Устройство для безопасности пешеходов при столкновении с бескапотным автомобилем

Полезная модель относится к устройствам внешней пассивной безопасности автомобилей, а именно к элементам кузова для защиты пешеходов при столкновении автомобиля с пешеходом.
Мероприятия по повышению внешней пассивной безопасности направлены на снижение тяжести травм пешеходов, водителей и пассажиров транспортного средства, участвовавших в ДТП, путем обеспечения такого конструктивного выполнения наружных поверхностей и элементов транспортного средства, при котором вероятность повреждений человека этими элементами была бы минимальной (см. Молодцов В.А. Безопасность транспортных средств. Учебное пособие для вузов. - Тамбов: ТГТУ. - 2013. - С. 181). Наиболее тяжелые травмы пешехода происходят при фронтальном столкновении пешехода с транспортным средством. Во время соударения с легковым автомобилем, у которого капот расположен ниже центра тяжести пешехода, может произойти удар о капот и перелет пешехода через автомобиль. Удар с бескапотным автомобилем или с высоким капотом будет приводить к отлету пешехода от транспортного средства с последующим контактом с дорогой или окружающими предметами, что усугубляет тяжесть последствий ДТП. Система безопасности пешеходов при столкновении с бескапотным автомобилем должна обладать следующими свойствами: быть применима для любой формы передней части автомобиля; обеспечивать снижение травмы пешехода при перелете через автомобиль; обеспечивать снижение травмы пешехода при отлете через автомобиль; обеспечивать снижение травмы пешехода при высокой скорости движения автомобиля; быть ремонтопригодной и с возможностью многоразового использования; обеспечивать работу разных систем безопасности в зависимости от скорости движения автомобиля, погодных условий и условий видимости.
Известна система обнаружения пешеходов (СОП), включающая в себя видеосистему распознавания пешеходов и электронный блок управления тормозной системой. СОП срабатывает на расстоянии 40 м до пешехода, предупреждает водителя об опасности и в случае отсутствия реакции водителя берет на себя управление торможением. Самая эффективная скоростью для срабатывания СОП - 35 км/час, избежание столкновения практически равно 100%. Как показывает статистика с разных ДТП, а также расчеты инженеров, при скорости 65 км/час вероятность столкновения пешехода с автомобилем составляет 85%. При скорости 50 км/час - 45%. Поэтому многие производители начали устанавливать на автомобили систему защиты пешеходов, специальный эластичный капот и бампер, а также подушку безопасности для пешеходов, спрятанную между ветровым стеклом и капотом (см. Система обнаружения пешеходов: устройство, принцип работы, https://fastmb.ru/auto_shem/3402-sistema-obnaruzheniva-peshehodov-ustrovstvo-princip-raboty.html).
Известны внешние подушки безопасности для пешеходов, предполагающие их размещение вдоль стоек лобового стекла. В случае столкновения с пешеходом айрбэги закроют стекло автомобиля и стойки, благодаря чему риск получения пешеходом серьезных травм будет существенно снижен (см. Внешние подушки безопасности для пешеходов - новое изобретение Mercedes-Benz, https://national-expertise.ru/blog/mercedes/, Mercedes разработали новые подушки безопасности для пешеходов, https://tvoe-avto.com/29267-mercedes-sozdal-vneshnie-podushki-bezopasnosti-dlya-peshehodov.html).
Недостаток данной конструкции заключается в том, что капот остается неподвижным и пешеход может получить травму при соударении с ним, а форма подушки безопасности, которая покрывает не полностью лобовое стекло, может привести к травмам, а также перелету пешехода при высокой скорости наезда.
Известна конструкция подушки безопасности, где система работает на скоростях от 20 до 50 км/ч. В бампере автомобиля установлены семь датчиков, которые фиксируют соприкосновение с препятствиями. Если электроника решает, что произошел наезд на человека, она дает команду пиропатронам, высвобождающим стержни в петлях капота, а также газогенератору, который за несколько миллисекунд надувает подушку. А она не только прикрывает нижнюю часть лобового стекла и передние стойки, но и приподнимает капот на десять сантиметров. Так резко снижается риск соударения головы пешехода с жесткими компонентами подкапотного пространства, а также со стеклом и стойками автомобиля, (см. Хэтч Volvo V40 первым получил подушку для пешеходов, https://www.drive.ru/news/volvo/4fbcb4da09b6027201000030.html).
