CN104999991A - 一种汽车被动安全系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车被动安全系统，包括：安装于汽车车头上且可弯曲变形的前触网、设于车头保险杠内的前围安全气囊、设于车头发动机盖底面的发动机盖气囊、安装在汽车内部地板上且可充放气的地板气囊、及安装于汽车车尾上且可弹出的尾钩和尾绳，前围安全气囊和发动机盖气囊均可充放气，发动机盖气囊设置在车头发动机盖的后端底面，车头发动机盖的后端可被发动机盖气囊顶起。本发明提出一种汽车被动安全系统，该汽车被动安全系统能有效保护行人安全，并降低汽车的翻车伤亡风险。

Description

一种汽车被动安全系统

技术领域

本发明涉及汽车被动保护技术领域，尤其涉及一种汽车被动安全系统。

背景技术

随着汽车工业的发展，汽车的保有量逐年增多，各种交通事故的数量也随之上升，汽车碰撞行人导致伤亡和汽车自身翻车导致伤亡的事故较为常见，现有的汽车基本没有翻车保护的结构，汽车发生翻车后伤亡发生的概率非常大。

针对路上行人的人身保护，设计师和工程师提出了行人安全气囊，行人安全气囊包含发动机盖气囊和前围安全气囊这两个气囊，丰田汽车、福特汽车、沃尔沃汽车研究行人安全气囊也有多年，行人安全气囊的造价和使用成本都比车内安全气囊要低很多，车内安全气囊已经普及，但行人安全气囊由于没有有效的安装启动方法而无法被大量运用在汽车上。

现有的行人安全气囊由两种安装启动方法：一种是把传感器安装在车头保险杠内，传感器感应到行人与车头保险杠发生碰撞后，启动行人安全气囊，这种方式并不成功，因为等行人撞上前保险杠，已经没有时间打开前围安全气囊产生保护了。另一种是车载雷达加电脑计算判断的主动预碰控制系统，这种方式到现在还不成熟。                           

发明内容

为解决现有技术中存在的缺陷，本发明提出一种汽车被动安全系统，该汽车被动安全系统能有效保护行人安全，并降低汽车的翻车伤亡风险。

本发明采用的技术方案是，设计一种汽车被动安全系统，包括：安装于汽车车头前端且可弯曲变形的前触网、安装在汽车内部地板上且可电动控制充放气的地板气囊、安装于汽车车尾上且可电动控制弹出的尾钩和尾绳。

还包括：设于车头保险杠内的前围安全气囊、及设于车头发动机盖底面的发动机盖气囊；前围安全气囊和发动机盖气囊均可电动控制充放气，发动机盖气囊设置在车头发动机盖的后端底面，车头发动机盖的后端可被发动机盖气囊顶起。

其中，前触网由两根前触网支撑杆固定在车头前端，所述前触网支撑杆安装在汽车的纵轴上，且前触网支撑杆可前后伸缩及弯曲；前触网支撑杆包括：由至少两根直径不同的圆形管首尾相套构成的杆体、设于杆体内部的弹簧，该弹簧的两端分别与位于杆体首尾两端的圆形管固定连接。

汽车内部地板上设有用于容纳地板气囊的凹槽。

尾钩的一端设有牵拉绳，尾钩由一尾钩放置筒安装在车尾后端，尾钩放置筒开口朝后固定在车尾后端，牵拉绳有序折叠容纳在尾钩的端部与尾钩放置筒之间；尾钩放置筒内设有可将尾钩弹出的电动推动装置。

尾绳的两端分别固定在车尾后端的两侧，车尾后端上设有开口朝后的尾绳容纳柜，尾绳折叠收纳在该尾绳容纳柜中；尾绳收纳柜设有可电动打开的柜门，柜门开启时尾绳掉出尾绳容纳柜。

