CN114228656A - 智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置 - Google Patents

智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置 Download PDF

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CN114228656A CN202210016773.3A CN202210016773A CN114228656A CN 114228656 A CN114228656 A CN 114228656A CN 202210016773 A CN202210016773 A CN 202210016773A CN 114228656 A CN114228656 A CN 114228656A
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    • B60R2021/01211—Expansion of air bags

Abstract

本发明公开了一种智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置，包括球形绝缘油外壳，球形绝缘油外壳内为球形的绝缘油填充腔，绝缘油填充腔内填充有绝缘油；绝缘油填充腔内呈圆周阵列分布有若干上端均向球形绝缘油外壳球心靠拢的金属约束杆；本发明的结构简单，本装置利用浮力原理设计的一种加速度方向识别结构，在不采用重金属水银材料的基础上也能够实现一样的功能，符合绿色制造的环保理念。

Description

智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置
技术领域
本发明属于安全气囊领域。
背景技术
汽车受到前后侧的碰撞与受到左右侧部的猛烈碰撞所要触发的安全气囊是不一样的，例如前部受到碰撞需要启动方向盘附近的气囊，而侧部受到碰撞则需要启动车窗附近的安全气囊，因此系统需要单独判定前后左右四个方向的碰撞；
水银开关式碰撞传感器是车辆触发安全气囊的重要部件，但是水银本身属于高污染的重金属，其水银蒸汽，以及化合物都存在潜在的毒性，因此有必要设计一种不需要水银材料也能识别汽车受到碰撞，且能识别到碰撞方位的传感器装置。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置，没有使用重金属水银材料。
技术方案：为实现上述目的，本发明的智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置，包括球形绝缘油外壳，所述球形绝缘油外壳内为球形的绝缘油填充腔，所述绝缘油填充腔内填充有绝缘油；
所述绝缘油填充腔内呈圆周阵列分布有若干上端均向球形绝缘油外壳球心靠拢的金属约束杆；
若干金属约束杆共同构成了上尖下粗的“鸟笼”结构，上尖下粗的所述“鸟笼”的围合范围内设置有一个空心金属球，所述空心金属球内为空心仓；所述空心金属球在绝缘油的浮力作用下上浮到所述“鸟笼”围合范围内的上端位置，且空心金属球在上尖下粗的“鸟笼”的约束下悬空于所述绝缘油填充腔的球心处；
每一根所述金属约束杆的上段部分均包覆有光滑的陶瓷绝缘层，且各金属约束杆下段部分裸露；所述空心金属球与各倾斜的所述金属约束杆的陶瓷绝缘层绝缘相切。
进一步的，若干金属约束杆沿顺时针方向依次分别为第一金属约束杆、第二金属约束杆、第三金属约束杆、第四金属约束杆、第五金属约束杆、第六金属约束杆、第七金属约束杆、第八金属约束杆、第九金属约束杆、第十金属约束杆、第十一金属约束杆和第十二金属约束杆；
所述空心金属球下方的左方位、前方位、右方位和后方位分别设置有四个水平且同球心的弧形金属条，各所述弧形金属条均通过绝缘支架与所述球形绝缘油外壳内壁固定支撑连接；
四个弧形金属条分别为第一圆弧金属条、第二圆弧金属条、第三圆弧金属条和第四圆弧金属条；
所述第一金属约束杆、第二金属约束杆和第三金属约束杆的斜下端均固定且电性连接在所述第一圆弧金属条；所述第四金属约束杆、第五金属约束杆和第六金属约束杆的斜下端均固定且电性连接在所述第二圆弧金属条；所述第七金属约束杆、第八金属约束杆和第九金属约束杆的斜下端均固定且电性连接在所述第三圆弧金属条；所述第十金属约束杆、第十一金属约束杆和第十二金属约束杆的斜下端均固定且电性连接在所述第四圆弧金属条。
