Устройство защиты автомобиля при столкновении (варианты)



Устройство защиты автомобиля при столкновении (варианты)
Устройство защиты автомобиля при столкновении (варианты)
Устройство защиты автомобиля при столкновении (варианты)

 

B60R21/36 - Устройства и оборудование транспортных средств для защиты экипажа, пассажиров и пешеходов или предохранения их от увечья в случае аварии или ином дорожно-транспортном происшествии (ремни или пояса безопасности, используемые на транспортных средствах B60R 22/00; устройства, приспособления и способы для спасения жизни вообще A62B; предохранительные устройства в системе управления движением транспортного средства B60K 28/00; сиденья для защиты человека от чрезмерных перегрузок, например аварийные или безопасные сиденья B60N 2/42; устройства, поглощающие энергию, для рулевых колес транспортных средств B62D 1/11; устройства, поглощающие энергию для рулевых колонок транспортных средств B62D 1/19; привязные ремни на летательных аппаратах B64D 25/00)

Владельцы патента RU 2600174:

Русский Александр Васильевич (RU)

Группа изобретений относится к вариантам выполнения устройства защиты автомобиля при столкновении. Устройство содержит встроенные в передний и задний бамперы модули подушек безопасности и ультразвуковые датчики переднего и заднего встроенных в автомобиль систем парктроников, по крайней мере по одному расположенные на переднем и/или заднем бампере автомобиля под острым углом к его продольной оси в зонах, приближенных к боковым сторонам транспортного средства или на боковых сторонах последнего, связанные электрически с интеллектуальным модулем управления, выполненным с возможностью выдачи управляющих сигналов в блок звуковой и/или световой сигнализации для оповещения водителя о наличии помехи со стороны зон размещения указанных датчиков. Датчики заднего парктроника электрически связаны с интеллектуальным модулем управления в режиме включения при движении автомобиля передним ходом. В переднем и заднем бамперах автомобиля в зонах размещения указанных ультразвуковых датчиков выполнены технологические отверстия, закрываемые быстросъемной крышкой, или в переднем и заднем бамперах автомобиля в зонах размещения указанных ультразвуковых датчиков выполнены участки, ограниченные замкнутой линией ослабленного сечения, а модули подушек безопасности размещены на внутренней стороне бамперов напротив крышек технологических отверстий или участков, ограниченных замкнутой линией ослабленного сечения. Обеспечивается упрощение устройства. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к обеспечению безопасности водителя и пассажиров транспортного средства, а также безопасности и сохранности самого транспортного средства, в частности легкового автомобиля, при столкновениях с другими автомобилями и неподвижными объектами, которые могут располагаться в инфраструктуре перемещении автомобиля.

Пассивная безопасность автомобиля - комплекс технических решений в его конструкции, уменьшающих тяжесть последствий аварии для человека. Основа защиты людей - части кузова, деформирующиеся при ударе и поглощающие его энергию, травмобезопасные (мягкие, без острых углов, ребер, кромок и т.п.) детали интерьера автомобиля, а также правильно отрегулированные и пристегнутые ремни безопасности. Эти неотъемлемые части машины помогут в любом случае, хочет того человек или нет (ремнями он обязан пристегиваться). Действующие нормативные документы устанавливают лишь критерии тяжести повреждений людей при столкновениях в заданных условиях - по направлению удара, скорости, положению препятствия и т.п. Способы выполнения этих требований не регламентированы.

Система SRS2 при столкновении автомобиля удерживает человека на месте, чтобы, бесконтрольно перемещаясь по салону, водитель и пассажиры не травмировались друг о друга или о детали кузова и интерьера. SRS, как правило, состоит из ремней безопасности, модулей подушек, датчиков, блока управления. Ремни при ударе фиксируют человека на сиденье. Подушки безопасности рассчитаны на обязательное пристегивание людей и замедляют их движение при столкновении, смягчая удары о руль или элементы интерьера.

Датчики формируют и передают сигналы блоку управления. Они могут быть механическими или электронными. Их совмещают с модулем подушки или блоком управления либо датчики фронтального удара закрепляют на лонжеронах и бокового - на порогах около средних стоек кузова. Чем совершеннее система, тем больше датчиков (например, по одному в центре салона, около передних и задних сидений) или они сложнее, вплоть до реагирующих на удары с нескольких направлений или опрокидывание. В современных автомобилях датчики часто совмещают с блоком управления. Блок управления анализирует показания датчиков и управляет работой всей системы (в нужный момент активирует подушки, преднатяжители ремней и т.п.).

