система обеспечения безопасности пассажиров транспортного средства

Формула изобретения

1. Система ограничения перемещения для защиты пассажиров транспортного средства во время аварийной ситуации, включающая: сиденье транспортного средства, содержащее раму сиденья, закрепленную на корпусе транспортного средства; ремень безопасности, имеющий первую часть постоянной длины и вторую часть с регулируемой длиной, причем один из концов каждой части ремня закреплен на раме сиденья транспортного средства и располагается от точек закрепления на раме вокруг пояса пассажира; зажимные приспособления на незакрепленных концах частей ремня безопасности для соединения частей вокруг пояса пассажира; надувной элемент, расположенный на внешней от пояса пассажира части ремня безопасности постоянной длины; средство ориентации положения ремня на части ремня постоянной длины для поддержания надувного элемента на внешней от пояса пассажира стороне ремня безопасности; аккумуляторный источник электропитания системы ограничения перемещения пассажира, независимый от любого другого источника электропитания транспортного средства; электрические схемы переключения, расположенные в зажимных приспособлениях частей ремня безопасности и допускающие приведение в действие надувного элемента только тогда, когда надувной элемент находится на внешней от пояса пассажира стороне ремня безопасности; источник надувающего газа, соединенный в рабочем состоянии с надувным элементом; датчик возникновения аварийной ситуации и электронные схемы системы, установленные на раме сиденья и электрически соединяющие датчик возникновения аварийной ситуации, источник надувающего газа, аккумуляторный источник электропитания и электрические схемы переключения.

2. Система ограничения перемещения для защиты пассажиров транспортного средства во время аварийной ситуации, включающая сиденье транспортного средства, содержащее раму сиденья, закрепленную на корпусе транспортного средства; ремень безопасности, имеющий первую часть постоянной длины и вторую часть с регулируемой длиной, причем один из концов каждой части ремня закреплен на раме сиденья транспортного средства; зажимные приспособления на незакрепленных концах частей ремня безопасности для соединения частей вокруг пояса пассажира; электрические схемы переключения, расположенные в зажимных приспособлениях частей ремня безопасности; надувной элемент, закрепленный на ремне безопасности; источник надувающего газа, соединенный в рабочем состоянии с надувным элементом; аккумуляторный источник электропитания системы ограничения перемещения пассажира, независимый от любого другого источника электропитания транспортного средства; датчик возникновения аварийной ситуации и электронные схемы системы, электрически соединяющие датчик возникновения аварийной ситуации, источник надувающего газа, аккумуляторный источник электропитания и регулирующие подачу электроэнергии от аккумуляторной батареи датчику возникновения аварийной ситуации в виде дискретных импульсов заданной длительности.

3. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что электронные схемы системы находятся в кожухе, защищающем от энергии излучения и установленном на раме сиденья транспортного средства.

4. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 1, отличающаяся тем, что электронные схемы системы содержат средство переключения, включенное между аккумуляторным источником электропитания системы и источником надувающего газа для приведения электронных схем системы в рабочее состояние при установке на раме сиденья.

5. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 4, отличающаяся тем, что управляющее устройство средства переключения отделено от средства переключения и поддерживается рамой сиденья в положении, обеспечивающем приведение электронных схем системы в рабочее состояние при установке электронных схем на раме сиденья.

6. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 1, отличающаяся тем, что электрические схемы переключения, расположенные в зажимных приспособлениях ремня, включают, по крайней мере, один герметизированный магнитоуправляемый контакт, установленный на одной из частей ремня безопасности, и управляющее устройство герметизированного магнитоуправляемого контакта, установленное на другой части ремня безопасности.

7. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 6 отличающаяся тем, что система ограничения перемещения пассажира включает дополнительное ременное средство между герметизированным магнитоуправляемым контактом и управляющим устройством герметизированного магнитоуправляемого контакта для отключения электронных схем системы.

8. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 6, отличающаяся тем, что управляющим устройством герметизированного магнитоуправляемого контакта является магнитный переключатель.

9. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 6, отличающаяся тем, что герметизированный магнитоуправляемый контакт установлен на соединительном язычке, закрепленном на конце первой части ремня безопасности, а управляющее устройство герметизированного магнитоуправляемого контакта установлено на пряжке, закрепленной на конце второй части ремня безопасности.

10. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 6, отличающаяся тем, что, по крайней мере, два герметизированных магнитоуправляемых контакта установлены на соединительном язычке.

11. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 1, отличающаяся тем, что источник надувающего газа и электронные схемы системы включают устройство, позволяющее подавать газ в надувной элемент с заданной скоростью и/или количеством.

12. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 2, отличающаяся тем, что электронные схемы системы включают микропроцессор, который запрограммирован на опрос данных датчика возникновения аварийной ситуации, идентификацию случая аварийной ситуации и инициирование развертывания надувного элемента.

13. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 1, отличающаяся тем, что аккумуляторный источник электропитания системы ограничения перемещения пассажира включает, по крайней мере, два соединенных отдельных аккумуляторных источника для обеспечения электронных схем системы, по крайней мере, двумя уровнями напряжения.

14. Система по п. 13, отличающаяся тем, что аккумуляторные источники соединены последовательно.

15. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 1, отличающаяся тем, что включает блок источников надувающего газа, а электронные схемы системы снабжены программой инициирования по осуществлению подачи газа в надувной элемент заданным способом.

16. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 1, включающая элементы позиционирования, по крайней мере, на одной из частей ремня безопасности для ориентации ремня в положение, при котором надувной элемент находится на внешней от туловища пассажира стороне ремня безопасности.

17. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 1, отличающаяся тем, что средство ориентации положения ремня безопасности включает противоскручивающий элемент, который закреплен на части ремня постоянной длины с надувным элементом.

18. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 1, отличающаяся тем, что средством ориентации положения ремня безопасности являются электрические схемы переключения, расположенные в зажимных приспособлениях на частях ремня безопасности.

19. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 17, отличающаяся тем, что средством ориентации положения ремня безопасности является трубка подачи газа, имеющая форму, обеспечивающую поддержание части ремня безопасности в положении, при котором надувной элемент расположен на внешней от пояса пассажира стороне ремня безопасности.

20. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что, по крайней мере, специальный аккумуляторный источник электропитания, датчик возникновения аварийной ситуации, электронные схемы системы и нагнетательный насос защищены от внешней энергии излучения.

21. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 1, отличающаяся тем, что датчиком возникновения аварийной ситуации служит акселерометр, формирующий выходной сигнал о возникновении аварийной ситуации, пропорциональный скорости изменения скорости транспортного средства.

22. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 21, отличающаяся тем, что акселерометр включает прибор на эффекте Холла.

23. Система ограничения транспортного средства по п. 21, отличающаяся тем, что акселерометр формирует сигнал только при изменении скорости вдоль единственной оси, строго параллельной пути движения транспортного средства.

24. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 21, отличающаяся тем, что, по крайней мере, два акселерометра используются для формирования сигнала о возникновении аварийной ситуации.

25. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 1, отличающаяся тем, что электронные схемы системы включают схему инициирования подачи газа и отдельную схему управления системой.

26. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 25, отличающаяся тем, что на схему инициирования подачи газа и схему управления системой подаются различные напряжения от аккумуляторного источника электропитания.

27. Устройство управления работой пассивных систем ограничения перемещения пассажиров транспортного средства, использующих надувную предохранительную подушку и источник надувающего газа, причем данное устройство включает датчик, передающий выходной сигнал о возникновении аварийной ситуации; аккумуляторный источник электропитания системы ограничения перемещения пассажира, независимый от любого другого источника электропитания транспортного средства; электронные схемы системы, электрически соединяющие датчик возникновения аварийной ситуации и аккумуляторный источник электропитания, причем электронные схемы системы включают логическое средство, запрограммированное на регулирование подачи электроэнергии от аккумуляторного источника датчику возникновения аварийной ситуации в виде дискретных импульсов заданной длительности, и кожух, включающий, по крайней мере, датчик, аккумуляторный источник электропитания и электронные схемы системы и защищающий от энергии излучения.

