CN115214526A - 一种车用安全装置、系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车用安全装置、系统及汽车，车用安全装置包括安装于车身上的翼子板，所述翼子板和所述车身之间设置有抬升机构，所述抬升机构能推动所述翼子板抬升以在汽车发动机罩两侧形成阻挡。本发明增加了防止行人或二轮车骑行者滑落的保护性能，提升了整车碰撞安全性能。

Description

一种车用安全装置、系统及汽车

技术领域

本发明涉及汽车被动安全技术领域，特别是涉及一种车用安全装置、系统及汽车。

背景技术

随着中国汽车保有量迅速增长及城镇化带来的人口集中，城镇道路工况日趋复杂，汽车与自行车、摩托车、电动两轮车的碰撞事故频发。我国每年因为交通事故死亡的人员中，行人或二轮车骑行者超过了60％。自行车、电动两轮车、摩托车等因为横穿马路时速度快，一旦与车辆发生碰撞，容易在车辆前部沿着车辆横向滑落到地面，与地面发生严重磕碰，甚至可能被车辆碾压，由此造成的头部、四肢、躯干的伤害往往都很严重，容易造成被撞者死亡或者劳动能力丧失，对家庭和社会造成负担，因此研究对行人和骑行者的保护方案是当前中国汽车安全工作的重点优先方向之一。

现有的一种行人保护气囊装置如图1所示，装置的整个气囊10L和10R 覆盖翼子板与发罩分缝区域，可降低撞击行人时的头碰伤害，在一定程度上可以防止骑行者滑落地面。现有的另一种防摔落行人保护气囊如图2所示，充气后的气囊100顶开盖板后弹出，阻挡行人从两侧落地造成二次伤害。

现有行人保护安装侧面气囊的方案，通过碰撞时将气囊弹出并覆盖在车辆两侧来实现降低发动机盖分缝区域的头碰伤害值，同时可兼顾一定的防滑落功能。但是由于需要气囊覆盖整个发动机盖两侧区域，所需气囊长度较大，单件成本较高，且实车开发过程中与车辆的匹配难度大，开发成本高。并且，由于气囊弹开时速度极快，且可能带有细小的碎片，一旦击中人体的话极易对人体造成比车辆碰撞更严重的损伤。此外，气囊存在保压问题。若是气囊在弹出过程中出现被钣金划破或布料破损的情况，气体泄露、压力不足，那么在骑行者滑到气囊上的时候，圆形截面的气囊可能无法提供足够的支撑来防止滑落的发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车用安全装置、系统及汽车，以在碰撞时增加对行人或二轮车骑行者的保护，提升整车碰撞安全性能。

本发明首先提供一种车用安全装置，包括安装于车身上的翼子板，所述翼子板和所述车身之间设置有抬升机构，所述抬升机构能推动所述翼子板抬升以在汽车发动机罩两侧形成阻挡。

进一步，所述抬升机构下部固定于车身，上部连接所述翼子板底面；所述抬升机构未启动时，所述抬升机构隐藏于所述翼子板底部。

进一步，所述抬升机构包括安装于所述翼子板前端的前抬升机构和安装于所述翼子板后端的后抬升机构。

进一步，所述前抬升机构和所述后抬升机构均包括连接于车身上的导轨和滑动设置于所述导轨上的顶升器，所述前抬升机构的顶升器和所述后抬升机构的顶升器同时启动，使所述翼子板整体向上沿所述导轨推起。

进一步，所述顶升器为点火式顶升器，所述点火式顶升器包括与所述翼子板连接的连接件、推动所述连接件上升的顶升件和设置于所述顶升件下方的气体发生器，所述气体发生器在人体即将或已经碰撞车辆时，使所述顶升件撞击所述连接件沿所述导轨向上方滑动。

进一步，所述前抬升机构的导轨通过安装支架固定于所述车身，所述安装支架固定连接于所述车身的上边梁上。

进一步，所述翼子板和所述车身之间设置有缓冲网布，所述抬升机构推动所述翼子板整体向外倾斜上升时，所述缓冲网布覆盖所述翼子板与汽车发动机罩之间的空间。

进一步，所述抬升机构向外倾斜设置，所述缓冲网布上端固定于所述翼子板顶部，下端安装于所述抬升机构和/或所述车身的上边梁；所述抬升机构未启动时，所述缓冲网布均隐藏于所述翼子板底部；所述抬升机构启动后，所述缓冲网布向外倾斜连接在所述翼子板与所述上边梁之间。