Нормативных документов на конструкцию подушек безопасности или параметры их срабатывания пока нет ни в России, ни в мире. Современная подушка - это модуль, объединяющий оболочку и наполняющее устройство. Время срабатывания, например самых распространенных систем, одновременно раскрывающих лишь фронтальные подушки водителя и переднего пассажира, и только при лобовых ударах, должно быть минимальным, но реально - 40-50 мс (0,04-0,05 с). Оно зависит от быстродействия системы, а также от конструкции кузова и размещения агрегатов автомобиля - величины и жесткости его деформируемых зон. А сдувается оболочка через 4-9 с после раскрытия. Человек должен попасть в уже расправленную подушку. Иначе оболочка ударит его, раскрываясь навстречу со скоростью 270-300 км/ч, или отбросит в сторону, дополнительно стукнув о детали интерьера. Датчики удара реагируют на замедление при столкновении. Порог их срабатывания, как правило, около 15g. При заносе или торможении, даже экстренном, такой величины достичь невозможно. Блок управления как минимум учитывает не только величину, но и длительность сигнала. На отдельные пики (всплески) замедления блок не среагирует, заданный порог должен быть превышен некоторое время (например, не менее 0,003 с). Для уменьшения риска ошибочных срабатываний системы разработчики часто делают блокировку по скорости движения автомобиля, например 20 км/ч, чтобы толчки бампером на парковке не активировали SRS.

Подушки безопасности (airbag) представляют собой систему, в которую входят газогенератор с подушкой в одном узле, датчики удара, а в самых современных и электронный блок управления. Сама подушка безопасности изготавливается из нейлона толщиной 0,45-0,55 мм, который для герметичности покрывали слоем резины или силикона.

В газогенераторе, называемом часто пиропатроном, используется твердое топливо, при сгорании которого выделяется газ, заполняющий, а точнее, надувающий подушку. Топливом обычно выступает ядовитый азид натрия (NaN3), 45% массы которого при сгорании превращается в чистый азот, а остальное - в углекислый газ (CO2), окись углерода (CO), воду (H2O) и твердые частицы. Хотя процесс сгорания и происходит быстро, он не носит взрывного характера. Оптимальное время для наполнения подушки - 30-55 миллисекунд. Газ в подушку поступает через специальный фильтр, который пропускает только азот. В развернутом состоянии подушка находится очень короткое время (до 1 с), так как азот (абсолютно безопасный для человека) через специальные отверстия быстро выходит в салон, чтобы подушка не задушила защищаемого пассажира. В качестве топлива некоторые производители подушек безопасности применяют нитроцелюлозу. Для разворачивания подушки его требуется значительно меньше (8 г), чем азида натрия (50 г). При этом также не требуется установка фильтра.

Системы, учитывающие силу удара, присутствие на сиденьях людей (и даже их массу), раскрывающие оболочки частично (в два этапа) или активирующие фронтальные подушки при ударе сзади (чтобы парировать отскок головы человека от подголовника), пока еще редки.

Опираясь на опыт применения подушек безопасности в салоне автомобиля, разработчики предприняли попытки перенести эти подушки на внешние части кузова автомобиля с целью предотвращения последствий от наезда на пешехода. Как показывает статистика, смертность пешеходов на дороге составляет 14% в Европе, 25% - в Китае и 12% - в США.

Исследования специалистов компании Autoliv свидетельствуют о том, что риск гибели пешехода при ударе о капот автомобиля, двигающегося со скоростью всего 40 км/ч, достигает 100%. Для решения этой проблемы компания Ford активно работает над созданием подушек безопасности для пешеходов. Эта система защиты включает две подушки - большую, охватывающую переднюю часть автомобиля (бампер, радиаторную решетку, фары и кромку капота) и маленькую, которая размещается у лобового стекла, защищая голову пешехода. Опасное приближение к пешеходам и животным будет распознаваться специальными датчиками. Открываться эти подушки будут непосредственно перед столкновением.

Volvo V40 стал первым в мире автомобилем с подушкой безопасности для пешеходов. В передней части машины расположено семь датчиков, передающих сигналы в блок управления. Когда тот решает, что произошел контакт с ногами человека, пиропатроны разблокируют капот, срабатывает подушка безопасности. Подушка выполняет двойную функцию: приподнимает капот на 10 см и прикрывает жесткие элементы в области лобового стекла. Весь процесс занимает несколько сотых долей секунды. Система активна на скоростях от 20 до 50 км/ч (исследования показывают, что 75% наездов происходит на скорости до 40 км/ч). Подушки безопасности помогают предотвратить травмы пешеходов при столкновении с авто, в первую очередь защищая голову, которая потенциально может пострадать при ударе о капот и нижнюю часть стоек или лобового стекла. Компания Volvo устанавливает подушки безопасности для пешеходов наряду с системой обнаружения пешеходов, уже ставшей обычной для владельцев люксовых авто. В этом случае датчики обнаруживают пешеходов, которые вышли на дорогу перед автомобилем, и определяют расстояние до него, после чего звучит звуковое предупреждение для водителя, а также срабатывают тормоза, если водитель не успевает предпринять иных действий, чтобы предотвратить столкновение с пешеходом.

