CN217198046U - 一种有利于行人保护的发动机舱盖智能弹起装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种有利于行人保护的发动机舱盖智能弹起装置，包括行人碰撞信号传感器模块、单片机控制模块、弹起装置机构模块；所述弹起装置机构模块由发动机舱盖、舱盖前旋转轴、前轴开关锁、舱盖后旋转轴、后轴开关锁、空气弹簧构成；在平时状态下，空气弹簧连接舱盖后端和后旋转轴，经过加压锁定后，舱盖后端被锁在后轴，舱盖前端没有被锁定在前轴，舱盖可沿后轴旋转打开，进行发动机维护保养；在碰撞行人时，舱盖前端被开关锁锁定在前轴，后轴开关锁打开，空气弹簧弹开，舱盖沿前轴旋转，舱盖后端抬起，进行行人保护；后轴开关锁处于常关状态，前轴开关锁处于常开状态，在碰撞行人时切换状态，所述空气弹簧弹开后可再次进行加压锁定，用于下一次行人保护。

Description

一种有利于行人保护的发动机舱盖智能弹起装置

技术领域

本实用新型涉及汽车被动安全领域，尤其涉及一种有利于行人保护的发动机舱盖智能弹起装置。

背景技术

随着汽车保有量的增加，交通事故频发的现象日益突出。在交通事故死亡人数构成中，行人占据了很高的比例，行人在道路交通事故中处于弱势群体，在人—车碰撞的交通事故中，行人的头部损伤占比很高，在行人的致死原因中，头部损伤占到50％以上，因此，行人保护的重点是在人—车碰撞中避免或减轻行人的头部损伤，而头部撞击部位主要集中在发动机舱盖上。在发生汽车撞击行人的事故中，发动机舱盖后端向上弹起形成一个倾斜面，起到碰撞缓冲作用，可以有效降低事故对行人造成的伤害。

目前的发动机舱盖抬升装置主要有两种，气体发生器式和机械式。气体发生器式抬升装置通过化学反应产生瞬时高压气体，推动发动机舱盖后端抬起，反应灵敏，但是属于一次性使用的产品，使用后的维修成本较高。当行人与机动车发生碰撞，行人飞起撞到车辆最致命的就是头部伤害(形成重度颅脑损伤)，而由行人保护气囊、传感器、压力腔、弹出式发动机舱盖等组成的保护系统在碰撞时，会展开气囊并弹起发动机舱盖，行人的头部就可以得到合理的保护；机械式抬升装置在事故中也是起相同的保护作用，不同在于该装置是通过释放加载后的弹簧或者高压气体抬升发动机后端舱盖，结构复杂，但可实现可逆重复使用，目前正处于研究阶段。在行人碰撞检测方面，目前主要采用的技术是后发现式的碰撞传感器，安装在汽车前保险杠位置，在发生碰撞行人之后，触发压力传感器产生碰撞信号，再由控制器控制舱盖下的安全气囊打开，弹起发动机舱盖后端，这种方式存在一定的滞后性，对气囊的响应的实时性要求较高；另外一种技术方式是通过车前雷达检测等手段，提前预判碰撞行人的危险，在汽车碰撞行人之前，提前弹开发动机舱盖后端，弹起装置有更加快速的响应。综上，对响应及时、可重复使用的用于保护行人安全的发动机舱盖智能弹起装置的研究具有非常重要的意义。

实用新型内容

本实用新型是发动机舱盖智能弹起装置在汽车被动安全领域的具体应用，是为了在行人碰撞中有效避免行人头部碰撞发动机罩下方硬点，以及通过缓冲作用降低行人被撞飞的风险。采用加压的空气弹簧替代气囊弹起发动机舱盖后端，利于后续装置恢复，实现装置的重复使用。