所述空心金属球的正下方设置有金属分流座，所述金属分流座的下端通过绝缘支柱固定连接所述球形绝缘油外壳的内壁；所述金属分流座的上侧固定安装有直流电源，所述直流电源的下端正极电性连接所述金属分流座，所述直流电源的上端负极通过柔性金属导线电性连接所述空心金属球的下端；
所述金属分流座通过第一导线、第二导线、第三导线和第四导线分别电性连接所述第一圆弧金属条、第二圆弧金属条、第三圆弧金属条和第四圆弧金属条。
进一步的，所述第一导线、第二导线、第三导线和第四导线上分别串联有第一保护电阻、第二保护电阻、第三保护电阻和第四保护电阻；所述第一导线、第二导线、第三导线和第四导线上还分别设置有能检测电流的第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器和第四电流传感器。
进一步的，所述空心金属球的上方设置有金属筒，若干金属约束杆的斜上端共同固定并电性连接所述金属筒，所述金属筒的内壁下端一体化设置有环状金属内缘，所述金属筒的筒内同轴心有导电柱，所述导电柱的下端触点接触并电性连接所述空心金属球上表面，所述导电柱的上端为一体化连接的金属配重，所述金属配重的壁一体化设置有一圈金属外缘，所述环状金属内缘与所述金属外缘之间通过金属弹簧电性连接；所述金属弹簧对金属外缘的向上弹力小于导电柱和金属配重所形成的一体化结构的重力，所述导电柱和金属配重所形成的一体化结构在金属弹簧和空心金属球上表面的共同支撑下保持静止。
进一步的，还包括法兰盘基座，所述法兰盘基座以水平姿态通过螺栓锁紧在汽车的底盘上；所述法兰盘基座的上方通过若干支撑杆固定支撑连接有开口朝上的半球壳体，所述球形绝缘油外壳的下半部分同球心于所述半球壳体内，且所述半球壳体的内壁半球面与所述球形绝缘油外壳的外球面滑动配合；所述半球壳体的上方通过电机支架固定安装有坡道姿态补偿电机，所述坡道姿态补偿电机的输出端连接有轴线为水平的“鸟笼”姿态微调齿轮，所述“鸟笼”姿态微调齿轮的轴线与所在汽车的前后方向垂直；所述球形绝缘油外壳的上壁一体化连接有圆弧形齿条，所述圆弧形齿条的圆弧圆心与所述球形绝缘油外壳的球心重合；所述“鸟笼”姿态微调齿轮与所述圆弧形齿条啮合,
进一步的，所述柔性金属导线的外侧有柔性绝缘皮；所述坡道姿态补偿电机为刹车式步进电机或伺服电机。
进一步的，各金属约束杆与水平面所形成的夹角小于45°且大于10°。
进一步的，智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置的工作方法：
第一种情形：
第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器和第四电流传感器始终同时检测到了电流，说明汽车正常行驶、正常加速减速或正常刹车；
第二种情形：
当第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器和第四电流传感器由同时检测到了电流突然变为全部同时检测不到电流，最后因碰撞结束，空心金属球恢复到原来的位置第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器和第四电流传感器右全部同时检测到电流；说明汽车行驶过程遭到低强度碰撞，并进行记录，但不需要触发安全气囊；
第三种情形：
判定依据分为如下八种情形：
当第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器和第四电流传感器由同时全部检测到了电流突然变为只有第二电流传感器检测到电流时，说明空心金属球与第四金属约束杆、第五金属约束杆和第六金属约束杆中的一根或两根的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来自后方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器和第四电流传感器由同时全部检测到了电流突然变为只有第四电流传感器检测到电流时，说明空心金属球与第十金属约束杆、第十一金属约束杆和第十二金属约束杆中的一根或两根的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来自前方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器和第四电流传感器由同时全部检测到了电流突然变为只有第一电流传感器检测到电流时，说明空心金属球与第一金属约束杆、第二金属约束杆、第三金属约束杆中的一根或两根的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来自右方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