CN103129510A - 一种防止行人小腿下潜的保护装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止行人小腿下潜的保护装置及方法，涉及汽车安全行驶防护领域。所述装置包括：碰撞传感器，用于在汽车前端发生碰撞时发出碰撞信号；控制器，用于根据碰撞信号发出给气袋充气指令；安全气囊，包括气体发生器和第一气袋、第二气袋，气体发生器根据所述充气指令给第一气袋充气，第一气袋充气完全展开后，覆盖前保险杠，第二气袋在充气完全展开后遮盖前保险杠到地面的纵向间隙。这种设计使得行人在与车辆发生撞击时，充气弹出的气袋在保险杠与行人间起到缓冲作用，减少了行人受到的撞击伤害；且行人的小腿在正面撞击的第一时刻就被气袋阻挡而不容易下潜，大大减少了碾轧事故发生的可能性。

Description

一种防止行人小腿下潜的保护装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车安全行驶防护领域，尤其是一种防止行人小腿下潜的保护装置及方法。

背景技术

在现有技术中，汽车前保险杠到地面之间存在一定间隙，以满足车在特定环境下的通过性能。这个间隙根据车型不同而有所不同。

然而，此间隙会使得行人（尤其是儿童）在于汽车发生正面碰撞时，小腿下潜到前保险杠之下，从而受到碾轧。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止行人小腿下潜的保护装置及方法，以防止行人与汽车碰撞时小腿潜入车底受到碾轧的情况的发生。

为了达到此目的，本发明提供了一种防止行人小腿下潜的保护装置，包括：

碰撞传感器，用于：检测汽车前端是否发生碰撞，并在检测到汽车前端发生碰撞时发出碰撞信号；

控制器，用于：根据碰撞信号，发出给气袋充气指令；

安全气囊，包括气体发生器和第一气袋，用于：所述气体发生器根据所述充气指令给第一气袋充气，所述第一气袋充气完全展开后，覆盖前保险杠；

所述安全气囊还包括第二气袋，用于在充气完全展开后遮盖前保险杠到地面的纵向间隙。

根据本发明，所述防止行人小腿下潜的保护装置还可以包括：

速度传感器，用于检测汽车当前速度值；

距离传感器，安装于汽车前保险杠，用于检测距离传感器到汽车前方物体的距离值；

所述控制器还用于：判断汽车是否满足预存储条件，且当汽车满足预存储条件时，发出充气指令；

所述预存储条件为：汽车当前速度值大于预设速度阈值且距离传感器到汽车前方物体的距离值小于预设距离阈值。

根据本发明，所述预设速度阈值可以为60公里每小时，且所述预设距离阈值可以为3米。

根据本发明，所述第一气袋、所述第二气袋在未展开时可置于发动机底部护板上，所述前保险杠正前方可开有一道气囊撕裂缝。

根据本发明，所述气体发生器可以固定于散热器下横梁上。

根据本发明，所述第一气袋、所述第二气袋的组成材料可以为抗拉材料，所述第一气袋和所述第二气袋通过通孔连接。

根据本发明，所述碰撞传感器可以为压电式传感器。

根据本发明，所述碰撞传感器可以安装在前横梁上。

根据本发明，所述控制器可以集成于安全气囊控制单元上。

本发明还提供了一种防止行人小腿下潜的保护方法，包括下列步骤：

将气袋置于汽车前保险杠下的发动机底部护板上，在前保险杠正前方开一道气囊撕裂缝，将气袋设置为：当气袋充气完全展开时，能够覆盖前保险杠并遮盖前保险杠到地面的纵向空隙；

检测汽车前端是否发生碰撞；

当检测到汽车前端发生碰撞，发出给气袋充气的指令；

根据给气袋充气指令给气袋充气。

与现有技术相比，上述技术方案至少具有如下技术效果：

1）在本发明中，安全气囊的第一气袋、第二气袋在充气完全展开后，能覆盖前保险杠且遮盖前保险杠到地面的纵向间隙。这种设计使得驾驶员在刹车反应不及或走神未能刹车而导致行人在与车辆发生撞击时，控制器发出充气指令，充气弹出的气袋在保险杠与行人间起到缓冲作用，减少了行人受到的撞击伤害；且行人的小腿在正面撞击的第一时刻就被气袋阻挡而不容易下潜、卷入车底，大大减少了碾轧事故发生的可能性。

