CN106043194A - 弹簧驱动打开的智能安全气囊 - Google Patents

Abstract

弹簧驱动打开的智能安全气囊，本发明属汽车安全技术中的一个领域。为了使安全气囊能在汽车发生碰撞之前可以用较慢的安全的速度打开，本发明采取了弹簧驱动打开的方式。在汽车上安装测距装置用于测量本车与前车或本车其他方向上的车辆的距离，测距装置连接计算机，计算机连接气囊驱动装置的电锁；本发明的好处是通过在汽车上安装测距装置可不断测量本车与前车的距离。测距装置测得的数据传给计算机后，计算机就可以计算出本车与前车的相对速度和即时距离。计算机运用人工智能判断两车或本车的安全程度是否达到危险的等级，根据这一智能的评估决定是否打开和打开安全气囊的时间，这样使安全气囊有足够的时间可以选择温和的不伤人的机械方式打开。

Description

弹簧驱动打开的智能安全气囊

技术领域

本发明属汽车安全技术中的一个领域。

背景技术

路面上的汽车越来越多，交通事故也越来越频繁。汽车高速行驶时，由于物质的惯性作用，汽车及其乘客都存储有巨大的惯性能量。万一这时汽车发生正面碰撞，这些能量瞬间释放，将产生巨大的冲击力，其后果是不堪设想的。因为汽车正面碰撞时，车速瞬间减小，甚至回复静止状态。车内乘客在这过程中，将要承受巨大的向前冲击力，将因此有可能受伤。现有技术中，为了在汽车发生碰撞时，能缓冲人身体的冲击力，人们发明了安全气囊。但是，根据一些国家公路安全管理部门的统计数据，安全气囊在碰撞交通事故中每挽救100名乘员生命的同时，也因气囊的不适当展开及乘员的不正确乘坐位置和坐姿，不幸导致57名乘员失去了生命。

在现实世界中，汽车的碰撞是瞬间发生，又在瞬间结速，其时间之短是人们无法觉察的。撞车事故发生之时，特别是在汽车前方碰撞的事故中，安全气囊要发挥作用必要在人体开始向前倾的瞬间完成，否则极易发生在气囊打开的过程中伤人的次生事故。要在这么短的时间内打开安全气囊，这样的要求是极度苛刻的，因为碰撞没有任何先兆，没有人能知道什么时候发生，它没有为安全气囊的打开留下一点点的时间。为解决这个技术问题，现有技术中，都是通过系统引爆炸药产生巨大的气压，利用高压气体把气囊打开的。在这种情况下安全气囊展开时的速度却极高，它的冲击力度相当于在人身边引爆一个小型的炸弹。虽然安全气囊质量不大，但是这一冲击速度对人体而言并非是一个小数目，它打开的速度极高如果不幸被击中，其后果同样是严重的。上述原因是总是有那么多人受安全气囊所伤甚至死亡的主要原因。

安全气囊如果打开得当，可以为人体与汽车车身之间加一个气垫吸收人体的惯性能量，起到一定的保护作用。但是若是打开不当，很可能会成为杀手。现有的技术中检测汽车碰撞的发生靠的是速度传感器，问题就在于速度传感器必须要在发重碰撞时，速度传感器才有信号输出，这样的安排留下给气囊打开的时间极短，要在这么短的时间打开气囊，现有技术只好用爆炸的方法。爆炸能迅速产生高压气体把气囊打开，但这么高的速度会产生很大的冲击。这样大的冲击能量同样是致命的。可见，现有技术在这方面的努力并不尽如人意，仍有很大的改善空间。如何能让汽车在发生碰撞前让安全气囊打开乃是本发明的目的所在。

发明内容

为了使安全气囊能在汽车发生碰撞之前可以用较慢的安全的速度打开，避免安全气囊在汽车发生碰撞后人体发生前倾时以极速打开容易伤人的情况发生，本发明采取了弹簧驱动打开的方式打开安全气囊，技术方案如下：在汽车上安装测距装置用于测量本车与前车或本车其他方向（当本发明用在汽车的非前方）上的车辆的距离，测距装置连接计算机，计算机连接气囊驱动装置的电锁；气囊驱动装置主要包括气缸、活塞、连杆和弹簧，气缸内装有活塞，活塞上装有连杆，气缸与活塞或连杆之间装有弹簧，电锁通过连杆和活塞把弹簧的压缩状态锁定，气缸的出气口连接安全气囊。

本发明的好处是通过在汽车上安装测距装置，测距装置可不断测量本车与前车或本车与其他方向（当本发明用在汽车的其他方向上时）车辆的距离。测距装置测得的数据传给计算机后，计算机就可以计算出本车与前车或本车与其他方向上的车辆的相对速度和即时距离。计算机运用人工智能判断两车或本车与其他方向上的车辆之间的安全程度是否达到危险的等级，根据这一智能的评估决定是否打开和打开安全气囊的时间、方式等应对措施，这样就能在汽车发生碰撞前作出安全气囊是否打开的决定，给安全气囊的打开提供充足的时间。本发明与现有技术不同之处在于它能在汽车发生碰撞前，车上人员身体在发生前倾前打开安全气囊。这样使安全气囊有足够的时间可以选择温和的、力度更小不伤人的机械方式打开。克服了现有技术中安全气囊的打开必须在碰撞发生之后，以爆炸的极速打开，容易伤人的技术缺陷，大大减小或消除安全气囊打开过程中伤人的缺点，更好地保护车内人员的安全；另一方面，本发明由于采用了机械的方式打开安全气囊，所以它可以多次重复使用、大大降低了使用成本，这是现有技术不具备的优点。