器和第四电流传感器由同时全部检测到了电流突然变为只有第三电流传感器检测到电流时，说明空心金属球与第七金属约束杆、第八金属约束杆、第九金属约束杆中的一根或两根的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来自左方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器和第四电流传感器由同时全部检测到了电流突然变为只有第一电流传感器和第二电流传感器同时检测到电流时，说明空心金属球同时与第三金属约束杆和第四金属约束杆的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来右后方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器和第四电流传感器由同时全部检测到了电流突然变为只有第二电流传感器和第三电流传感器同时检测到电流时，说明空心金属球同时与第六金属约束杆和第七金属约束杆的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来左后方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器和第四电流传感器由同时全部检测到了电流突然变为只有第三电流传感器和第四电流传感器同时检测到电流时，说明空心金属球同时与第九金属约束杆和第十金属约束杆的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来左前方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器和第四电流传感器由同时全部检测到了电流突然变为只有第四电流传感器和第一电流传感器同时检测到电流时，说明空心金属球同时与第一金属约束杆和第十二金属约束杆的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来右前方的剧烈碰撞。
有益效果：本发明的结构简单，本装置利用浮力原理设计的一种加速度方向识别结构，在不采用重金属水银材料的基础上也能够实现一样的功能，符合绿色制造的环保理念。
附图说明
附图1为本装置的整体结构示意图；
附图2为本装置的整体正视图；
附图3为本装置的剖视图；
附图4为球形绝缘油外壳以及内部结构的剖视图；
附图5为附图4隐去了球形绝缘油外壳后的示意图；
附图6为附图5的俯视图；
附图7为附图5的剖视图；
附图8为附图7的正视图；
附图9为附图8的标记11处的放大示意图；
附图10为附图9的基础上，汽车受到后方剧烈碰撞后的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至10所示的智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置，包括球形绝缘油外壳24，球形绝缘油外壳24内为球形的绝缘油填充腔23，绝缘油填充腔23内填充有绝缘油，绝缘油的材质可以选择纯二甲基硅油，也可以选择粘度更低的其他绝缘液体；
绝缘油填充腔23内呈圆周阵列分布有若干上端均向球形绝缘油外壳24球心靠拢的金属约束杆1；
若干金属约束杆1共同构成了上尖下粗的“鸟笼”100结构，上尖下粗的“鸟笼”100的围合范围内设置有一个空心金属球7，空心金属球7内为空心仓19；空心金属球7在绝缘油的浮力作用下上浮到“鸟笼”100围合范围内的上端位置，且空心金属球7在上尖下粗的“鸟笼”100的约束下悬空于绝缘油填充腔23的球心处；
每一根金属约束杆1的上段部分均包覆有光滑的陶瓷绝缘层18，且各金属约束杆1下段部分裸露；空心金属球7与各倾斜的金属约束杆1的陶瓷绝缘层18绝缘相切。
若干金属约束杆1沿顺时针方向依次分别为第一金属约束杆1.1、第二金属约束杆1.2、第三金属约束杆1.3、第四金属约束杆1.4、第五金属约束杆1.5、第六金属约束杆1.6、第七金属约束杆1.7、第八金属约束杆1.8、第九金属约束杆1.9、第十金属约束杆1.10、第十一金属约束杆1.11和第十二金属约束杆1.12；
空心金属球7下方的左方位、前方位、右方位和后方位分别设置有四个水平且同球心的弧形金属条2，各弧形金属条2均通过绝缘支架22与球形绝缘油外壳24内壁固定支撑连接；
四个弧形金属条2分别为第一圆弧金属条2.1、第二圆弧金属条2.2、第三圆弧金属条2.3和第四圆弧金属条2.4；
