[发明专利]一种汽车外置安全气囊装置

说明书

技术领域

本装置涉及汽车被动安全保护技术领域。汽车外置安全气囊装置，按国际专利分列表(IPC)划分属于作业、运输部分(分部为交通运输)。

背景技术

在当今的小型轿车安全装置领域，内置气囊作为一种行之有效的防护措施已被广泛运用。汽车内置气囊自从问世以来，拯救了不少人的生命。然而事物都有两面性，内置气囊也有很多不可忽视的缺点与不足：(1)在低速碰撞不致命情况下，由于气囊起爆使一些因近视眼带眼镜的人眼睛受到伤害甚至失明，驾驶员也极易因为眼镜被撞坏或者眼睛受伤而酿成交通事故；(2)由于气囊是按正常成人身高匹配的，但这对于儿童来说却是致命的，曾经发生过多起气囊在碰撞起爆后将孩子颈椎折断致死案例，为此国外已立法禁止前排乘座幼童；(3)气囊必须配合安全带使用，否则在气囊强大冲击力的作用下人极有被甩到车外。

由此可见，无论车辆发生碰撞或者追尾，汽车的内置气囊只能在一定程度上保护车内的司机和乘客的安全。而被撞的行人、车辆，甚至是肇事车本身却难免受到重创。

基于此现状，部分科学家已有了设计汽车外置气囊的构想，外置气囊在车与障碍物的碰撞过程中可有效起到保护作用，但此设想仍未付诸实际生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车外置安全气囊装置，从而克服现有技术的部分或全部缺陷。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明的汽车外置安全气囊装置包括高强度气囊、气体发生器、信号处理器、一个以上超声波传感器和一个以上充气通道，所述超声波传感器固定安装在汽车的前置保险杠的外板上，各超声波传感器分别与信号处理器电连接，信号处理器与气体发生器电连接，各充气通道分别用于连通气体发生器与高强度气囊，高强度气囊固定安装在汽车的车头部位。

进一步地，本发明所述信号处理器根据所接收的来自超声波传感器的超声波信号实时获得汽车与前方障碍物的距离和汽车的制动距离，并在汽车的制动距离大于汽车与前方障碍物的距离时，由所述信号处理器指令气体发生器产生气体。

进一步地，本发明所述汽车与前方障碍物的距离为在超声波传感器接收到反射回来的第n个超声波的时刻，汽车与前方障碍物之间的距离，由公式(I)计算得到：

Sn≈Δt_n×v÷2                                            (I)

所述汽车的制动距离按式(II)-(IV)计算得到：

Vn≈(Δt_n-Δt_n+1)×v÷Δt                                (II)

T＝Vn÷|a|                                               (III)

S＝Vn×T+0.5a×T²                                        (IV)

式(I)-(IV)中，Δt_n表示超声波传感器发射和接收第n个超声波的时间差，Δt_n+1表示超声波传感器发射和接收第n+1个超声波的时间差，v表示超声波在空气中的传播速度，Δt表示超声波传感器发射第n+1个超声波和第n个超声波的间隔时间；Vn表示在超声波传感器接收到反射回来的第n+1个超声波的时刻，汽车与前方障碍物之间的相对速度；T表示汽车在超声波传感器接收到反射回来的第n+1个超声波的时刻开始制动至停止的时间；a表示汽车制动时的加速度；S表示在超声波传感器接收到发射回来的第n+1个超声波的时刻汽车的制动距离；Sn表示在超声波传感器接收到反射回来的第n个超声波的时刻，汽车与前方障碍物之间的距离；n》1。

进一步地，本发明所述高强度气囊位于前置保险杠的外板和缓冲材料之间。

进一步地，本发明所述超声波传感器的数量为两个以上。

进一步地，本发明在所述前置保险杠的外板的左、右端各至少有一个所述超声波传感器。

进一步地，本发明所述信号处理器包括信号转换器和继电器，各超声波传感器对应地与信号转换器的不同输入端电连接，信号转换器的输出端与继电器的输入端电连接，继电器的输出端与气体发生器电连接。