Подушка безопасности для пешехода

Подушка безопасности для пешеходов

Дальнейшим развитием системы защиты пешеходов является подушка безопасности для пешеходов (Pedestrian Airbag System), которая представлена компанией Volvo в 2012 году. Система предназначена для снижения степени повреждения пешехода при столкновении с автомобилем.

Подушка безопасности надувается снаружи автомобиля и закрывает нижнюю часть лобового стекла и боковые стойки. Пешеходная подушка безопасности работает в тандеме с другой системой от Volvo – системой обнаружения пешеходов (Pedestrian Detection).

Подушка безопасности для пешеходов действует на скорости от 20 до 50 км/ч и не может быть отключена водителем. По статистике большинство (75%) дорожно-транспортных происшествий с участием пешеходов происходит на скорости до 40 км/ч.

Подушка безопасности для пешеходов состоит из следующих конструктивных элементов: датчиков столкновения, блока управления (модуль защиты пешехода), механизмов освобождения шарнира капота и собственно подушки безопасности.

В системе пешеходной подушки безопасности используется семь датчиков столкновения (датчиков ускорения), которые устанавливаются в переднем бампере автомобиля. Сигналы от датчиков столкновения постоянно поступают в модуль защиты пешехода. В случае столкновения с пешеходом, блок управления определяет степени тяжести столкновения и при необходимости активирует исполнительные устройства системы – механизмы освобождения шарнира капота и подушку безопасности.

К каждому из двух шарниров капота крепится механизм освобождения, имеющий пиротехнический привод. Механизм освобождения капота включает твердотопливный газогенератор, срабатывающий от пиропатрона. Газогенератор приводит в движение поршень, который в свою очередь выбивает стержень шарнира капота и освобождает крепление капота со стороны лобового стекла.

Подушка безопасности для пешеходов располагается под капотом, между ним и лобовым стеклом. Подушка безопасности традиционно состоит из тканевой оболочки и газогенератора. Для мгновенного заполнения устройства используется балонный газогенератор. При срабатывании подушка безопасности поднимает освобожденный от крепления капот на 10 см, чем создаются дополнительные условия для защиты пешеходов – увеличивается расстояние между капотом и частями.

В совокупности подушка безопасности и поднятый капот обеспечивают существенное снижение травматизма при столкновении пешехода с автомобилем.

Подушка безопасности для пешехода

Компания Volvo еще в 2012 году представила подушку безопасности для пешехода. Именно для него, рассмотрим принцип работы, с чего состоит, так же наведем видео пример.

Содержание статьи:

  • Описание системы
  • Основные детали
  • Принцип работы
  • Видео

Наличием подушек безопасности водителя и переднего пассажира сейчас никак не удивить. Они стали такими же распространенными, как и ремни безопасности. В современных иномарках стараются напичкать интерьер подушками безопасности, где только не попадет. Для водителя установили дополнительную подушку в районе колен. Второй и третий ряд машины получили боковые шторы безопасности. Как не крути, а безопасность только внутри продумывают.

Но все же инженеры компании Volvo не остановились на этом. В 2012 году этот производитель представил подушку безопасности для пешехода. Таким образом, компания Volvo решили сделать защиту не только внутри, но и снаружи в случае столкновения.

Что такое подушка для пешехода

По сути это тот же аналог подуши безопасности в салоне, только установлена снаружи, больших размеров и более прочных материалов.

Основу такой подушки безопасности положена система защиты пешехода, основным назначением которой является минимизация столкновения с пешеходом. Часто в прайсах компании Volvo эта система обозначена как PAS (Pedestrian Airbag System).

В совокупность системы входит целый набор датчиков, сенсоров и механизмов. Таким образом, нельзя сказать, что система срабатывает только благодаря одной подушке. При столкновении снаружи, в нижней части ветрового стекла надувается подушка безопасности. Тем самым закрывая большую часть лобового стекла, боковые стойки и уменьшая угол удара пешехода.

В пару к PAS системе в обязательном порядке используется система обнаружения пешеходов (Pedestrian Detection), так как без нее толку в срабатывании подушки не будет.

Составные детали системы

Возле капота автомобиля, система состоит из датчиков столкновения, модуля или же блока управления, механизма освобождения шарниров капота и самой подушки безопасности.

В зависимости от прогресса автомобилей и выпуска новых моделей, добавляются все новые и новые системы, тем самым улучшая и упрощая подушку безопасности для пешехода. В последних моделях компании Volvo в паре с подушкой для пешехода работает система ночного виденья, определения пешехода и экстренного торможения.

Как работает система

Стоит понимать, что при столкновении вся сила удара приходится на лобовое стекло, а точней на его нижнюю часть. Если же такое произошло, то срабатывают датчики столкновения, сигнал, полученный от датчиков передается на модуль управления. Блок определяет степень и сложность столкновения и активирует защитную подушку, шарниры капота.