2）在本发明中，当汽车的速度值及与汽车前方物体的距离值满足预存储条件时，控制器发出充气指令，所述预存储条件为：汽车当前速度值大于预设速度阈值且距离传感器到汽车前方物体的距离值小于预设距离阈值。这种设计使得汽车在速度很快且与前方物体的距离很近时，控制器在汽车未与行人撞击之前自动发出充气指令，使得汽车在高速行驶且与行人距离很近的情况下，能够提前弹出气袋，对汽车和行人的相撞起到缓冲作用，并阻碍行人小腿下潜，减少碾轧事故的发生。

3）在本发明中，第一气袋、第二气袋在未展开时可以置于发动机底部护板上，所述前保险杠正前方开有一道气囊撕裂缝。这种设计使得气袋在未展开时位于发动机底部护板上，不会对汽车的功能造成干扰，也不会外露影响汽车的整体美观；气袋充气时会从气囊撕裂缝弹出，起到缓冲和避免小腿下潜的作用。

4）碰撞传感器为压电式传感器，能够根据压力而非加速度判定汽车发生撞击，使得汽车在急速刹车等非撞击情况下加速度急剧变化时，本发明所述的气袋不会误弹出。

5）第一气袋、第二气袋的组成材料为抗拉材料，能够增强气袋的抗拉程度，避免在弹出时或阻碍行人小腿下潜时破裂而无法起到缓冲、防止小腿下潜的作用。

6）控制器集成于安全气囊控制单元上，能够有效利用安全气囊控制单元本身的控制功能，而无需再为实现气体发生器为气袋充气而多增加一个控制单元。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

附图1为本发明所述的防止行人小腿下潜的保护装置的一个实施例的结构示意图；

附图2为本发明所述的防止行人小腿下潜的保护装置的另一个实施例的结构示意图；

附图3为本发明所述的防止行人小腿下潜的保护装置的一个实施例的侧面结构图；

附图4为本发明所述的防止行人小腿下潜的保护装置的一个实施例中前保险杠与发动机底部护板的局部结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细阐述。

图1为本发明所述的防止行人小腿下潜的保护装置的一个实施例的结构示意图。如图1所示，本发明提供了一种防止行人小腿下潜的保护装置，包括：

碰撞传感器101，用于：检测汽车前端是否发生碰撞，并在检测到汽车前端发生碰撞时发出碰撞信号；

控制器102，用于：根据碰撞信号，发出给气袋105充气指令；

安全气囊103，包括气体发生器104和第一气袋105，用于：所述气体发生器104根据所述充气指令给第一气袋105充气，所述第一气袋105充气完全展开后，覆盖前保险杠202；

所述安全气囊103还包括第二气袋106，用于在充气完全展开后遮盖前保险杠202到地面的纵向间隙。

在现有技术中，汽车前保险杠202构造是由槽钢、螺栓和汽车底盘相连而成。在汽车高速行驶且距离行人极近或者车速较慢但驾驶员走神等情况下，汽车都有可能与行人相撞。当汽车撞上行人时，由于是硬性碰撞，产生的破坏力非常大，容易对行人造成伤害。本发明所述的该种防止行人小腿下潜的保护装置由原来的行人小腿单一与车辆前保险杠202接触，变成行人小腿与充气气袋接触，增大了小腿与第一气袋105的接触面积，平均分配冲击载荷，也使硬性碰撞变成柔性碰撞，降低了冲击对腿部的伤害程度。更为重要的是，行人的小腿由于在气体发生器104充气展开后的第二气袋106的遮挡不容易下潜、卷入车底，大大减少了碾轧事故发生的可能性。