28. Устройство по п. 27, отличающееся тем, что электронные схемы системы включают микропроцессор и генераторную схему, предназначенные для подачи на датчик синхронизированного возбуждающего импульса.

29. Устройство по п. 28, отличающееся тем, что источник надувающего газа расположен в кожухе, защищающем от энергии излучения.

30. Устройство по п. 27, отличающееся тем, что средство переключения включено между аккумуляторным источником электропитания системы и источником надувающего газа и позволяет отключить источник надувающего газа при необходимости.

31. Система защиты пассажира за счет ограничения перемещения пассажира транспортного средства во время аварии транспортного средства, включающая надувной элемент, ограничивающий перемещение туловища пассажира; источник надувающего газа, соединенный в рабочем состоянии с элементом, ограничивающим перемещение туловища пассажира; датчик возникновения аварийной ситуации, инициирующий надувание элемента, ограничивающего перемещение туловища пассажира; аккумуляторный источник электропитания системы ограничения перемещения пассажира, независимый от любого другого источника электропитания транспортного средства, и элементы регулирования подачи электропитания, включенные между аккумуляторным источником электропитания и датчиком возникновения аварийной ситуации, причем электроэнергия подается от аккумуляторного источника электропитания датчику возникновения аварийной ситуации в виде импульсов и таким образом проверяется его состояние через заданные дискретные интервалы.

32. Система ограничения перемещения пассажира по п. 31, отличающаяся тем, что предохранительный выключатель электрически соединен с аккумуляторным источником электропитания для селективного управления его соединением с оставшейся частью регулирующих элементов подачи электропитания.

33. Система ограничения перемещения пассажира по п. 31, отличающаяся тем, что датчик возникновения аварийной ситуации включает прибор на эффекте Холла.

34. Система ограничения перемещения пассажира по п. 31 или 32, отличающаяся тем, что регулирующие элементы подачи электропитания для импульсной подачи электроэнергии чувствительному средству включают микропроцессор.

35. Система ограничения перемещения пассажира по п. 31, отличающаяся тем, что надувной элемент, ограничивающий перемещение туловища пассажира, включает первую часть ремня безопасности постоянной длины с надувной предохранительной подушкой, закрепленной в положении, обеспечивающем ее расширение в направлении от туловища пассажира.

36. Система ограничения перемещения пассажира по п. 35, отличающаяся тем, что первая часть ремня безопасности включает элемент ориентации положения ремня для ориентации выбранной стороны первой части ремня в направлении от туловища пассажира.

37. Система ограничения перемещения пассажира по п. 36, отличающаяся тем, что элемент ориентации положения первой части ремня безопасности включает противоскручивающий элемент, обеспечивающий поддержание первоначальной предпочтительной ориентации первой части ремня безопасности.

38. Система ограничения перемещения пассажира по п. 37, отличающаяся тем, что противоскручивающий элемент расположен по всей длине первой части ремня безопасности.

39. Система ограничения перемещения пассажира по п. 35, отличающаяся тем, что первая часть ремня безопасности имеет два конца, один конец закреплен в выбранной точке рамы и второй конец, имеющий язычок для сцепления с пряжкой так, что первая часть ремня закрепляется обоими концами вокруг туловища пассажира.

40. Система ограничения перемещения пассажира по п. 39, отличающаяся тем, что вторая часть ремня безопасности имеет два конца, один конец закреплен в выбранной точке рамы, и пряжку, закрепленную на второй части ремня для разъемного соединения с язычком первой части ремня, причем указанная вторая часть ремня безопасности имеет регулируемую длину.

41. Система ограничения перемещения пассажира по п. 40, отличающаяся тем, что включает электрические схемы переключения в язычке и пряжке, активизирующие систему безопасности за счет ограничения перемещения пассажира, когда язычок и пряжка взаимно сцепляются при положении надувной подушки в направлении от туловища пассажира.

42. Система ограничения перемещения пассажира по п. 41, отличающаяся тем, что электрические схемы переключения включают герметизированный магнитоуправляемый контакт и магнитный переключатель.

43. Система ограничения перемещения пассажира по п. 42, отличающаяся тем, что герметизированный магнитоуправляемый контакт установлен на язычке, а магнитный переключатель установлен на пряжке.

44. Система безопасности за счет ограничения перемещения пассажира транспортного средства, имеющая надувной элемент, закрепленный на ремне безопасности, источник газа, датчик возникновения аварийной ситуации и аккумуляторный источник электропитания, отличающаяся тем, что дополнительно содержит электронное средство управления, соединяющее в рабочем состоянии аккумуляторный источник электропитания с датчиком возникновения аварийной ситуации для регулирования подачи электроэнергии от источника электропитания датчику в виде дискретных импульсов заданной длительности.

45. Способ управления системой безопасности за счет ограничения перемещения пассажира транспортного средства, имеющего предохранительную воздушную подушку, аккумуляторный источник электропитания, который независим от любого другого источника электропитания транспортного средства, и датчик возникновения аварийной ситуации, отличающийся тем, что транспортное средство дополнительно содержит микропроцессор, запрограммированный на управление работой системы, который подает электроэнергию датчику для обеспечения его временной стабилизации; возбуждает датчик дискретными входными сигналами для определения состояния датчика; уменьшает подачу электроэнергии системе при отсутствии аварийной ситуации и увеличивает подачу электроэнергии системе при обнаружении аварийной ситуации и циклически повторяет возбуждение и уменьшение подачи электроэнергии датчику при отсутствии аварийной ситуации.

46. Способ по п. 45, отличающийся тем, что микропроцессор продолжает возбуждать датчик возникновения аварийной ситуации, когда он идентифицирует аварийную ситуацию.

47. Способ по п. 46, отличающийся тем, что предохранительная воздушная подушка развертывается после идентификации ситуации.

48. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 17, отличающаяся тем, что противоскручивающий элемент представляет собой плоскую полоску.

49. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 2, отличающаяся тем, что электронные схемы системы включают схему инициирования подачи газа и отдельную схему управления системой.

50. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 1, отличающаяся тем, что зажимные приспособления на незакрепленных концах частей ремня безопасности включают физическое средство, обеспечивающее соединение между ними только тогда, когда надувной элемент расположен в направлении от пояса пассажира.

51. Система ограничения перемещения пассажира транспортного средства по п. 50, отличающаяся тем, что физическое средство включает удлинение на одном зажимном приспособлении для вставки в ориентирующее положение отверстие на другом зажимном приспособлении.

52. Система ограничения перемещения пассажира для защиты пассажиров транспортного средства во время аварийной ситуации, включающая сиденье транспортного средства, содержащее раму сиденья, закрепленную на корпусе транспортного средства; ремень безопасности, имеющий первую часть постоянной длины и вторую часть с регулируемой длиной, причем один из концов каждой части ремня безопасности закреплен на раме сиденья транспортного средства, и располагающийся от точек закрепления на раме вокруг пояса пассажира; плоский элемент жесткости, расположенный по всей длине части ремня безопасности постоянной длины и обеспечивающий поддержание постоянной ориентации части ремня относительно пояса пассажира; надувной элемент, расположенный на внешней от пояса пассажира части ремня безопасности постоянной длины; средство ориентации положения ремня безопасности на части ремня постоянной длины для поддержания надувного элемента на внешней от пояса пассажира стороне ремня безопасности; аккумуляторный источник электропитания системы ограничения перемещения пассажира, независимый от любого другого источника электропитания транспортного средства; электрические схемы переключения, расположенные в зажимных приспособлениях частей ремня безопасности и допускающие приведение в действие надувного элемента только тогда, когда надувной элемент находится на внешней от пояса пассажира стороне ремня безопасности; источник надувающего газа, соединенный в рабочем состоянии с надувным элементом; датчик возникновения аварийной ситуации и электронные схемы системы, установленные на раме сиденья и электрически соединяющие датчик возникновения аварийной ситуации, источник надувающего газа, аккумуляторный источник электропитания и электрические схемы переключения.

