[发明专利]一种用于交通工具上乘客的主动防碰撞方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于交通安全技术领域，涉及主动安全技术，尤其是用于交通工具上乘客的主动防碰撞。

背景技术

随着经济的快速发展和人们生活节奏不断加快，选择乘坐各种交通工具例如客车出行的人数越来越多，然而近年来，客车事故造成死亡和受伤人数持续保持高位，其中由于乘客没系安全带而导致的重大事故占很大比重。

目前，客车座椅安全防护措施比较单一，通常仅通过安全带实现乘员的安全防护；另外，也有通过改变座椅结构实现对乘员的安全防护，如中国专利文献公开的一种汽车安全座椅【CN103587440A】，该专利在汽车发生碰撞时通过调节座板和靠背的位置，防止乘客上半身向前倾斜，从而保证乘客安全，但该专利技术方案的实现还需能感应到车辆发生碰撞的传感器和ECU，所以其对外围配套条件要求较高、成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于交通工具上乘客的主动防碰撞方法及装置，在交通工具紧急制动可能对乘客造成伤害时弹出安全防护装置，安全防护装置承受人体的冲击，起到缓冲作用，尤其可以防止人体在没系安全带的情况下与前面物体发生碰撞。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种用于交通工具上乘客的主动防碰撞方法，当交通工具在行驶过程中由于制动产生的加速度达到设定阈值时，在乘客与可能与其发生碰撞的物件之间弹出机械式安全防护装置以缓冲乘客可能遭受的冲击。

进一步，所述机械式安全防护装置设置于乘客座椅内，其弹出是通过以下方式实现的：通过单自由度振动系统摆锤机构中锤头的摆动，触发安全装置的开关控制机构以解除对提供动力的弹性部件的约束，使得所述弹性部件推动传动机构将所述机械式安全防护装置从乘客座椅弹出。

所述交通工具加速度阈值的设定方式如下：摆锤机构中的锤头与摆锤扭簧组成单自由度振动系统，交通工具在Δt秒内车速从v₁紧急制动至v₂，产生加速度为a，摆锤机构在此加速度作用下自由振动，此时摆锤机构的最大振动角位移θ_max由杜哈美积分获得θ_max＝2a/lp²，其中p²＝k/I，p为此单自由度振动系统的固有圆频率，I为锤头对转动中心即摆锤轴的转动惯量，k为摆锤扭簧的扭转刚度，θ为锤头任意瞬时在摆动平面内的摆动角位移，扭簧静平衡位置为锤头处于垂直于交通工具前进方向的位置，此时θ＝0；l为转动中心即摆锤轴至锤头质心位置的距离；

通过调整摆锤机构的参数I、k和l可以获得摆锤机构在加速度a下任意最大角位移θ_max且|θ_max|<90°，设置摆锤机构与辅助支撑杆机构之间的距离，使此时最大角位移θ_max下的锤头触发辅助支撑杆机构，以此设置安全防护装置弹出时交通工具的加速度阈值。

一种实现上述的主动防碰撞方法的交通工具的主动防碰撞装置，