本发明再提供一种车用行人安全系统，包括：上述任一种车用行人安全装置；用于判断车辆前方是否有行人或二轮车骑行者，并判断是否有人体即将或已经碰撞的车辆信息处理装置；以及用于在所述信息处理装置判断人体即将或已经碰撞车辆时，启动所述车用行人安全装置的控制器。

进一步，所述控制器控制所述抬升结构点火抬升，以启动所述车用行人安全装置。

本发明最后提供一种汽车，所述汽车具有上述车用行人安全系统。

本发明提供的车用安全装置、系统及汽车，增加了防止行人或二轮车骑行者滑落的保护性能，提升了整车碰撞安全性能。

附图说明

图1是现有的一种行人保护气囊装置的示意图。

图2是现有的一种防摔落行人保护气囊的示意图。

图3a是本发明较佳实施例碰撞发生0ms时骑行者的位置示意图。

图3b是本发明较佳实施例碰撞发生50ms时骑行者的位置示意图。

图3c是本发明较佳实施例碰撞发生100ms时骑行者的位置示意图。

图3d是本发明较佳实施例碰撞发生150ms时骑行者的位置示意图。

图4a是本发明较佳实施例的抬升结构的外侧视图。

图4b是本发明较佳实施例的抬升结构的不带翼子板的外侧视图。

图4c是本发明较佳实施例的抬升结构的内侧视图。

图4d是本发明较佳实施例的点火式顶升器与缓冲网布的未展开状态的结构示意图。

图5是本发明较佳实施例的抬升结构的缓冲网布未展开状态的前视图。

图6a是本发明较佳实施例的抬升结构的前视图。

图6b是本发明较佳实施例的抬升结构的前侧视图。

图7a是本发明较佳实施例的点火式顶升器及网布的展开状态的前视图。

图7b是本发明较佳实施例的点火式顶升器及网布的展开状态的内侧示意图。

图7c是本发明较佳实施例的缓冲网布的螺栓安装点的示意图。

附图标号：

10、车身；20、翼子板；

40、抬升机构；

41、前抬升机构；

42、顶升器；421、顶升器安装件；422、连接件；424、顶升件；426、气体发生器；

43、后抬升机构；432、安装支架；

44、导轨；

50、发动机罩；

60、缓冲网布；

80、上边梁；82、螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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；术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

可以参阅图3a至图3d，图3a至图3d显示本发明的一种应用场景，显示骑行者P与车辆碰撞发生0ms、50ms、100ms和150ms时的一系列位置变化。图3a显示碰撞发生0ms时，即发生碰撞瞬时，骑行者P位于车辆前方。图 3b显示碰撞发生50ms时，骑行者P滑动到发动机罩C上。图3c显示碰撞发生100ms时，骑行者P沿Y向向发动机罩C一侧滑动。图3d显示碰撞发生150ms时，骑行者P即将滑动到发动机罩C一侧。

参考图4a至图4d，图4a至图4d显示本发明较佳实施例提供的一种车用安全装置，其具有翼子板抬升结构，该翼子板抬升结构为左右对称结构，以下仅对车辆右侧结构进行说明。如图4a至图4d所示，本发明较佳实施例提供的车用安全装置包括安装于车身10上的翼子板20，翼子板20和车身10 之间设置有抬升机构40，抬升机构40能推动翼子板20抬升以在汽车发动机罩两侧形成阻挡，防止行驶中的车辆与行人或二轮车骑行者发生碰撞后从车辆发动机罩50上滑落到地面上造成二次伤害。翼子板20整体上升是指翼子板20前端和后端同时上升，前端是指翼子板20在车辆X向上靠近车头的位置，后端是指翼子板20在车辆X向上靠近A柱的位置。

本发明能够提升车辆对行人和骑行者的碰撞保护性能，降低行人和骑行者在碰撞事故中从车辆前部滑落的风险，避免了由此造成的二次伤害，提高对行人和骑行者的保护效果，减少人车碰撞事故中行人和骑行者的伤害情况，有较好的社会效应。