Следует обратить внимание, что данные системы размещения внешних подушек безопасности рассчитаны на то, что при вероятности наезда на пешехода со стоны водителя будут предприняты меры по экстренному торможению, при котором в момент вероятностного столкновения скорость автомобиля будет максимально уменьшена до 20-40 км/ч (исследования показывают, что 75% наездов происходит на скорости до 40 км/ч). Это обусловлено тем, что, даже уперевшись руками и ногами, человек массой 75 кг может выдержать усилие только 300-400 кгс. А при столкновении на скорости 50 км/ч на его тело давит нагрузка до 3 т. Поэтому возможности систем с наружными подушками безопасности ограничены, но и это необходимо, если речь идет о человеческой жизни.

В отношении самих подушек безопасности следует указать, что воздушная подушка водителя имеет объем от 60 до 80 литров, а переднего пассажира - до 130 литров. Нетрудно представить, что при срабатывании системы подушки раскрываются в течение 0,04 с со скоростью вылета более 300 км/ч. Естественно такая подушка таит в себе немалую опасность для людей, если они не пристегнуты ремнем безопасности и ничто не задерживает инерционное движение тела навстречу подушке. Поэтому при размещении внешней подушки в зоне переднего бампера для амортизации удара пешехода следует учитывать, что раскрытие подушки должно быть ранее ее касания этого пешехода. Иначе подушка ударит его с большой силой и нанесет вред, отбросив от автомобиля. Пока на сегодняшний день не существует систем, которые могли бы плавно проводить амортизацию и гашение энергии взаимодействия с пешеходом.

Следует также учитывать, что предшествие аварии, при которой срабатывает система внутренних подушек безопасности, - это повреждение кузова автомобиля. Недавно американский журнал «Forbes» провел аналитические исследования в области причин совершенных в США автомобильных аварий и ДТП. Полученные статистические данные будут весьма актуальными практически для любой страны, включая Россию.

Так вот, на первом месте идет пьянство за рулем, по вине пьяных водителей данные весьма и весьма высоки - около 40%. И это невзирая на жесткие нормы в каждом штате. Журнал «За рулем» наводит статистику по России с еще более высоким процентом, почти 45%, а в отдельных регионах - до 50%. На втором месте - телефон, причем особое место занимает CMC-переписка во время вождения автомобилем. Если мобильник «в ухе» увеличивает ту самую возможность попадания в ДТП в 3-4 раза, то написание CMC за рулем - в 5-6 раз! Причина простая: «Hi-Teckmobile» ухудшает реакцию на 15-20%, а СМС-переписка - до 30-35%, ведь водитель по большей части сосредоточен на разговоре и решении по телефону прочих проблем, а не на дороге. И наши, и американские полицейские приводят данные, что использование при езде любого «Hi-teck» является причиной дневного «плана» в каждой стране в пределах 4-8 тысяч различных ДТП, крупных и мелких. На третьем месте в этом списке идет лихачество. В США количество ДТП по этой причине составляет 13-15%, а «доля» лихачества от числа всех автоаварий со смертельным исходом - 32-33%. По России эти цифры еще тревожнее - 18-20% и 35-38% соответственно.

В связи с этим перспективным и, наверное, самым реальным в эффективности достижения результата, являются меры, снижающие возможность повреждения кузова автомобиля в так называемых «малых» авариях, вызванных запоздалым торможением, невнимательностью водителей, неумением учитывать габариты автомобиля, рассчитывать скорость в соответствии с условиями движения и состоянием дороги и т.д. Речь идет о большом количестве столкновений, повреждающих кузов автомобиля и могущих привести к потере устойчивости. В связи с этим важным дополнением автомобиля является оснащение его не только системой оповещения о возможном столкновения и автоматическим и торможением, но и системой амортизации энергии контакта кузовами двух автомобилей.