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种有利于行人保护的发动机舱盖智能弹起装置，以解决上述背景技术中的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种发动机舱盖智能弹起装置，包括行人碰撞信号传感器模块单片机控制模块、弹起装置机构模块；所述行人碰撞传感器模块包括安装在车头位置的超声波雷达装置；所述弹起装置机构模块由发动机舱盖、舱盖前旋转轴、前轴开关锁、舱盖后旋转轴、后轴开关锁、空气弹簧构成；由单片机控制模块控制发动机舱盖的弹起；在平时状态下，空气弹簧连接舱盖后端和后旋转轴，经过加压锁定后，舱盖后端被锁在后轴，舱盖前端没有被锁定在前轴，舱盖可沿后轴旋转打开，进行发动机维护保养；在碰撞行人时，舱盖前端被开关锁锁定在前轴，后轴开关锁打开，空气弹簧弹开，舱盖沿前轴旋转，舱盖后端抬起，进行行人保护；后轴开关锁处于常关状态，前轴开关锁处于常开状态，在碰撞行人时切换状态，所述空气弹簧弹开后可再次进行加压锁定，用于下一次行人保护。

作为优选，所述行人碰撞传感器采用了5个车前的超声波雷达，可以提前检测到行人碰撞。

其中单片机控制模块由STC89C52单片机构成，接收超声波雷达传送过来的距离信号，通过汽车通信总线接收汽车的车速信号，经控制模块进行决策分析，控制执行机构响应。控制策略根据车速和距离来确定，在汽车向前行驶的速度不高于5Km/h时，车速很低，撞击行人后一般不会对行人造成很大的影响，可以不启动弹起装置；在车速高于5Km/h时，检测到前方行人距离小于50cm时，立刻触发弹起装置进行碰撞行人保护。

本实用新型提供的一种有利于行人保护的发动机舱盖智能弹起装置，采用超声波雷达传感器检测行人碰撞，在人体接触汽车之前就可以触发舱盖弹起，安全保护系统反应速度快；采用空气弹簧弹起发动机舱盖后端，弹起后可再次加压用于下一次弹起，装置可以重复使用，维护成本低。

附图说明

图1为本实用新型的舱盖弹起装置机构示意图。

图2为本实用新型的系统工作原理框架图。

图3为本实用新型的舱盖打开和弹起两种模式示意图。

图4为本实用新型的控制器最小系统电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现发动机舱盖智能弹起保护行人，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型的实施方式。

一种发动机舱盖智能弹起装置，包括行人碰撞信号传感器模块1、单片机控制模块、弹起装置机构模块2；所述行人碰撞传感器模块包括安装在车头位置的超声波雷达装置11；所述弹起装置机构模块由发动机舱盖21、舱盖前旋转轴(22)、前轴开关锁23、舱盖后旋转轴24、后轴开关锁25、空气弹簧26构成；由单片机控制模块控制发动机舱盖的弹起；在平时状态下，空气弹簧连接舱盖后端和后旋转轴，经过加压锁定后，舱盖后端被锁在后轴，舱盖前端没有被锁定在前轴，舱盖可沿后轴旋转打开，进行发动机维护保养；在碰撞行人时，舱盖前端被开关锁锁定在前轴，后轴开关锁打开，空气弹簧弹开，舱盖沿前轴旋转，舱盖后端抬起，进行行人保护；后轴开关锁处于常关状态，前轴开关锁处于常开状态，在碰撞行人时切换状态，所述空气弹簧弹开后可再次进行加压锁定，用于下一次行人保护。

实施例1

1、超声波传感器采集距离信号

参加图1舱盖弹起装置机构示意图，5个超声波雷达均匀安装在车头正前方的位置，在汽车向前运动时，实时检测前方是否有行人出现，并检测车头与行人之间的距离。超声波雷达距离探测的区间是25cm到5m，在任何一个超声波雷达检测到前方障碍后，都将距离信息传送给单片机控制器。

2、发动机舱盖弹起装置机构

参加图1舱盖弹起装置机构示意图，发动机舱盖弹起装置机构由发动机舱盖、舱盖前旋转轴、前轴开关锁、舱盖后旋转轴、后轴开关锁、空气弹簧等部分组成。其中，空气弹簧连接发动机舱盖后端和后旋转轴，空气弹簧经过加压，由后轴开关锁将发动机舱盖后端与后旋转轴锁定在一起，舱盖前端和前旋转轴可通过前轴开关锁锁定在一起。当前轴开关锁打开，后轴开关锁关闭，舱盖可沿后轴转动；前轴开关锁关闭，后轴开关锁打开，舱盖可沿前轴转动。

