CN115042735B - 一种汽车安全装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车安全装置，包括汽车主体、撞击感应件、障碍物检测件、安全气囊机构、座椅弹射机构及控制器；汽车主体包括汽车壳体、汽车座椅、天窗及开关窗件；安全气囊机构包括气囊及充气件；座椅弹射机构包括伸缩件及弹射件。本发明提出的技术方案的有益效果是：当撞击感应件检测到汽车主体发生撞击时，会根据障碍物检测件的检测结果来选择具体的防护措施，根据汽车主体上方是否存在障碍物选择性地使用安全气囊机构或座椅弹射机构对车内人员进行防护，同时，通过伸缩件连接汽车座椅及汽车壳体，从而汽车座椅被弹射出去后，通过伸缩件的牵制，防止汽车座椅完全与汽车壳体脱离，从而弹射出去的人员不会落地而受到汽车撞击，提高了安全性。

Description

一种汽车安全装置
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域，尤其是涉及一种汽车安全装置。
背景技术
目前传统的汽车安全装置是安全带配合安全气囊；安全带在汽车高速碰撞时不能被拉伸，以此在急刹车或撞车时将人固定在汽车座椅上，以保证车内人员的安全；安全气囊是通过化学反应产生大量氮气使得气囊瞬间充气，依靠气囊的缓冲作用避免人由于惯性撞击在汽车上。
但这些安全措施都避免不了汽车受到撞击时的变形对人的伤害，为此，申请号为CN201811069859.2公开了一种汽车座椅弹射装置，其可以在汽车发生撞击时将汽车座椅从上方弹射出去。
然而，汽车发生撞击时，可能位于地下车库、高架桥下等受限场所，不考虑这些特殊情形直接将座椅弹射出去很可能导致弹射出去的人员与障碍物相撞而受伤；同时，将座椅弹射到汽车上方后，弹射出去的人员最终还会掉落在地面上，可能会被其他车道的汽车撞击。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种汽车安全装置，用以解决现有的汽车座椅弹射装置在受限场所使用时会导致弹射出去的人员与障碍物相撞而受伤、以及弹射出去的人员落地后可能会被汽车撞击的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种汽车安全装置，包括汽车主体、撞击感应件、障碍物检测件、安全气囊机构、座椅弹射机构及控制器；
所述汽车主体包括汽车壳体、汽车座椅、天窗及开关窗件，所述天窗位于所述汽车座椅的上方，所述开关窗件与所述天窗连接、并用于驱动所述天窗开启或关闭；
所述撞击感应件安装于所述汽车壳体上、并用于检测所述汽车主体是否发生撞击；
所述障碍物检测件安装于所述汽车壳体上、并用于检测所述汽车壳体的上方净空高度是否超过预设高度；
所述安全气囊机构包括气囊及充气件，所述气囊设置于所述汽车座椅周围，所述充气件用于向所述气囊内充气；
所述座椅弹射机构包括伸缩件及弹射件，所述伸缩件的下端与所述汽车壳体固定连接，所述伸缩件的上端与所述汽车座椅固定连接，所述弹射件设置于所述汽车座椅的下方、并用于推动所述汽车座椅向上运动；
所述控制器与所述撞击感应件、所述障碍物检测件、所述开关窗件、所述充气件及所述弹射件均电连接。
在一些实施例中，所述撞击感应件为加速度检测件，所述加速度检测件安装于所述汽车壳体上、并用于检测所述汽车主体的加速度。
在一些实施例中，所述障碍物检测件为激光测距传感器，所述激光测距传感器的检测探头朝上设置、并用于检测所述汽车壳体与上方障碍物之间的距离。
在一些实施例中，所述充气件包括反应罐及点火器，所述反应罐的出口与所述气囊连通，所述反应罐内用于封装化学物质，所述点火器用于对所述化学物质进行点火、以产生气体。
在一些实施例中，所述化学物质为叠氮化钠。
在一些实施例中，所述伸缩件包括若干个气弹簧，各个所述气弹簧依次首尾相连，位于最下端的所述气弹簧与所述汽车壳体固定连接，位于最上端的气弹簧与所述汽车座椅固定连接。