抬升机构40下部固定于车身10，上部连接所述翼子板20底面。抬升机构40未启动时，抬升机构40隐藏于所述翼子板20底部。优选地，抬升机构 40包括安装于翼子板20前端的前抬升机构41和安装于翼子板20后端的后抬升机构43，前抬升机构41和后抬升机构43分别使翼子板20前端和后端同时上升。前抬升机构41和后抬升机构43可以均包括连接于车身上的导轨 44和滑动设置于导轨上的顶升器42，前抬升机构的顶升器42和后抬升机构的顶升器42同时启动，使翼子板20整体向上沿导轨44推起。前抬升机构 41和后抬升机构43采用导轨结构设计简单、安装方便、使用可靠性高，不易卡滞。同时，若车辆发生碰撞，一般仅需更换翼子板20，前抬升机构41 和后抬升机构43可以回收，维修更换成本低。抬升机构40使翼子板20具备在人车碰撞过程中向上抬升的功能，可以有效阻挡被撞者在发动机罩50上的横向移动，或者说Y向移动，防止其滑落到地面。结合缓冲网布60结构的缓冲保护，可以最大限度地降低行人受到的冲击力和由此导致的伤害。

具体地，上述顶升器42可以为点火式顶升器，该点火式顶升器可以固定于翼子板20底面，点火式顶升器42滑动连接于导轨44上，导轨44固定于车身10，点火式顶升器42沿导轨44向上滑动时，推动翼子板20整体上升。点火式顶升器42可以包括连接件422、顶升件424和气体发生器426。连接件422与翼子板20连接，优选为通过焊缝连接。顶升件424推动连接件422 上升，顶升件424优选为呈杆状。气体发生器426设置于顶升件424下方。气体发生器426在人体即将或已经碰撞车辆时，使顶升件424撞击连接件422 沿导轨44向上方滑动。

本申请翼子板抬升结构，将点火式顶升机构创新性地应用到翼子板安装结构中，使翼子板具备在人车碰撞过程中向上抬升的功能，可以有效阻挡被撞者在发动机罩上的横向移动，防止其滑落到地面。结合网布结构的缓冲保护，可以最大限度地降低行人受到的冲击力和由此导致的伤害。点火式顶升机构配合导轨机构反应迅速并且可靠性高，能在与行人碰撞后的60秒内展开阻挡行人。

顶升件424和气体发生器426固定于顶升器安装件421上，顶升器安装件421与导轨44固定连接。顶升器安装件421优选为呈板状。优选地，前抬升机构41通过安装支架432固定于车身10，前抬升机构41的导轨44固定连接安装支架432，安装支架432固定连接于车身10的上边梁80上。后抬升机构43直接固定于车身10。以车辆右侧抬升机构为例，由图4b可以看出，右前抬升机构41和右后抬升机构43在高度方向上是一致的，且他们的安装角度也是一致的。由图4c可以看出，为了使右前抬升机构41和右后抬升机构43在车辆横向上的位置保持一致，在右前抬升机构41和上边梁80之间增加了顶升器安装支架432。

优选地，本申请具有翼子板抬升结构的车用安全装置中，顶升器安装支架432焊接在上边梁80上。通过将连接件导轨44焊接在顶升器安装支架432 上，实现了右前抬升机构41与车体之间的安装连接。右后抬升机构43与车身通过焊点连接。连接件422插入连接件导轨44中卡接即可。顶升器安装件 421与导轨44通过焊缝连接。顶升件424、气体发生器426组成一个点火式顶升装置，并通过安装螺栓453和金属扎带471、金属扎带473、金属扎带 475固定在顶升器安装件421上。连接件422与翼子板20之间通过焊缝连接。缓冲网布60的上端与翼子板20通过胶粘固定连接。缓冲网布60的下端与顶升器安装支架432、上边梁80通过多个螺栓82连接。发动机罩50通过其自身的铰链和锁扣安装于车身10上，与上述结构各件无直接装配关系。当车辆判断即将与人体发生碰撞或检测到已经发生碰撞的信号时，ECU就发送点火信号到气体发生器426，推动顶升件424猛烈撞击连接件422，随后连接件 422沿着导轨44预设好的轨迹向上方滑动，带动翼子板20向上抬升，翼子板20拉动缓冲网布60上方并使缓冲网布60由折叠状态变成展开状态。达到预定高度后，翼子板20与缓冲网布60即可承受被车辆碰撞后横向移动过来的行人身体冲击，阻挡其横向运动，避免其滑落。