3、控制器信号接收与舱盖弹起机制

参见图2系统工作原理框架图，超声波雷达采集行人距离信息并传送给控制单片机，同时单片机也通过汽车信息总线提取汽车的车速信息。下一步，根据距离分析和速度分析进行碰撞分析，当车速大于5km/h，同时车头与行人间的距离小于50cm时，考虑汽车的制动减速度和驾驶员的反应时间，汽车会撞到行人，舱盖弹起保护装置开始响应，控制单片机将触发信号传递给开关锁，打开后轴开关锁，关闭前轴开关锁，加压的空气弹簧释放弹开发动机舱盖后端，起到行人保护作用。

4、舱盖前端打开与后端弹起

参见图3舱盖打开和弹起两种模式示意图，舱盖打开模式是用于平时汽车的维修保养，大多数的情况下发动机舱盖的前轴锁是常开的，后轴锁是关闭的，抬起发动机舱盖前端，舱盖沿后轴旋转，可以将舱盖打开。

舱盖弹开模式是在汽车向前行驶过程中，碰撞到行人，舱盖由平时的打开模式切换成弹开模式，前轴锁和后轴锁状态切换，前轴锁关，后轴锁开，发动机舱盖后端向上弹起。有行人撞击到舱盖上时，舱盖后端通过释放后的空气弹簧可以对行人起到缓冲保护的作用。舱盖释放后，可以再次给空气弹簧加压，锁定舱盖后端和后旋转轴，下一次继续使用。采用这种重复使用的方式，舱盖弹起装置的维护成本很低。

5、控制器最小系统的电路设计

参见图4控制器最小系统电路原理图，本实用新型的装置系统控制器选用STC89C52单片机，可以在满足功能设计的情况下节约开发成本，单片机的P1.0、 P1.1、P1.2、P1.3、P1.4引脚分别接收超声波雷达1、超声波雷达2、超声波雷达 3、超声波雷达4、超声波雷达5的信号，车速信号通过串行数据总线传给P3.0 引脚，控制单片机经过计算分析，在满足装置触发的情况下，通过P0.0、P0.1两个引脚控制发动机舱盖前轴锁和后轴锁，单片机系统5V供电，由汽车蓄电池经过分压电路为其供电。

以上内容描述了本实用新型的基本原理和实施细则。本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种有利于行人保护的发动机舱盖智能弹起装置，其特征在于，包括行人碰撞信号传感器模块(1)、单片机控制模块、弹起装置机构模块(2)；所述行人碰撞传感器模块包括安装在车头位置的超声波雷达装置(11)；所述弹起装置机构模块由发动机舱盖(21)、舱盖前旋转轴(22)、前轴开关锁(23)、舱盖后旋转轴(24)、后轴开关锁(25)、空气弹簧(26)构成；由单片机控制模块控制发动机舱盖的弹起；在平时状态下，空气弹簧连接舱盖后端和后旋转轴，经过加压锁定后，舱盖后端被锁在后轴，舱盖前端没有被锁定在前轴，舱盖可沿后轴旋转打开，进行发动机维护保养；在碰撞行人时，舱盖前端被开关锁锁定在前轴，后轴开关锁打开，空气弹簧弹开，舱盖沿前轴旋转，舱盖后端抬起，进行行人保护；后轴开关锁处于常关状态，前轴开关锁处于常开状态，在碰撞行人时切换状态，所述空气弹簧弹开后可再次进行加压锁定，用于下一次行人保护。

2.根据权利要求1所述的一种有利于行人保护的发动机舱盖智能弹起装置，其特征在于，所述行人碰撞信号传感器模块采用了5个车前的超声波雷达，可以提前检测到行人碰撞。

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