предохранительное устройство для транспортного средства

Формула изобретения

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее детектор столкновения, источник сжатого воздуха и первую пневмоподушку, отличающееся тем, что в него введены блок выбора режима работы, управляемый редуктор, два пневмоколлектора, пять электромагнитных клапанов, вторая, третья и четвертая пневмоподушки, выключатель принудительного стравливания давления в пневмосистеме, ножной выключатель с фиксируемыми положениями, четыре выключателя, соединенных с соответствующими дверями, четыре кнопочных выключателя, размещенных под соответствующими сидениями, элемент ИЛИ, звуковой сигнализатор и индикаторная лампочка, причем к источнику сжатого воздуха механически через соответствующие трубки последовательно подключены управляемый редуктор, электрический вход которого соединен с выходом блока выбора режима работы, первый пневмоколлектор и четыре трубопровода, каждый из которых состоит из последовательно соединенных механически электромагнитного клапана, первый электрический вход которого соединен с выходом детектора столкновения, и пневмоподушки, которая через второй пневмоколлектор механически связана с пятым электромагнитным клапаном, электрический вход которого через выключатель принудительного стравливания давления в пневмосистеме соединен с плюсовой шиной источника питания, к которой через ножной выключатель с фиксированными положениями подключена индикаторная лампочка, к выходу ножного выключателя с фиксированными положениями параллельно подключены последовательно соединенные выключатели, связанные с соответствующими дверями, кнопочные выключатели, размещенные под соответствующими сидениями, элемент ИЛИ и звуковой сигнализатор, вторые электрические входы первого четвертого электромагнитных клапанов соединены с соответствующими кнопочными выключателями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам пассивной безопасности для транспортного средства, предназначенным для защиты находящихся в них людей при столкновении, вызывающем резкое замедление движения транспортного средства.

Известное предохранительное устройство для транспортного средства, которое обеспечивает защиту водителя транспортного средства при столкновении, вызывающем резкое замедление. Предохранительное устройство содержит детектор столкновений, управляющий источником сжатого воздуха, соединенным с пневмоподушкой, которая при столкновении развертывается и устанавливается между водителем и деталями кузова. При срабатывании устройства в случае столкновения происходит резкое увеличение давления в оболочке пневмоподушки и быстрое ее расширение, ведущее к возможности удара ее о тело водителя, приводящее к откидыванию головы назад относительно корпуса, что опасно для здоровья человека. Поэтому в указанном устройстве пневмоподушка выполнена оригинальным образом, что предотвращает возможность получения травмы водителем при ее резком заполнении сжатым воздухом.

Однако указанное устройство при столкновении транспортного средства обеспечивает защиту только водителя и не позволяет защитить пассажиров, находящихся в салоне транспортного средства.

Кроме того, принцип работы данного устройства может быть использован для предотвращения несанкционированного использования транспортного средства, защиты водителя от действия злоумышленников-пассажиров и их задержания.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем защиты находящихся в транспортном средстве людей при его столкновении, а также предотвращение несанкционированного использования транспортного средства, защиты водителя от действий злоумышленников-пассажиров и их задержания.

Это достигается тем, что в устройство, содержащее детектор столкновения, источник сжатого воздуха и пневмоподушку, введены блок выбора режима работы, управляемый редуктор, два пневмоколлектора, пять электромагнитных клапанов, вторая, третья и четвертая пневмоподушки, выключатель принудительного стравления давления воздуха в пневмосистеме, ножной выключатель с фиксируемыми положениями, четыре выключателя, соединенных с соответствующими дверями, четыре кнопочных выключателя, размещенных под соответствующими сиденьями, элемент ИЛИ, звуковой сигнализатор и индикаторная лампочка, причем к источнику сжатого воздуха механически через соответствующие трубки последовательно подключены управляемый редуктор, электрический вход которого соединен с выходом блока выбора режима работы, первый пневмоколлектор и четыре трубопровода, каждый из которых состоит из последовательно соединенных механически электромагнитного клапана, первый электрический вход которого соединен с выходом детектора столкновения, и пневмоподушки, которая через второй пневмоколлектор механически связана с пятым электромагнитным клапаном, электрический вход которого через выключатель принудительного стравления давления воздуха в пневмосистеме соединен с плюсовой шиной источника питания, к которой через ножной выключатель с фиксированными положениями подключена индикаторная лампочка, к выходу ножного выключателя с фиксированными положениями параллельно подключены последовательно соединенные выключатели, связанные с соответствующими дверями, кнопочные выключатели, размещенные под соответствующими сидениями, элемент ИЛИ и звуковой сигнализатор, вторые электрические входы первого, второго, третьего и четвертого электромагнитных клапанов соединены с соответствующими кнопочными выключателями.