第一金属约束杆1.1、第二金属约束杆1.2和第三金属约束杆1.3的斜下端均固定且电性连接在第一圆弧金属条2.1；第四金属约束杆1.4、第五金属约束杆1.5和第六金属约束杆1.6的斜下端均固定且电性连接在第二圆弧金属条2.2；第七金属约束杆1.7、第八金属约束杆1.8和第九金属约束杆1.9的斜下端均固定且电性连接在第三圆弧金属条2.3；第十金属约束杆1.10、第十一金属约束杆1.11和第十二金属约束杆1.12的斜下端均固定且电性连接在第四圆弧金属条2.4。
空心金属球7的正下方设置有金属分流座10，金属分流座10的下端通过绝缘支柱25固定连接球形绝缘油外壳24的内壁；金属分流座10的上侧固定安装有直流电源9，直流电源9的下端正极电性连接金属分流座10，直流电源9的上端负极通过柔性金属导线8电性连接空心金属球7的下端；
金属分流座10通过第一导线3.1、第二导线3.2、第三导线3.3和第四导线3.4分别电性连接第一圆弧金属条2.1、第二圆弧金属条2.2、第三圆弧金属条2.3和第四圆弧金属条2.4。
第一导线3.1、第二导线3.2、第三导线3.3和第四导线3.4上分别串联有第一保护电阻5.1、第二保护电阻5.2、第三保护电阻5.3和第四保护电阻5.4；第一导线3.1、第二导线3.2、第三导线3.3和第四导线3.4上还分别设置有能检测电流的第一电流传感器4.1、第二电流传感器4.2、第三电流传感器4.3和第四电流传感器4.4。
空心金属球7的上方设置有金属筒6，若干金属约束杆1的斜上端共同固定并电性连接金属筒6，金属筒6的内壁下端一体化设置有环状金属内缘14，金属筒6的筒内同轴心有导电柱17，导电柱17的下端触点16接触并电性连接空心金属球7上表面，导电柱17的上端为一体化连接的金属配重12，金属配重12的壁一体化设置有一圈金属外缘101，环状金属内缘14与金属外缘101之间通过金属弹簧15电性连接；金属弹簧15对金属外缘101的向上弹力小于导电柱17和金属配重12所形成的一体化结构的重力，导电柱17和金属配重12所形成的一体化结构在金属弹簧15和空心金属球7上表面的共同支撑下保持静止。
还包括法兰盘基座30，法兰盘基座30以水平姿态通过螺栓锁紧在汽车的底盘上；法兰盘基座30的上方通过若干支撑杆29固定支撑连接有开口朝上的半球壳体32，球形绝缘油外壳24的下半部分同球心于半球壳体32内，且半球壳体32的内壁半球面33与球形绝缘油外壳24的外球面滑动配合；半球壳体32的上方通过电机支架28固定安装有坡道姿态补偿电机27，坡道姿态补偿电机27的输出端连接有轴线为水平的“鸟笼”姿态微调齿轮26，“鸟笼”姿态微调齿轮26的轴线与所在汽车的前后方向垂直；球形绝缘油外壳24的上壁一体化连接有圆弧形齿条25，圆弧形齿条25的圆弧圆心与球形绝缘油外壳24的球心重合；“鸟笼”姿态微调齿轮26与圆弧形齿条25啮合。在平路和小坡时“鸟笼”姿态微调齿轮26为刹车锁定状态，特殊情形：汽车爬较为陡峭的坡时或下较为陡峭的坡时，可以适应性的通过“鸟笼”姿态微调齿轮26的定量旋转来微调修正“鸟笼”100相对于路面的姿态。
柔性金属导线8的外侧有柔性绝缘皮；坡道姿态补偿电机27为刹车式步进电机或伺服电机。
各金属约束杆1与水平面所形成的夹角小于45°且大于10°，其角度越大，空心金属球7因横向力F而位移难度越大，为具体的碰撞阈值保留了设计空间。
智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置的详细工作方法和碰撞的判定依据如下：
第一种情形：
汽车正常行驶、正常加速减速或正常刹车时，空心金属球7在绝缘油的浮力作用下上浮到“鸟笼”100围合范围内的上端位置，且空心金属球7在上尖下粗的“鸟笼”100的约束下悬空于绝缘油填充腔23的球心处；车体正常的颠簸、加速、减速以及刹车产生的加速度峰值都不足以使“鸟笼”100内的空心金属球7发生位移，因此空心金属球7与各倾斜的金属约束杆1的陶瓷绝缘层18绝缘相切，且这时导电柱17的下端触点16接触并电性连接空心金属球7上表面，经电路分析可知，由于导电柱17是通过金属弹簧15以及金属筒6与所有的金属约束杆1都是电性连接的，因此这时第一导线3.1、第二导线3.2、第三导线3.3和第四导线3.4均流过有电流；
因此，判定依据为：第一电流传感器4.1、第二电流传感器4.2、第三电流传感器4.3和第四电流传感器4.4始终同时检测到了电流，说明汽车正常行驶、正常加速减速或正常刹车；
第二种情形：
