一种行人保护主动弹起式系统及汽车

摘要

本发明涉及汽车行人保护技术领域，公开了一种行人保护主动弹起式系统及汽车。包括防撞梁、发动机舱盖和弹起装置，弹起装置包括压力传感器、举升器、支撑器和控制器，防撞梁设置在汽车前保险杠上，压力传感器设置在防撞梁内，举升器设置在发动机舱盖的下方，用于举升发动机舱盖，支撑器与车身连接，用于实现举升后的发动机舱盖的支撑与复位，控制器用于接收压力传感器的压力信号值，并根据该压力信号值控制举升器的举升。本发明中，当行人与车辆发生碰撞时，发动机舱盖弹起，增加了发动机舱盖上方的安全吸能空间，减缓了头部撞击舱盖的损伤值，减轻车辆行人头部碰撞的伤害，同时顶起的发动机舱盖能够迅速复位，避免对驾驶员前方视线的阻挡。

说明书

技术领域

本发明涉及本发明涉及汽车行人保护技术领域，公开了一种行人保护主动弹起式系统及汽车。

背景技术

据统计，近年来中国每年死于交通事故的行人超过2万人，约占总交通事故死亡人数的30％。欧盟统计的道路交通事故中，行人死亡数是车内乘员的9倍。并且调查显示，在行人与车辆撞击的交通事故中，因头部撞击导致死亡的人数占据很大的比例，当车辆与行人发生碰撞时，在车辆与行人的腿部发生碰撞后，行人容易以腿部为中心撞向车头，而行人头部容易砸到发动机舱盖板末端。人的头部撞击能量非常大，足以让机舱盖变形。机舱盖下的发动机舱内一般设置有雨刮电机和发动机等硬度较大的部件，机舱盖变形后，行人的头部容易与发动机舱内部的这些硬点发生二次碰撞，而这些硬点和行人的头部发生碰撞的能量较大，且由于行人头部较为脆弱及其重要性，这些碰撞对人体的伤害是致命的。

因此，避免行人与车辆碰撞时行人头部和发动机舱内部的硬点发生二次碰撞对保证行人的生命安全意义重大。

现有的解决方案中，一般都是通过从雨刷面弹出气囊后，对行人的头部进行保护，但是气囊体积大，容易阻挡驾驶员视线，并且，在气囊弹出前首先将发动机舱盖弹起，以给气囊的弹出提供空间，发动机舱盖弹出后不能够复位，会影响驾驶员后续的驾驶(比如运输到4S电维修)。进一步的，发动机弹起时是通过压力传感器将检测到的压力值传输给控制器后，右控制器控制发动机舱盖被举升机构举升的，由于现有技术中要传感器都是设置在汽车前保险杠中的，在层层压缩后，压力传感器接收到的压力值并不是很准确。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术中行人与车辆发生碰撞后，对行人保护力度不够以及对驾驶员的保护力度不够的问题。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种行人保护主动弹起式系统，包括防撞梁、发动机舱盖和弹起装置，所述弹起装置包括压力传感器、举升器、支撑器和控制器，所述防撞梁设置在汽车前保险杠上，所述压力传感器设置在所述防撞梁内，所述举升器设置在所述发动机舱盖的下方，用于举升所述发动机舱盖，所述支撑器与车身连接，用于支撑举升后的发动机舱盖并复位，所述控制器用于接收所述压力传感器检测的压力值，并根据该压力值控制所述举升器举升。

进一步的，所述支撑器包括安装座、举升臂和缓冲臂，所述安装座与车身连接，所述举升臂与发动机舱盖连接，所述缓冲臂一端与所述安装座转动连接，所述缓冲臂的另一端与所述举升臂转动连接，所述举升臂与缓冲臂之间通过铆钉固定。