在一些实施例中，所述弹射件包括高压气瓶及气阀，所述高压气瓶固定于所述汽车壳体上，所述高压气瓶的出口设置于所述汽车座椅的下方，所述高压气瓶内用于封装高压气体，所述气阀设置于所述高压气瓶的出口处、并用于控制所述高压气瓶的出口的开启或关闭。
在一些实施例中，所述弹射件还包括承压块，所述承压块固定于所述汽车座椅的下端面上，所述承压块的下端面上形成有与所述高压气瓶的出口相配合的弧形槽。
在一些实施例中，所述天窗与所述汽车壳体铰接；所述开关窗件包括收卷轮、收卷电机及拉绳，所述收卷电机与所述收卷轮连接、并用于驱动所述收卷轮转动，所述拉绳的一端绕设与所述收卷轮上，所述拉绳的另一端与所述天窗固定连接。
在一些实施例中，所述汽车座椅上固定有安全带。
与现有技术相比，本发明提出的技术方案的有益效果是：在使用时，当撞击感应件检测到汽车主体发生撞击时，会根据障碍物检测件的检测结果来选择具体的防护措施，当障碍物检测件检测到汽车壳体的上方净空高度超过预设高度时，控制器控制弹射件动作，弹射件推动所述汽车座椅向上运动，同时，控制器控制开关窗件，使天窗开启，以供汽车座椅通过；当障碍物检测件检测到汽车壳体的上方净空高度小于预设高度时，控制器控制充气件动作，使气囊充气并弹出，以保护车内人员免受伤害；从而本装置可根据汽车主体上方是否存在障碍物选择性地使用安全气囊机构或座椅弹射机构对车内人员进行防护，同时，通过伸缩件连接汽车座椅及汽车壳体，从而汽车座椅被弹射出去后，伸缩件对应伸长，从而通过伸缩件的牵制，防止汽车座椅完全与汽车壳体脱离，从而弹射出去的人员不会落地而受到汽车撞击，提高了安全性。
附图说明
图1是本发明提供的汽车安全装置的一实施例在的座椅弹射机构未启动时的结构示意图；
图2是图1中的汽车安全装置在的座椅弹射机构启动后的结构示意图；
图3是图1中的安全气囊机构的结构示意图；
图4是图1中的座椅弹射机构的结构示意图；
图5是图1中区域A的局部放大图；
图中：1-汽车主体、11-汽车壳体、12-汽车座椅、121-安全带、13-天窗、14-开关窗件、141-收卷轮、142-收卷电机、143-拉绳、2-撞击感应件、3-障碍物检测件、4-安全气囊机构、41-气囊、42-充气件、421-反应罐、422-点火器、5-座椅弹射机构、51-伸缩件、511-气弹簧、52-弹射件、521-高压气瓶、522-气阀、523-承压块、5231-弧形槽。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
请参照图1-图5，本发明提供了一种汽车安全装置，包括汽车主体1、撞击感应件2、障碍物检测件3、安全气囊机构4、座椅弹射机构5及控制器。
所述汽车主体1包括汽车壳体11、汽车座椅12、天窗13及开关窗件14，所述天窗13位于所述汽车座椅12的上方，所述开关窗件14与所述天窗13连接、并用于驱动所述天窗13开启或关闭。
所述撞击感应件2安装于所述汽车壳体11上、并用于检测所述汽车主体1是否发生撞击。所述障碍物检测件3安装于所述汽车壳体11上、并用于检测所述汽车壳体11的上方净空高度是否超过预设高度，本实施例中，预设高度为2米。
所述安全气囊机构4包括气囊41及充气件42，所述气囊41设置于所述汽车座椅12周围，所述充气件42用于向所述气囊41内充气。
所述座椅弹射机构5包括伸缩件51及弹射件52，所述伸缩件51的下端与所述汽车壳体11固定连接，所述伸缩件51的上端与所述汽车座椅12固定连接，所述弹射件52设置于所述汽车座椅12的下方、并用于推动所述汽车座椅12向上运动。
所述控制器与所述撞击感应件2、所述障碍物检测件3、所述开关窗件14、所述充气件42及所述弹射件52均电连接。