根据本发明，所述第一气袋105、所述第二气袋106的组成材料可以为抗拉材料。

气袋膨胀后体积容量迅速增大，为了防止气袋在这个过程中破损而无法产生作用，则应使用高抗拉强度的布料作为组成气袋的材料，如聚酰胺材料，以增加气袋的强度和抗击能力。

根据本发明，所述第一气袋105和所述第二气袋106可以通过通孔连接。

这种设计使得气体发生器104只向第一气袋105充气就可以使得第一气袋105、第二气袋106都能充气膨胀，而不是必须要第一气袋105、第二气袋106各自与气体发生器104连接。

根据本发明，所述第一气袋105或第二气袋106上可以设有排气阀门。这样，当使用完毕以后，可以通过排气阀门把第一气袋105、第二气袋106内的气体排出，将排气阀门拧紧，把第一气袋105、第二气袋106叠好放到发动机底部护板203上，以便再次使用。

图2为本发明所述的防止行人小腿下潜的保护装置的另一个实施例的结构示意图。如图2所示，本发明所述的防止行人小腿下潜的保护装置还可以包括以下几部分：

速度传感器107，用于检测汽车当前速度值；

距离传感器108，安装于汽车前保险杠202，用于检测距离传感器108到汽车前方物体的距离值；

所述控制器102还用于：判断汽车是否满足预存储条件，且当汽车满足预存储条件时，发出充气指令；

所述预存储条件为：汽车当前速度值大于预设速度阈值且距离传感器108到汽车前方物体的距离值小于预设距离阈值。

这种设计使得汽车在速度很快且与前方物体的距离很近时，控制器102在汽车未与行人撞击之前自动发出充气指令，使得汽车在高速行驶且与行人距离很近的情况下，能够提前弹出气袋105、106，对汽车和行人的相撞起到缓冲作用，并阻碍行人小腿下潜，减少碾轧事故的发生。

根据本发明，所述预设速度阈值可以为60公里每小时，且所述预设距离阈值可以为3米。

根据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》的规定，60公里每小时为我国高速公路最低限速值。车速超过60公里每小时的时候，属于较高的车速。根据实验可以得出，当汽车的速度为60公里每小时时，即使驾驶员及时踩下刹车，汽车也无法在3米内达到静止状态，即当速度值超过60公里每小时且与汽车前保险杠202（或安装于汽车前保险杠202上的距离传感器108）与行人的距离小于3米时，汽车必定与行人相撞。因此将预设速度阈值和预设距离阈值规定为这两个值，使得汽车在必定与行人相撞的情况下，在未与行人撞击前给气袋充气，使其弹出，减少行人撞击受到的伤害，防止行人小腿下潜。

根据本发明，所述防止行人小腿下潜的保护装置可以具有手动控制装置，与手动控制开关连接，使得驾驶员能够通过手动控制开关展开安全气囊103。所述手动控制开关可以装在汽车方向盘上

这种设计使得驾驶员可以在预见到可能碰撞时自由决定是否开启本发明所述保护装置，而非在已经碰撞了的时候才开启。例如，行驶中汽车在有效制动距离内不可避免地要撞上行人时，驾驶员采取紧急制动措施同时可迅速按方向盘上的手动控制开关，在车头撞上行人之前，气袋弹出展开竖直立在前保险杠202前面，而安装于方向盘上的手动控制开关使得驾驶员更易于打开开关。

图3为本发明所述的防止行人小腿下潜的保护装置的一个实施例的侧面结构图，图4为本发明所述的防止行人小腿下潜的保护装置的一个实施例中前保险杠202与发动机底部护板203的局部结构示意图。如图2、3所示，所述第一气袋105、第二气袋106在未展开时可置于发动机底部护板203上，所述前保险杠202正前方可开有一道气囊撕裂缝201，所述气体发生器104可以固定于散热器下横梁204上。

上述技术方案中，气囊撕裂缝201的出现是为了确保第一气袋105、第二气袋106在快速充气时能够从前保险杠202与发动机底部护板203组成的空间中冲出来，通过所述出口在车的前方形成足以使行进中的行人实现与车隔离的气袋，实现阻止或减低冲撞对行人人体造成的危害，从而杜绝或减少汽车对行人的伤害。

优选地，所述碰撞传感器101为压电式传感器。传感器与中央处理器相连，传感器通过检测前横梁上的压力变化，将其转换成电信号输入到控制器102上，控制器102基于此电信号判断是否发信号启动气体发生器104。