К шарниру капота крепится механизм с пиротехническим приводом, освобождающий его при столкновении. Твердотопливный газогенератор срабатывает от пиропатрона, тем самым освобождая часть капота возле лобового стекла. В результате уменьшится угол столкновения автомобиля и пешехода.

Инженеры Volvo расположили подушку между лобовым стеклом и капотом. Материал традиционный, тканевая оболочка и газогенератор. Во время срабатывания подушка подымает капот на 10 см вверх, тем самым создавая дополнительные условия защиты пешехода. Этот подъем увеличивает расстояние между частями и капотом. Как результат такое сочетание уменьшает степень травматизма пешехода с машиной.

Как вывод можно сказать, что компания Volvo не зря признана самым лучшим производителем автомобилей, безопасность который на первом месте и на высоте. Инженеры этого автопроизводителя думают не только о том, как защитить, но и о том, как предотвратить возможные, частые ситуации.

Видео о подушке безопасности пешехода:

Система защиты пешехода и велосипедиста от столкновения с автомобилем

Система защиты пешеходов предназначена для уменьшения последствий столкновения пешехода с автомобилем при ДТП. Система производится компаниями TRW Hodings Automotive (PPS — Pedestrian Protection System), Bosch (EPP — Electronic Pedestrian Protection), Siemens и с 2011 г. устанавливается на серийные легковые автомобили европейских производителей. Перечисленные системы имеют аналогичую конструкцию.

Снижение риска травматизма пешеходов или велосипедистов достигается путем применения соответствующих конструктивных технологий, обеспечивающих достаточное расстояние до жестких частей двигателя в подкапотном пространстве; оптимизацию шарниров и внутренней поверхности капота; снижение вероятности травмирования ног пешеходов благодаря использованию деформирующих элементов, поперечин, рамок радиаторов и др. (рис. 1).

Рис. 1. Элементы кузова для защиты пешеходов: 1 — деформирующийся элемент; 2 — поперечина для защиты пешеходов; 3 — рамка радиатора

Многие производители применяют системы, направленные на снижение нагрузок, которые действуют на пешехода при контакте с автомобилем. Уменьшение последствий травм при наезде на пешеходов обеспечивают «мягкий» бампер и «подпрыгивающий» капот (рис. 2).

Рис. 2. «Подпрыгивающий» капот

Принцип работы «подпрыгивающего» капота основан на его открывании при столкновении автомобиля с пешеходом, благодаря чему увеличивается пространство между капотом и частями двигателя и, соответственно, уменьшается травмирование человека. Такая система (рис. 3) предусматривает датчик касания пешехода, проложенный внутри пластикового бампера (поз. 1). При наезде характер деформации датчика используется для выявления наезда на человека, чтобы избежать ложного срабатывания системы (поз. 2). Анализируя сигнал, блок управления дает команду на срабатывание двух пиропатронов, которые установлены по краям капота (поз. 3, 4). Срабатывая, пиропатроны поднимают заднюю кромку капота на 65 мм, увеличивая его прогиб и смягчая удар головы пешехода (поз. 5). По сути, поднятый капот выступает в качестве подушки безопасности.

Рис. 3. Составные части безопасного «подпрыгивающего» капота: 1 — датчик касания; 2 — форма датчика; 3, 4 — пиропатрон; 5 — схема поднятия задней кромки капота

Система может работать как с собственным электронным блоком управления, так и с блоком управления системы пассивной безопасности. Предпочтительным является второй вариант, реализуемый с помощью интегрированного программного обеспечения. Так достигается повышение эффективности всей системы пассивной безопасности.

Система безопасности в виде надувающихся подушек уже давно закрепилась как неотъемлемая часть любого автомобиля. Поэтому дальнейшим развитием системы защиты пешеходов является система с подушкой безопасности для пешеходов (Pedestrian Airbag System, PAS), которая представлена компанией Volvo. Система предназначена для снижения степени повреждения пешехода при столкновении с автомобилем.

Подушка безопасности надувается снаружи автомобиля и закрывает нижнюю часть лобового стекла и боковые стойки (рис. 4). Пешеходная подушка безопасности работает в тандеме с другой системой от Volvo — системой обнаружения пешеходов (Pedestrian Detection).

Pedestrian Detection состоит из расположенного в решетке радиатора датчика, камеры, находящейся на лобовом стекле за салонным зеркалом заднего вида, и компьютера, который анализирует полученные данные. Датчик определяет наличие препятствия на пути, будь то пешеход (система распознает пешеходов ростом от 80 см) или другой автомобиль, а также расстояние до него.

Рис. 4. Подушка безопасности для пешеходов

Камера уточняет, что же все-таки находится перед автомобилем — пешеход или машина. Компьютер рассчитывает примерную траекторию движения пешехода.

