СИСТЕМА ЗАЩИТЫ
PROTECTION SYSTEM

Изобретение относится к устройствам, защищающим экипажи и пассажиров транспортных средств от гибели и увечья в случае аварии, связанной с ударом (резким механическим воздействием) на транспортное средство.
Известна подушка безопасности, представляющая собой оболочку, надуваемую при аварии транспортного средства и предназначенную для предохранения водителя и пассажиров от ударов о твердые конструкции [1].
Недостатком известной подушки безопасности является вызываемая ею опасность травм и гибели людей, для защиты которых она предназначена. Во время заполнения подушки безопасности оболочка распрямляется со скоростью около 300 км/час, и ее поверхность может нанести удар подобно твердому телу и вызвать травмы и гибель людей, а также опасно воздействовать на их барабанные перепонки. Низкорослые пассажиры и дети могут пострадать из-за их малого роста, не соответствующего заводской настройке подушки безопасности. В случае, если подушка безопасности сработала или была повреждена, она уже не может быть отремонтирована и подлежит замене [2].
Эти подушки также небезопасны для людей и окружающей среды из-за токсичности взрывчатого вещества (азида натрия), используемого для надувания подушки [3].
Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение вероятности вредного воздействия защитной системы на защищаемых ею пассажиров и экипаж (далее - пассажиров).
Указанный технический результат достигается тем, что в системе защиты, содержащей элементы, предназначенные для предотвращения гибели и травм пассажиров при аварии, связанной с резким механическим воздействием на транспортное средство, по изобретению система защиты в качестве таких элементов содержит компрессор и распределительное устройство и установленные перед сидениями или рядом с ними защитные модули, состоящие каждый из основания, сопла и воздушного баллона, а также системы слежения.
Основание представляет собой трубу, внутри которой помещены пластинчатый клапан, основание клапана, стержень-датчик удара и замок-захват, а ее верхняя часть имеет форму манжеты с опорным и упорным подшипниками внутри нее. Воздушный баллон и запорный вентиль жестко соединены с основанием. Сопло выполнено заодно с трубкой, помещенной внутри манжеты с возможностью вращения на подшипниках вокруг оси основания. Устройство слежения обеспечивает в любой момент направление сопла на верхнюю часть корпуса пассажира. Оно включает ИК-излучатели (инфракрасные излучатели), болометры, процессор, шестеренку, закрепленную на трубке сопла, и рейку с приводом (Болометр - прибор для измерения энергии электромагнитного излучения (в нашем случае, инфракрасного). - Новый политехнический словарь. М.: БРЭ, 2003. С.51). Процессор управляет направлением сопла в соответствии с положением пассажира.
Кроме того, защитная система включает регуляторы положения модулей (на чертежах не показаны), обеспечивающие направление ими потока воздуха, оптимальное по высоте.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлены на фиг.1 - транспортное средство с защитной системой на примере легкового автомобиля (вертикальный осевой разрез), на фиг.2 - то же (вид сверху), на фиг.3 - защитный модуль (вертикальный разрез), на фиг.4 - узел клапана, на фиг.5 - схема устройства слежения.
Система защиты смонтирована внутри транспортного средства и состоит из компрессора 1, пульта управления 12 и распределителя 2, а также защитных модулей 3, установленных у каждого сидения спереди или рядом с ним. Распределитель 2 соединен трубопроводами с компрессором 1 и со всеми баллонами 9, а электрически - с пультом управления.
Защитные модули включают каждый основание 27, сопло 4 с трубкой 26, воздушный баллон 9, запорный вентиль 10, а также устройство слежения. Воздушный баллон 9 жестко соединен с основанием 27 и имеет штуцера: 13, через который из баллона подается воздух, и 14, служащий для приема воздуха от компрессора 1.