进一步的，所述缓冲臂与所述举升臂连接的一端设置有锁紧机构，所述锁紧机构设置在靠近安装座的一侧。

进一步的，所述锁紧机构包括缠绕柱和弹升片，所述缠绕柱上缠绕有螺旋弹簧，所述弹升片设置在所述缠绕柱上，所述弹升片的一面与所述缓冲臂贴合，所述弹升片的另一面与所述螺旋弹簧贴合。

进一步的，所述举升臂与所述缓冲臂转动连接的一端设置有凸台，所述凸台在素数弹升片上滚动。

进一步的，所述举升臂上还设置有限位组件，所述限位组件包括连接片和限位钉，所述连接片一端与所述举升臂连接，所述连接片的另一端与所述限位钉连接。

进一步的，所述限位组件靠近所述凸台设置。

进一步的，所述限位组件与所述凸台之间设置有凹槽。

进一步的，所述举升器通过固定架限制在车身上，所述固定架包括第一支撑架、横梁和第二支撑架，所述横梁与水平面之间呈夹角设置，所述横梁的一端与所述第一支撑架连接，所述横梁的另一端与所述第二支撑架连接，所述第一支撑架的另一端以及所述第二支撑架的另一端均与车身连接。

本发明还提供了一种汽车，所述汽车包括上述所述的行人保护系统。

采用上述技术方案，本发明所述的一种行人保护主动弹起式系统及汽车具有如下有益效果：

1)本发明中，当行人与车辆发生碰撞后，通过举升器举升发动机舱盖，对行人起到一定的缓冲作用，同时，替代了现有技术中通过气囊保护行人这种复杂方案，简化了工艺的同时对行人起到一定的保护作用。

2)本发明中，通过在防撞梁上设置用于放置压力传感器以及与压力传感器连接的压力管，使得行人与车辆碰撞后，直接通过压缩汽车前保险杠的蒙皮后压缩防撞梁，使得压力传感器所采集的压力准确，确保了中央传感器对是否点爆举升器的判断准确性；

3)本发明中的设计使得发动机舱盖向上倾斜一定的角度，让行人沿发动机盖“滑”出去，而不是与前风挡玻璃发生“碰撞”，这样就能有效的减小二次碰撞产生的伤害；

4)本申请中的支撑器通过螺旋弹簧储能与放能，能够实现在汽车碰撞试验中的多次反复试验，提高试验效率，节约经济成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述的行人保护系统的结构示意图；

图2是本发明所述的行人保护系统的操作流程图；

图3是本发明所述的支撑器的机构示意图；

图4是本发明所述的防撞梁的结构示意图；

图5是举升器与固定架的安装示意图；

图中，1-防撞梁，11-第一吸能部，12-第二吸能部，13-第三吸能部，14-卡槽，15-凹槽，16-第一缓冲槽，17-第二缓冲槽，18-第一支撑块，19-第二支撑块，2-弹起装置，21-压力传感器，22-控制器，23-支撑器，231-举升臂，232-缓冲臂，233-安装座，234-凸台，235-锁紧机构，2351-弹升片，2352-螺旋弹簧，236-限位组件，2361-连接片，2362-限位钉，237-凹槽，238-限位板，24-举升器，3-发动机舱盖，4-固定架，41-第一支撑架，42-横梁，43-第二支撑架。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、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，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