优化的，尾绳上均匀间隔固定有重力块。

在一实施例中，前围安全气囊和发动机盖气囊分别独立连接两个电动充气设备，该两个电动充气设备由第一控制电路控制打开状态，第一控制电路包括：电源、并联接入电源输出端的手动开关和自动开关组件，自动开关由串联的速度控制开关和支撑杆传感器构成；两个电动充气设备均连接在手动开关和自动开关组件的输出端上。

地板气囊独立连接有一个电动充气设备，尾钩及尾绳分别独立连接有两个电动弹出设备，该电动充气设备和两个电动弹出设备由第二控制电路控制打开状态，第二控制电路包括：电源、并联接入电源输出端的手动开关和翻车传感器；电动充气设备、两个电动弹出设备均连接在手动开关和翻车传感器的输出端上。

与现有技术相比，本发明的车头设置有前触网、前围安全气囊和发动机盖气囊，能最大程度的减缓行人受到的冲击力，以起到充分保证行人安全的作用。车尾设置有尾钩及尾绳，能在车辆失控或即将翻车的瞬间被放出，尾钩和尾绳都能与地面接触并挂在地面的凸起物上，减小车辆翻滚的可能性，降低车辆的滑坠速度。车内设有地板气囊，地板气囊能保证汽车掉入水中后不会完全沉入水中。本发明的被动安全系统不会给现有的汽车结构造成任何改变和影响，能够快速的大量普及，并且被动安全系统的构件造价便宜，在不损坏的前提下可重复使用，并且不需要电脑进行复杂控制，整个被动安全系统简单有效。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是汽车被动安全系统的结构示意图；

图2是第一控制电路的连接示意图；

图3是第二控制电路的连接示意图。

具体实施方式

如图1所示，现有的汽车通常设有行人安全气囊，该行人安全气囊包含发动机盖气囊1和前围安全气囊2，前围安全气囊2安装在车头保险杠内，车头保险杠的顶面设有开口，前围安全气囊2在充气后由保险杠顶面向上伸展到发动机盖5表面以上。发动机盖气囊1安装在车头发动机盖5的后端底面，车头发动机盖5的后端可被发动机盖气囊1顶起，在发动机舱处创造出一个缓冲空间。

本发明在现有行人安全气囊的基础上提出了一种汽车被动安全系统，包括：前触网3、地板气囊6、尾钩8、尾绳10。

前触网3安装在汽车车头上，其由强度和韧性都适中的材料制造，使其可以进行弯曲变形，以便于在汽车撞上行人后，增加前触网3与行人身体之间的接触面积。

优化的，前触网3由两根前触网支撑杆4固定在车头前端，前触网支撑杆4安装在汽车的纵轴上，前触网支撑杆4包括：由两根直径不同的圆形管首尾相套构成的杆体、设于杆体内部的弹簧，该弹簧的两端分别与位于杆体首尾两端的圆形管固定连接，前触网支撑杆4可前后伸缩及弯曲，以分散和缓冲汽车对行人的撞击力。

进一步优化的，前触网3与车头保险杠之间留有40~50公分的距离，以保证前触网支撑杆4有足够的收缩变形空间，也为打开行人安全气囊的及时充气打开创造了时间。在不使用时前触网支撑杆4可电动收缩使前触网3向车身靠拢，在使用时前触网支撑杆4向前伸出，前触网支撑杆4内的弹簧呈正常的伸展状态。前触网支撑杆4的伸缩可通过电动泵实现，将电动泵传动连接在前触网支撑杆4的内端，启动电动泵即可推动前触网支撑杆4整体前进或后退，当然也可以采用其他方式来达到控制前触网支撑杆4伸缩的效果。

地板气囊6安装在汽车内部地板上，汽车内部地板上设有用于容纳地板气囊的凹槽7，地板气囊6不使用时折叠收纳在该凹槽7内，凹槽7顶面设有盖板，盖板底部设有可与凹槽7侧壁配合的暗扣，暗扣具有一定的形变能力，当地板气囊6充气时可将盖板涨开弹出。地板气囊6的充气速度比行人安全气囊缓慢，要一两分钟才能充满，如果汽车翻车掉进水里，充气后的地板气囊6能保证汽车不会完全沉入水中。

