CN109849826B - 一种汽车防碰撞系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车防碰撞系统，包括缓冲装置和碰撞监测模块，所述缓冲装置包括前横梁、吸能盒、加强杆及气囊组件，所述前横梁整体呈弧形，前横梁两侧的端部向后延伸至翼子板边缘处；所述气囊有四个，分别为安装在前横梁左端部的左气囊、安装在前横梁中部的中气囊、安装在前横梁右端部的右气囊及横向布置在前横梁的横条状气囊；所述前横梁的前部还安装有泡沫缓冲块以及保险杠；所述碰撞监测模块包括检测单元和判断单元，所述检测单元包括距离传感器、车速传感器及压力传感器，所述判断单元获取所述检测单元的数据信息；具有结构简单、多层次渐进式缓冲及安全稳定的特点，能有效减少车头正面和侧面的碰撞损失。

Description

一种汽车防碰撞系统

技术领域

本发明涉及汽车安全领域，尤其是涉及一种汽车防碰撞系统。

背景技术

汽车防碰撞系统主要用于协助驾驶员避免高速、低速追尾，高速中无意识偏离车道，与行人或车辆碰撞等重大交通事故。对于汽车前部防碰撞，现有技术主要通过保险杠、前横梁及吸能盒去减小碰撞损失，该方法虽然减少了碰撞损失，但缓冲能力有限，并没有有效地避免汽车碰撞造成的车辆损失或人员伤亡，且对于复杂事故的二次碰撞、多角度碰撞，并不能起到良好的防撞效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种汽车防碰撞系统，具有结构简单、多层次渐进式缓冲及安全稳定的特点，能有效减少车头正面和侧面的碰撞损失，其通过以下技术方案实现：

一种汽车防碰撞系统，包括缓冲装置和碰撞监测模块，所述缓冲装置包括前横梁、吸能盒、加强杆及气囊组件，所述吸能盒与加强杆分别有两个，每个吸能盒的一端与车纵梁连接，另一端与所述前横梁连接，每个加强杆的一端与车纵梁连接，另一端与前横梁中部连接；

所述前横梁整体呈弧形，前横梁两侧的端部向后延伸至翼子板边缘处，前横梁为“U”形凹槽，气囊组件包括气囊及对应的发生器，所述气囊安装在前横梁的凹槽内，发生器固定安装在前横梁的背面；

所述气囊有四个，分别为安装在前横梁左端部的左气囊、安装在前横梁中部的中气囊、安装在前横梁右端部的右气囊及横向布置在前横梁的横条状气囊；

所述吸能盒为柱状结构，其上表面和下表面上开设有至少两个长条状通孔或凹槽，其两侧面设置有多个竖向通孔，每两个竖向通孔之间焊接有凸起片，所述凸起片与所述吸能盒的侧面夹角小于60度，多个所述凸起片构成层叠状；

所述前横梁的前部还安装有泡沫缓冲块以及保险杠，泡沫缓冲块位于所述保险杠和所述前横梁之间，所述泡沫缓冲块以及保险杠中部对应开有供中气囊弹出的孔；

所述碰撞监测模块包括检测单元和判断单元，所述检测单元包括距离传感器、车速传感器及压力传感器，所述判断单元获取所述检测单元的数据信息；所述距离传感器和车速传感器分别有三个，且均分别安装在车头前部、车头左侧及车头右侧，所述压力传感器安装在前横梁的中部，用于检测前横梁中部的压力；

通过距离传感器计算主车辆和目标车辆的相对距离，其中，目标车辆包括车头正前方和车头两侧的车辆；通过车速传感器计算主车辆和目标车辆的相对速度，判断单元根据相对距离、相对速度来计算碰撞时间，当所述碰撞时间小于预设时间阈值时，判断单元向左气囊、中气囊、右气囊或横条状气囊对应的发生器中至少一个发送启动信号，对应的气囊即弹出。

优选地，当通过车头前部的距离传感器和车速传感器得到的数据计算出的碰撞时间小于预设时间阈值时，发出报警声音，所述中气囊弹出；所述判断单元进一步获取制动踏板的状态，当制动踏板为非受压状态，进行主动刹车。

优选地，当所述中气囊弹出后，所述判断单元实时获取所述压力传感器的压力值，当所述压力值高于预设压力阈值，所述判断单元向横条状气囊对应的发生器发送启动信号，横条状气囊即弹出，在前横梁的凹槽中横向展开。

优选地，当通过车头左侧或右侧的距离传感器和车速传感器得到的数据计算出的碰撞时间小于预设时间阈值时，发出报警声音，所述左气囊或右气囊弹出，且所述判断单元进一步获取方向盘转角，以增大主车辆和目标车辆的相对距离为目的进行主动转向。