碰撞传感器101采用压电式传感器，则当撞击到行人时立即发信号给控制器102，不再以加速度变化为信号依据，而是采用碰撞后压力的变化为依据，传感器的灵敏度可以设置较低的条件值，即超低速行驶撞击行人也向控制器102发射信号。

根据本发明，所述碰撞传感器101可以安装在前横梁上。

优选地，前横梁上设有2个传感器，传感器将前横梁间隔等分成3份。

根据本发明，所述碰撞传感器101也可设置在前保险杠缓冲块205上。

优选地，所述控制器102集成于安全气囊控制单元上。

控制器102集成于安全气囊控制单元上，能够有效利用安全气囊控制单元本身的控制功能，而无需再为实现气体发生器103为气袋充气而多增加一个控制单元。

本发明还提供了一种防止行人小腿下潜的保护方法，包括下列步骤：

将气袋置于汽车前保险杠202下的发动机底部护板203上，在前保险杠202正前方开一道气囊撕裂缝201，将气袋设置为：当气袋充气完全展开时，能够覆盖前保险杠202并遮盖前保险杠202到地面的纵向空隙；

检测汽车前端是否发生碰撞；

当检测到汽车前端发生碰撞，发出给气袋充气的指令；

根据给气袋充气指令给气袋充气。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防止行人小腿下潜的保护装置，包括：

碰撞传感器（101），用于：检测汽车前端是否发生碰撞，并在检测到汽车前端发生碰撞时发出碰撞信号；

控制器（102），用于：根据碰撞信号，发出充气指令；

安全气囊（103），包括气体发生器（104）和第一气袋（105），用于：所述气体发生器根据所述充气指令给第一气袋充气，所述第一气袋充气完全展开后，覆盖前保险杠；

其特征在于：所述安全气囊还包括第二气袋（106），用于在充气完全展开后遮盖前保险杠到地面的纵向间隙。

2.如权利要求1所述的防止行人小腿下潜的保护装置，其特征在于，还包括：

速度传感器（107），用于检测汽车当前速度值；

距离传感器（108），安装于汽车前保险杠，用于检测距离传感器到汽车前方物体的距离值；

所述控制器还用于：判断汽车是否满足预存储条件，且当汽车满足预存储条件时，发出充气指令；

所述预存储条件为：汽车当前速度值大于预设速度阈值且距离传感器到汽车前方物体的距离值小于预设距离阈值。

3.如权利要求2所述的防止行人小腿下潜的保护装置，其特征在于：所述预设速度阈值为60公里每小时，且所述预设距离阈值为3米。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的防止行人小腿下潜的保护装置，其特征在于，所述第一气袋、所述第二气袋在未展开时置于发动机底部护板（203）上，所述前保险杠（202）正前方开有一道气囊撕裂缝（201）。

5.如权利要求4所述的防止行人小腿下潜的保护装置，其特征在于，所述气体发生器固定于散热器下横梁（204）上。

6.如权利要求1至3中任意一项所述的防止行人小腿下潜的保护装置，其特征在于：所述第一气袋、所述第二气袋的组成材料为抗拉材料，所述第一气袋和所述第二气袋通过通孔连接。

7.如权利要求1至3中任意一项所述的防止行人小腿下潜的保护装置，其特征在于：所述碰撞传感器为压电式传感器。

8.如权利要求7所述的防止行人小腿下潜的保护装置，其特征在于：所述碰撞传感器安装在前横梁上。

9.如权利要求1至3中任意一项所述的防止行人小腿下潜的保护装置，其特征在于：所述控制器集成于安全气囊控制单元上。

10.一种防止行人小腿下潜的保护方法，其特征在于，包括下列步骤：

将气袋置于汽车前保险杠下的发动机底部护板上，在前保险杠正前方开一道气囊撕裂缝，将气袋设置为：当气袋充气完全展开时，能够覆盖前保险杠并遮盖前保险杠到地面的纵向空隙；

检测汽车前端是否发生碰撞；

当检测到汽车前端发生碰撞，发出给气袋充气的指令；

根据给气袋充气指令给气袋充气。

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