Основание 27 представляет собой трубу, внутри которой помещены пластинчатый клапан 5, основание клапана 25, стержень-датчик 7, замок-захват 6 с пружиной 21. Замок-захват 6 и клапан 5 шарнирно соединены каждый со стенкой трубопровода 27. Форма клапана 5 такова, что обеспечивает надежное перекрытие отверстия в основании 25 клапана при закрытом клапане и исключает задевание клапана 5 за стенки трубопровода 27 при движении клапана 5. В стенке трубопровода 27 выполнен паз 20, в котором помещается пластинчатый клапан 5 в открытом положении. Прокладка 17 служит для уменьшения протечек воздуха из модуля 3.
Трубка 26 помещена в манжету 23 с возможностью вращения на опорном 22 и упорном 24 подшипниках. Трубка 26 имеет круглое сечение, которое плавно переходит в прямоугольное сечение сопла 4. Прямоугольное сечение сопла 4 обеспечивает рациональное использование воздушного потока.
Устройство слежения расположено по обе стороны верхней части корпуса пассажира 36 и включает ИК-излучатели 30 и 35, болометры 37 и 38. Болометры 37 и 38 электрически соединены с процессором 31, который управляет приводом 32, перемещающим рейку 34, находящуюся в зацеплении с зубчатой шестеренкой 33, закрепленной на трубке 26.
Предлагаемая защитная система работает следующим образом. При включении двигателя транспортного средства подается питание на пульт управления 12, на привод компрессора 1 и на устройства слежения. Компрессором 1 через распределитель 2 пополняют все баллоны 9 воздухом. Сопла 4 устанавливают на высоте, которая обеспечивает оптимальное по высоте направление воздушного потока из сопла на конкретного пассажира, занимающего место у этого сопла. Открывают запорный вентиль 10. Проверяют регулировку устройства слежения.
Устройство слежения «следит» за положением пассажира, немедленно реагирует на отклонения его корпуса от вертикали, в любой момент обеспечивая направление воздушного потока на центр верха корпуса человека. В случае наклона пассажира происходит полное или частичное перекрытие потока ИК-излучения. Болометры 37 и 38 измеряют величину поглощения излучения пассажиром 36 и сообщают информацию об этом на процессор 31. По команде процессора 31 привод 32 перемещает рейку 34 так, что находящаяся с ней в зацеплении шестеренка 33 поворачивает сопло 4 на нужный угол.
При ударе по корпусу транспортного средства стержни-датчики 7 в зависимости от направления и места удара вводят в действие соответствующий защитный модуль 3 (или защитные модули).
Так, в защитном модуле 3, расположенном у места водителя или у места пассажира переднего ряда, стержень-датчик 7 выводит замок-захват 6 из зацепления с клапаном 5. Клапан 5 поворачивается на шарнире, открывает отверстие в основании 25 и помещается в пазу 20. Поток воздуха устремляется по трубопроводам 27 и 26 и через сопло 4 подается на пассажира, противодействуя наклону его головы и корпуса в сторону удара и тем самым предотвращая гибель и увечья пассажира от столкновения с твердыми поверхностями. Для защитных модулей 3, расположенных у второго ряда (и последующих рядов, если таковые имеются в транспортном средстве), функции стержня-датчика выполняет прямая штанга-датчик, помещенная в защитную трубку в пространстве между передней стенкой транспортного средства и рычагом замка-захвата соответствующего защитного модуля.
В случае, если после аварии состояние транспортного средства позволяет ему самостоятельно передвигаться, возможно пополнение баллонов 9 воздухом и возобновление его движения.
Т.о., использование предлагаемого изобретения снижает вероятность опасного воздействия системы защиты при ударе по транспортному средству и повышает эксплуатационные свойства системы.
Источники информации
1. С.Знаемский. Надувательство века. http:alllife.ru/archive/number115/art27.
2. http://auto utro.ru (Обзор «Подушка безопасности совсем не безопасна».
3. Опасные подушки безопасности. - «Наука и жизнь» №10, 2000. С.34.