53. Устройство для управления работой пассивных систем ограничения перемещения пассажира транспортного средства, использующих надувную предохранительную подушку и источник надувающего газа, отличающееся тем, что дополнительно содержит датчик, передающий выходной сигнал о возникновении аварийной ситуации; аккумуляторный источник электропитания системы ограничения перемещения пассажира, независимый от любого другого источника электропитания транспортного средства; электронные схемы системы, включающие микропроцессор, генератор и схему инициирования, соединенные с микропроцессором и обеспечивающие подачу на датчик возникновения аварийной ситуации дискретных импульсов заданной длительности; и кожух, включающий, по крайней мере, датчик, аккумуляторный источник электропитания и электронные схемы системы и защищающий от энергии излучения.

Описание изобретения к патенту

Данная заявка является частично продолженной и одновременно рассматриваемой заявки заявителей с регистрационным номером 09/037083, поданной 10 марта 1998 г. , с приоритетом предварительной заявки с регистрационным номером 60/059430 на патент США, поданной 22 сентября 1997 г.

Системы обеспечения безопасности пассажиров, применяемые на транспортных средствах, таких как автомобили и самолеты, включают два основных типа, а именно ремни безопасности и предохранительные воздушные подушки. Возможно, раньше других начали использовать поясной ремень безопасности пассажира, который каждым своим концом закрепляется на стационарно установленной раме и соединяется вокруг пояса пассажира соответствующими зажимными устройствами. Как правило, одна из двух составляющих ремень частей имеет постоянную длину, в то время как длина другой части может регулироваться так, чтобы ремень мог использоваться пассажиром любого размера. Такой тип ремня безопасности в течение многих лет используется в автомобилях и остается по сей день основным средством обеспечения безопасности за счет ограничения перемещения пассажира частного и коммерческого самолета.

В более позднее время для дополнительной защиты от возможных травм поясные ремни безопасности в автомобилях были дополнены плечевым ремнем безопасности, закрепляемым в третьей неподвижной точке и ограничивающим перемещение вперед верхней части туловища пассажира в случае аварийной ситуации. Самыми последними дополнительными средствами защиты стали для пассажиров автомобилей пассивные ограничители перемещения пассажира или предохранительные воздушные подушки. Такие предохранительные подушки, которые надуваются сжатым воздухом или другими газами, устанавливаются на рулевой колонке автомобиля и в других постоянных местах в салоне автомобиля, таких как приборный щиток и боковые панели. В случае внезапного замедления автомобиля, как в случае аварии, датчики идентифицируют ситуацию, и сжатый воздух или другой газ выпускается и расширяет с высокой скоростью предохранительные подушки непосредственно перед пассажирами для предотвращения их перемещения вперед. Предохранительные воздушные подушки в большинстве случаев доказали свою эффективность в обеспечении защиты пассажиров, особенно при совместном использовании с ремнями безопасности, ограничивающими перемещение пассажиров.

В то время, как предохранительные воздушные подушки используются в настоящее время как пассивные ограничители перемещения пассажиров на передних сиденьях в автомобилях, их использование не так широко распространено в грузовых автомобилях и подобных коммерческих транспортных средствах, и, практически, они не используются на задних сиденьях автомобилей. Более того, использование сидений, оборудованных предохранительными воздушными подушками для защиты пассажиров в самолетах, не предусмотрено по причинам, связанным, главным образом, с конструкцией и использованием самолетов, конструкцией сидений и их местоположением. Сиденья в коммерческих пассажирских самолетах в противоположность сиденьям в наземных транспортных средствах не занимают строго определенного положения, а передвигаются в различные места так, чтобы, как например, в одних случаях сделать большим или меньшим проход между последовательными рядами, а в других случаях удалить сиденья при перевозке самолетом грузов, а не пассажиров. Кроме того, спинки сидений самолетов установлены нежестко, и они смещаются вперед и вниз в случае аварийной ситуации, поэтому они не могут использоваться для размещения предохранительных воздушных подушек, защищающих в случае аварийных ситуаций.

В прошлом было выдвинуто несколько предложений по объединению преимуществ обеспечения безопасности с помощью ограничивающих перемещение пассажира ремней безопасности и предохранительных воздушных подушек. Большинство предложений касалось расширяемых элементов на плечевых ремнях безопасности для использования в автомобилях. Например, в патенте США 3888503 предложено устройство безопасности 10, размещаемое на груди и плечах пассажиров, которое имеет надувные секции 12, 14 и 17, наполняемые при заданных пороговых условиях. В патенте США 3844654 представлена система ремней безопасности, в которой как поясная секция 30, так и плечевая секция 32 могут быть надуты при необходимости. Указанные системы увеличивают площадь полотна ремня безопасности на груди пассажира, и таким образом, возможно, распределяют силы, действующие между ремнем и верхней частью туловища пассажира. Однако такой тип систем ограничения перемещения пассажира требует по существу наличия трех точек закрепления на корпусе транспортного средства, и поэтому не может применяться в условиях, в которых возможны только две точки закрепления, как, например, в самолете.

Другой тип устройства ограничения перемещения пассажира приведен в патенте США 3430979, в котором автомобильный поясной ремень безопасности 9 снабжен надувным устройством, расширяющим после активизации предохранительную подушку 17, состоящую из трех секций 19, 21 и 23. Как указывается, предохранительная подушка 17 надувается надувным механизмом 33 любого известного типа, активизируемым датчиком, соединенным с основной электрической системой транспортного средства. Надувающий воздух подается от механизма 33 к предохранительной подушке 17 по трубке 51, расположенной на внешней поверхности ремня безопасности 9. Такое размещение трубки может приводить к ее повреждению и нарушает комфортные условия использования ремня безопасности и общий вид. Данная система удерживает пассажира в необходимом положении и одновременно предотвращают верхнюю часть туловища пассажира от резкого перемещения вперед в случае аварийной ситуации, причем последнее является важным защитным свойством.

Все устройства и системы защиты, обсуждавшиеся выше, содержат компоненты, являющиеся стационарными по своей сути, то есть представляющими собой составные части транспортного средства, и поэтому не могут легко перемещаться в другие места. Кроме того, каждая указанная система использует для своей работы основной источник электрической энергии, причем данный основной источник используется для проведения испытаний, технического обслуживания и замены компонентов при необходимости.

Основной целью данного изобретения является создание комбинированной системы обеспечения безопасности, включающей предохранительную воздушную подушку и поясной ремень безопасности, которая может использоваться в самолетах, а также в наземных транспортных средствах, и в которой изношенные компоненты могут быть легко восстановлены или заменены.

Другой основной целью данного изобретения является создание системы ограничения перемещения пассажира, использующей надувной элемент и электронные схемы системы, выполняющие селективный опрос статуса датчиков возникновения аварийной ситуации.

Другой целью данного изобретения является создание комбинированной системы обеспечения безопасности, включающей предохранительную воздушную подушку и поясной ремень безопасности, в которой предохранительная воздушная подушка должна располагаться на внешней от пассажира стороне ремня безопасности перед приведением в действие системы надувания предохранительной подушки.

Дополнительной целью данного изобретения является создание комбинированной системы обеспечения безопасности, включающей предохранительную воздушную подушку и поясной ремень безопасности, в которой на части ремня безопасности с прикрепленной предохранительной воздушной подушкой размещено средство, препятствующее скручиванию ремня безопасности.

Еще одной целью данного изобретения является создание комбинированной системы обеспечения безопасности, включающей предохранительную воздушную подушку и поясной ремень безопасности, в которой пряжка и язычок скрепляют свободные концы ремня вокруг верхней части туловища пассажира, и содержащей средство, обеспечивающее правильную ориентацию пряжки и язычка относительно друг друга, при которой предохранительная воздушная подушка располагается на внешней от пассажира стороне ремня безопасности.