Так, известно устройство предупреждения столкновения автомобиля, включающее средства для обеспечения безопасности водителя и пассажиров, средства для обеспечения защиты автомобиля, систему контроля и управления вспомогательными устройствами, отличающуюся тем, что средства для обеспечения защиты автомобиля выполнены в виде двухуровневых подушек безопасности, расположенных в переднем и заднем бамперах по всей их длине, а также одноуровневых подушек, расположенных по ширине передних и задних дверей автомобиля, система контроля дополнительно содержит датчики безопасной зоны движения, расположенные на переднем и заднем бамперах и передних и задних дверях автомобиля (RU 75357, B60R 21/16, опубл. 10.08.2008). Принято в качестве прототипа.

Особенностью данного решения является то, что система предупреждения столкновения автомобиля содержит фронтальную и заднюю видеокамеры слежения и записи, входящие в систему контроля и управления, боковые видеокамеры слежения и записи и датчики безопасной зоны движения (на бамперах и на передних и задних дверях автомобиля), которые осуществляют мониторинг окружающей автомобиль зоны в непосредственной близости от его кузова и формируют сигнал или сигналы на срабатывание одноуровневых или двухуровневых подушек безопасности, размещенных в бамперах и на боковых частях кузова. Сигналы от видеокамер и датчиков поступают в интеллектуальный модуль управления, выполненный с функцией алгоритмической оценки этих сигналов и выборки тех, которые указывают на вероятность столкновения.

Передние и задние подушки безопасности двухуровневые, срабатывают по отдельности либо совместно в зависимости от скорости движения автомобиля или дорожных обстоятельств. Боковые подушки безопасности одноуровневые, срабатывают при угрозе бокового столкновения. Первый контур двухуровневой подушки безопасности является основным, раскрываясь перед автомобилем на один, полтора метра, он принимает на себя всю силу кинетического удара, максимально распределяя разрушительную силу, по большей площади для снижения повреждений. Второй контур подушки безопасности вспомогательный, раскрываясь на величину пятнадцать-двадцать сантиметров, опираясь на внутреннюю часть бампера, выполненную в виде широкой пластины из легкого сплава, твердого качества, выполняет роль амортизатора, гасящего начинающиеся разрушения.

Это устройство, в отличие от известных решений, которые срабатывают непосредственно в момент столкновения, когда конструкция автомобиля начинает деформироваться, срабатывает до столкновения с препятствием, начиная раньше борьбу за сохранение жизненного пространства, что увеличивает шансы людей, находящихся в автомобиле, сохранить жизнь при столкновении.

Недостаток данного решения заключается в том, что для решения задачи обеспечения сохранности не только кузова автомобиля, но и находящихся в нем людей, подушки безопасности расположены в переднем и заднем бамперах по всей их длине, равно как и боковые подушки безопасности, также протянуты по всей длине автомобиля. При срабатывании по сигналу датчика, смонтированного в переднем бампере, подушка выходит из бампера по всей его длине и перекрывает всю переднюю часть автомобиля. Именно развитость подушки безопасности и необходимость переделки бампера (как переднего, так и заднего) приводит к усложнению всей системы внешней безопасности. При этом следует учитывать, что бампер автомобиля не является самой сложной деталью и не имеет высокой стоимости, что позволяет его легко заменять в случае повреждения. При этом бамперы сегодня изготавливают, как правило, из упругодеформируемого пластика, обеспечивающего гашение энергии несильных столкновений. Поэтому изменение конструкции бампера путем формирования в нем большой подушки безопасности с возможностью ее раскрытия по всей длине бампера, по сути, приводит к тому, что бампер перестает быть бампером, а становится сложным силовым кузовным элементом, который необходимо полностью заменить после срабатывания такой большой по длине подушки безопасности.

Целесообразность разворачивания подушки по всей длине бампера обоснована только для лобовых фронтальных ударов, в то время как большинство аварий носят локальный характер и, как правило, это зоны передних или задних фар и передних или задних крыльев в зоне этих фар. Эти повреждения бывают при поворотах, разворотах, перестроении автомобилей, при парковке как передним ходом, так и задним ходом. Такие небольшие с виду повреждения могут привести в момент удара к развороту автомобиля и потере его устойчивости.

В связи с этим целесообразно сохранить наличие внешних подушек безопасности, но исключить серьезные переделки и кузова, и бамперов, что позволило бы сохранить модельный ряд и возможность выпускать автомобиль как с системой внешних подушек (в качестве дополнительной опции), так и без нее. Сохранение конструкции бампера позволило бы сохранить возможность гашения энергии небольших контактов за счет упругости оболочки бампера. При этом так же целесообразно использовать встроенные штатно в автомобиль системы парковки типа парктроник (передний и задний).