抬升机构40下部固定于车身10，上部连接翼子板20底面。翼子板20 和车身10之间设置有缓冲网布60，抬升机构40推动翼子板20整体向外倾斜上升时，缓冲网布60覆盖翼子板20与汽车发动机罩之间的空间。抬升机构40向外倾斜设置，缓冲网布60上端固定于翼子板20顶部，下端安装于抬升机构40和/或车身10的上边梁。抬升机构40未启动时，缓冲网布60隐藏于翼子板20底部。上述结构使缓冲网布60布置在翼子板20与车身10的结构之间，不占用汽车发动机机舱空间，不影响机舱结构布置，能够在考虑造型美观性、结构可靠性的同时提升车辆的行人保护性能，使其在不影响造型设计需求及结构安装可靠性的同时，通过提高车辆前部的空间利用率，提升车辆在实际事故中的对被撞行人的保护效果，并且该翼子板抬升结构原理简单，安装方便，固定稳定，使用可靠性高。

可以同时参考图5、图6和图7a，安装支架432通过螺栓82固定缓冲网布60下侧的一端，并且缓冲网布60下侧的其他多个不同位置分别通过多个螺栓82与车身10的上边梁80连接。如图4d所示，缓冲网布60最靠近车辆前端的位置安装在顶升器安装支架432上端。如图5、图7a所示，缓冲网布 60在翼子板20未抬升时，是折叠并安放在翼子板20与上边梁80和安装支架432之间，不影响车辆造型美观性。由图6可以看出，抬升机构40包括了与翼子板20的连接件422、连接件导轨44、顶升件424、气体发生器426和顶升器安装件421，以及安装螺栓453和金属扎带471、金属扎带473、金属扎带475。如图7所示，当顶升器的顶升件424将连接件422顶起时，可带动翼子板20抬升，同时带动缓冲网布60打开。翼子板20可由 PP+EPDM+TD30材料或碳纤维复合板或其它钣金材料制成，具有本申请翼子板20的车辆从外观上看起来与其它不具备翼子板抬升功能的车辆无明显区别。

顶升器安装支架432、翼子板20、车身10、上边梁80、发动机罩50除了可以采用上述结构形式外，也可采用其他造型形式和结构形式，只需保证右前抬升机构41、右后抬升机构43、缓冲网布60能够有足够的布置空间，能够正常安装或固定在车身10和上边梁80上，同时满足翼子板20和发动机罩50的安装和使用性能需求，并保证右前抬升机构41和右后抬升机构43在将翼子板20抬升的过程不与周边发生干涉或被阻挡的情况。

本申请还提供一种车用行人安全系统，包括：上述任一种车用行人安全装置、信息处理装置和控制器。信息处理装置用于判断车辆前方是否有行人或二轮车骑行者，并判断是否有人体即将或已经碰撞车辆。控制器用于在信息处理装置判断人体即将或已经碰撞车辆时，启动车用行人安全装置，例如将碰撞发生信号发送到顶升器，控制抬升结构40点火抬升，以启动车用行人安全装置。

本申请再提供一种汽车，其具有上述任一种车用行人安全系统。

如图5、图6、图7所示，当车辆ECU识别到即将与人体发生碰撞或已经发生碰撞的信号时，就发送点火信号到气体发生器426使其将内置的火药引爆，推动顶升件424猛烈撞击连接件422，随后连接件422沿着导轨44预设好的轨迹向上方运动，带动翼子板20向上抬升，同时翼子板20拉动缓冲网布60向上方展开直至缓冲网布60由折叠状态变成完全展开状态。达到设计高度后，翼子板20与缓冲网布60即可承受被车辆碰撞后从发动机罩50上方横向移动过来的行人身体冲击，阻挡其横向运动，避免其滑落。

当车辆判断到行人或骑行者是相对车辆从左往右运动的时候，只启动车辆右翼子板的抬升机构，防止行人从车辆右侧滑落地面。此时左侧抬升机构不启动，避免左侧抬升机构在抬升过程中冲击到人体。同理，当车辆判断到行人或骑行者是相对车辆从右往左运动的时候，则只启动车辆左翼子板的抬升机构，防止行人从车辆左侧滑落地面。

