[发明专利]一种安全防护装置及方法

说明书

一、技术领域

本发明属于汽车或火车行车安全防护技术领域。

二、背景技术

安全气囊一般由传感器(sensor)、电控单元(ECU)、气体发生器(inflator)、气囊(bag)、续流器(clockspring)等组成，通常气体发生器和气囊等做在一起构成气囊模块(airbag module)。传感器感受汽车碰撞强度，并将感受到的信号传送到控制器，控制器接收传感器的信号并进行处理，当它判断有必要打开气囊时，立即发出点火信号以触发气体发生器，气体发生器接收到点火信号后，迅速点火井产生大量气体给气囊充气。

自上世纪80年代开始逐步在民用车辆上采用之后，安全气囊时下已经成为了非常重要的汽车被动安全设备，安全气囊的数量已经成为衡量车辆安全性的参照之一。媒体曝光汽车安全气囊不作为导致伤亡事故日益增多，六省市消协建议尽快出台汽车安全″气囊国家标准″以便于消费者与厂商打官司时″有法可依″。实际上，作为安全驾驶中最后一根稻草的″安全气囊″并非万能的，实验室撞击的结果也并不能拿到现实中来对照——气囊的弹开不能简单地以车辆损坏程度判断。根据实验室中的汽车碰撞测试可知，安全气囊打开需要合适的速度和碰撞角度。只有车辆的正前方左右大约60°之间位置、垂直撞击在固定的物体上，速度高于30公里/时(这里所说的速度不是我们通常意义上所理解的车速，而是在试验室中车辆相对固定障碍物碰撞的速度，实际碰撞中汽车的速度高于试验速度)，安全气囊才可能打开。而现实生活中很多碰撞发生不满足这些条件。在一些事故中，例如轿车与没有后部防护装置的卡车发生钻入性追尾事故，或轿车碰撞护栏再翻车事故，或发生车身侧面碰撞等，这样的事故往往没有车身前部的直接撞击，主要是车身上部和侧面发生碰撞，碰撞车身部位的刚度很小，虽然车舱发生了很大的变形，造成了车内乘员受伤或死亡，但是由于碰撞部位不对，安全气囊也不能打开；还有一些是因为汽车碰撞的并非碰撞试验中所谓的″固定的刚性物体″，而是撞在绿化带、金属围栏以及树木上，这些属于″可变物体″，撞击角度也非垂直，也会导致安全气囊不会打开。在许多情况下，虽然汽车所遭受的撞击非常严重，需要打开安全气囊，但是，由于机器判断的缺陷，导致安全气囊不能打开，遭受很大的损失。有些汽车的副驾驶气囊设有有手动开关，但是，手动开关自己能锁定安全气囊，使气囊不能打开，却不能人为来控制打开安全气囊。在很多情况下，如果车上人员能够在发生碰撞之前，靠手动或脚动来提前打开安全气囊，就可以将损害降至最低，因此，发明一种通过人工控制，靠手动或脚动来提前打开安全气囊的装置，是十分有必要和具有优势的。

目前，汽车用的安全气囊多是安装在汽车的内部，这对于轿车是具有优势的，然而，对于非轿车类车型，比如：大中型客运或货运汽车来说，当发生车祸或碰撞时，更多的伤害来自于汽车的侧翻或发生翻滚时所产生的。近年来，已经发生多起校车碰撞翻滚事故，对车内人员及财产造成了巨大的损害，因此，设计一种在汽车的侧翻或发生翻滚时能够有效保护汽车及车内人员及财产的安全气囊装置，是十分有效和具有优势的。

目前，设计人员主要将思维聚焦在了有效地降低撞击时造成的损害，因此，已有的车外安全气囊全部设计在了汽车的前部、底部或尾部，且见于文字记载的只有安装在小型轿车上，而大中型车辆的车外安全气囊却从不见记载，其目的主要是为了减轻直接碰撞时所产生的直接伤害，其不足之处是忽略了汽车翻滚或坠入悬崖或落水所造成二次伤害，然而，在很多情况下，尤其是大中型客货运汽车，例如：今年以来多次发生的校车事故，这种二次伤害要比直接碰撞造成的一次伤害损失要大得多。如果我们能及时的设计出防止这种伤害的安全气囊装置，就能挽救许许多多人的生命及财产损失，因此，发明这样一种防止二次伤害的安全装置是具有重大的社会意义和经济效益的，是具有重大技术进步的。

列车防碰撞采用能量吸收装置和在车体端部设置变形区域降低碰撞作用力的设计原理，车体的防碰撞设计采用两级或多级能量吸收系统，能量吸收装置作为第一级可恢复使用的变形装置组成，低速碰撞时主要由它来吸收碰撞能量，车体变形区域作为第二级由不可恢复的弹性变形材料制成，高速碰撞时主要由它来吸收大碰撞能量，车体变形区域或者和车体做成一体，或者安装在车体结构的端部。其不足之处是当碰撞发生时，两种装置仍不能完全吸收碰撞能量，车体变形较大，给车内乘员带来较大伤害。