实施例1：

为解决现有技术中存在的问题，本实施提供了一种行人保护主动弹起式系统，具体的，参阅图1，所述行人保护系统包括防撞梁1、发动机舱盖3和弹起装置2，所述弹起装置2包括压力传感器21、举升器24、支撑器23和控制器22，所述防撞梁1设置在汽车前保险杠上，所述压力传感器21设置在所述防撞梁1内，所述举升器24设置在所述发动机舱盖3的下方，用于举升所述发动机舱盖3，所述支撑器23与车身连接，用于实现举升后的发动机舱盖3的支撑与复位，所述控制器22设置在车身内，所述控制器22分别与所述压力传感器21以及举升器24电连接，所述控制器22用于接收所述压力传感器21的压力信号值并根据所接收的压力信号值控制所述举升器24的举升。具体的，本系统具体的操作步骤参阅图2，S1、采集压力信号值，具体的，所述压力传感器21设置在所述防撞梁1内，当行人与车辆发生碰撞时，人体腿部对防撞梁1产生一个压力，所述压力传感器21采集该压力信号，并将该压力信号传递给控制器22，进一步的，S2、判断所述压力信号值是否在预设阈值范围内，若是，执行步骤S3、点爆举升器24，发动机舱盖3举起，若不是，执行步骤S4、发动机舱盖3保持原始状态。具体的，所述控制器22中还设置有压力判断单元，用于判断所述压力传感器21所传递的压力信号值是否在预设压力阈值范围内，若所述压力传感器21所传递的压力信号值在预设压力阈值范围内，则判断出车辆撞击的是行人，则点爆举升器24举升发动机舱盖3，若所述压力传感器21传递的压力信号值不在预设压力阈值范围内，则举升器24不被点爆，发动机舱盖3保持原始状态。可以理解的是，所述预设压力阈值的取值范围的设定依据是通过大量的撞击模拟实验得出的，试验人员通过在不同速度。不同温度等条件下，控制不同的物体与车发生碰撞，并记录碰撞结果，最后通过大量的试验数据统计出人体与车辆发生碰撞时的压力。

进一步的，作为一个优选实施例，所述防撞梁1采用EPP材质制成。进一步的，参阅图4，所述防撞梁1包括行人保护面、安装面和固定面，所述行人保护面与汽车前保险杠蒙皮贴合，所述安装面与汽车前保险杠贴合，进一步的，所述防撞梁1的安装面的长度方向上设置有凹槽15，所述固定面上设置有与汽车前保险杠的安装支架配合的卡槽14，所述卡槽14靠近所述防撞梁1的端部设置。所述凹槽15贯穿所述接触面的长度方向，作为优选的，所述凹槽15的横截面为圆柱形结构，在本实施例中，所述凹槽15的深度为10mm。可以理解的是，通过设置该凹槽15结构，使得该防撞梁1能够容置压力传感器21，能够提高压力传感器21的安装稳定性，保证行人与车辆发生碰撞后压力信号采集的准确性。

进一步的，在本实施中，作为优选的，在所述防撞梁1的一端设置有与汽车前保险杠的安装支架配合的卡槽14，通过该卡槽14结构将所述防撞梁1卡接固定在所述汽车前保险杠的安装支架上。具体的，所述防撞梁1包括依次连接的第一吸能部11、第二吸能部12和第三吸能部13，作为优选的，所述第一吸能部11和所述第三吸能部13为弧形结构，所述第二吸能部12为直线型结构。作为优选的，所述卡槽14设置在所述第二吸能部12与所述第三吸能部13的连接处。需要说明的是，通过设置该卡槽14结构，当行人与车辆之间发生碰撞时，所述防撞梁1在所述卡槽14结构处断裂，所述防撞梁1在所述汽车前保险杠的安装支架上脱落，缓解撞击过程中车辆对行人的冲击。

进一步的，所述凹槽15在所述卡槽14的开设处设置为弧形结构，能够有效避让开卡槽14，避免连接在压力传感器21上的压力管穿过该卡槽14时暴露在卡槽14结构中，进一步保证里压力传感器21对于信号采集的准确性。

进一步的，所述防撞梁1包括上下依次设置的第一横板、第二横板和第三横板，所述凹槽15设置在所述第二横板上，所述第一横板与所述第二横板之间设置有多个第一缓冲槽16，所述第二横板与所述第三横板之间设置有多个第二缓冲槽17，每个第一缓冲槽16之间通过第一支撑块18间隔，每个第二缓冲槽17之间通过第二支撑块19间隔，作为优选的，上下设置在所述凹槽15两侧的第一支撑块18和第二支撑块19交错设置。可以理解的是，通过设置第一缓冲槽16和第二缓冲槽17可以进一步提高所述防撞梁1在受到外界的压力时的缓冲作用，减少对行人的冲击。进一步的，所述第一横板向上凸起有凸条。