汽车行驶过程遭到低强度碰撞时，由于是低强度的碰撞，没有触发安全气囊的必要性，例如，汽车的后方受到底强度的碰撞时，汽车整体会突然向前位移，而球形绝缘油外壳24内填充的绝缘液体会在惯性的作用下有一个保持原来位置的趋势，因此根据力学分析，球形绝缘油外壳24内填充的绝缘油会在惯性作用下对密度小于绝缘油的空心金属球7产生一个向前的挤压力F，因此空心金属球7会相对于球形绝缘油外壳24沿前方的金属约束杆1的斜向下方向滑动，并脱离导电柱17下端的触点16；由于是低强度的碰撞，空心金属球7沿前方的金属约束杆1的斜向下方向滑动的过程中仍然处于与金属约束杆1的陶瓷绝缘层18绝缘相切的状态，这时空心金属球7既与导电柱17处于断开的状态，也没有与任意金属约束杆1裸露的部分电性接触，因此这时的所有的电路处于全部断开的状态，第一导线3.1、第二导线3.2、第三导线3.3和第四导线3.4均没有电流；当汽车前方、左方、右方、左前方、右前方、左后方、右后方受到低强度碰撞也是同理；
因此，判定依据为：当第一电流传感器4.1、第二电流传感器4.2、第三电流传感器4.3和第四电流传感器4.4由同时检测到了电流突然变为全部同时检测不到电流，最后因碰撞结束，空心金属球7恢复到原来的位置第一电流传感器4.1、第二电流传感器4.2、第三电流传感器4.3和第四电流传感器4.4右全部同时检测到电流；说明汽车行驶过程遭到低强度碰撞，并进行记录，但不需要触发安全气囊；
第三种情形：
如图10，汽车行驶过程遭到高强度碰撞时，高强度碰撞是指碰撞时的反向加速度峰值已经超过40g，g为重力加速度，由于是高强度的碰撞，需要触发特定的安全气囊，例如，汽车的后方受到高强度的碰撞时，汽车整体会突然向前位移，而球形绝缘油外壳24内填充的绝缘液体会在惯性的作用下有一个保持原来位置的趋势，因此根据力学分析，球形绝缘油外壳24内填充的绝缘油会在惯性作用下对密度小于绝缘油的空心金属球7瞬间产生一个向前的挤压力F，因此空心金属球7会在F的作用下相对于球形绝缘油外壳24瞬间沿前方的金属约束杆1的斜向下方向滑动，并脱离导电柱17下端的触点16；由于是高强度的碰撞，空心金属球7沿前方的金属约束杆1的斜向下方向滑动的距离足够空心金属球7到达金属约束杆1的下段裸露部位，从而使空心金属球7直接单独与前方的金属约束杆1的下段裸露部位相切12并电性连接，其他不与空心金属球7相切的金属约束杆1不接入电路；
当汽车前方、左方、右方、左前方、右前方、左后方、右后方受到高强度碰撞也是同理；
因此，判定依据分为如下八种情形：
当第一电流传感器4.1、第二电流传感器4.2、第三电流传感器4.3和第四电流传感器4.4由同时全部检测到了电流突然变为只有第二电流传感器4.2检测到电流时，说明空心金属球7与第四金属约束杆1.4、第五金属约束杆1.5和第六金属约束杆1.6中的一根或两根的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来自后方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器4.1、第二电流传感器4.2、第三电流传感器4.3和第四电流传感器4.4由同时全部检测到了电流突然变为只有第四电流传感器4.4检测到电流时，说明空心金属球7与第十金属约束杆1.10、第十一金属约束杆1.11和第十二金属约束杆1.12中的一根或两根的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来自前方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器4.1、第二电流传感器4.2、第三电流传感器4.3和第四电流传感器4.4由同时全部检测到了电流突然变为只有第一电流传感器4.1检测到电流时，说明空心金属球7与第一金属约束杆1.1、第二金属约束杆1.2、第三金属约束杆1.3中的一根或两根的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来自右方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器4.1、第二电流传感器4.2、第三电流传感器4.3和第四电流传感器4.4由同时全部检测到了电流突然变为只有第三电流传感器4.3检测到电流时，说明空心金属球7与第七金属约束杆1.7、第八金属约束杆1.8、第九金属约束杆1.9中的一根或两根的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来自左方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器4.1、第二电流传感器4.2、第三电流传感器4.3和第四电流传感器4.4由同时全部检测到了电流突然变为只有第一电流传感器4.1和第二电流传感器4.2同时检测到电流时，说明空心金属球7同时与第三金属约束杆1.3和第四金属约