在使用时，当撞击感应件2检测到汽车主体1发生撞击时，会根据障碍物检测件3的检测结果来选择具体的防护措施，当障碍物检测件3检测到汽车壳体11的上方净空高度超过预设高度时，控制器控制弹射件52动作，弹射件52推动所述汽车座椅12向上运动，同时，控制器控制开关窗件14，使天窗13开启，以供汽车座椅12通过；当障碍物检测件3检测到汽车壳体11的上方净空高度小于预设高度时，控制器控制充气件42动作，使气囊41充气并弹出，以保护车内人员免受伤害；从而本装置可根据汽车主体1上方是否存在障碍物选择性地使用安全气囊机构4或座椅弹射机构5对车内人员进行防护，同时，通过伸缩件51连接汽车座椅12及汽车壳体11，从而汽车座椅12被弹射出去后，伸缩件51对应伸长，从而通过伸缩件51的牵制，防止汽车座椅12完全与汽车壳体11脱离，从而弹射出去的人员不会落地而受到汽车撞击，提高了安全性。
为了具体实现撞击感应件2的功能，请参照图1和图2，在一优选的实施例中，所述撞击感应件2为加速度检测件，所述加速度检测件安装于所述汽车壳体11上、并用于检测所述汽车主体1的加速度。碰撞检测判定为汽车减速加速度超过am/s2且持续时间超过b s时，即判定为汽车正在发生碰撞，此时传感器开始工作，控制电机发动弹射流程。当然，在汽车驾驶员的方向盘上搭载有手动触发装置，当驾驶员观测到汽车发生碰撞但自动触发装置未生效时，可立即按下手动触发按钮手动触发装置，以防止自动触发装置不反应，按下手动触发按钮时，只有当障碍物检测件3检测到汽车壳体11与上方障碍物之间的距离超过预设值时，座椅弹射机构5才会启动。
为了具体实现障碍物检测件3的功能，请参照图1和图2，在一优选的实施例中，所述障碍物检测件3为激光测距传感器，所述激光测距传感器的检测探头朝上设置、并用于检测所述汽车壳体11与上方障碍物之间的距离，需要指出的是，当汽车壳体11上方不存在障碍物时，激光测距传感器反馈的距离值为无限大，符合弹射条件。
为了具体实现充气件42的功能，请参照图1-图3，在一优选的实施例中，所述充气件42包括反应罐421及点火器422，所述反应罐421的出口与所述气囊41连通，所述反应罐421内用于封装化学物质，所述点火器422用于对所述化学物质进行点火、以产生气体。在一优选的实施例中，所述化学物质为叠氮化钠。
为了具体实现伸缩件51的功能，请参照图1、图2和图4，在一优选的实施例中，所述伸缩件51包括若干个气弹簧511，各个所述气弹簧511依次首尾相连，位于最下端的所述气弹簧511与所述汽车壳体11固定连接，位于最上端的气弹簧511与所述汽车座椅12固定连接，在使用时，各个气弹簧511依次伸长，而气弹簧511伸出后，可保持在最大长度位置，从而汽车座椅12被弹出后，可保持在空中。
为了具体实现弹射件52的功能，请参照图1、图2和图4，在一优选的实施例中，所述弹射件52包括高压气瓶521及气阀522，所述高压气瓶521固定于所述汽车壳体11上，所述高压气瓶521的出口设置于所述汽车座椅12的下方，所述高压气瓶521内用于封装高压气体，所述气阀522设置于所述高压气瓶521的出口处、并用于控制所述高压气瓶521的出口的开启或关闭，本实施例中，高压气瓶521内用于封装高压二氧化硫气体。
为了提高高压气流的推动效果，请参照图1、图2和图4，在一优选的实施例中，所述弹射件52还包括承压块523，所述承压块523固定于所述汽车座椅12的下端面上，所述承压块523的下端面上形成有与所述高压气瓶521的出口相配合的弧形槽5231，高压气瓶521喷出的气流在弧形槽5231内进行汇聚，从而可提高气流的冲击力量的大小。
为了具体实现开关窗件14的功能，请参照图1、图2和图5，在一优选的实施例中，所述天窗13与所述汽车壳体11铰接；所述开关窗件14包括收卷轮141、收卷电机142及拉绳143，所述收卷电机142与所述收卷轮141连接、并用于驱动所述收卷轮141转动，所述拉绳143的一端绕设与所述收卷轮141上，所述拉绳143的另一端与所述天窗13固定连接，通过收卷电机142带动收卷轮141转动，从而使拉绳143收卷在收卷轮141，从而带动天窗13开启。
为了防止乘客或司机从汽车座椅12上掉落，请参照图1，在一优选的实施例中，所述汽车座椅12上固定有安全带121，安全带121的两端均固定于汽车座椅12上，安全带121的中部用于束缚乘客或司机。
