CN116001715A - 一体式主动安全系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体式主动安全系统，包括用于采集车辆实时加速的加速度检测单元、设置在门槛梁内的多个膨胀单元以及接收加速度检测单元采集到的加速度并在判断加速度发生异常时向膨胀单元内充气使膨胀单元将门槛梁抬高的充气单元。本申请通过在门槛梁内设置膨胀单元，当车辆发生碰撞时，通过充气单元向受碰撞一侧的门槛梁内的多个膨胀单元中充气使膨胀单元将门槛梁抬高，从而减小乘员伤害，达到提高碰撞安全性的目的；并且，该系统结构简单，能够实现工程化，便于推广。

Description

一体式主动安全系统

技术领域

本发明涉及一种一体式主动安全系统。

背景技术

车辆碰撞性能成为保证乘员安全性的主要指标；车辆侧碰过程中，门槛梁和车门成为保障驾驶员安全的屏障，而根据碰撞性能分析，适当提高门槛梁竖向高度，有利于提高碰撞安全性；并且，在碰撞发生之后，对于电动车而言，动力电池受到撞击，容易引发短路起火，因此对于电池灭火也有一定的要求；然而目前没能够主动对车辆碰撞后出现的上述危险采取有效措施，从而提高车辆碰撞安全性的综合安全系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种一体式主动安全系统，能够在车辆发生侧碰时，适当抬高门槛梁竖向高度，从而提高碰撞安全性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种一体式主动安全系统，包括用于采集车辆实时加速的加速度检测单元、设置在门槛梁内的多个膨胀单元以及用于接收加速度检测单元采集到的加速度并在判断加速度发生异常时向膨胀单元内充气使膨胀单元将门槛梁抬高的充气单元。

进一步地，膨胀单元包括多个沿着门槛梁的延伸方向布置在门槛梁内的气囊。

进一步地，气囊外侧设有环绕气囊设置并对气囊形成径向约束的弹簧；弹簧的定端固定在门槛梁内，门槛梁的底部设有用于将未充气状态下的气囊及弹簧约束在门槛梁内的封板，当气囊充气膨胀后撑开封板延伸至门槛梁外。

进一步地，充气单元包括设置在气囊中的点火器、设置在点火器中的气体膨胀剂以及分别与点火器和加速度检测单元电连接的点火控制器，点火控制器用于接收加速度检测单元采集到的实时加速度，并根据接收到的实时加速度判断是否其超过阈值，若是，则触发点火信号控制点火器点火，使点火器中气体膨胀剂发生化学反应并产生大量气体使气囊膨胀；否则，不作任何处理。

进一步地，气囊的侧部设有灭火剂密封袋，灭火剂密封袋内填充有灭火剂，灭火剂密封袋上设有随气囊膨胀而打开使灭火剂密封袋中的灭火剂进入气囊的可拆式密封口；气囊的外侧设有若干温控式泄压口。

进一步地，可拆式密封口为毛毡密封口。

进一步地，泄压口通过温控材料进行密封。

进一步地，加速度检测单元为加速度传感器。

本发明的有益效果为：通过在门槛梁内设置膨胀单元，当车辆发生碰撞时，通过充气单元向受碰撞一侧的门槛梁内的多个膨胀单元中充气使膨胀单元将门槛梁抬高，从而减小乘员伤害，达到提高碰撞安全性的目的；并且，该系统结构简单，能够实现工程化，便于推广。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明一个实施例的膨胀单元未膨胀时的结构示意图；

图2为本发明一个实施例的膨胀单元膨胀后的结构示意图。

图3为本发明一个实施例的门槛梁中的多个膨胀单元的分布示意图。

其中：1、点火控制器；2、加速度传感器；3、点火器；4、弹簧；5、气囊；6、灭火剂密封袋；61、可拆式密封口；7、泄压口；8、封板；9、车身；91、门槛梁；92、电池。