束杆1.4的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来右后方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器4.1、第二电流传感器4.2、第三电流传感器4.3和第四电流传感器4.4由同时全部检测到了电流突然变为只有第二电流传感器4.2和第三电流传感器4.3同时检测到电流时，说明空心金属球7同时与第六金属约束杆1.6和第七金属约束杆1.7的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来左后方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器4.1、第二电流传感器4.2、第三电流传感器4.3和第四电流传感器4.4由同时全部检测到了电流突然变为只有第三电流传感器4.3和第四电流传感器4.4同时检测到电流时，说明空心金属球7同时与第九金属约束杆1.9和第十金属约束杆1.10的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来左前方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器4.1、第二电流传感器4.2、第三电流传感器4.3和第四电流传感器4.4由同时全部检测到了电流突然变为只有第四电流传感器4.4和第一电流传感器4.1同时检测到电流时，说明空心金属球7同时与第一金属约束杆1.1和第十二金属约束杆1.12的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来右前方的剧烈碰撞。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置，其特征在于：包括球形绝缘油外壳(24)，所述球形绝缘油外壳(24)内为球形的绝缘油填充腔(23)，所述绝缘油填充腔(23)内填充有绝缘油；
所述绝缘油填充腔(23)内呈圆周阵列分布有若干上端均向球形绝缘油外壳(24)球心靠拢的金属约束杆(1)；
若干金属约束杆(1)共同构成了上尖下粗的“鸟笼”(100)结构，上尖下粗的所述“鸟笼”(100)的围合范围内设置有一个空心金属球(7)，所述空心金属球(7)内为空心仓(19)；所述空心金属球(7)在绝缘油的浮力作用下上浮到所述“鸟笼”(100)围合范围内的上端位置，且空心金属球(7)在上尖下粗的“鸟笼”(100)的约束下悬空于所述绝缘油填充腔(23)的球心处；
每一根所述金属约束杆(1)的上段部分均包覆有光滑的陶瓷绝缘层(18)，且各金属约束杆(1)下段部分裸露；所述空心金属球(7)与各倾斜的所述金属约束杆(1)的陶瓷绝缘层(18)绝缘相切。
2.根据权利要求1所述的智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置，其特征在于：若干金属约束杆(1)沿顺时针方向依次分别为第一金属约束杆(1.1)、第二金属约束杆(1.2)、第三金属约束杆(1.3)、第四金属约束杆(1.4)、第五金属约束杆(1.5)、第六金属约束杆(1.6)、第七金属约束杆(1.7)、第八金属约束杆(1.8)、第九金属约束杆(1.9)、第十金属约束杆(1.10)、第十一金属约束杆(1.11)和第十二金属约束杆(1.12)；
所述空心金属球(7)下方的左方位、前方位、右方位和后方位分别设置有四个水平且同球心的弧形金属条(2)，各所述弧形金属条(2)均通过绝缘支架(22)与所述球形绝缘油外壳(24)内壁固定支撑连接；
四个弧形金属条(2)分别为第一圆弧金属条(2.1)、第二圆弧金属条(2.2)、第三圆弧金属条(2.3)和第四圆弧金属条(2.4)；
所述第一金属约束杆(1.1)、第二金属约束杆(1.2)和第三金属约束杆(1.3)的斜下端均固定且电性连接在所述第一圆弧金属条(2.1)；所述第四金属约束杆(1.4)、第五金属约束杆(1.5)和第六金属约束杆(1.6)的斜下端均固定且电性连接在所述第二圆弧金属条(2.2)；所述第七金属约束杆(1.7)、第八金属约束杆(1.8)和第九金属约束杆(1.9)的斜下端均固定且电性连接在所述第三圆弧金属条(2.3)；所述第十金属约束杆(1.10)、第十一金属约束杆(1.11)和第十二金属约束杆(1.12)的斜下端均固定且电性连接在所述第四圆弧金属条(2.4)。