进一步的，在本实施例中，所述防撞梁1的第二吸能部12上设置有可压溃结构，所述可压溃结构靠近所述第一吸能部11设置。在本实施例中的可压溃结构可以理解为材料填充比较少的位置，在本实施例中的具体体现为，在所述第一横板上靠近所述第一吸能部11处向下凹陷，即所述第一横板在此处的厚度小于其余部分的厚度，进一步的，靠近所述第一吸能部11的第二支撑块19的两侧的第二缓冲槽17贯穿所述防撞梁1的宽度方向。可以理解的是，将所述第二吸能部12靠近所述第一吸能部11的位置处设置为上述结构即形成了一个可压溃结构，由于在该可压溃结构处的填充材料比较少，当行人与车辆发生碰撞时，可以在此处溃缩断裂，进一步缓解撞击过程中车辆对于行人的冲击。

可以理解的是，在本实施例中，通过设置凹槽15结构将压力传感器21容置其中，并同时设置卡槽14结构和可压溃结构，保证了压力传感器21的稳定性、行人与车辆发生碰撞时压力传感器21对于信号采集的准确性以及通过卡槽14处与可压溃结构的碰撞断裂，提高了行人安全的保护力度。

可以理解的是，在本实施例中，所述卡槽14还可以设置在所述第一吸能部11与所述第二吸能部12的连接处，所述可压溃结构还可以靠近所述第三吸能部13设置。

进一步的，参阅图3，所述支撑,23包括安装座233、举升臂231和缓冲臂232，所述安装座233与车身连接，所述举升臂231与发动机舱盖3连接，所述缓冲臂231一端与所述安装座233转动连接，所述缓冲臂232的另一端与所述举升臂231转动连接。

具体的，所述安装座233呈折弯设置，包括安装板和支撑板，所述安装板上设置有固定孔，通过螺栓穿过所述通孔，将所述安装板固定在车身上，从而将所述安装座233固定在车身上。外进一步的，所述支撑板一端与所述安装板连接，所述支撑板的另一端与所述缓冲臂232转动连接，作为优选的，所述支撑板与所述安装板的连接处设置有加强筋，通过设置加强筋，增加了所述支撑板与所述安装板连接处的强度，从而提高了所述安装座233的整体强度。进一步的，所述支撑板上还设置有限位板238，用于限制所述举升臂231向下的运动，所述支撑板的周边向所述固定板的的一侧翻折有第一翻边。

进一步的，所述举升臂232上设置有安装孔和铆钉孔，通过安装孔将所述举升臂231固定在所述发动机舱盖3上，通过所述铆钉孔将所述举升臂231与所述缓冲臂232固定连接。

进一步的，所述缓冲臂232的另一端与所述举升臂231转动连接，作为优选的，所述缓冲臂232也为折弯结构，包括中间板以及向背离所述安装座233的一侧翻折的第二翻边，所述举升臂231通过所述中间板与所述安装座233以及所述举升臂231连接。进一步的，所述缓冲臂232与所述举升臂231连接的一端还设置有锁紧机构235，所述锁紧机构235设置在所述缓冲臂232的中间板上，且所述锁紧机构235设置在靠近安装座233的一侧，所述锁紧机构235包括缠绕柱和弹升片2351，所述缠绕柱上缠绕有螺旋弹簧2352，所述弹升片2351设置在所述缠绕柱上，所述弹升片2351的一面与所述缓冲臂232贴合，所述弹升片2351的另一面与所述螺旋弹簧2352贴合。