优选地，所述泡沫缓冲块安装于保险杠上，且与前横梁之间存在间隙；当横条状气囊在前横梁的凹槽中横向展开后与泡沫缓冲块相抵接。

优选地，所述左气囊或右气囊从翼子板和保险杠之间预留的缝隙处弹出。

优选地，所述距离传感器为毫米波雷达，所述加强杆为空心钢管。

本发明相对现有技术，具有如下有益效果：

(1)在车头的正方或侧方设置有缓冲装置，即安装在前横梁左端部的左气囊、安装在前横梁中部的中气囊、安装在前横梁右端部的右气囊及横向布置在前横梁的横条状气囊，能有效防止车头的正方或侧方碰撞，能应对复杂事故中连续的、多角度的碰撞，有效保护车辆及驾驶员；

(2)缓冲装置多层次地设置，如泡沫缓冲块、气囊以及吸能盒，针对不同程度的碰撞力进行对应的渐近式缓冲，一方面有效防止车纵梁损失，另一方面能使缓冲更柔和，尽量避免车辆的刚性部件受损；对于正面碰撞，先通过中气囊弹出，防止主车辆与目标车辆相撞，若碰撞力进一步增加，则通过泡沫缓冲块、横条状气囊以及吸能盒进行缓冲，吸能盒作为溃缩部件，设置的通孔可以减小其刚性，方便其溃缩，但溃缩至一定程度后，凸起片相互接触，且层叠在一块，进一步增加缓冲性能；横条状气囊能保证正面碰撞的受力均衡，且能辅助侧面碰撞；

(3)结构简单、紧凑，无需对原始车辆的主体结构进行大改，即可布置本发明的防撞系统；前横梁整体呈弧形，前横梁两侧的端部向后延伸至翼子板边缘处，前横梁为“U”形凹槽，气囊组件包括气囊及对应的发生器，气囊安装在前横梁的凹槽内，发生器固定安装在前横梁的背面，安装方便，且更换方便；

(4)碰撞监测模块综合考虑相对车距、相对车速、制动踏板状况及方向盘转角的数据进行判断是否需要启动气囊以及是否需要介入主动刹车或主动转向，更加智能稳定。

附图说明

图1是本发明的汽车防碰撞系统的结构示意图；

图2是本发明的汽车防碰撞系统的前横梁处的横截面示意图；

图3是本发明的汽车防碰撞系统的横条状气囊展开的示意图；

图4是本发明的汽车防碰撞系统的吸能盒的结构示意图。

附图标记说明：

1前横梁、2保险杠、3吸能盒、4车纵梁、5泡沫缓冲块、6左气囊、7中气囊、8右气囊、9横条状气囊、10加强杆、11翼子板

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的一个较佳实施例，如图1所示，一种汽车防碰撞系统，包括缓冲装置和碰撞监测模块，缓冲装置包括前横梁1、吸能盒3、加强杆10及气囊组件，吸能盒3与加强杆10分别有两个，每个吸能盒3的一端与车纵梁4连接，另一端与前横梁1连接，每个加强杆10的一端与车纵梁4连接，另一端与前横梁1中部连接；

前横梁1整体呈弧形，前横梁1两侧的端部向后延伸至翼子板11边缘处，前横梁1为“U”形凹槽，气囊组件包括气囊及对应的发生器，气囊安装在前横梁1的凹槽内，发生器固定安装在前横梁1的背面。

气囊有四个，分别为安装在前横梁1左端部的左气囊6、安装在前横梁1中部的中气囊7、安装在前横梁1右端部的右气囊8及横向布置在前横梁1的横条状气囊9；

如图4所示，吸能盒3为柱状结构，其上表面和下表面上开设有至少两个长条状通孔或凹槽，其两侧面设置有多个竖向通孔，每两个竖向通孔之间焊接有凸起片，凸起片与吸能盒3的侧面夹角小于60度，多个凸起片构成层叠状；

前横梁1的前部还安装有泡沫缓冲块5以及保险杠2，泡沫缓冲块5位于保险杠2和前横梁1之间，泡沫缓冲块5以及保险杠2中部对应开有供中气囊7弹出的孔；

碰撞监测模块包括检测单元和判断单元，检测单元包括距离传感器、车速传感器及压力传感器，判断单元获取检测单元的数据信息；距离传感器和车速传感器分别有三个，且均分别安装在车头前部、车头左侧及车头右侧，压力传感器安装在前横梁1的中部，用于检测前横梁1中部的压力；

通过距离传感器计算主车辆和目标车辆的相对距离，其中，目标车辆包括车头正前方和车头两侧的车辆；通过车速传感器计算主车辆和目标车辆的相对速度，判断单元根据相对距离、相对速度来计算碰撞时间，当碰撞时间小于预设时间阈值时，判断单元向左气囊6、中气囊7、右气囊8或横条状气囊9对应的发生器中至少一个发送启动信号，对应的气囊即弹出。

当通过车头前部的距离传感器和车速传感器得到的数据计算出的碰撞时间小于预设时间阈值时，发出报警声音，中气囊7弹出；判断单元进一步获取制动踏板的状态，当制动踏板为非受压状态，进行主动刹车。