Если оценивать целесообразность применения внешних подушек безопасности именно для сохранения жизни пешехода, то во многом эти системы имеют чисто теоретические обоснования, не подкрепленные реальными условиями на дороге. Сама по себе подушка безопасности - это снаряд, который раскрывается в течение 0,04 сек со скоростью вылета более 300 км/ч. Если подушка раскрывается при контакте с пешеходом (его ногами, например), то в момент раскрытия подушка наносит такой удар по пешеходу, который может нанести очень большой вред. На практике - это удар по ногам, в результате которого пешеход взлетает вверх и падает на дорогу или на капот автомобиля с переломом или ушибом ног. Но эта энергия подушки в момент ее раскрытия является отличным амортизатором между кузовными деталями сближающихся автомобилей.

Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в упрощении устройства защиты кузова автомобиля при столкновении и повышении эффективности безопасности за счет обеспечения сохранности кузова.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве защиты автомобиля при столкновении, содержащем встроенные в передний и задний бамперы подушки безопасности, датчики безопасной зоны движения, расположенные на переднем и заднем бамперах для мониторинга окружающей автомобиль зоны в непосредственной близости от его кузова и формирования сигнала или сигналов, поступающих в интеллектуальный модуль управления, выполненный с функцией алгоритмической оценки этих сигналов и выборки тех, которые указывают на вероятность столкновения, и выдачи управляющих сигналов на срабатывание подушек безопасности, датчики безопасной зоны движения представляют собой ультразвуковые датчики переднего и заднего встроенных в автомобиль систем парктроников, по крайней мере по одному расположенные на переднем и/или заднем бампере автомобиля под острым углом к его продольной оси в зонах, приближенных к боковым сторонам транспортного средства или на боковых сторонах последнего, связанные электрически с интеллектуальным модулем управления, выполненным с возможностью выдачи управляющих сигналов в блок звуковой и/или световой сигнализации для оповещения водителя о наличии помехи со стороны зон размещения указанных датчиков, при этом ультразвуковые датчики заднего парктроника электрически связаны с интеллектуальным модулем управления в режиме включения при движении автомобиля передним ходом, в переднем и заднем бамперах автомобиля в зонах размещения указанных ультразвуковых датчиков выполнены технологические отверстия, закрываемые быстросъемной крышкой, или в переднем и заднем бамперах автомобиля в зонах размещения указанных ультразвуковых датчиков выполнены участки, ограниченные замкнутой линией ослабленного сечения, а модули подушек безопасности размещены на внутренней стороне бамперов напротив крышек технологических отверстий или участков, ограниченных замкнутой линией ослабленного сечения.

Указанный технический результат также достигается тем, что в устройстве защиты автомобиля при столкновении, содержащем встроенные в передний и задний бамперы подушки безопасности, датчики безопасной зоны движения, расположенные на переднем и заднем бамперах для мониторинга окружающей автомобиль зоны в непосредственной близости от его кузова и формирования сигнала или сигналов, поступающих в интеллектуальный модуль управления, выполненный с функцией алгоритмической оценки этих сигналов и выборки тех, которые указывают на вероятность столкновения, и выдачи управляющих сигналов на срабатывание подушек безопасности, отличающаяся тем, что датчики безопасной зоны движения представляют собой ультразвуковые датчики переднего и заднего встроенных в автомобиль систем парктроников, по крайней мере по одному расположенные на переднем и/или заднем бампере автомобиля под острым углом к его продольной оси в зонах, приближенных к боковым сторонам транспортного средства или на боковых сторонах последнего, связанные электрически с интеллектуальным модулем управления, выполненным с возможностью выдачи управляющих сигналов в блок звуковой и/или световой сигнализации для оповещения водителя о наличии помехи со стороны зон размещения указанных датчиков, при этом ультразвуковые датчики заднего парктроника электрически связаны с интеллектуальным модулем управления в режиме включения при движении автомобиля передним ходом, в передней и задней частях кузова автомобиля над зонами размещения указанных ультразвуковых датчиков в бамперах выполнены технологические отверстия, закрываемые быстросъемной крышкой, а модули подушек безопасности размещены на внутренней стенке передней и задней частей кузова автомобиля или на силовых элементах кузова напротив крышек технологических отверстий.

Для обоих вариантов исполнения в устройстве защиты автомобиля при столкновении в качестве каждого модуля подушки безопасности может быть использован модуль с фронтальной подушкой безопасности с по крайней мере двухступенчатым срабатыванием.

Указанные признаки по каждому варианту являются существенными для достижения технического результата.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.

На фиг. 1 изображен автомобиль, оснащенный устройством защиты при столкновении;

фиг. 2 - работа датчиков в режиме мониторинга окружающей автомобиль зоны во время движения;

фиг. 3 - контроль за сближением автомобилей;

фиг. 4 - срабатывание подушки безопасности в момент столкновения автомобилей.