本发明公开的车用安全装置，主要是借助抬升式的翼子板结构，本结构为应对行人或骑行者与车辆发生碰撞时从车辆两侧滑落到地面造成二次伤害的风险，在翼子板与车身之间设计了一种可将翼子板抬升的结构。安装本结构后，在发生行人或骑行者与车辆的碰撞事故时，可将翼子板抬升约200mm 高度，并通过安装在翼子板和车身之间的网布来缓冲人体在车辆横向的动能，防止其滑落到地面，提升整车的行人保护性能，更好地保护弱势道路使用者的安全。

本发明注意到车辆翼子板与车身之间的空间一般不布置零部件或只布置了洗涤液壶这样的软质零部件，有较大的空间用于设计及布置抬升结构。在发生碰撞时通过抬升机构将翼子板抬升到一定高度，既不会影响常规的车辆造型及车身结构开发，又可利用现有空间和部件实现防止被撞者滑落的效果，使其在满足造型、美观性等性能的同时，增加了防止行人或二轮车骑行者滑落的保护性能，提升了整车碰撞安全性能。

本发明结构设计简单，安装方便，使用可靠性高，不影响车辆造型美观性，维修更换成本低。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种车用安全装置，包括安装于车身(10)上的翼子板(20)，其特征在于：所述翼子板(20)和所述车身(10)之间设置有抬升机构(40)，所述抬升机构(40)能推动所述翼子板(20)抬升以在汽车发动机罩两侧形成阻挡。

2.如权利要求1所述的车用安全装置，其特征在于：所述抬升机构(40)下部固定于车身(10)，上部连接所述翼子板(20)底面；所述抬升机构(40)未启动时，所述抬升机构(40)隐藏于所述翼子板(20)底部。

3.如权利要求1所述的车用安全装置，其特征在于：所述抬升机构(40)包括安装于所述翼子板(20)前端的前抬升机构(41)和安装于所述翼子板(20)后端的后抬升机构(43)。

4.如权利要求3所述的车用安全装置，其特征在于：所述前抬升机构(41)和所述后抬升机构(43)均包括连接于车身(10)上的导轨(44)和滑动设置于所述导轨(44)上的顶升器(42)，所述前抬升机构(41)的顶升器(42)和所述后抬升机构(43)的顶升器(42)同时启动，使所述翼子板(20)整体向上沿所述导轨(44)推起。

5.如权利要求4所述的车用安全装置，其特征在于：所述顶升器(42)为点火式顶升器，所述点火式顶升器包括与所述翼子板(20)连接的连接件(422)、推动所述连接件(422)上升的顶升件(424)和设置于所述顶升件(424)下方的气体发生器(426)，所述气体发生器(426)在人体即将或已经碰撞车辆时，使所述顶升件(424)撞击所述连接件(422)沿所述导轨(44)向上方滑动。

6.如权利要求4所述的车用安全装置，其特征在于：所述前抬升机构(41)的导轨(44)通过安装支架(432)固定于所述车身(10)，所述安装支架(432)固定连接于所述车身(10)的上边梁(80)上。

7.如权利要求1-6任一项所述的车用安全装置，其特征在于：所述翼子板(20)和所述车身(10)之间设置有缓冲网布(60)，所述抬升机构(40)推动所述翼子板(20)整体向外倾斜上升时，所述缓冲网布(60)覆盖所述翼子板(20)与汽车发动机罩之间的空间。

8.如权利要求7所述的车用安全装置，其特征在于：所述抬升机构(40)向外倾斜设置，所述缓冲网布(60)上端固定于所述翼子板(20)顶部，下端安装于所述抬升机构(40)和/或所述车身(10)的上边梁(80)；所述抬升机构(40)未启动时，所述缓冲网布(60)隐藏于所述翼子板(20)底部；所述抬升机构(40)启动后，所述缓冲网布(60)向外倾斜连接在所述翼子板(20)与所述上边梁(80)之间。

9.一种车用安全系统，其特征在于，包括：

权利要求1至8任一项所述的车用安全装置；

信息处理装置，用于判断车辆前方是否有行人或二轮车骑行者，并判断是否有人体即将或已经碰撞车辆；

控制器，用于在所述信息处理装置判断人体即将或已经碰撞车辆时，启动所述车用行人安全装置。

10.根据权利要求9所述的车用安全系统，其特征在于，所述控制器控制所述抬升结构(40)点火抬升，以启动所述车用行人安全装置。

11.一种汽车，其特征在于，所述汽车具有权利要求8所述的车用行人安全系统。

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