И еще одной целью данного изобретения является создание комбинированной системы обеспечения безопасности, включающей предохранительную воздушную подушку и поясной ремень безопасности и снабженной источником надувающего газа, соединенным в рабочем состоянии с предохранительной воздушной подушкой, по крайней мере частично, с помощью плоской трубки, расположенной в сборке ремня безопасности.

И еще одной дополнительной целью данного изобретения является создание комбинированной системы обеспечения безопасности, включающей предохранительную воздушную подушку и поясной ремень безопасности, в которой датчик возникновения аварийной ситуации активизирует схему, которая использует автономный аккумуляторный источник электропитания, независимый от источника электропитания транспортного средства, и которая с помощью соответствующей схемы знаменательно увеличивает срок службы аккумуляторной батареи системы обеспечения безопасности.

И еще одной дополнительной целью данного изобретения является создание комбинированной системы обеспечения безопасности, включающей предохранительную воздушную подушку и поясной ремень безопасности, а также блок источников надувающего газа, позволяющий регулировать скорость надувания предохранительной подушки.

Целью данного изобретения является также разработка управляющих и диагностических схем, которые обеспечивают проверку непрерывности электрического тракта при минимальном расходе внутренней энергии.

Дальнейшей целью является создание комбинированной системы обеспечения безопасности предохранительная воздушная подушка/пояс безопасности с управляющими схемами, работоспособность которых можно быстро проверять при небольших затратах.

И еще одной дополнительной целью является создание системы приведения в действие и надувания предохранительной воздушной подушки, находящейся в рабочем состоянии только после установки в пассажирском транспортном средстве.

Другие цели и преимущества данного изобретения будут частично очевидны и частично объяснены со ссылками на сопровождающие описание и чертежи.

Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему системы безопасности за счет ограничения перемещения пассажира.

Фиг. 2 представляет собой электрическую схему соединений электронных систем управления и инициирования.

Фиг. 3 представляет собой перспективный вид спереди типичной рамы сиденья самолета с ремнем безопасности по данному изобретению, закрепленным на ней, показывающий место установки датчика возникновения аварийной ситуации, электронных схем и нагнетательного насоса.

Фиг. 4 представляет собой вид сверху усовершенствованных пряжки ремня безопасности и язычка ремня безопасности по данному изобретению.

Фиг. 5 представляет собой принципиальную схему нагнетательного насоса и электронной системы.

Фиг. 6 представляет собой поперечное сечение по линии 6-6 на фиг. 3.

Фиг. 7 представляет собой вид сверху части поясного ремня безопасности постоянной длины, на которой закреплена предохранительная воздушная подушка, показывающий соединяющий язычок ремня и элементы подачи воздуха.

Фиг. 8 представляет собой вид сверху части ремня с регулируемой длиной, показывающий пряжку ремня безопасности.

Фиг. 9 представляет собой частичное поперечное сечение части ремня безопасности постоянной длины, когда части ремня разъединены.

Фиг. 10 представляет собой вид сбоку, показывающий одно средство для закрепления предохранительной воздушной подушки на ремне безопасности.

Фиг. 11 представляет собой поперечное сечение по линии 11-11 на фиг. 10.

Фиг. 12 представляет собой поперечное сечение альтернативной конструкции предохранительная подушка/ремень безопасности.

Фиг. 13 и 14 представляют собой виды сбоку и сверху, показывающие расположение трубки подачи газа и диффузора в предохранительной воздушной подушке.

Фиг. 15 представляет собой вид сбоку и частичное поперечное сечение, показывающие средство для установки кожуха, содержащего электронные схемы и устройство подачи газа, под сиденьем самолета.

Устройство и система по данному изобретению включают ремень безопасности, имеющий первую и вторую части, каждая из которых закреплена одним концом на раме транспортного средства, и которые могут соединяться одна с другой другими концами в месте, расположенном выше пояса пассажира. Одна часть ремня безопасности имеет предпочтительно постоянную длину, в то время как вторая часть ремня предпочтительно имеет регулируемую длину так, чтобы общая длина двух частей ремня могла изменяться как требуется. В предпочтительном варианте выполнения изобретения часть ремня безопасности постоянной длины содержит: (i) развертываемую предохранительную воздушную подушку; (ii) противоскручивающий элемент, который задает положение или ориентирует ремень безопасности так, что предохранительная подушка развертывается в направлении от пассажира; (iii) газопроводящую трубку, направляющую газ от газового источника в газовую предохранительную подушку; и (iv) с внешней стороны защитный кожух, который может быть прорван по крайней мере в области, смежной с газовой предохранительной подушкой, чтобы позволить ее расширение. Система включает также источник газа, схемы управления и инициирования, включая электронные схемы для идентификации аварийной ситуации и специальный аккумуляторный источник электропитания, независимый от источника электропитания транспортного средства, и который в предпочтительной конструкции использует средство опроса или выборки, знаменательно увеличивающее срок службы аккумуляторного источника. Средства переключения включены в части ремня безопасности с пряжкой и язычком, которые допускают активизацию системы только тогда, когда две части ремня правильно ориентированы и соединены, и предохранительная воздушная подушка находится в положении, обеспечивающим ее расширение в направлении от туловища пассажира. Кроме того, при размещении средств переключения в пряжке и язычке активизация системы надувания предохранительной воздушной подушки может быть предотвращена размещением дополнительной длины ремня между язычком и пряжкой, которая предотвращает приведение в действие системы надувания предохранительной воздушной подушки.

В то время, как система ремней безопасности по данному изобретению может, как отмечено ранее, использоваться на любом типе пассажирского транспортного средства, она специально предназначена для тех ситуаций, когда ограничивающие перемещение пассажира и закрепленные в двух точках ремни безопасности используются как единственное средство защиты, например, в самолете и в тех применениях на автомобилях, где жесткая конструкция в большинстве случаев не позволяет разместить предохранительную воздушную подушку. Самой большой и единственной областью, в которой ощущается потребность, и поэтому возможно применение, является оснащение самолетов, на которых до этого не было никаких форм защиты с помощью закрепляемой на сиденье предохранительной воздушной подушки. Из-за конструкции и расположения сидений невозможно ни разместить пассажирские предохранительные воздушные подушки, которые действуют тем же способом, как и в наземных транспортных средствах, ни закрепить ремни безопасности, которые включают плечевой ремень, ограничивающий перемещение пассажира. Таким образом, хотя данное изобретение может использоваться на всех типах пассажирских транспортных средств, его описание будет ограничено применением на самолетах, на которых использование специальной полностью независимой системы электропитания типа аккумуляторной батареи с соответствующим сроком службы является настоятельной необходимостью.

Общая структура системы ограничения перемещения пассажира транспортного средства по данному изобретению, включающая логическую систему и систему питания, представлена на фиг. 1, на которой номером 10 обозначено то, что называется модулем датчика возникновения аварийной ситуации. Модуль 10 включает специальный аккумуляторный источник электропитания 11, полностью независимый от любого другого источника электропитания транспортного средства, типа основного аккумулятора или генератора транспортного средства. Каждое отдельное сиденье пассажира оснащается специальным независимым источником электропитания, и таким образом приведение в действие защитной предохранительной воздушной подушки ограничения перемещения пассажира будет производиться даже в случае катастрофы, которая может случиться с транспортным средством. В случаях аварийной ситуации, например, на электрические источники и системы, которые используются для обеспечения работы транспортного средства в нормальных условиях, нельзя более полагаться в таких критических ситуациях. Специальный аккумуляторный источник электропитания 11 может предпочтительно представлять собой литиевую аккумуляторную батарею или любую другую аккумуляторную батарею, сделанную из материала с рабочими характеристиками и сроком службы, удовлетворяющими разумным эксплуатационным требованиям. Аккумуляторный источник электропитания 11 может предпочтительно представлять собой комплект специальных аккумуляторных батарей, и такая схема должна быть обозначена на любой конкретной установке. Как было установлено, в данном случае использование двух аккумуляторных батарей обеспечивает повышенную эффективность при соединении аккумуляторных батарей последовательно друг с другом и подключении к системе, обеспечивающим подачу по крайней мере двух различных уровней напряжения.