В рамках настоящего изобретения рассматривается конструкция устройства защиты автомобиля при столкновении, которое позволяет минимизировать кузовные повреждения при мелких столкновениях. Особенно данное устройство эффективно для исключения аварийных столкновений при перестроении и парковке.

Заявленное устройство содержит встроенные в передний 1 и задний 2 бамперы подушки безопасности, представленные в виде готовых заводского исполнения модулей 3 подушек безопасности, которые сегодня монтируются в салоне транспортного средства в качестве средств безопасности при фронтальных и боковых столкновениях. Целесообразно в качестве модуля подушки безопасности использовать модуль с фронтальной подушкой безопасности с по крайней мере двухступенчатым срабатыванием.

Заводского исполнения модуль 3 подушки безопасности (airbag) представляет собой систему, в которую входят газогенератор с подушкой 4 в одном узле, датчики удара (ускорения или давления), а в самых современных и электронный блок управления. Сама подушка безопасности изготавливается из нейлона толщиной 0,45-0,55 мм, который для герметичности покрывали слоем резины или силикона. Фронтальная воздушная подушка водителя имеет объем от 60 до 80 л, а переднего пассажира - до 130 л. Оптимальное для обеспечения «надувательства» время наполнения подушки - 30-55 миллисекунд. Газ в подушку поступает через специальный фильтр, который пропускает только азот. В развернутом состоянии подушка находится очень короткое время (до 1 с), так как азот (абсолютно безопасный для человека) через специальные отверстия быстро выходит наружу. Сигналом для срабатывания пиропатрона airbag служит электрический импульс от датчиков удара (ускорения или давления), поступающих напрямую или через электронный блок. Устанавливаются датчики в салоне, в передней части автомобиля, или в дверях, при этом их количество может колебаться от трех до десяти. На срабатывание датчиков airbag влияет не только скорость автомобиля, но и характер столкновения (под каким углом, с каким препятствием). В то же время экстренное торможение с любой скорости не может заставить сработать датчик удара (статья «Airbag, Воздушные подушки безопасности», выложенная в сети Интернет в режиме он-лайн доступа по адресу: http://www.cr-v.org.ua/forum/index.php?showtopic=1025).

Устройство включает в себя датчики 5 безопасной зоны движения, расположенные на переднем и заднем бамперах для мониторинга окружающей автомобиль зоны в непосредственной близости от его кузова и формирования сигнала или сигналов, поступающих в интеллектуальный модуль 6 управления, выполненный с функцией алгоритмической оценки этих сигналов и выборки тех, которые указывают на вероятность столкновения, и выдачи управляющих сигналов на срабатывание модулей подушек безопасности. При этом датчики безопасной зоны движения представляют собой ультразвуковые датчики переднего и заднего встроенных в автомобиль систем парктроников, по крайней мере по одному расположенные на переднем и/или заднем бампере автомобиля под острым углом к его продольной оси в зонах, приближенных к боковым сторонам транспортного средства или на боковых сторонах последнего.

Данные ультразвуковые датчики дополняют датчики удара (ускорения или давления) модуля подушки безопасности. При этом ультразвуковые датчики, измеряющие расстояние с точностью до 0,1 м в диапазоне до 1,5 м, могут быть подключены непосредственно к электронному блоку управления самого модуля или к отдельному электронному блоку, выполненному с функцией алгоритмического анализа вероятности столкновения по параметрам скорости, расстояния, ускорения, направления движения. В рамках настоящей заявки электронный блок управления рассматривается как интеллектуальный модуль 6 управления. Этот интеллектуальный модуль управления выполнен с возможностью выдачи управляющих сигналов в блок звуковой и/или световой сигнализации для оповещения водителя о наличии помехи со стороны зон размещения указанных датчиков. Ультразвуковые датчики системы заднего парктроника электрически связаны с интеллектуальным модулем управления в режиме включения при движении автомобиля передним ходом. Так как система заднего парктроника рассчитана на работу при установке органа управления коробкой передач в позицию «задний ход», то именно в этой позиции происходит питание датчиков и их функционирование в режиме сканирования окружающей зоны. В заявленном решении ультразвуковые датчики, укрепленные в краевых зонах заднего бампера, всегда находятся под питанием и проводят сканирование зоны перед задним бамперов при движении автомобиля передним ходом.

В переднем и заднем бамперах автомобиля в зонах размещения указанных ультразвуковых датчиков выполнены технологические отверстия, закрываемые быстросъемной крышкой, а модули подушек безопасности размещены на внутренней стороне бамперов напротив крышек технологических отверстий.