附图说明

图1是气囊驱动装置示意图。

图中：连杆1、电锁2、弹簧3、气缸4、活塞5、出气口6。

具体实施方式

现有技术中都使用了加速度传感器检测汽车碰撞的发生，这一措施导致安全气囊只能在汽车发生碰撞后以极速打开，这是造成安全气囊伤人问题的根源。安全气囊要在汽车发生碰撞到人体发生前倾之前的极短的时间内打开才能发挥它的安全保护作用。这是一个极度苛刻的条件，因此，在现有技术中只能采用爆炸打开的方式打开。但这种打开方式的本身又是一种极度危险的方式。本发明为了克服上述技术缺陷，采用了计算机智能判断汽车碰撞的发生时间，提前预防，提前打开的办法。提前打开，就是要在汽车发生碰撞前打开安全气囊或启动了打开程序正在打开中。本发明为了达到上述技术效果，采用了人工智能计算碰撞发生的时间来替代现有技术下检测汽车发生碰撞时速度发生变异的技术手段，通过这样可为安全气囊的打开争取更多的时间，使安全气囊可以用多种安全方式，在汽车发生碰撞前打开。

本发明在汽车上安装测距装置，用测距装置不断对汽车前方或本发明安装的所在方的障碍物进行测距。测距装置连接计算机，计算机把收集的数据进行处理，计算出本车与前车或障碍物的相对速度和距离。当两者的相对速度和距离达到危险的程度时，计算机启动人工智能计算出两车或汽车与障碍物即将发生碰撞的时间点，然后在这个时间点之前的适当时间以安全的方式打开安全气囊。

上述危险程度的定义主要取决于系统的反应时间,其中安全气囊的安全打开所用的时间是关键。以本发明装在汽车的前方为例。为确保安全，最好是在发生碰撞前安全气囊能安全打开。也就是说汽车与前方的障碍物之间的相对距离Y，除以当前汽车与前车之间的相对速度X，所得的时间T，必须要大于系统的反应时间Z（安全气囊安全打开所用的时间），这是确保安全的首要条件。也就是说当Z为固定时，X越大，汽车与障碍物之间的危险距离（这个速度下的危险距离）就越长。反之则反。当T等于或小于Z时就是危险的程度。这一关系说明了在不同的相对速度下有不同的警戒距离（或称危险距离）。这一规律刚好适用于汽车在使用过程中的不同环境，它能非常有效地避免误动作。例如在停车场泊位时，汽车与周边物体的相对车速X很小，由于Z已是固定，所以允许汽车与障碍物的相对距离（这个速度下的危险距离）就很小。能确保在泊车是时，很小的相对距离Y，安全气囊也不会打开，有效地避免了误动作。另一方面，当汽车以正常的速度行驶，系统允许的危险距离就大大增加。这些特性与路面情况相符。

为了使安全气囊能在汽车发生碰撞之前能以较慢的方式安全打开，避免伤人，本发明采取了机械的方式打开，方案如下：在汽车上安装测距装置用于测量本车与前车或本车其他方向上的车辆的距离，这样汽车在行驶过程中，测距装置就能不断测量本车与前车的距离。测距装置连接计算机，同时测距装置把测得的数据传输给计算机，计算机就可计算出当前本车与前车的相对速度和距离。为计算机运用人工智能计算出可能的碰撞时间点提供了重要的依据。计算机连接气囊驱动装置的电锁。气囊驱动装置主要由气缸4、活塞5、连杆1和弹簧3组成如图1所示。气缸4内装有活塞5，活塞5上装有连杆1，气缸4与活塞5或连杆1之间装有弹簧3，电锁2通过连杆1或连杆1和活塞5把弹簧3的压缩状态锁定。气缸4的出气口6连接安全气囊。计算机根据当前本车与前车的相对速度和距离，运用人工智能判断两车或本车与其他方向上的车辆之间的安全程度是否达到危险的等级，根据这一智能的评估决定是否打开和打开安全气囊的时间。这样就能在汽车发生碰撞前的适当时间发出指令让电锁2打开，电锁2打开后弹簧3解除了锁定，瞬间就释放出巨大的能量推动活塞5在气缸4内运动。气缸的出气口6连接安全气囊，这样，气缸内的气体就通过出气口进入安全气囊，使安全气囊以安全的速度打开。克服了现有安全气囊爆炸打开时容易伤人的技术缺陷。

本发明可装在汽车的前、后、左、右任何方向，只要所在方向有装安全气囊就可以在该方向上使用本发明，并可获得相同效果。

Claims (1)

1.弹簧驱动打开的智能安全气囊，其特征在于：在汽车上安装测距装置用于测量本车与前车或本车其他方向上的车辆的距离，测距装置连接计算机，计算机连接气囊驱动装置的电锁；气囊驱动装置主要包括气缸、活塞、连杆和弹簧，气缸内装有活塞，活塞上装有连杆，气缸与活塞或连杆之间装有弹簧，电锁通过连杆和活塞把弹簧的压缩状态锁定，气缸的出气口连接安全气囊。