Недостаток представленной конструкции заключается в форме подушки безопасности, которая не полностью покрывает лобовое стекло и не исключает переброс пешехода через автомобиль. Кроме того, что такая подушка безопасности применима только на автомобилях с низким капотом, где основной удар перехода с машиной будет приходится на часть тела ниже центра тяжести человека.
Известны предложения по применению внешних подушек безопасности, закрывающих полностью автомобиль со всех сторон и наполняемых газом с в момент соударения или наполненных заранее. Применяемость такой концепции перспективна, однако не предусматривает возможность удержания пешехода при перебросе через машину или отбросе от автомобиля при ударе выше центра тяжести пешехода (см. Внешняя защита. Подушки безопасности снаружи автомобиля, https://xn--80aackhmik6acgcci5acrf9g.xn--plai/?p=2599#more-2599).
Известны внешние подушки безопасности для защиты пешеходов, содержащие фронтальную подушку, прикрывающую бампер и амортизируемый передний капот. Преимущество данной конструкции - снижение травматизма нижней части тела пешехода, однако не предусматривается возможность удержания пешехода при перебросе через машину или отбросе от автомобиля при ударе выше центра тяжести пешехода (см. Honda запатентовала внешние подушки безопасности для защиты пешеходов, https://snip1.ru/honda-patentiert-externen-airbag-zum-fusgangerschutz/).
Известно устройство защиты пешехода при столкновении с автомобилем, содержащее в конструкции автомобиля внешнюю подушку безопасности, имеющую возможность закрывать лобовое стекло, причем в исходном положении внешняя подушка безопасности находится в сложенном состоянии в отсеке кузова, перед лобовым стеклом автомобиля, причем устройство содержит дополнительную подушку безопасности, в сложенном состоянии расположенную в переднем бампере, а в раскрытом положении имеющую возможность взаимодействовать с ногами человека и улавливающую подушку безопасности, которая в сложенном состоянии расположена на крыше автомобиля у лобового стекла, при этом улавливающая подушка безопасности в раскрытом положении образует емкость, а внешняя подушка безопасности в раскрытом положении расположена под уклоном (см. пат. РФ №166333, B60R 21/36).
Данная система хорошо защищает пешеходов, но сложная конструкция делает маловероятной возможность ее практического применения.
Наиболее близким конструктивным решением к заявляемой полезной модели является внешняя подушка безопасности, содержащая газонаполняемую секцию, расположенную в сложенном положении в отсеке кузова непосредственно перед лобовым стеклом автомобиля и выполненную с возможностью покрытия лобового стекла, передних вертикальных стоек и передней кромки крыши кузова автомобиля в рабочем состоянии. Подушка содержит дополнительную газонаполняемую секцию в виде полого рукава, выполненного с возможностью образования дугообразной арки в рабочем состоянии и размещения над кузовом автомобиля. Подушка выполнена ковшеобразной формы и обращена вогнутой стороной к пешеходам. Концы рукава соединены с первой секцией со стороны крыши автомобиля, а кромка - со стороны капота автомобиля посредством веревочных тяг, в пространстве между первой и второй секцией закреплена эластичная сетка (см. пат. РФ №196651, B60R 21/36).
Недостаток данной подушки безопасности заключается в применимости только на автомобилях с низким капотом, где основной удар перехода с машиной будет приходиться на часть тела ниже центра тяжести человека. То есть данная подушка безопасности не решает проблемы автомобилей с высоким капотом и грузовых автомобилей.
Техническая проблема известных технических решений заключается в невозможности исключить отброс пешехода после лобового столкновения с автомобилем, что усугубляет тяжесть последствий ДТП. Кроме того, большинство известных конструкций не исключают также попадание пешехода под автомобиль после соударения.
Технический результат, достигаемый заявляемой полезной моделью, заключается в обеспечении безопасности пешехода при соударении с бескапотным транспортным средством или имеющим капот, расположенный выше центра тяжести пешехода, за счет увеличения боковыми подушками ширины фронтальной зоны соприкосновения пешехода с автомобилем и улавливания пешехода капроновыми сетками, не дающими ему отлететь от автомобиля и удариться о дорогу, а подушка в нижней части кузова не позволяет пешеходу оказаться под автомобилем.