具体实施方式

如图1所示的一体式主动安全系统，包括用于采集车辆实时加速的加速度检测单元、设置在门槛梁91内的多个膨胀单元以及接收加速度检测单元采集到的加速度并在判断加速度发生异常时向膨胀单元内充气使膨胀单元将门槛梁91抬高的充气单元。本申请通过在门槛梁91内设置多个膨胀单元，当车辆发生碰撞时，通过充气单元向受碰撞一侧的门槛梁91内的多个膨胀单元中充气使膨胀单元将门槛梁91抬高，从而减小乘员伤害，达到提高碰撞安全性的目的；并且，该系统结构简单，能够实现工程化，便于推广。

多个膨胀单元均匀布置在门槛梁91内，在门槛梁前断和后段之间等间距布置至少3个加速度检测单元，一个加速度检测单元可分别控制对应区域的多个膨胀单元；充气单元及膨胀单元触发方式可包括至少三种方式：

1、当侧面碰撞时，当门槛梁内的任何一个加速度检测单元的检测数据异常时，触发所有充气单元及相应的膨胀单元同时工作。

2、当侧面碰撞时，可使首先发生异常的加速度检测单元所对应的充气单元及相应的膨胀单元先工作；然后按照时间的先后顺序，依次出发其他加速度检测单元所对应的充气单元及相应的膨胀单元先工作；可有利于调整车身碰撞后的姿态，减小碰撞侧翻量。

3、可人为控制充气单元及相应的膨胀单元工作，同时还可控制充气单元及相应的膨胀单元的工作顺序，用以抬高车身底盘，助力车辆脱困。

根据本申请的一个实施例，膨胀单元包括气囊5，多个气囊5沿着门槛梁的延伸方向均匀布置在门槛梁内，如图3所示。单个气囊可设计为能够承受内部气压1Mpa以上或是1.2Mpa以上，因此通过多个气囊将车身抬起时完全可以实现的；并且，气囊5便于控制，且重量轻未充气时占地面积小；并且在膨胀后，受力均匀，对其他设备破坏小。

根据本申请的一个实施例，气囊外侧设有环绕气囊设置并对气囊形成径向约束的弹簧4，弹簧4的顶端固定在门槛梁91内，弹簧4的底端及弹簧中间的中的气囊均通过设置门槛梁91的封板8约束；封板8用于将未充气状态下的气囊5及弹簧4约束在门槛梁91内，气囊5充气过程中膨胀撑开封板8下门槛梁下方延伸抬高门槛梁。当封板将气囊5和弹簧5约束在门槛梁91内时，此时处于压缩状态的弹簧的弹力应小于封板8与门槛梁之间的结合力；当气囊5充气后，气囊5膨胀与弹簧5同时作用于封板8，当气囊5膨胀与弹簧5的共同作用大于封板8与门槛梁之间的结合力后，即可将封板8撑开。失去封板8的约束后，随着气囊5膨胀，弹簧4的底端也同时在自身弹力作用下，沿着气囊5的轴向向下运动；而由于弹簧4套在气囊5外侧，因此可以约束气囊5径向膨胀；同时，气囊5在弹簧4内部，也可在膨胀过程中引导弹簧4沿轴向运动，两者相互约束相互配合，可保证膨胀单元的稳定性。当车辆发生侧面碰撞时，多个气囊5膨胀与多个弹簧5的共同作用，受侧面正碰撞一侧的门槛梁91在弹簧力和气囊支撑力的作用下增加高度，如图2所示，从而减小乘员伤害。

根据本申请的一个实施例，充气单元包括设置在气囊5中的点火器3、设置在点火器3中的气体膨胀剂以及分别与点火器3和加速度检测单元电连接的点火控制器1，点火控制器1用于接收加速度检测单元采集到的实时加速度，并根据接收到的实时加速度判断是否其超过阈值，若是，则触发点火信号控制点火器3点火，使点火器3中气体膨胀剂发生化学反应并产生大量气体使气囊5膨胀；否则，不作任何处理。气体膨胀剂一般是由氧化剂和点火药等添加剂组成；点火控制器1收到点火信号后，控制加热丝短路产生高温，点火剂在高温作用下发生化学反应，迅速膨胀，气囊5随之展开膨胀。