Или в переднем и заднем бамперах автомобиля в зонах размещения указанных ультразвуковых датчиков выполнены участки, ограниченные замкнутой линией ослабленного сечения, а модули подушек безопасности размещены на внутренней стороне бамперов напротив участков, ограниченных замкнутой линией ослабленного сечения.

При раскрытии подушки происходит давление на крышку или на участок с ослабленным сечением, при котором крышка вываливается наружу, а участок отрывается от бампера.

Устройство защиты автомобиля при столкновении функционирует следующим образом.

При движении автомобиля ультразвуковые датчики на переднем и заднем бамперах в режиме активации осуществляют мониторинг окружающих автомобиль зон в угловых направлениях. Во время движения автомобиля интеллектуальный модуль 6 управления, получая информацию от датчиков 5, выявляет возможные препятствия. В модуле 6 проводится оценка скорости автомобиля, расстояния до рядом идущего или стоящего автомобиля, скорость сближения автомобилей, и др. параметры, которые могут лежать в основании формирования условия аварийной ситуации. Например, при установлении критического минимального расстояния до автомобиля, идущего курсом на пересечение контура автомобиля с учетом его скорости и величиной торможения, исключающей остановку автомобиля до точки пересечения, происходит формирование сигнала на срабатывание того модуля подушки безопасности, который находится в непосредственной близости от приближающегося автомобиля в зоне вероятностного столкновения. Раскрытие подушки этого модуля происходит до начала столкновения так, что подушка оказывается зажатой между двумя автомобилями.

В случае возникновения аварийной ситуации датчики подают сигнал об опасности модулю, далее модуль подает сигнал на срабатывание подушек безопасности. Подушка безопасности со стороны направления столкновения двух автомобилей раскрывается, надувая оболочку. При столкновении эта оболочка работает как амортизатор и гаситель энергии. Кроме того, при определенных условиях подушка, наполненная газом, приобретает жесткость и становится опорой, относительно которой автомобили могут раздвинуться. При использовании двухступенчатых подушек безопасности происходит срабатывание первой ступени в зависимости от скорости движения автомобиля или дорожных обстоятельств. При увеличении давления происходит срабатывание второй ступени, изменяющей упругую характеристику надутой подушки.

Изобретение, в отличие от известных устройств, которые срабатывают непосредственно в момент столкновения, когда конструкция автомобиля начинает деформироваться, срабатывает до столкновения с препятствием, начиная раньше борьбу за сохранение жизненного пространства, что увеличивает шансы людей, находящихся в автомобиле, сохранить жизнь при столкновении.

При этом устройство защиты сформировано из стандартных узлов и не требует переделки бамперов автомобиля. Это позволяет использовать устройство в качестве дополнительной опции для серийно выпускаемых автомобилей.

1. Устройство защиты автомобиля при столкновении, содержащее встроенные в передний и задний бамперы подушки безопасности, датчики безопасной зоны движения, расположенные на переднем и заднем бамперах для мониторинга окружающей автомобиль зоны в непосредственной близости от его кузова и формирования сигнала или сигналов, поступающих в интеллектуальный модуль управления автомобиля, выполненный с функцией алгоритмической оценки этих сигналов и выборки тех, которые указывают на вероятность столкновения, и выдачи управляющих сигналов на срабатывание подушек безопасности, отличающееся тем, что датчики безопасной зоны движения представляют собой ультразвуковые датчики переднего и заднего встроенных в автомобиль систем парктроников, по крайней мере по одному расположенные на переднем и/или заднем бампере автомобиля под острым углом к его продольной оси в зонах, приближенных к боковым сторонам транспортного средства или на боковых сторонах последнего, связанные электрически с интеллектуальным модулем управления, выполненным с возможностью выдачи управляющих сигналов в блок звуковой и/или световой сигнализации для оповещения водителя о наличии помехи и/или опасности столкновения со стороны зон размещения указанных датчиков, при этом ультразвуковые датчики системы заднего парктроника электрически связаны с интеллектуальным модулем управления в режиме включения при движении автомобиля передним ходом, в переднем и заднем бамперах автомобиля в зонах размещения указанных ультразвуковых датчиков выполнены технологические отверстия, закрываемые быстросъемной и/или легкосъемной крышкой, и/или в переднем и заднем бамперах автомобиля в зонах размещения указанных ультразвуковых датчиков выполнены участки, ограниченные замкнутой линией ослабленного сечения, а модули подушек безопасности размещены на внутренней стороне бамперов напротив крышек технологических отверстий и/или участков, ограниченных замкнутой линией ослабленного сечения.