Датчик возникновения аварийной ситуации 12 входит в состав модуля 10 и, обычно, представляет собой акселерометр, который чувствителен только к ускоряющим (или замедляющим) силам, действующим вдоль единственной оси, строго параллельной направлению движения транспортного средства. Надежность системы может быть повышена применением двух акселерометров, работающих идентичным способом для обеспечения избыточности системы. Точно так же матрица датчиков, состоящая из трех или более отдельных датчиков, может использоваться для придания системе чувствительности к силам, которые не направлены по оси движения транспортного средства. Например, матрица, содержащая три датчика, может быть установлена для обеспечения чувствительности к воздействиям, направленным в пределах 10^o от направления движения.

Типом датчика возникновения аварийной ситуации, предпочтительно используемого в данной системе, является прибор на эффекте Холла, состоящий из преобразователя на эффекте Холла и подпружиненного магнитного переключателя. Магнитный переключатель перемещается внутри трубки во время замедления, создавая электрический сигнал, пропорциональный серьезности ситуации. Данный сигнал можно использовать для инициирования соответствующего устройства, вызывающего развертывание предохранительной воздушной подушки. Модуль 10, включающий компоненты 11, 12 и 13, установлен внутри электромагнитного экранирования или защитного кожуха 14, а датчик возникновения аварийной ситуации 12 установлен в требуемом положении внутри защитного кожуха 14 на упругих амортизирующих прокладках или демпфирующих опорах (не показаны), которые ослабляют влияние любых посторонних сил, которые могут быть результатом случайных ударов по кожуху, как, например, багажа и т.д. Величина сигнала датчика возникновения аварийной ситуации в предпочтительном режиме работы сравнивается с другой хранимой величиной так, чтобы датчик формировал сигнал на развертывание предохранительной подушки только при достижении заданной пороговой величины. Датчик возникновения аварийной ситуации включает прибор на эффекте Холла, уникально приспособленный для устранения сигналов, производимых внешними приложенными силами, направление которых не совпадает с направлением перемещения магнитного переключателя, и нежелательного высокочастотного выходного сигнала.

Третья часть модуля 10 датчика возникновения аварийной ситуации, показанного на фиг. 1, обозначена как электронные схемы системы 13. Электронные схемы системы 13 включают микропроцессор и соответствующие средства программирования, обеспечивающие использование логических возможностей для выполнения диагностических проверок и передачи сигналов на надувание предохранительной подушки после получения надлежащего сигнала датчика возникновения аварийной ситуации. Электронные схемы управляют схемой инициирования, формирующей электрический импульс, включающий инициатор нагнетательного насоса, обычно называемый возбудителем. Все электронные схемы, аккумуляторные батареи и кристалл микропроцессора находятся на электронной плате, расположенной в защитном кожухе 14, который обеспечивает их изоляцию и предотвращает передачу посторонних электромагнитных излучений, таких как радиоволны и т. п. При применении на коммерческом самолете экранированный держатель с электронными схемами обычно размещается на твердой пластине, закрепленной на жесткой раме под каждым сиденьем пассажира. Для изолирования датчика от переходных возмущений, возбуждаемых внутри самолета, которые могут передаваться через раму сиденья, можно использовать установку на амортизаторах.

На фиг. 1 показаны два нагнетательных насоса 15 и 16 для подачи газа в предохранительную воздушную подушку 17 по траектории 20 подачи газа. Хотя на фиг. 1 показаны два нагнетательных насоса 15 и 16, ясно, что это сделано только в целях иллюстрации, так как при необходимости может применяться один нагнетательный насос или более двух нагнетательных насосов. Надувание может быть произведено последовательным способом с помощью подсоединения блока нагнетательных насосов для обеспечения порционного надувания предохранительной подушки, если такой способ надувания является необходимым. В другом случае, устройства регулирования потока газа, такие как клапаны, управляемые электронными схемами системы, могут также обеспечить более постепенное увеличение объема предохранительной подушки, чем это обычно возможно при использовании единственного нагнетательного насоса без механизма регулирования скорости потока.

Ремень безопасности 25 (см. фиг. 3), обсуждаемый подробно ниже, состоит из первой, несущей язычок, части 26 и из второй, принимающей язычок и несущей пряжку, части 27. Концы каждой части ремня безопасности, противоположные концам с пряжкой и язычком, закреплены на раме транспортного средства соответственно в точках 28 и 29. Две части 26, 27 ремня безопасности имеют пряжку скрепления 31 и язычок скрепления 30, установленные на незакрепленных концах так, что обе части 26, 27 ремня могут быть соединены вокруг туловища пассажира. Как показано на фиг. 1, данная система ограничения перемещения пассажира может быть дополнена устройством предварительного натяжения 35, которое функционирует известным способом и устраняет провисание ремня безопасности 25 при замедлении до развертывания предохранительной воздушной подушки 17. Линии с номерами от 40 до 45, которые проведены между электронными схемами 13 системы модуля 10 датчика возникновения аварийной ситуации, показывают, как обозначено направлением стрелок, порядок, в котором команды передаются между электронными схемами системы и другими частями системы ограничения перемещения пассажира.

Работа электронных схем системы может быть лучше понята при обращении к фиг. 2, на схеме которой номером 50 обозначен кристалл интегральной схемы или микропроцессор, который запрограммирован на получение различных входных величин, анализ полученных величин и формирование соответствующих выходных управляющих сигналов при необходимости. В данном применении может использоваться микропроцессор типа Motorola MC60 НС705К1. В иллюстрируемом предпочтительном варианте выполнения портативный батарейный источник питания 11 имеет две аккумуляторные батареи, которые соединены последовательно и обеспечивают подачу двух напряжений для работы предохранительных устройств системы ограничения перемещения пассажира. Каждая аккумуляторная батарея может представлять собой гальванический элемент с напряжением 3 В, которые при последовательном соединении обеспечивают напряжения на выходе в 3 и 6 В. Портативный батарейный источник питания 11 обеспечивает напряжение в 3 В для питания микропроцессора 50 и выполнения им логических функций, а также напряжение в 6 В для приведения в действие нагнетательных насосов 15 и 16.

В датчике возникновения аварийной ситуации 12 преимущественно используются два или большее количество приборов на эффекте Холла, формирующих сигналы, используемые логической системой микропроцессора 50 для определения того, являются или не являются сигналы характерными для аварийной ситуации. Как указывалось ранее, матрица датчиков не требуется для определения ситуации, но применение матрицы датчиков обеспечивает большую надежность и избирательность в реакции на аварийные ситуации, характеризующиеся направлением, не полностью совпадающим с траекторией движения. В частности, два датчика могут, при необходимости, обеспечить определение формы кривой замедления так, что дискриминация между истинными аварийными ситуациями и нежелательными переходными воздействиями, такими как перемещение перевозимого багажа, может быть выполнена; и таким образом несвоевременное развертывание предохранительной воздушной подушки может быть предотвращено.

Электронные схемы системы активизируются только тогда, когда объединяются части 26 и 27 ремня безопасности при сцеплении язычка 30 и пряжки 31. Для приведения в действие системы зажимные приспособления 30, 31 содержат элементы переключения (обсуждаемые ниже), которые при соединении замыкают электрические соединения между портативным батарейным источником питания 11, датчиком возникновения аварийной ситуации 12 и электронными схемами системы 13. Таким образом, если зажимные приспособления 30 и 31 остаются разъединенными, элементы переключения предотвращают подачу электроэнергии от портативного батарейного источника питания 11 другим управляющим компонентам. Отключение портативного батарейного источника питания 11 предотвращает случайное срабатывание, а также экономит энергию аккумуляторной батареи в периоды отсутствия необходимости.