3.根据权利要求2所述的智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置，其特征在于：所述空心金属球(7)的正下方设置有金属分流座(10)，所述金属分流座(10)的下端通过绝缘支柱(25)固定连接所述球形绝缘油外壳(24)的内壁；所述金属分流座(10)的上侧固定安装有直流电源(9)，所述直流电源(9)的下端正极电性连接所述金属分流座(10)，所述直流电源(9)的上端负极通过柔性金属导线(8)电性连接所述空心金属球(7)的下端；
所述金属分流座(10)通过第一导线(3.1)、第二导线(3.2)、第三导线(3.3)和第四导线(3.4)分别电性连接所述第一圆弧金属条(2.1)、第二圆弧金属条(2.2)、第三圆弧金属条(2.3)和第四圆弧金属条(2.4)。
4.根据权利要求3所述的智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置，其特征在于：所述第一导线(3.1)、第二导线(3.2)、第三导线(3.3)和第四导线(3.4)上分别串联有第一保护电阻(5.1)、第二保护电阻(5.2)、第三保护电阻(5.3)和第四保护电阻(5.4)；所述第一导线(3.1)、第二导线(3.2)、第三导线(3.3)和第四导线(3.4)上还分别设置有能检测电流的第一电流传感器(4.1)、第二电流传感器(4.2)、第三电流传感器(4.3)和第四电流传感器(4.4)。
5.根据权利要求4所述的智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置，其特征在于：所述空心金属球(7)的上方设置有金属筒(6)，若干金属约束杆(1)的斜上端共同固定并电性连接所述金属筒(6)，所述金属筒(6)的内壁下端一体化设置有环状金属内缘(14)，所述金属筒(6)的筒内同轴心有导电柱(17)，所述导电柱(17)的下端触点(16)接触并电性连接所述空心金属球(7)上表面，所述导电柱(17)的上端为一体化连接的金属配重(12)，所述金属配重(12)的壁一体化设置有一圈金属外缘(101)，所述环状金属内缘(14)与所述金属外缘(101)之间通过金属弹簧(15)电性连接；所述金属弹簧(15)对金属外缘(101)的向上弹力小于导电柱(17)和金属配重(12)所形成的一体化结构的重力，所述导电柱(17)和金属配重(12)所形成的一体化结构在金属弹簧(15)和空心金属球(7)上表面的共同支撑下保持静止。
6.根据权利要求4所述的智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置，其特征在于：还包括法兰盘基座(30)，所述法兰盘基座(30)以水平姿态通过螺栓锁紧在汽车的底盘上；所述法兰盘基座(30)的上方通过若干支撑杆(29)固定支撑连接有开口朝上的半球壳体(32)，所述球形绝缘油外壳(24)的下半部分同球心于所述半球壳体(32)内，且所述半球壳体(32)的内壁半球面(33)与所述球形绝缘油外壳(24)的外球面滑动配合；所述半球壳体(32)的上方通过电机支架(28)固定安装有坡道姿态补偿电机(27)，所述坡道姿态补偿电机(27)的输出端连接有轴线为水平的“鸟笼”姿态微调齿轮(26)，所述“鸟笼”姿态微调齿轮(26)的轴线与所在汽车的前后方向垂直；所述球形绝缘油外壳(24)的上壁一体化连接有圆弧形齿条(25)，所述圆弧形齿条(25)的圆弧圆心与所述球形绝缘油外壳(24)的球心重合；所述“鸟笼”姿态微调齿轮(26)与所述圆弧形齿条(25)啮合。
7.根据权利要求6所述的智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置，其特征在于：所述柔性金属导线(8)的外侧有柔性绝缘皮；所述坡道姿态补偿电机(27)为刹车式步进电机或伺服电机。
8.根据权利要求7所述的智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置，其特征在于：各金属约束杆(1)与水平面所形成的夹角小于45°且大于10°。
9.根据权利要求8所述的智能汽车安全气囊的碰撞方位识别装置的工作方法，其特征在于：
第一种情形：
第一电流传感器(4.1)、第二电流传感器(4.2)、第三电流传感器(4.3)和第四电流传感器(4.4)始终同时检测到了电流，说明汽车正常行驶、正常加速减速或正常刹车；
第二种情形：
当第一电流传感器(4.1)、第二电流传感器(4.2)、第三电流传感器(4.3)和第四电流传感器(4.4)由同时检测到了电流突然变为全部同时检测不到电流，最后因碰撞结束，空心金属球(7)恢复到原来的位置第一电流传感器(4.1)、第二电流传感器(4.2)、第三电流传感器(4.3)和第四电流传感器(4.4)右全部同时检测到电流；说明汽车行驶过程遭到低强度碰撞，并进行记录，但不需要触发安全气囊；