尾钩8和尾绳10均安装在汽车车尾上，尾钩8的一端设有牵拉绳，车尾后端固定设有开口朝后设置的尾钩放置筒9，尾钩8和牵拉绳均收纳在该尾钩放置筒9内，牵拉绳有序折叠放置在尾钩8的端部与尾钩放置筒9之间，尾钩放置筒9内设有可将尾钩8弹出的电动推动装置，以控制尾钩8向外弹出尾钩放置筒9。尾钩8采用可折叠爪钩，尾钩8未使用时折叠收纳在尾钩放置筒9内，电动推动装置包括弹簧及插销，插销可电动控制从尾钩放置筒9内抽出，弹簧压缩在尾钩放置筒9的内端与插销之间，当插销抽出时，尾钩在弹簧的回复力作用下弹出尾钩放置筒9，电动推拉装置也可以使用其他结构。如果汽车在山区发生翻车，尾钩8被弹出后能钩住底面的物体产生阻挡力，尾钩8被钩住的物体每阻挡一次，车辆滑坠的速度就会降低一点，尾钩8与地面凸起物的钩拉阻力还能控制车辆不发生翻滚，有利于保护车内人员的安全。

尾绳10的两端分别固定在车尾后端的两侧，车尾后端上设有开口朝后的尾绳容纳柜11，尾绳10折叠收纳在该尾绳容纳柜11中，尾绳收纳柜11设有可电动打开的柜门，柜门开启时尾绳10会掉出尾绳容纳柜11，汽车在山区翻车的过程中常常会撞断一些小树，被撞断的小树会留下树桩，尾钩8不容易钩住这些树桩，但是尾绳10很容易被树桩挂住，在尾钩8和尾绳10的共同作用下，能使大部分的翻车提前停下来。优化的，尾绳10上均匀间隔固定有重力块12，以增加尾绳10的重量，让尾绳10在运动中更加贴近地面尽可能挂住凸起的物体。

如图2所示，在本实施例中，前围安全气囊2和发动机盖气囊1分别单独连接有电动充气设备，电动充气设备由第一控制电路控制打开状态，第一控制电路包括：电源、并联接入电源输出端的手动开关和自动开关组件，自动开关由串联的速度控制开关和支撑杆传感器构成，前围安全气囊2和发动机盖气囊1的电动充气设备均连接在手动开关和自动开关组件的输出端上，其中，支撑杆传感器安装在前触网支撑杆4内。一般来说用于汽车安全系统中的电动充气设备为气体发生器。

具体控制过程如下，司机发动汽车，按下控制前触网支撑杆4伸出的开关，前触网3随前触网支撑杆4的动作向前伸出，同时支撑杆传感器开始工作，当汽车的行驶速度达到速度控制开关设定的车速范围内时，速度控制开关处于接通状态，假设速度控制开关的车速范围设为15km/h-60km/h，车速低于15km/h或高于60km/h时开关处于断开状态。如果支撑杆传感器感应到有行人撞上前触网，支撑杆传感器接通电流，通电后的气体发生器生产气体为气囊充气，在行人撞上行人安全气囊前，气囊已达到能保护行人的状态，行人撞在气囊上比撞在车体上造成的伤害会小很多。当车速低于15km/h时，仅靠前触网就能保护行人不会受到大的伤害，此时速度控制开关处于断开状态，行人安全气囊不会自动打开。当车速高于60km/h时，过快的车速会导致行人撞上前触网后，前触网支撑杆4的压缩时间小于行人安全气囊打开所需要的时间，这时自动控制反应会较慢而起不到作用，因此速度控制开关在高速断开时，由司机手动控制，按下手动开关保证行人安全气囊能及时打开。