В некоторых случаях желательно устранить действие предохранительной воздушной подушки, например когда сиденье занимает ребенок или тучный человек. В таких случаях дополнительная длина 27" ремня может быть вставлена между элементами 30 и 31, и схема инициирования останется разомкнутой и бездействующей. В этом режиме работы ремни безопасности служат единственным ограничением перемещения пассажира. Применение дополнительной длины 27" ремня для разделения частей 26 и 27 ремня безопасности и таким образом элементов переключения на зажимных приспособлениях 30 и 31, иллюстрируется на левой от читателя стороне фиг. 3.

Срок службы аккумуляторной батареи является критическим фактором для системы, которая должна работать без какого-либо другого источника электропитания. В предпочтительном варианте конструкции по данному изобретению было разработано средство для управляющей системы, которое минимизирует суммарные требования к подаче электроэнергии и времени работы, эффективно продлевая, таким образом, срок службы аккумуляторной батареи. При подаче электроэнергии от аккумуляторной батареи 11 экономия электроэнергии достигается за счет использования одной аккумуляторной батареи для питания цифровых электронных схем и двух аккумуляторных батарей для удовлетворения потребностей в электроэнергии схемы инициирования и датчика.

Подача электроэнергии системе начинается при замыкании герметизированных магнитоуправляемых контактных элементов, расположенных на язычке 30, после чего электроэнергия подается на датчик на эффекте Холла 12 от генераторной схемы 51 и микропроцессора. После подачи электроэнергии на датчик микропроцессор 50 ожидает в течение задаваемого временного интервала стабилизации датчика на эффекте Холла и затем опрашивает датчик, используя дискретные входные сигналы, для определения того, не возникла ли ситуация, требующая развертывания. Если датчик 12 не активен, то микропроцессор уменьшает подачу электроэнергии, и система переходит в малоточный "ожидающий" режим. После заданного временного интервала генератор 51, управляемый микропроцессором, подает электроэнергию, и цикл повторяется. Действие заключается в подаче дискретных импульсов на датчики на эффекте Холла, ожидании стабилизации датчика и затем опросе датчика для определения того, имеются или не имеются условия аварийной ситуации. Если микропроцессор получает входные сигналы от датчика 12, то схема остается в активном состоянии, и датчик непрерывно контролируется. Если активное состояние остается в течение заданного регулируемого порогового временного интервала, то микропроцессор активизирует развертывание предохранительной подушки. Используя такой релейный режим работы, срок службы специальных аккумуляторных батарей может быть увеличен до достижения системой уровня коммерческой рентабельности. Например, срок службы аккумуляторных источников с ожидаемым сроком службы от 4 до 6 мес может быть увеличен до 2,5 или до 3,0 лет или более при непрерывном по 24 ч в день использовании.

На фиг. 4 более подробно показана конструкция, содержащая язычок 30 и пряжку 31 и использующая герметизированный магнитоуправляемый контакт, который должен быть замкнут до того, как входные сигналы от ремня безопасности начнут передаваться электронным схемам. Язычок 30 оснащен двойным герметизированным магнитоуправляемым контактом 55, который замыкается при сцеплении язычка 30 с пряжкой 31, и таким образом подключает портативный батарейный источник питания 11, подающий электроэнергию к микропроцессору 50. Два контакта используются в двойном герметизированном магнитоуправляемом контакте для обеспечения избыточности системы, способствующей повышению надежности в рабочем состоянии. В пряжке 31 находится магнитный переключатель 56, действие которого заключается в замыкании герметизированного магнитоуправляемого контакта 55, когда язычок 30 сцепляется с пряжкой 31. Слева от герметизированного магнитоуправляемого контакта 55 расположен также в язычке 30 инфракрасный фотоэлемент 57 и двухцветный светоизлучающий диод 58. Когда язычок и пряжка находятся в сочлененном состоянии, удлинение 59 на пряжке 31 выступает наружу на расстояние, достаточное для закрытия фотоэлемента 57 и светодиода 58. Номером 60 обозначены провода схемы, проходящие по части 27 ремня безопасности от фотоэлемента 57, светодиода 58 и герметизированного магнитоуправляемого контакта 55 и соединяющие эти элементы с микропроцессором 50. Фотоэлемент 57 и светодиод 58 входят в состав диагностической схемы, которая будет обсуждаться более подробно в дальнейшем.

Понятно, что как пряжка, так и язычок должны быть ориентированы наружу, т. е. в направлении от туловища пассажира. Если ориентация обоих элементов такая, что предохранительная подушка 17 не обращена в направлении от туловища пассажира, то герметизированный магнитоуправляемый контакт 55 не будет замкнут магнитным переключателем 56, и система безопасности останется бездействующей. На фиг. 4 показаны ремень безопасности 27 и провода 60, соединяющие двойной герметизированный магнитоуправляемый контакт 55, ИК (инфракрасный) фотоэлемент 57 и светодиод 58 с микропроцессором 50.

На фиг. 5 чертежей показаны схемы системы и электронные схемы, а также демонстрируется, как методом, использующим испытательный щуп 65 (показан схематически), можно воспользоваться для проверки работоспособности различных частей измерительных и инициирующих схем. В частности, проверка с помощью испытательного щупа 65 проводится персоналом с целью контроля состояния схем системы безопасности. С этой целью магнитный переключатель 66 на щупе 65 помещается в положение, близкое к герметизированному магнитоуправляемому контакту 55, и замыкает его таким же способом, как это сделал бы магнитный переключатель 56 при сцеплении язычка 30 и пряжки 31. Предпочтительно магнитный переключатель 66 является более слабым, чем магнитный переключатель 56, который расположен на язычке ремня безопасности 27 так, что если испытательный магнитный переключатель 66 произведет замыкание герметизированного магнитоуправляемого контакта 55, то можно быть уверенным, что магнитный переключатель 56 также произведет подобное замыкание. При замкнутом герметизированном магнитоуправляемом контакте 55 за счет вставки магнитного переключателя 66 в пряжку 31 переключатель 67 замыкается, и на инфракрасный излучатель 67" подается электроэнергия от аккумуляторных батарей 67", расположенных на испытательном щупе. Энергия излучения инфракрасного излучателя 67" принимается инфракрасным приемником 57, который активизирует соответствующую измерительную схему микропроцессора 50. Если все электронные схемы системы находятся в эксплуатационном режиме, цвет излучения светодиода 58 - зеленый, а если схемы по каким-либо причинам не работают должным образом, то цвет излучения светодиода - красный.

Так как защитная система ограничения перемещения пассажира использует устройство накачки как часть действующей системы, то необходимо предусмотреть возможность отключения системы так, чтобы она могла безопасно транспортироваться для проведения технического обслуживания или перемещения на другое место без случайного приведения в действие. В частности, как показано на фиг. 5 чертежей, аккумуляторные батареи 11, которые могут привести в действие возбудители 68 и 69, снабжены предохранительным переключателем 70, который переведен в разомкнутое состояние штыревым контактом включения/отключения 71, когда электронные схемы системы безопасности расположены под сиденьем при нормальном режиме работы. Когда модуль 10 и соответствующие компоненты удаляются для технического обслуживания, замены или по любой другой причине, переключатель 70 автоматически замыкается и закорачивает резистивные устройства инициирования, расположенные в возбудителях 68 и 69. Переключатель 70 может быть сконструирован для работы в обращенном режиме, т. е. активизировать возбудители 68 и 69, когда он находится в нормально закрытом состоянии, но структурные допуски, требующие обеспечения непрерывной эффективной работы, делают этот режим работы несколько менее предпочтительным.

Как отмечалось ранее, данная система ограничения перемещения пассажира специально предназначена для применения на самолетах. Лучше понять применение системы на самолетах можно из фиг. 3 чертежей, на которой номером 80 обозначена основная конструкция типичной структуры рамы сиденья, используемого в коммерческом пассажирском самолете. В общем случае, рама 80 включает верхние монтажные стойки 81 и нижние монтажные стойки 82. Стойки 81 и 82 установлены на удлиненных горизонтально расположенных трубах 83 и разделены в пространстве, как требуется для образования мест для сидений и установки и закрепления рамы на полу самолета. Рама сиденья (и полностью оборудованные сиденья) может сниматься с места крепления к полу для установки на другом месте, удаления и по любой другой причине.