根据本申请的一个实施例，气囊5的侧部设有灭火剂密封袋6，灭火剂密封袋6内填充有灭火剂，灭火剂密封袋6上设有随气囊5膨胀而打开，使灭火剂密封袋6中的灭火剂进入气囊5的可拆式密封口61，气囊5的外侧设有若干泄压口7。气囊5未点火状态下，干粉灭火剂储存在灭火剂密封袋6内气囊5点火后，气囊5膨胀，拉开可拆式密封口61，使干粉灭火剂由可拆式密封口61充入气囊5。发生火灾后，打开对应的泄压口7，由于气囊内部的气压可达到1Mpa以上，干粉灭火剂在气流的引射作用下，喷射到着火面，实现灭火，从而减少二次火灾伤害。

根据本申请的一个实施例，可拆式密封口61为毛毡密封口。毛毡密封口具有可撕裂打开的特性，当气囊5膨胀后，毛毡在拉力作用下撕开干粉灭火剂随之充满气囊5。

除了采用上述结构的灭火剂密封袋6外，还可采用将干粉灭火剂密封在气囊5内侧由密封毛毡围成的区域内；同样可实现上述功能，此处不作赘述。

根据本申请的一个实施例，泄压口7通过温控材料进行密封。当发生火灾后，温控材料受热融化，泄压口7打开，将灭火剂喷向起火点。

根据本申请的一个实施例，加速度检测单元为加速度传感器2；通过加速度传感器2采集车辆实时加速度，并将采集到的加速度发送到点火器3，通过加速度变化可知道车辆是否发生碰撞。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种一体式主动安全系统，其特征在于，包括用于采集车辆实时加速的加速度检测单元、设置在门槛梁内的多个膨胀单元以及用于接收加速度检测单元采集到的加速度并在判断加速度发生异常时向膨胀单元内充气使膨胀单元将门槛梁抬高的充气单元。

2.根据权利要求1所述的一体式主动安全系统，其特征在于，所述膨胀单元包括气囊，多个气囊沿着门槛梁的延伸方向布置在门槛梁内。

3.根据权利要求2所述的一体式主动安全系统，其特征在于，所述气囊外侧设有环绕气囊设置并对气囊形成径向约束的弹簧；弹簧的定端固定在门槛梁内，所述门槛梁的底部设有用于将未充气状态下的气囊及弹簧约束在门槛梁内的封板，当气囊充气膨胀后撑开所述封板延伸至门槛梁外。

4.根据权利要求2或3所述的一体式主动安全系统，其特征在于，所述充气单元包括设置在气囊中的点火器、设置在点火器中的气体膨胀剂以及分别与所述点火器和加速度检测单元电连接的点火控制器，所述点火控制器用于接收加速度检测单元采集到的实时加速度，并根据接收到的实时加速度判断是否其超过阈值，若是，则触发点火信号控制点火器点火，使点火器中气体膨胀剂发生化学反应并产生大量气体使气囊膨胀；否则，不作任何处理。

5.根据权利要求2或3所述的一体式主动安全系统，其特征在于，所述气囊的侧部设有灭火剂密封袋，所述灭火剂密封袋内填充有灭火剂，灭火剂密封袋上设有随气囊膨胀而打开使灭火剂密封袋中的灭火剂进入气囊的可拆式密封口；气囊的外侧设有若干温控式泄压口。

6.根据权利要求5所述的一体式主动安全系统，其特征在于，所述可拆式密封口为毛毡密封口。

7.根据权利要求6所述的一体式主动安全系统，其特征在于，所述泄压口通过温控材料进行密封。

8.根据权利要求1所述的一体式主动安全系统，其特征在于，所述加速度检测单元为加速度传感器。

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