进一步的，所述举升臂231与所述缓冲臂232转动连接的一端设置有凸台234，所述凸台234设置在转轴的下方，且所述凸台234在所述弹升片2351上滚动。可以理解的是，在铰链运行的初始状态，所述举升臂231与所述缓冲臂232之间是通过铆钉固定在一起的，当举升器24被点爆举升后，举升器24打击铰链23举升臂231上的打击点，从而给所述举升臂231一个冲击力，所述铆钉脱落，所述举升臂231绕举升臂231与缓冲臂232连接的转轴转动，从而带动所述举升臂231的另一端离开所述缓冲臂232，在所述举升器24的作用下举升所述所述发动机舱盖3。进一步的，当所述发动机舱盖3被举升的过程中，所述螺旋弹簧2352处于一个释放能量的过程，能量全部释放后，呈现最终的一种舒张状态，从而能够保持所述举升臂231在一定的举升高度持续一段时间，起到锁紧的作用。进一步的，所述举升器24设置在车身上，所述举升器24上设置有排气孔，所述举升器24被点爆举升时，内部气体压力增大，强大的气体压力将活塞推出，对发动机舱盖3进行举升，举升后，通过举升器24上的排气孔将内部气体排放掉，随后活塞复位。因此，当所述发动机舱盖3被举升后，由于活塞的慢慢复位，所述举升器24即失去了举升力，需要通过铰链23对发动机舱盖3继续支撑。进一步的，当行人与车辆发生碰撞后，所述发动机舱盖3受到压力后向下运动复位，对行人碰撞起到缓冲作用，且此时所述螺旋弹簧2352由舒张状态慢慢过渡为压紧状态，重新储能。

进一步的，所述举升臂231上还设置有限位组件236，所述限位组件236包括连接片2361和限位钉2362，所述连接片2361一端与所述举升臂231连接，所述连接片的另一端与所述限位钉2362连接，所述限位组件236靠近所述凸台234设置。可以理解的是，通过在举升臂231上设置限位组件236，当所述举升臂231被举升到移动高度时，可以通过限位钉2362限制举升臂231离开缓冲臂232的高度，避免举升臂231与缓冲臂232之间的高度距离过大。

进一步的，所述限位组件236与所述凸台234之间设置有凹槽237。

可以理解的是，通过该结构的设计，可以使得发动机舱盖3在被举升并持续一定时间后，当人体撞击发动机舱盖3时，通过给发动机舱盖3施加一个压力、进而螺旋弹簧2352压缩紧绷储存能量。可以理解的是，可以将这种结构用于碰撞试验中，在试验中，当发动机舱盖3复位且发动机舱盖3上的压力消失后，由于螺旋弹簧2352的储能可以再次弹升所述发动机舱盖3，从而可以重复多次试验。

进一步的，在上述中，因为举升器24在被点爆后有巨大的冲击力，为了保证举升器24的打击位置的准确性以及避免举升器24在冲击力下的不稳定性，本发明还通过一个固定架4对举升器24进行固定，具体的，所述固定架与所述举升器24之间螺纹连接，所述固定架包括横梁42、第一支撑架41和第二支撑架43，所述横梁42一端与所述第一支撑架41连接，所述横梁42的另一端与所述第二支撑架43连接，所述第一支撑架41的另一端以及所述第二支撑架43的另一端均固定设置在车身上；所述横梁42与水平面之间夹角设置。

具体的，所述横梁42包括第一段、第二段和第三段，所述第一段、第二段和第三段之间依次连接。进一步的，所述横梁42与所述第三段的连接处形成有第二加强筋，所述横梁42的第二段上设置有与所述举升器24螺纹连接的第五螺栓孔，所述第五螺栓孔上设置有内螺纹，所述举升器24上设置有外螺纹。可以理解的是，通过设置所述第一加强筋和所述第二加强筋，提高了横梁42的整体强度，将所述举升器24螺纹连接在所述固定架的横梁42上并点爆后，由于举升器24内的火花塞的冲力对固定架形成一个较强的反作用力，通过设置第一加强筋和第二加强筋增加所述横梁42的整体强度后，可以有效减小所述横梁42受到较大的反作用力后所产生的变形。