Система защиты снабжена чувствительными устройствами, регистрирующими возникновение аварийной ситуации, устройством подачи газа и независимым источником электропитания. Все эти устройства размещены в защитном кожухе 85 (прим. пер.: по-видимому, должно быть 75), установленном на раме 80. Защитный кожух 85 может быть закреплен на нижней стороне рамы, которая поддерживает пассажирское сиденье, или закреплен на сборке распорной штанги сиденья любым подходящим средством. Кожух 85 более подробно представлен на фиг. 6 чертежей, на которой номером 86 обозначена жесткая монтажная пластина, закрепленная на раме сиденья. Необходимо, чтобы пластина 86 была жесткой и обеспечивала надлежащую регистрацию возникновения аварийной ситуации через раму сиденья. Защитная крышка или кожух 87, который включает верхнюю закрывающую пластину 88, прикреплен к пластине 86, и вместе они определяют закрытый объем 89, в котором размещены другие компоненты системы безопасности. В частности, в этом объеме 89 расположены датчик возникновения аварийной ситуации 12 с соответствующими электронными схемами, независимый источник электропитания и нагнетательные насосы 15, 16. Датчик возникновения аварийной ситуации 12 является спусковым механизмом для начала надувания и благодаря своему местоположению установки на пластине 88 он регистрирует замедление транспортного средства в прямом и обратном направлениях. Когда датчик регистрирует предварительно установленное значение энергии в результате замедления, он активизирует инициатор нагнетательного насоса (возбудитель). Как объяснялось ранее, датчик, используемый в данном изобретении, представляет собой "одноточечный" датчик, использующий эффект Холла и состоящий из преобразователя на эффекте Холла и подпружиненного магнитного переключателя, который действует как одноосный акселерометр, как уже объяснялось ранее. Магнитный переключатель перемещается внутри трубы во время замедления и создает электрический сигнал, пропорциональный серьезности ситуации, и когда заданная величина энергии превышается в результате замедления, приводит в соответствующий момент времени в действие схему инициирования. Датчик помещен так, чтобы получать входные сигналы, соответствующие прямому и обратному направлениям для регистрации возникновения аварийной ситуации, и не реагировать на другие входные сигналы, типа возмущений, которые имеют внеосевое направление. Кроме того, датчик механически отфильтровывает высокочастотные входные сигналы, что упрощает требуемый алгоритм и увеличивает надежность. Для большей надежности более чем один датчик на эффекте Холла могут использоваться для подтверждения возникновения аварийной ситуации до развертывания предохранительной подушки.

Независимая система аккумуляторных батарей состоит из двух отдельных аккумуляторных батарей в портативном батарейном источнике питания 11 для независимой подачи электроэнергии схеме инициирования и диагностической схеме управления. Одна аккумуляторная батарея служит для подачи электроэнергии либо совместно, либо только на кристалл интегральной схемы управления или микропроцессор 50, который требует слабого тока для обеспечения выполнения необходимых логических операций по анализу полученного сигнала и определения - требуется или нет развертывание предохранительной подушки. Обе аккумуляторные батареи используются для подачи электроэнергии схеме инициирования и обеспечения требуемого напряжения в 6 В.

В кожухе 85 расположены также нагнетательные насосы 15 и 16 (показан только один), которые с помощью электронных схем соединены с датчиком возникновения аварийной ситуации 12 с помощью электрических проводов 96. Электронные схемы, аккумуляторная батарея, нагнетательный насос и датчик защищены крышкой кожуха 87 от влияния окружающей среды под поддоном сиденья пассажирского места. Кожух 87 предпочтительно изготовлен методом литья под давлением или вакуумной формовки и снабжен электронным и магнитным экранированием для подавления помех, которые могут нарушить работу воспламенителя или электронных схем и датчика. Нагнетательные насосы 15 и 16, которые могут быть заполнены любым инертным газом, таким как воздух, азот, гелий, аргон и т.д., обеспечивают подачу газа для надувания предохранительной подушки, расположенной на части 27 ремня безопасности постоянной длины, хорошо известным в технике способом. Газ, также как запасенный, можно подавать и от газового генератора. Сжатый или образующийся газ создается пиротехническим инициатором, который нагревает запасенный газ или вызывает реакцию, как хорошо известно в технике. Высвобождение газа будет осуществляться управляемым способом после получения сигнала инициирования, формируемого датчиком возникновения аварийной ситуации 12.

Газовая трубка 100, выполненная из любого подходящего материала, проходит от нагнетательного насоса вверх вдоль пассажирского сиденья к концу части 27 ремня безопасности постоянной длины. Предусмотрены газовая муфта 101 и электрическое соединение 102 для проводов 60 так, чтобы часть 27 ремня могла быть отсоединена от нагнетательных насосов 15 и 16 для проведения технического обслуживания или замены ремня безопасности (и компонентов ремня) или кожуха 87 и расположенных в нем компонентов.

Одна из конструкций ремня безопасности 25 приведена на фиг. 7, 8 и 9 чертежей. На фиг. 7 показана часть 27 ремня безопасности постоянной длины. Данная часть включает длинное полотно 105 такого типа, которое обычно используется в системах безопасности за счет ограничения перемещения пассажира транспортного средства. Элемент крепления 106 закреплен на одном конце полотна для жесткого закрепления данного конца ремня к нижележащей раме сиденья на трубе 83, а противоположный конец части 27 ремня безопасности содержит язычок 30, который вставляется в соответствующую пряжку 31 на части 26 ремня (см. фиг. 8). Часть 27 ремня безопасности включает также комплект предохранительной воздушной подушки 110, который находится внутри чехла 111 и закреплен непосредственно на части ремня безопасности постоянной длины на его внешней от пассажира стороне. Предохранительная подушка 17, находящаяся в комплекте 110, изготовлена из соответствующего материала, обычно из плотного тканого материала с или без водонепроницаемого покрытия в зависимости от технических требований. Предохранительная подушка 17 после надувания будет иметь достаточный объем для ограничения чрезмерного перемещения вперед верхней части туловища пассажира во время аварийной ситуации.

Для подачи воздуха или другого газа к газовой предохранительной подушке 17 от газовой трубки 100 трубка 115 подачи газа помещена рядом с поверхностью полотна 105 и постоянно соединена через промежуточное соединение с концом воздушной трубки 100 на одном конце и с предохранительной воздушной подушкой 17 на другом конце. Данная газовая магистраль проходит внутри чехла 111 и разворачивается и расширяется, когда нагнетательные насосы 15, 16 подают газ в систему. Трубка 115 подачи газа имеет форму, обеспечивающую пассажиру максимально возможный комфорт и гибкость при выполнении своей первичной функции по подаче газа в предохранительную подушку 17. Трубка 115 подачи газа может быть существенно плоской, но, вероятно, не может быть плоской полностью, так как внутренний канал подачи газа должен быть достаточно большим для пропускания импульса газа, возникающего при приведении в действие нагнетательных насосов 15, 16. Внутри чехла 111 находится также ориентирующее ремень устройство 116, которое сопротивляется скручивающему изгибу ремня и поддерживает часть 27 ремня безопасности постоянной длины в положении, при котором комплект предохранительной подушки 110 всегда находится на внешней от туловища пассажира стороне ремня безопасности. Ребро жесткости 116 проходит по всей длине части 27 ремня и имеет поэтому большую длину, чем толщину, и может представлять собой любой тип гибкой полоски, которая сопротивляется скручиванию, типа ленточного упаковочного материала или подобного. Ребро жесткости 116 позволяет удобно разместить ремень безопасности вокруг туловища пассажира, и в то же время обеспечивает сопротивление кручению комплекта относительно длинной оси. Могут быть предложены другие системы для обеспечения необходимой ориентации ремня безопасности в зависимости от факторов, характеризующих индивидуальные требования использования. Ребру жесткости 116 может быть также заранее придана форма со слабо аркообразной или дугообразной кривизной, помогающей лучшему размещению ремня безопасности вокруг верхней части туловища пассажира. Ориентирующая полоска 116, выполняющая роль ребра жесткости, помогает избежать возможного нахождения комплекта предохранительной воздушной подушки 110 в опасном положении, т. е. на обращенной к пассажиру стороне ремня, и может быть пришита непосредственно к полотну 105, или размещена в кармане, пришитом к полотну, или помещена внутри полой сборки ремня. В зависимости от требуемой жесткости в системе ребро жесткости 116 может быть закреплено непосредственно на соединительной скобе 106 ремня и/или на язычке 30 в дополнение к ткани ремня.