如图3所示，在本实施例中，地板气囊6也独立连接有一个电动充气设备，尾钩8及尾绳10分别独立连接有两个电动弹出设备，尾钩8的电动弹出设备即为电动推拉装置，尾绳10的电动弹出设备即为柜门。该电动充气设备、电动推拉装置和柜门均由第二控制电路控制打开状态，第二控制电路包括：电源、并联接入电源输出端的手动开关和翻车传感器。电动充气设备、电动推拉装置和柜门均连接在手动开关和翻车传感器的输出端上。

在车辆失控或者即将翻车的瞬间，司机根据具体路况决定要不要按下开关，给地板气囊6充气、弹出尾钩8和放出尾绳10。在绝大多数情况下，司机是有时间按下开关的，在司机没有按下开关的情况下，汽车发生翻车与地面第一碰撞后，翻车传感器的自动模式系统会启动开关，给地板气囊6充气、弹出尾钩8和放出尾绳10。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种汽车被动安全系统，其特征在于包括：安装于汽车车头前端且可弯曲变形的前触网、安装在汽车内部地板上且可电动控制充放气的地板气囊、安装于汽车车尾上且可电动控制弹出的尾钩和尾绳。

2.如权利要求1所述的汽车被动安全系统，其特征在于，还包括：设于车头保险杠内的前围安全气囊、及设于车头发动机盖底面的发动机盖气囊；

所述前围安全气囊和发动机盖气囊均可电动控制充放气，发动机盖气囊设置在车头发动机盖的后端底面，车头发动机盖的后端可被发动机盖气囊顶起。

3.如权利要求1所述的汽车被动安全系统，其特征在于，所述前触网由两根前触网支撑杆固定在车头前端，所述前触网支撑杆安装在汽车的纵轴上，且前触网支撑杆可前后伸缩及弯曲；

所述前触网支撑杆包括：由至少两根直径不同的圆形管首尾相套构成的杆体、设于杆体内部的弹簧，该弹簧的两端分别与位于杆体首尾两端的圆形管固定连接。

4.如权利要求1所述的汽车被动安全系统，其特征在于，汽车内部地板上设有用于容纳地板气囊的凹槽。

5.如权利要求1所述的汽车被动安全系统，其特征在于，所述尾钩的一端设有牵拉绳，尾钩由一尾钩放置筒安装在车尾后端，所述尾钩放置筒开口朝后固定在车尾后端，所述牵拉绳有序折叠容纳在尾钩的端部与尾钩放置筒之间；

所述尾钩放置筒内设有可将尾钩弹出的电动推动装置。

6.如权利要求1所述的汽车被动安全系统，其特征在于，所述尾绳的两端分别固定在车尾后端的两侧，车尾后端上设有开口朝后的尾绳容纳柜，所述尾绳折叠收纳在该尾绳容纳柜中；

所述尾绳收纳柜设有可电动打开的柜门，柜门开启时尾绳掉出尾绳容纳柜。

7.如权利要求6所述的汽车被动安全系统，其特征在于，所述尾绳上均匀间隔固定有重力块。

8.如权利要求2所述的汽车被动安全系统，其特征在于，所述前围安全气囊和发动机盖气囊分别独立连接两个电动充气设备，该两个电动充气设备由第一控制电路控制打开状态，第一控制电路包括：电源、并联接入电源输出端的手动开关和自动开关组件，所述自动开关由串联的速度控制开关和支撑杆传感器构成；

所述两个电动充气设备均连接在手动开关和自动开关组件的输出端上。

9.如权利要求2所述的汽车被动安全系统，其特征在于，所述地板气囊独立连接有一个电动充气设备，尾钩及尾绳分别独立连接有两个电动弹出设备，该电动充气设备和两个电动弹出设备由第二控制电路控制打开状态，第二控制电路包括：电源、并联接入电源输出端的手动开关和翻车传感器；

所述电动充气设备、两个电动弹出设备均连接在手动开关和翻车传感器的输出端上。