ВЕРХНЯЯ ПОДУШКА БЕЗОПАСНОСТИ
UPPER SAFETY AIRBAG

Изобретение относится к устройствам транспортных средств, предназначенным для защиты пассажиров и предохранения их от увечий в случае аварии или иного дорожно-транспортного происшествия, и может быть использована в качестве средства пассивной безопасности в автомобилях.
Из уровня техники известна подушка безопасности (RU 2427488 C2, МПК B60R 21/231, опубл. 27.08.2011], предназначенная для пассажиров передних сидений, установленная в уложенном положении в приборную панель автомобиля. При срабатывании подушка разворачивается между приборной панелью и лобовым стеклом с одной стороны и пассажиром переднего сиденья, с другой стороны.
Недостатком известного технического решения является его ограниченная возможность защиты пассажиров, так как действие подушки является эффективным только при фронтальном столкновении и не защищает голову пассажира при опрокидывании транспортного средства.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и выбранным в качестве прототипа признана головная подушка безопасности (RU 127009 U1, МПК B60R 21/231, опубл. 20.04.2013), расположенная в подголовнике спинки сиденья и состоящая из модуля подушки безопасности, который в свою очередь состоит из носителя подушки безопасности, воздушного мешка и газогенератора. Модуль подушки безопасности крепится к силовой структуре подголовника, через демпфирующие элементы, боковые камеры охватывают голову с трех сторон и находятся под углом друг к другу.
Недостатком подушки безопасности является ее низкая технологичность, связанная со сложностью ее конструкции, относительно высокой трудоемкостью регулировки боковых камер и ограничение подвижности головы пассажира транспортного средства.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение пассивной безопасности транспортного средства при его опрокидывании и уменьшение вероятности травм головы пассажиров.
Указанная задача решена тем, что верхняя подушка безопасности содержит воздушный мешок, с подключенным к нему через электромеханический обратный клапан баллоном со сжатым воздухом. Отличает подушку безопасности от известных аналогов то, что воздушный мешок совмещен с обивкой крыши транспортного средства, снабжен гироскопическим датчиком, выход которого подключен к измерительному входу блока управления, а силовой выход последнего подключен к электромеханическому обратному клапану.
Блок управления подушки может быть выполнен на основе микропроцессорной системы, включающей в себя микроконтроллер, содержащий RISC-микропроцессор с регистрами общего назначения и встроенной SRAM-памятью данных, подключенный к FLAH-памяти программ, соединенный общей шиной с универсальным двунаправленным портом ввода-вывода и аналого-цифровым преобразователем; при этом универсальный двунаправленный порт ввода-вывода микроконтроллера подключен к силовому выходу блока управления, а аналого-цифровой преобразователь подключен к его измерительному входу.
Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытой выше совокупностью конструктивных признаков устройства, является значительное повышение безопасности пассажиров транспортного средства при его опрокидывании, за счет совмещения воздушного мешка подушки с обивкой крыши и применения гироскопического датчика, обеспечивающего оперативное срабатывание подушки безопасности при критическом угле наклона транспортного средства.
Конструкция верхней подушки безопасности поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема ее установки в транспортном средстве, а на фиг. 2 - структурная схема блока управления подушкой безопасности.
Верхняя подушка безопасности имеет следующую конструкцию.
Ее основой является воздушный мешок 1, с подключенным к нему через электромеханический обратный клапан 2 баллоном со сжатым воздухом (на фигурах условно не показан). При этом воздушный мешок 1 совмещен с обивкой 3 крыши 4 транспортного средства, снабжен гироскопическим датчиком 5, выход которого подключен к измерительному входу 6 блока управления, а силовой выход 7 последнего подключен к электромеханическому обратному клапану 2.
Блок управления подушки может быть выполнен на основе микропроцессорной системы, включающей в себя микроконтроллер 8, содержащий RISC-микропроцессор 9 с регистрами общего назначения и встроенной SRAM-памятью данных (на фигурах условно не показаны), подключенный к FLAH-памяти программ 10, соединенный общей шиной с универсальным двунаправленным портом ввода-вывода 11 и аналого-цифровым преобразователем 12. Универсальный двунаправленный порт ввода-вывода 11 микроконтроллера 8 подключен к силовому выходу 7 блока управления, а аналого-цифровой преобразователь 12 подключен к его измерительному входу 6.
Верхняя подушка безопасности работает следующим образом.
При движении автомобиля блок управления, согласно алгоритму управляющей программы, записанной во FLASH-памяти программ 10 микроконтроллера 8 и выполняемой микропроцессором 9, непрерывно опрашивает гироскопической датчик 5 с помощью аналого-цифрового преобразователя 12. При наклоне транспортного средства на угол сверх допустимого блок управления, согласно управляющей программе, подает управляющий сигнал на силовой выход 7 через порт ввода-вывода 11, открывая тем самым электромеханический клапан 2. После чего сжатый воздух из баллона поступает в мешок 1, надувая его. Мешок 1 раскрывается в горизонтальном направлении между крышей 4 автомобиля и головой 13 водителя и (или) пассажира, образуя защитный экран из плотной ткани наполненный газом, и предохраняя тем самым голову пассажира транспортного средства от травм при его опрокидывании.