Сущность заявляемой полезной модели заключатся в том, что устройство для безопасности пешеходов при столкновении с бескапотным автомобилем содержит пиропатроны и газонаполняемые внешние подушки безопасности, расположенные в сложенном положении в передних отсеках кузова. Отсеки с подушками расположены в районе фронтальной, нижней и боковой частей кузова. Причем боковые подушки снабжены сетками и боковыми эластичными створками, соединенными посредством липучки. Оси отсеков боковых подушек расположены под углами к оси автомобиля.
В заявляемом устройстве применено три типа подушек безопасности. Фронтальная подушка безопасности смягчает первоначальный удар пешехода об автомобиль. Боковые подушки увеличивают ширину фронтальной зоны соприкосновения пешехода с автомобилем и оснащены капроновыми сетками, улавливающими пешехода и не дающими ему отлететь от автомобиля и удариться о дорогу. Подушка в нижней части кузова, например, снизу бампера, не позволяет пешеходу оказаться под автомобилем. Боковые подушки снабжены боковыми эластичными створками, соединенными посредством липучки для того, чтобы удерживать сетки возле подушек в сложенном состоянии, а затем раскрываться при срабатывании подушек и выбрасывать сетки в направлении осей отсеков боковых подушек. Расположение осей отсеков боковых подушек под углами к оси автомобиля, например, под углами в 30…40°, обеспечивает выброс сеток в данном направлении и надежный охват пешехода сетками при соударении с транспортным средством и удержание, предотвращая отброс пешехода после соударения.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 схематично изображен общий вид машины в плане;
- на фиг. 2 - вид контейнера с боковой подушкой и сеткой;
- на фиг. 3 и 4 - вид сверху и сбоку соответственно с выпущенными элементами системы безопасности.
Устройство для безопасности пешеходов при столкновении с бескапотным автомобилем 1 включает контейнер 2 с фронтальной подушкой безопасности, боковые контейнеры 3 с подушками безопасности, снабженными улавливающими сетками, контейнер 4 с подушкой безопасности, раскрывающейся снизу автомобиля и предотвращающая возможность пешехода оказаться под автомобилем (см. фиг. 1). Боковой контейнер 3 содержит прямоугольный корпус 5, ось которого расположена под углом к оси автомобиля, например, под углом 30…40°. Внутри корпуса 5 расположена подушка безопасности 6, получающая газ от пиропатронов 7, снабженная сеткой 8 и боковыми эластичными створками 9, удерживающими сетку 8 в сложенном состоянии и соединенными посредством липучки 10. Корпус 5 может быть расположен в бампере 11 или в других элементах передней части кузова (см. фиг. 2).
Устройство для безопасности содержит электронную систему срабатывания пиропатронов всех подушек аналогичную описанной выше (см. Хэтч Volvo V40 первым получил подушку для пешеходов, https://www.drive.ru/news/volvo/4fbcb4da09b6027201000030.html).
Устройство для безопасности пешеходов при столкновении с бескапотным автомобилем работает следующим образом.
При срабатывании пиропатронов 7 из контейнера 2 раскрывается фронтальная подушка безопасности 12 и занимает положение, защищая пешехода от фронтального удара. Из контейнеров 3 выстреливают боковые подушки 6 с сетками 8, которые с боков охватывают пешехода улавливая его, не давая ему от удара о подушку 12 отлететь от транспортного средства и удариться об дорогу. Расположение осей отсеков боковых подушек под углами к оси автомобиля, например, 30…40°, обеспечивает выброс сеток в данном направлении и надежный охват пешехода. Сами же подушки 12 увеличивают ширину фронтальной зоны соприкосновения пешехода с автомобилем (см. фиг. 3). Из контейнера 4 раскрывается подушка 13, препятствующая проникновению пешехода внизу под автомобиль (см. фиг. 4).
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает безопасность пешехода при соударении с бескапотным транспортным средством или имеющим капот, расположенный выше центра тяжести пешехода.