擋板驅動器控制擋板的移動,防止安全氣囊向輪胎偏移,使車輪碾壓安全氣囊造成事故。

      (3)本實用新型通過安全氣囊與數(shù)據(jù)采集器、氣囊控制器以及單片機等器件的相互配合,車速為零時,使安全氣囊迅速泄氣,防止壓力較高的充氣氣囊對人造成窒息、擠壓等傷害。

      附圖說明

      圖1是本實用新型的防碾壓行人安全氣囊裝置的正面示意圖。

      圖2是圖1的防碾壓行人安全氣囊裝置的側視圖。

      圖3是本實用新型擋板單元結構示意圖。

      圖4是本實用新型的支撐板的結構示意圖。

      圖5是本實用新型擋板的結構示意圖。

      圖6為本是本實用新型的電路示意圖;

      圖中各標號表示為:1-距離傳感器,2-氣囊,3-氣囊彈出口,4-控制單元,5-擋板單元;

      (4-1)-數(shù)據(jù)采集器,(4-2)-氣囊控制器,(4-3)-單片機;

      (5-1)-擋板,(5-2)-支撐板,(5-3)-齒輪,(5-4)-傳動軸,(5-5) -萬向節(jié),(5-6)-擋板驅動器;

      (5-1-1)-限位塊,(5-1-2)-齒條;

      (5-2-1)-連接板,(5-2-2)-壓板,(5-2-3)-墊塊,(5-2-4)-銷孔。

      以下結合附圖和具體實施方式對本實用新型的具體內(nèi)容作進一步詳細解釋說明。

      具體實施方式

      本實用新型的氣囊安裝于汽車前保險杠的下板面內(nèi)側,氣囊打開時填充地面與車輛前保險杠下側之間的空隙;

      本實用新型的距離傳感器用于檢測行人與車輛間的距離;

      本實用新型的連接板用于將擋板單元安裝在汽車發(fā)動機艙上縱梁上,擋板驅動器在氣囊處于打開狀態(tài)時,控制擋板移動到前車輪前方,阻擋車輪碾壓氣囊;

      本實用新型的支撐板與壓板之間設有墊塊,墊塊與擋板上的限位塊配合限定擋板的運動行程,本實用新型的墊塊兼具支撐和限位的作用。

      以下給出本發(fā)明的具體實施例,需要說明的是本發(fā)明并不局限于以下具體實施例,凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本發(fā)明的保護范圍。

      實施例1

      如圖1至3所示,本實施例給出一種防碾壓行人的安全氣囊裝置,安裝于汽車底部,包括:氣囊2,安裝于汽車前保險杠的下板面內(nèi)側,氣囊彈出口3,設于車輛前保險杠下板面靠近中間位置;距離傳感器1設于車前保險杠上側,共有三個,均勻排列;

      還包括擋板單元5,擋板單元5包括擋板5-1、支撐板5-2、齒輪5-3、傳動軸5-4、萬向節(jié)5-5和擋板驅動器5-6;

      擋板5-1和支撐板5-2均為弧形,與汽車輪胎形狀相匹配,支撐板5-2 位于汽車前輪翼子板擋板上方,擋板5-1上設有限位塊5-1-1;

      支撐板5-2的一邊設有連接板5-2-1,連接板5-2-1垂直于支撐板5-2,連接板5-2-1上設有銷孔5-2-4,通過銷釘將連接板5-2-1固定在汽車發(fā)動機艙上縱梁上,支撐板5-2的兩邊上緣均設有壓板5-2-2,壓板5-2-2與支撐板5-2之間設有間隙,該間隙用于安裝擋板5-2,使擋板5-1沿壓板5-2-2 與支撐板5-2間形成的間隙往復運動;

      壓板5-2-2與支撐板5-2的一邊呈一體加工而成,所述的壓板5-2-2 與支撐板5-2的另一邊可拆卸安裝在一起;

      壓板5-2-2與支撐板5-2的另一邊之間設有三個墊塊5-2-3,所述的墊塊5-2-3與壓板5-2-2、支撐板5-2之間通過螺釘連接;

      擋板5-1上加工有齒條5-1-2,與齒輪5-3嚙合運動,齒輪5-3通過傳動軸5-4和萬向節(jié)5-5與擋板驅動器5-6連接,擋板驅動器位于發(fā)動機艙內(nèi),通過控制齒輪5-3的正反轉使擋板5-1彈出收回。

      實施例2

      本實施例的與實施例1的區(qū)別在于:還包括控制單元4,控制單元4包括數(shù)據(jù)采集器4-1、氣囊控制器4-2和單片機4-3,單片機采用K60型單片機,單片機4-3輸入端分別連接距離傳感器1和數(shù)據(jù)采集器4-1的輸出端,單片機4-3 的輸出端連接擋板驅動器6和氣囊控制器4-2;數(shù)據(jù)采集器4-1與車輛CAN總線連接,實時采集車輛運行過程中的車速信號;氣囊控制器4-2與氣囊2連接,用于彈出氣囊。