2. Устройство защиты автомобиля при столкновении по п.1, отличающееся тем, что в качестве модуля подушки безопасности использован модуль с фронтальной подушкой безопасности с по крайней мере двухступенчатым срабатыванием.

3. Устройство защиты автомобиля при столкновении, содержащее встроенные в передний и задний бамперы подушки безопасности, датчики безопасной зоны движения, расположенные на переднем и заднем бамперах для мониторинга окружающей автомобиль зоны в непосредственной близости от его кузова и формирования сигнала или сигналов, поступающих в интеллектуальный модуль управления автомобиля, выполненный с функцией алгоритмической оценки этих сигналов и выборки тех, которые указывают на вероятность столкновения, и выдачи управляющих сигналов на срабатывание подушек безопасности, отличающееся тем, что датчики безопасной зоны движения представляют собой ультразвуковые датчики переднего и заднего встроенных в автомобиль систем парктроников, по крайней мере по одному расположенные на переднем и/или заднем бампере автомобиля под острым углом к его продольной оси в зонах, приближенных к боковым сторонам транспортного средства или на боковых сторонах последнего, связанные электрически с интеллектуальным модулем управления, выполненным с возможностью выдачи управляющих сигналов в блок звуковой и/или световой сигнализации для оповещения водителя о наличии помехи и/или опасности столкновения со стороны зон размещения указанных датчиков, при этом ультразвуковые датчики системы заднего парктроника электрически связаны с интеллектуальным модулем управления в режиме включения при движении автомобиля передним ходом, в передней и задней частях кузова автомобиля над зонами размещения указанных ультразвуковых датчиков в бамперах выполнены технологические отверстия, закрываемые быстросъемной и/или легкосъемной крышкой, а модули подушек безопасности размещены на внутренней стенке передней и задней частей кузова автомобиля и/или на силовых элементах кузова напротив крышек технологических отверстий.

4. Устройство защиты автомобиля при столкновении по п.3, отличающееся тем, что в качестве модуля подушки безопасности использован модуль с фронтальной подушкой безопасности с по крайней мере двухступенчатым срабатыванием.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к системам, обеспечивающим пассивную безопасность пешеходов и участников дорожного движения, передвигающихся на двухколесных транспортных средствах, при их столкновении с передней частью легковых автомобилей.

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к системам, обеспечивающим пассивную безопасность пешеходов и участников дорожного движения, передвигающихся на двухколесных транспортных средствах, при их столкновении с передней частью легковых автомобилей.

Изобретения относятся к способам и системам оповещения пользователя транспортного средства о чрезвычайных ситуациях. Технический результат - оповещение пассажира транспортного средства об аварийных или чрезвычайных ситуациях федерального, государственного и местного уровня.

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к системам, обеспечивающим пассивную безопасность пешеходов и участников дорожного движения, передвигающихся на двухколесных транспортных средствах, при их столкновении с передней частью легковых автомобилей.

Группа изобретений относится к вариантам выполнения активного буфера для защиты пассажира во время столкновения транспортного средства. Буфер имеет надуваемую камеру, образованную реактивной (основной) стенкой для крепления к жесткой конструкции транспортного средства и расширительной стенкой, расположенной поверх основной стенки.

Группа изобретений относится к подушке безопасности и устройству управления потоком для нее. Подушка имеет гибкую тканевую камеру 5, удлиненное вентиляционное отверстие 17 и устройство 10 управления потоком, прикрепленное к камере 5 таким образом, чтобы располагаться поверх вентиляционного отверстия 17.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Устройство боковой подушки безопасности для автомобиля содержит нагнетательное устройство и боковую подушку безопасности, расположенную в боковом участке спинки сиденья автомобиля.

Группа изобретений относится к вариантам выполнения системы безопасности автомобиля и способу высвобождения и подъема капота автомобиля. Система высвобождения и подъема капота автомобиля содержит датчик вблизи передней части автомобиля для детектирования столкновения с объектом, капот, имеющий скобу фиксатора для зацепления с поворотной защелкой, что позволяет переместить капот в закрепленное положение, и высвобождающий механизм, соединенный с фиксатором или защелкой, для подъема передней части капота в ответ на сигнал от датчика.

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к системам, обеспечивающим пассивную безопасность пешеходов и участников дорожного движения, передвигающихся на двухколесных транспортных средствах (далее участниках), при их столкновении с передней частью легковых автомобилей.

Изобретение относится к оборудованию салонов общественных транспортных средств. Салон транспортного средства с рядами расположенных друг за другом кресел состоит из жестко прикрепленного на раме к полу сиденья и спинки, обладающих способностью к развороту своей рабочей поверхности на 180°.
Наверх