当中气囊7弹出后，判断单元实时获取压力传感器的压力值，当压力值高于预设压力阈值，判断单元向横条状气囊9对应的发生器发送启动信号，横条状气囊9即弹出，在前横梁1的凹槽中横向展开。

当通过车头左侧或右侧的距离传感器和车速传感器得到的数据计算出的碰撞时间小于预设时间阈值时，发出报警声音，左气囊6或右气囊8弹出，且判断单元进一步获取方向盘转角，以增大主车辆和目标车辆的相对距离为目的进行主动转向。

泡沫缓冲块5安装于保险杠2上，且与前横梁1之间存在间隙；当横条状气囊9在前横梁1的凹槽中横向展开后与泡沫缓冲块5相抵接。如图2-3所示，分别示出了横条状气囊9安装状态和展开状态。

左气囊6或右气囊8从翼子板11和保险杠2之间预留的缝隙处弹出。

距离传感器为毫米波雷达，所述加强杆10为空心钢管。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种汽车防碰撞系统，其特征在于，包括缓冲装置和碰撞监测模块，所述缓冲装置包括前横梁、吸能盒、加强杆及气囊组件，所述吸能盒与加强杆分别有两个，每个吸能盒的一端与车纵梁连接，另一端与所述前横梁连接，每个加强杆的一端与车纵梁连接，另一端与前横梁中部连接；

所述前横梁整体呈弧形，前横梁两侧的端部向后延伸至翼子板边缘处，前横梁为“U”形凹槽，气囊组件包括气囊及对应的发生器，所述气囊安装在前横梁的凹槽内，所述发生器固定安装在前横梁的背面；

所述气囊有四个，分别为安装在前横梁左端部的左气囊、安装在前横梁中部的中气囊、安装在前横梁右端部的右气囊及横向布置在前横梁的横条状气囊；

所述吸能盒为柱状结构，其上表面和下表面上开设有至少两个长条状通孔或凹槽，其两侧面设置有多个竖向通孔，每两个竖向通孔之间焊接有凸起片，所述凸起片与所述吸能盒的侧面夹角小于60度，多个所述凸起片构成层叠状；

所述前横梁的前部还安装有泡沫缓冲块以及保险杠，泡沫缓冲块位于所述保险杠和所述前横梁之间，所述泡沫缓冲块以及保险杠中部对应开有供所述中气囊弹出的孔；

所述碰撞监测模块包括检测单元和判断单元，所述检测单元包括距离传感器、车速传感器及压力传感器，所述判断单元获取所述检测单元的数据信息；所述距离传感器和车速传感器分别有三个，且均分别安装在车头前部、车头左侧及车头右侧，所述压力传感器安装在前横梁的中部，用于检测前横梁中部的压力；

通过距离传感器计算主车辆和目标车辆的相对距离，其中，目标车辆包括车头正前方和车头两侧的车辆；通过车速传感器计算主车辆和目标车辆的相对速度，判断单元根据相对距离、相对速度来计算碰撞时间，当所述碰撞时间小于预设时间阈值时，判断单元向左气囊、中气囊、右气囊对应的发生器中至少一个发送启动信号，对应的气囊即弹出；

当通过车头左侧或右侧的距离传感器和车速传感器得到的数据计算出的碰撞时间小于预设时间阈值时，发出报警声音，所述左气囊或右气囊弹出，且所述判断单元进一步获取方向盘转角，以增大主车辆和目标车辆的相对距离为目的进行主动转向。

2.根据权利要求1所述的一种汽车防碰撞系统，其特征在于，当通过车头前部的距离传感器和车速传感器得到的数据计算出的碰撞时间小于预设时间阈值时，发出报警声音，所述中气囊弹出；所述判断单元进一步获取制动踏板的状态，当制动踏板为非受压状态，进行主动刹车。

3.根据权利要求2所述的一种汽车防碰撞系统，其特征在于，当所述中气囊弹出后，所述判断单元实时获取所述压力传感器的压力值，当所述压力值高于预设压力阈值，所述判断单元向横条状气囊对应的发生器发送启动信号，横条状气囊即弹出，在前横梁的凹槽中横向展开。

4.根据权利要求1或3所述的一种汽车防碰撞系统，其特征在于，所述泡沫缓冲块安装于保险杠上，且与前横梁之间存在间隙；当横条状气囊在前横梁的凹槽中横向展开后与泡沫缓冲块相抵接。

5.根据权利要求1所述的一种汽车防碰撞系统，其特征在于，所述左气囊或右气囊从翼子板和保险杠之间预留的缝隙处弹出。

6.根据权利要求1所述的一种汽车防碰撞系统，其特征在于，所述距离传感器为毫米波雷达。

7.根据权利要求1所述的一种汽车防碰撞系统，其特征在于，所述加强杆为空心钢管。

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