      單片機4-3安裝在車輛儀表盤下方,數(shù)據(jù)采集器4-1為CAN2.0A協(xié)議的數(shù)據(jù)采集器,也安裝于車輛儀表盤下方內(nèi)側。

      實施例3

      本實施例給出一種防碾壓行人的安全氣囊的控制方法,其中防碾壓行人的安全氣囊裝置與實施例2相同,

      本實施例的防碾壓行人安全氣囊控制方法,包括以下步驟:

      步驟一:車輛運行速度分析:將數(shù)據(jù)采集器4-1的自身車速輸入單片機4-3,單片機設定一個速度初值:

      a1=(5km/h+40km/h)/2=22.5km/h (1)

      將車速與速度設定值a1進行比較,車速與設定值a1差值的絕對值大于17.5m時,認定車速正常,否則認定車速異常;

      步驟二:車輛與行人距離分析:參照圖1,紅外線距離傳感器1中的紅外線發(fā)射器不斷發(fā)射頻率為40KHz的紅外線,經(jīng)過障礙物反射,紅外線接收器接收到反射波信號,并將其轉變?yōu)殡娦盘?。測出發(fā)射波與接收到反射波的時差t,即可求出距離S,

      式中,c為光速,一般取3×108m/s。

      本實施例采用“計數(shù)”方式,通過單片機處理進行測量,其基本原理是:紅外線發(fā)射器始終處于發(fā)射紅外線的狀態(tài),當紅外接收器第一次接收到障礙物反射回的紅外線時,經(jīng)電路處理單片機給出一個計數(shù)啟動信號,單片機的計數(shù)器開始以一定頻率計數(shù);當紅外線接收器第二次接收到反射回的紅外線時,經(jīng)電路處理單片機給出一個停止計數(shù)脈沖,計數(shù)器停止計數(shù)。通過編程,單片機自動處理,用脈沖的周期T乘以脈沖數(shù)n就得到發(fā)射紅外線到接收紅外線的時間差t,即:

      t=n*T (3)

      將(3)式代入(2)式就得測量距離。

      將3個紅外線距離傳感器采集到的紅外線距離傳感器與行人的距離s1、s2和s3輸入到單片機,單片機對3個紅外線采集到的距離數(shù)據(jù)進行比較,并確定最小的相對距離,將最小的相對距離與單片機初始設定的兩個距離值0.8m、0.56m差值的絕對值進行比較,如果最小的相對距離大于 0.8m,且最小的車輛與行人相對距離與初始設定值0.8m差值的絕對值大于0.2m,認定紅外線距離傳感器1與行人的相對距離為正常,否則認定為異常;

      步驟三:當步驟一、步驟二中結果都為異常時,防行人碾壓安全氣囊裝置處于起作用的狀態(tài),否則認定為處于不起作用的狀態(tài)。

      圖3為電路示意圖;如若判定為異常后,且最小的車輛與行人相對距離與初始設定值0.8m差值的絕對值大于0.2m時,單片機將發(fā)送指令給安全氣囊擋板驅動器,使氣囊擋板由圖2虛線位置轉動到圖2實線位置。當最小的相對距離與初始設定值0.56m差值的絕對值小于0.04m時,單片機將發(fā)送指令到氣囊控制器10,安全氣囊6瞬間膨脹,迅速填充地面與車輛前保險杠下側之間的空隙,防止行人進入車下造成被車輛底盤剮蹭、車輪碾壓等傷害,有效的保護行人的頭部、軀干以及四肢。且當數(shù)據(jù)采集器 8采集到車速值為零時,單片機4-3根據(jù)傳遞來的信號進行計算后,將傳送指令給安全氣囊控制器4-2和氣囊擋板驅動器6,氣囊2開始泄氣;安全氣囊擋板4在氣囊擋板驅動器6的作用下回到原位(圖2中虛線所示位置)。

      車輛與行人處于異常狀態(tài)的情況包括兩種情況:第一種,最小的車輛與行人相對距離與0.8m差值的絕對值小于0.2m時且車速與設定值差值的絕對值大于某一定值時,單片機將發(fā)送指令給安全氣囊擋板驅動裝置,氣囊擋板將轉動;第二種,最小的車輛與行人相對距離與0.56m差值的絕對值大于0.04m時且車速與為22.5km/h的設定車速度值差值的絕對值大于為17.5m的距離設定值時,安全氣囊彈出,防止行人碾壓,特別是老人和小孩再次受到傷害,尤其適用于乘用車輛。

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