Чехол 111 обеспечивает сохранение свернутой предохранительной воздушной подушки 17 на ремне в течение срока службы изделия и открывается в заданных местах для выпуска надуваемой предохранительной подушки во время аварийной ситуации. Чехол 111 служит защитным покрытием для материала предохранительной подушки, а также декоративным элементом системы. Чехол, который постоянно закреплен на ремне в одном месте во время аварийной ситуации, сконструирован для разрыва в определенных местах за счет такого средства, как выборочное ослабление определенных участков материала чехла.

Последним элементом на части 27 ремня безопасности является язычок 30, на котором установлен двойной герметизированный магнитоуправляемый контакт 55, инфракрасный приемник 57 и светодиод 58. Пряжка 31 на части 26 ремня безопасности содержит магнитный переключатель 66, который воздействует на герметизированный магнитоуправляемый контакт 55, замыкающий схему, когда пряжка и язычок сцепляются. Если пряжка и язычок развернуты на 180^o от правильного взаимного положения относительно друг друга, система не будет активизироваться, и таким образом предотвращается потенциально опасная ситуация использования. Такое обеспечение ориентации, в дополнение к функции ориентирующего элемента 116 ремня безопасности, повышает уверенность в том, что ориентация части 27 ремня постоянной длины такая, что комплект надуваемой предохранительной подушки 110 всегда расположен на внешней от туловища пассажира стороне ремня безопасности.

На фиг. 10 и 11 иллюстрируется один способ, которым комплект предохранительной подушки 110 может быть закреплен в рабочем положении на части 27 ремня безопасности постоянной длины. Как показано на фиг. 11, комплект предохранительной подушки 110, включающий расширяющуюся предохранительную подушку 17 и чехол 121, может быть закреплен на полотне 105 ремня между головками 120. Предохранительная подушка 17 показана на фиг. 11 в свернутом положении хранения, а также показаны трубка 115 подачи газа и полотно 105 ремня, которому придана форма, обеспечивающая размещение трубки 115 подачи. Предохранительная подушка 17 уложена непосредственно над полотном 105 и трубкой 115 подачи газа и свернута так, как показано. Полный комплект ремня находится в полимерной муфте 121, изготовленной способом экструзии и полностью расположенной между наглухо закрепленными головками 120. Муфта 121 скользит над предохранительной подушкой, и затем комплект ремня и головки 120 помещаются и закрепляются в положении, обеспечивающем уплотнение полного комплекта предохранительной подушки. Полимерная муфта 121 может иметь выемку, как показано позицией 122, для создания ослабленного участка, который при разрыве позволяет газовой предохранительной подушке 17 расширяться при возникновении необходимости.

На фиг. 12 приведено поперечное сечение другой конфигурации предохранительной подушки и комплекта ремня, в частности предохранительная подушка 17 содержится в чехле, который может быть подобен полимерной муфте 121. Муфта 121 закреплена подходящими средствами типа заклепок, пришита или т.п. к комплекту ремня, включающему полотно 105 и основу 123. Полотно, основа и покрывающая муфта 121 соединены по их продольным краям показанным способом. В объеме между чехлом 123 и полотном 105 ремня размещена трубка 115 подачи газа. В данном случае трубка 115 подачи имеет овальную форму, так что горизонтальная ось трубки больше, чем вертикальная ось. Придание трубке подачи такой формы позволяет данной трубке служить одновременно ребром жесткости 116 для поддержания необходимой ориентации предохранительной подушки 17. В данной конструкции предохранительная подушка 17 свернута, и чехол 121 расположен над предохранительной подушкой и пришит к основе 123 Данная предохраняющая от неумелых действий уплотненная конструкция обеспечивает работоспособность системы и исключает повреждение надувной предохранительной подушки 17. Для обеспечения развертывания предохранительной подушки верхняя поверхность чехла 121 снабжена выемкой 122, подобной той, которая обсуждалась в связи с конфигурацией, приведенной на фиг. 11. Ослабленный участок чехла показан на верхней поверхности, но может быть размещен при необходимости в дополнительных местах.

Трубка 115 подачи газа, как уже указывалось, соединена одним концом с трубкой 100, соединенной с источниками газа 15 и 16. На фиг. 13 приведена схема подачи газа в предохранительную подушку. В частности, трубка 115 подачи проходит от места подачи газа от нагнетательных насосов 15, 16 по полотну 105 ремня безопасности к диффузору 125, который расположен непосредственно под местом закрепления предохранительной подушки 17 на ремне 27. Необходимо отметить, что диффузор 125 имеет изгиб под прямым углом так, что газ высокого давления, поступающий по трубке 115 подачи, должен изменить направление и подается в предохранительную подушку 17 с меньшим усилием, чем было бы в другом случае. Диффузор 125 простирается в предохранительную подушку, которая расположена над ним, и удерживается в данном положении прокладкой 126 и фиксатором типа установочного кольца 127. Насадка 128 диффузора установлена на выходном конце диффузора 125 и имеет форму с множеством боковых и обращенных вверх отверстий 129 для подачи через них газа и таким образом уменьшения его скорости, когда он поступает в предохранительную подушку 17. Могут использоваться и другие типы газовых насадок диффузора.

Как отмечалось ранее в связи с описанием схемы, приведенной на фиг. 5, электронная схема содержит выключающий переключатель 70, который поддерживается в нормально разомкнутом положении включающим штыревым контактом 71. На фиг. 15 чертежей показана структура, с помощью которой устройство по данному изобретению может быть установлено под сиденьем самолета таким образом, что весь комплект электронных схем и газонаполненный кожух 85 могут быть удалены или установлены эффективным и безопасным способом. При установке кожуха 85 под сиденьем пассажира переключатель 70 становится абсолютно недоступен кому-либо, кроме уполномоченного обслуживающего персонала. В частности, все электронные схемы управления 50, датчики 12, нагнетательные насосы 15 и 16 содержатся в кожухе 85, как ранее обсуждалось в связи с фиг. 6. Верхняя часть объема уплотняется закрывающей пластиной 88 подобно тому, как это объяснялось в связи с фиг. 6. В данном случае в пластине 88 имеется отверстие 130, в которое вставляется включающий штыревой контакт 71, когда полная сборка закреплена на монтажной пластине 86, которая в свою очередь закреплена скобами 131 к горизонтально расположенным трубам 83, являющимся частью рамы сиденья. Пластина 88 закрепляется на пластине 86 посредством любого типа предохраняющих от неумелых действий закрепляющих устройств, схематически показанных номерами 132. Когда все электронные схемы и надувающий блок удаляются квалифицированным персоналом из-под сиденья, включающий штыревой контакт 71 не удерживает более выключающий переключатель 70 системы, который из разомкнутого переходит в замкнутое положение и устраняет инициирующую способность возбудителей газовых нагнетательных насосов 15 и 16. В противоположном случае, когда объем и содержащиеся в нем компоненты находятся где-либо, кроме рабочего положения установки на сиденье транспортного средства, система не может быть приведена в действие и поэтому полностью безопасна при перемещениях.

В то время, как данное изобретение было описано как имеющее предпочтительные признаки и варианты выполнения, понятно, что оно допускает изменения и модификации в пределах объема и сущности изобретения, и, таким образом, изобретение включает все модификации, дополнения и изменения, которые соответствуют сущности изобретения и не выходят за пределы объема измененной формулы изобретения.