为了更好地理解本发明，以下结合图1-图5来对本发明提供的汽车安全装置的工作过程进行详细说明：在使用时，当撞击感应件2检测到汽车主体1发生撞击时，会根据障碍物检测件3的检测结果来选择具体的防护措施，当障碍物检测件3检测到汽车壳体11的上方净空高度超过预设高度时，控制器控制弹射件52动作，弹射件52推动所述汽车座椅12向上运动，同时，控制器控制开关窗件14，使天窗13开启，以供汽车座椅12通过；当障碍物检测件3检测到汽车壳体11的上方净空高度小于预设高度时，控制器控制充气件42动作，使气囊41充气并弹出，以保护车内人员免受伤害；从而本装置可根据汽车主体1上方是否存在障碍物选择性地使用安全气囊机构4或座椅弹射机构5对车内人员进行防护，同时，通过伸缩件51连接汽车座椅12及汽车壳体11，从而汽车座椅12被弹射出去后，伸缩件51对应伸长，从而通过伸缩件51的牵制，防止汽车座椅12完全与汽车壳体11脱离，从而弹射出去的人员不会落地而受到汽车撞击，提高了安全性。
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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车安全装置，其特征在于，包括汽车主体、撞击感应件、障碍物检测件、安全气囊机构、座椅弹射机构及控制器；
所述汽车主体包括汽车壳体、汽车座椅、天窗及开关窗件，所述天窗位于所述汽车座椅的上方，所述开关窗件与所述天窗连接、并用于驱动所述天窗开启或关闭；
所述撞击感应件安装于所述汽车壳体上、并用于检测所述汽车主体是否发生撞击；
所述障碍物检测件安装于所述汽车壳体上、并用于检测所述汽车壳体的上方净空高度是否超过预设高度；
所述安全气囊机构包括气囊及充气件，所述气囊设置于所述汽车座椅周围，所述充气件用于向所述气囊内充气；
所述座椅弹射机构包括伸缩件及弹射件，所述伸缩件的下端与所述汽车壳体固定连接，所述伸缩件的上端与所述汽车座椅固定连接，所述弹射件设置于所述汽车座椅的下方、并用于推动所述汽车座椅向上运动；
所述控制器与所述撞击感应件、所述障碍物检测件、所述开关窗件、所述充气件及所述弹射件均电连接。
2.根据权利要求1所述的汽车安全装置，其特征在于，所述撞击感应件为加速度检测件，所述加速度检测件安装于所述汽车壳体上、并用于检测所述汽车主体的加速度。
3.根据权利要求1所述的汽车安全装置，其特征在于，所述障碍物检测件为激光测距传感器，所述激光测距传感器的检测探头朝上设置、并用于检测所述汽车壳体与上方障碍物之间的距离。
4.根据权利要求1所述的汽车安全装置，其特征在于，所述充气件包括反应罐及点火器，所述反应罐的出口与所述气囊连通，所述反应罐内用于封装化学物质，所述点火器用于对所述化学物质进行点火、以产生气体。
5.根据权利要求4所述的汽车安全装置，其特征在于，所述化学物质为叠氮化钠。
6.根据权利要求1所述的汽车安全装置，其特征在于，所述伸缩件包括若干个气弹簧，各个所述气弹簧依次首尾相连，位于最下端的所述气弹簧与所述汽车壳体固定连接，位于最上端的气弹簧与所述汽车座椅固定连接。
7.根据权利要求1所述的汽车安全装置，其特征在于，所述弹射件包括高压气瓶及气阀，所述高压气瓶固定于所述汽车壳体上，所述高压气瓶的出口设置于所述汽车座椅的下方，所述高压气瓶内用于封装高压气体，所述气阀设置于所述高压气瓶的出口处、并用于控制所述高压气瓶的出口的开启或关闭。
8.根据权利要求7所述的汽车安全装置，其特征在于，所述弹射件还包括承压块，所述承压块固定于所述汽车座椅的下端面上，所述承压块的下端面上形成有与所述高压气瓶的出口相配合的弧形槽。
9.根据权利要求1所述的汽车安全装置，其特征在于，所述天窗与所述汽车壳体铰接；
所述开关窗件包括收卷轮、收卷电机及拉绳，所述收卷电机与所述收卷轮连接、并用于驱动所述收卷轮转动，所述拉绳的一端绕设与所述收卷轮上，所述拉绳的另一端与所述天窗固定连接。
10.根据权利要求1所述的汽车安全装置，其特征在于，所述汽车座椅上固定有安全带。
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