第三种情形：
判定依据分为如下八种情形：
当第一电流传感器(4.1)、第二电流传感器(4.2)、第三电流传感器(4.3)和第四电流传感器(4.4)由同时全部检测到了电流突然变为只有第二电流传感器(4.2)检测到电流时，说明空心金属球(7)与第四金属约束杆(1.4)、第五金属约束杆(1.5)和第六金属约束杆(1.6)中的一根或两根的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来自后方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器(4.1)、第二电流传感器(4.2)、第三电流传感器(4.3)和第四电流传感器(4.4)由同时全部检测到了电流突然变为只有第四电流传感器(4.4)检测到电流时，说明空心金属球(7)与第十金属约束杆(1.10)、第十一金属约束杆(1.11)和第十二金属约束杆(1.12)中的一根或两根的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来自前方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器(4.1)、第二电流传感器(4.2)、第三电流传感器(4.3)和第四电流传感器(4.4)由同时全部检测到了电流突然变为只有第一电流传感器(4.1)检测到电流时，说明空心金属球(7)与第一金属约束杆(1.1)、第二金属约束杆(1.2)、第三金属约束杆(1.3)中的一根或两根的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来自右方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器(4.1)、第二电流传感器(4.2)、第三电流传感器(4.3)和第四电流传感器(4.4)由同时全部检测到了电流突然变为只有第三电流传感器(4.3)检测到电流时，说明空心金属球(7)与第七金属约束杆(1.7)、第八金属约束杆(1.8)、第九金属约束杆(1.9)中的一根或两根的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来自左方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器(4.1)、第二电流传感器(4.2)、第三电流传感器(4.3)和第四电流传感器(4.4)由同时全部检测到了电流突然变为只有第一电流传感器(4.1)和第二电流传感器(4.2)同时检测到电流时，说明空心金属球(7)同时与第三金属约束杆(1.3)和第四金属约束杆(1.4)的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来右后方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器(4.1)、第二电流传感器(4.2)、第三电流传感器(4.3)和第四电流传感器(4.4)由同时全部检测到了电流突然变为只有第二电流传感器(4.2)和第三电流传感器(4.3)同时检测到电流时，说明空心金属球(7)同时与第六金属约束杆(1.6)和第七金属约束杆(1.7)的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来左后方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器(4.1)、第二电流传感器(4.2)、第三电流传感器(4.3)和第四电流传感器(4.4)由同时全部检测到了电流突然变为只有第三电流传感器(4.3)和第四电流传感器(4.4)同时检测到电流时，说明空心金属球(7)同时与第九金属约束杆(1.9)和第十金属约束杆(1.10)的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来左前方的剧烈碰撞；
当第一电流传感器(4.1)、第二电流传感器(4.2)、第三电流传感器(4.3)和第四电流传感器(4.4)由同时全部检测到了电流突然变为只有第四电流传感器(4.4)和第一电流传感器(4.1)同时检测到电流时，说明空心金属球(7)同时与第一金属约束杆(1.1)和第十二金属约束杆(1.12)的裸露部位相切，从而说明汽车此时正受到来右前方的剧烈碰撞。
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