进一步的，所述横梁42的两侧均向上翻折有翻边，通过设置该翻边16结构进一步增强了横梁42的整体强度，进一步减小了所述横梁42受到较大的反作用力后所产生的变形。

进一步的，所述第一支撑架41为一体成型的Z字型结构，所述第一支撑架41包括第一竖板以及分别连接在所述第一竖板两端的第一横板和第二横板，所述第一横板的另一端焊接固定在车身上，所述第二横板的另一端用于支撑所述横梁42。所述第一横板、第一竖板以及所述第二横板的厚度均为2.0mm。作为优选的，所述第二支撑架43为倒L型结构，所述第二支撑架43包括第三横板和第二竖板，所述第二竖板的一端焊接固定在车身上，所述第二竖板的另一端与所述第三横板连接，所述第三横板的另一端用于支撑所述横梁42。作为优选的，所述第二竖板和所述第三横板的厚度均为3.0mm。作为优选的，所述横梁42的第一段螺栓固定在所述第一支撑架41的第二横板上，所述横梁42的第三段螺栓固定在第二支撑架43的第三横板上。具体的，所述横梁42的第一段上设置有第一螺栓孔，所述第一支撑架41的第二横板上设置有第二螺栓孔，所述第一螺栓孔与所述第二螺栓孔相等且同轴，所述横梁42的第三段上设置有第三螺栓孔，所述第二支撑架43的第三横板上设置有第四螺栓孔，作为优选的，所述第三螺栓孔与所述第四螺栓孔相等且同轴，所述第三螺栓孔和所述第四螺栓孔均为腰型孔，进一步的，将所述横梁42的第一段支撑在所述第一支撑架41的第二横板上且将所述横梁42的第三段支撑在所述第二支撑架43的第三横板上后，通过螺栓将所述横梁42的两端分别固定在所述第一支撑架41和第二支撑架43上。可以理解的是，所述举升器24是一次性的，当进行一次点爆后需要更换新的举升24器，因所述第一支撑架41和第二支撑架43仅起到支撑以及强度加强的作用，通过将第一支撑架41和第二支撑架43的一端焊接固定在车身上，可以增加连接强度，也可以避免车身晃动对支撑架位置的改变，通过将第一支撑架41的另一端以及第二支撑架43的另一端与横梁42螺栓连接，可以通过螺栓将横梁42固定在第一支撑架41和第二支撑架43上，便于后续举升器的拆卸、更换。

进一步的，所述第一横板与所述第一竖板的连接处设置有至少一根第三加强筋，作为优选的，在本实施例中，所述第三加强筋为两根，每根第三加强筋的一端设置在所述第一竖板上，另一端设置在第一横板上。通过在所述Z字型第一支撑架41的该第一横板和第一竖板的折弯处设置第三加强筋，加强了所述第一支撑架41的整体强度，并通过焊接将所述第一支撑架41焊接在车身上，提高了第一支撑架41的连接刚度，避免了车身晃动对支撑架安装位置的改变。

进一步的，所述横梁42与水平面之间夹角设置，夹角范围为10°～15°，作为优选的，在本实施例中，其夹角优选为15°。可以理解的是，举升器24在点爆举升后，需要准确的打击设置在发动机舱盖3下方的铰链23，给铰链23一个举升力，从而通过铰链23再举升发动机舱盖3。我们都知道，发动机舱盖3与水平面之间存在一定的角度，在本实施例中以15°举例说明。因此，铰链在安装时与水平面之间也形成有一定的角度，因此，在本实施例中，可以将横梁42与水平面之间形成一定的夹角设计安装，保证举升器24在点爆举升时打击铰链的力能够垂直铰链23的安装面，这样可以使得举升器24的90％～100％的举升力应用在铰链23上，提高举升器24的举升力的利用率。

进一步的，本发明中还提供了一种汽车，该汽车具有上述实施例中所述的行人保护主动弹起式系统。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。