Структурная схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит детектор 1 столкновения, источник 2 сжатого воздуха, блок 3 выбора режима работы, управляемый редуктор 4, пневмоколлекторы 5, 6,7, третий и четвертый электромагнитные клапана 8,9, первую, вторую, третью и четвертую пневмоподушки 10-13 переднего левого, переднего правого, заднего левого и заднего правого сидений соответственно, первый, второй, третий и четвертый диффузоры 14-17, кабину 18 транспортного средства, второй пневмоколлектор 19, пятый стравливающий электромагнитный клапан 20, выключатель 21 принудительного стравливания давления в пневмосистеме, ножной выключатель 22 с фиксируемыми положениями, выключатель 23, соединенный с передней левой дверью, выключатель 24, соединенный с передней правой дверью, выключатель 25, соединенный с задней левой дверью, выключатель 26, соединенный с задней правой дверью, кнопочный выключатель 27, размещенный под передним левым сидением, кнопочный выключатель 28, размещенный под передним правым сидением, кнопочный выключатель 29, размещенный под задним левым сидением, кнопочный выключатель 30, размещенный под задним правым сидением, элемент ИЛИ 31, звуковой сигнализатор 32 и индикаторную лампочку 33.

К источнику 2 сжатого воздуха механически с помощью трубки последовательно подключен управляемый редуктор 4, электрический вход которого соединен с выходом блока 3 выбора режима работы, пневмоколлектор 5 и четыре трубопровода, каждый из которых состоит из механически последовательно соединенных электромагнитных клапанов 6-9, первый электрический вход которого соединен с выходом детектора 1 столкновения, и пневмоподушки 10-13 с диффузорами 14-17.

Каждая пневмоподушка через пневмоколлектор 19 механически соединена с электромагнитным стравливающим клапаном 20, электрический вход которого через выключатель 21 принудительного стравления давления в пневмосистеме соединен с плюсовой шиной источника питания. К плюсовой шине источника питания последовательно подключены ножной выключатель 22 и индикаторная лампочка 33. К выходу выключателя 22 последовательно подключены выключатели 23-26 и выключатели 27-30, выходы которых соединены со вторым электрическим входом электромагнитного клапана 6-9. Выходы кнопочных выключателей 27-30 через элемент ИЛИ 31 подключены к звуковому сигнализатору 32.

Каждая пневмоподушка 10-13 снабжена внутренней камерой, окруженной частично наружной камерой и имеющей впускные отверстия для сообщения с атмосферой салона транспортного средства, в которых установлены клапаны одностороннего действия. При этом стенки обеих камер, образующие стенки подушки, соединены между собой прерывисто, а в зоне подушки, контактирующей с головкой защищаемого человека, стенки ее плотно соединены между собой. Обе стенки подушки могут быть соединены между собой с зазором средством стяжек, а впускные отверстия сгруппированы на одном участке плотного контакта между стенками. Обе стенки подушки выполнены одинакового размера. Целесообразно стяжки выполнять из эластичного материала, а клапаны впускных отверстий мембранного типа. Впускные отверстия с клапанами мембранного типа могут быть выполнены в обеих стенках подушки, причем впускная стенка подушки в зоне расположения цилиндрического диффузора, снабженного системой щелей, может быть упрочнена.

Устройство может работать в двух режимах: в режиме предотвращения последствий столкновения (защиты) и в режиме охраны. Выбор режима осуществляется блоком 3 выбора режима переводом тумблера этого блока в первое или второе положение. Управляющее напряжение с этого блока поступает на управляемый редуктор 4, который устанавливает соответствующее давление в пневмосистеме: пониженное в режиме защиты и повышенное в режиме охраны.

При дорожном происшествии детектор 1 столкновения подает управляющее напряжение на первые входы электромагнитных клапанов 6, 7, 8, 9, которые открываются. При этом сжатый воздух из источника 2, в качестве которого может быть использован резервуар, через управляющий редуктор 4, пневмоколлектор 5к, открытые электромагнитные клапаны 6-9 и диффузоры 14-17 поступает в пневмоподушки 10-13, защищая водителя и пассажиров транспортного средства от возможных травм. Небольшое давление, например в 3 бара, позволяет преодолеть сопротивление систем подпора подушек, которые при этом могут развернуться под действием значительного поступления воздуха, заполняющего только наружную камеру. Ее расширение создает во внутренней камере значительное разряжение, вследствие которого происходит временное открытие впускных отверстий путем смещения клапанов с мембранами. Через эти отверстия воздух поступает во внутреннюю камеру за счет разности давлений между ней и кабиной 18 транспортного средства, образующейся с одной стороны вследствие создавшегося во внутренней камере разряжения, а с другой стороны внешнее сверхдавление, имеющееся в зоне наружной стенки при ее развертывании.

Когда фаза расширения пневмоподушек 10-13 заканчивается, доступ воздуха во внутренние камеры еще продолжается, пока давление в них остается ниже тарировки клапанов мембранного типа, которые выбраны ниже атмосферного давления. Вследствие действия на мембрану клапана усилия возврата практически полученное давление ограничено временем между моментом освобождения воздуха из его источника и моментом контакта корпуса защищаемого человека с подушкой и составляет обычно от 15 до 100 мс. Путем заданного распределения мест расположения впускных отверстий для поступления воздуха, обеспечивающих сообщение внутренней камеры с воздухом, находящимся в салоне транспортного средства, можно регулировать полученное давление, например, в пределах от 0,6 до 0,9 бар.

Так как под давлением, могущим изменяться от 1,1 до 3 бар, находится только наружная камера, то при соприкосновении человека с подушкой она может деформироваться, не оказывая значительного сопротивления. При этом уменьшение объема подушки вследствие контакта с защищаемым человеком влечет за собой повышение давления в обоих камерах. С этой целью внутренние стенки могут быть выполнены из эластичного материала, тогда значительные возвратные усилия сжимают воздух, содержащийся в наружной камере даже при уменьшении ее общего давления.

Благодаря эластичности внутренней стенки между обеими камерами постоянно поддерживается относительно повышенная разность давлений и становится возможным их расположение, выгодное с точки зрения безопасности.

На подушке с двойными камерами можно так разместить зону, контактирующую с головкой защищаемого человека, чтобы она имела контакт с внутренней камерой с пониженным давлением через гладкую перегородку. Корпус человека соприкасается с наружной стенкой и поэтому испытывает более сильное давление и усилие возврата, возникающие вследствие деформации подушки при срабатывании устройства.

После столкновения при приведении пневмоподушек 10-13 в исходное состояние необходимо замкнуть выключатель 21. При этом напряжение от источника напряжения через замкнутые контакты выключателя 21 поступает на электрический вход электромагнитного клапана 20, который срабатывает. При этом воздух из пневмоподушек 10-13 через диффузоры 14-17, пневмоколлектор 19, электромагнитный клапан 20 и выхлопной патрубок стравливается в салон транспортного средства. После этого выключатель 21 размыкается, и устройство опять готово к работе в режиме защиты.

Для перевода устройства в режим охраны водитель переводит тумблер блока 3 выбора режима работы во второе положение. При этом с помощью управляемого редуктора 4 в пневмосистеме устанавливается повышенное давление.

Одновременно с этим водитель открывает дверцу, размыкая тем самым контакты выключателя 23, и нажимает педаль ножного выключателя 22 с фиксируемыми положениями. При этом загорается индикаторная лампочка 33, которая сигнализирует, что устройство переведено в режим охраны. После чего транспортное средство закрывается.

В случае, если злоумышленник делает попытку угнать транспортное средство, то от плюсовой шины через замкнутые контакты выключателей 22, 23 (передняя левая дверца закрыта) и 27 (угонщик занял место водителя) подается напряжение на второй электрический вход электромагнитного клапана 6 и через элемент ИЛИ 31 на звуковой сигнализатор 32. Электромагнитный клапан 6 срабатывает, и сжатый воздух от источника 2 через редуктор 4, пневмоколлектор 5, открытый электромагнитный клапан 6 и диффузор 14 поступает в пневмоподушку 10, которая срабатывает и "захватывает" угонщика При этом звуковой сигнализатор 32 также срабатывает и тревожным сигналом извещает владельца и окружающих о несанкционированном использовании транспортного средства. Так как в режиме охраны давление в пневмосистеме устанавливается повышенным, то угонщик не в состоянии быстро освободиться от "объятий" пневмоподушки 10. При этом звуковой сигнал тревоги воздействует также психологически на угонщика.

Для возвращения пневмоподушки 10 в исходное состояние необходимо замкнуть контакты выключателя 21, который устанавливается в салоне транспортного средства в месте, известном только его владельцу. Контакты выключателей 23-26 замыкаются только при закрытии соответствующих дверей транспортного средства, а контакты кнопочных выключателей 27-30 замыкаются только при наличии водителя и пассажиров на соответствующих сидениях.

Если в салоне транспортного средства будут находиться два и более угонщиков, то при закрытых дверях и включенном зажигании срабатывают две и более пневмоподушки и "захватывают" два и более угонщиков.

Для перевода устройства в режим защиты водитель занимает свое место, переводит тумблер блока 3 выбора режима работы в первое положение, открывает переднюю левую дверь. При этом загорается индикаторная лампочка 33. После нажатия педали ножного выключателя 22 его контакты размыкаются, лампочка 33 гаснет и устройство переводится в режим защиты. Ножной выключатель 22 имеет два фиксированных положения, его контакты замыкаются на каждое второе нажатие.

Если устройство находится в режиме защиты и возникает экстренная ситуация, то оно может быть срочно переведено в режим охраны. Такая ситуация возникает, например, в случае, когда злоумышленник или злоумышленники проникают в салон транспортного средства с целью его захвата и требуют водителя следовать в указанном направлении. В этом случае водитель незаметно для злоумышленников выжимает педаль ножного выключателя 22, одновременно немного приподнимаясь на сидении, чтобы разомкнуть контакты выключателя 27.

Устройство переводится в режим охраны и пассажиры-злоумышленники "захватываются" пневмоподушками, а звуковой сигнализатор 32 издает тревожный сигнал. При этом водитель имеет возможность остановить автомобиль и покинуть его салон. Это объясняется тем, что кнопочный выключатель 27 размыкается и пневмоподушка 10 не срабатывает.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает защиту при столкновении не только водителя, но и пассажиров, находящихся в транспортном средстве.

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет предотвратить несанкционированное использование транспортного средства, защитить водителя от действий злоумышленников-пассажиров и задержать их. Тем самым функциональные возможности устройства расширены.