Система PAS состоит из следующих конструктивных элементов: датчиков столкновения, блока управления (модуля защиты пешехода), механизмов освобождения шарнира капота и собственно подушки безопасности.

В PAS используется семь датчиков столкновения (датчиков ускорения), которые устанавливаются в переднем бампере автомобиля. Сигналы от этих датчиков постоянно поступают в модуль защиты пешехода. В случае столкновения с пешеходом блок управления определяет степень тяжести столкновения и при необходимости активирует исполнительные устройства системы — механизмы освобождения шарнира капота и подушку безопасности.

В экстренной ситуации водитель сначала получает звуковое и световое предупреждение. Если столкновение неизбежно, система активирует тормоза в попытке полностью остановить автомобиль. Это возможно на скорости до 35 км/ч (в модернизированной версии «City Safety» до 50 км/ч). На более высоких скоростях задача системы — максимально снизить скорость и последствия для пешехода.

Подушка безопасности для пешеходов действует на скорости от 20 до 50 км/ч и не может быть отключена водителем. По статистике, 75 % ДТП с участием пешеходов происходит на скорости до 40 км/ч. Подушка контролируется семью датчиками, по команде которых активируются пиропатроны в углах капота у лобового стекла, высвобождающие петли крышки. Затем за тысячные доли секунды надувается подушка, которая приподнимет капот на 100 мм, а также почти полностью закрывает лобовое стекло и передние стойки, смягчая удар.

К каждому из двух шарниров капота крепится механизм освобождения, имеющий пиротехнический привод. Механизм включает твердотопливный газогенератор, срабатывающий от пиропатрона. Газогенератор приводит в движение поршень, который выбивает стержень шарнира капота и освобождает крепление капота со стороны лобового стекла.

Подушка безопасности для пешеходов располагается под капотом, между ним и лобовым стеклом, и традиционно состоит из тканевой оболочки и газогенератора. Для мгновенного заполнения устройства используется балонный газогенератор.

В совокупности подушка безопасности и поднятый капот обеспечивают существенное снижение травмирования пешеходов.

Как работает подушка безопасности для пешеходов

Обеспечение безопасности пешеходов несомненно является одной из наиболее значимых проблем для любого автопроизводителя и неудивительно, что все время появляются новые технологии.

1 января 2009 года, Euro NCAP, знаменитая европейская организация по безопасности автомобилей обнародовала новую систему оценки рейтингов безопасности, которая более, чем прежде сфокусирована на безопасности пешеходов. Новая система рейтингов должна еще более мотивировать автопроизводителей к увеличению своих усилий направленных на обеспечение безопасности пешеходов.

Как всегда, Volvo оказалась первой компанией, которая анонсировала новую технологию безопасности, а именно, подушку безопасности для пешеходов. А первый автомобиль оснащенный ею, это Volvo V40.

Официально представленный в марте на Женевском автосалоне, новый Volvo V40 начнет производиться с мая, и спустя 2-3 месяца начнет поступать в салоны дилеров. Шведский автопроизводитель планирует выпускать 90,000 автомобилей этой модели в год. Помимо большого выбора двигателей, пятидверный хэтчбек впервые будет оснащен новейшей технологией безопасности, пешеходной подушкой безопасности.

Демонстрация работы подушки безопасности для пешеходов. На видео можно увидеть как она раскрывается при столкновении с пешеходом.

Являясь пионером среди систем безопасности, Volvo ведет серьезные исследования, чтобы сделать свои автомобили также безопасными для пешеходов, и в результате, разработала, так называемую систему «Обнаружения пешеходов» (Pedestrian Detection system), которая должна при необходимости задействовать тормоза, чтобы избежать столкновения, и дебют новой технологии был лишь делом времени.

Точно также, как и другие подушки безопасности, эта инновационная система, предназначенная только для пешеходов, получает сигналы от сенсоров расположенных на бампере, которые обрабатыватся блоком управления. На первый взгляд очень просто, но в действительности технология намного сложнее.

Семь сенсоров на переднем бампере сканируют пространство перед втомобилем, постоянно отслеживая вероятные столкновения. Блок управления под капотом получает всю информацию и обрабатывает ее выделяя неизбежные столкновения, чтобы система работала соответственно обстановке. Безотказность системы является ключевым фактором, однако, в то же время, необходимо исключить ложные срабатывания, которые в определенных условиях сами могут стать причиной аварии.

Практически в момент, когда происходит столкновение передние сенсоры посылают сигнал в блок управления, который, в свою очередь, анализирует информацию, чтобы определить форму объекта. В случае, если система определяет, что происходит столкновение с ногами пешехода, блок управления активирует подушку безопасности.

Однако вы можете спросить, а насколько это надежно? Шведский производитель заявляет, что новая технология многократно протестирована с использованием ног человекоподобных манекенов, при которых были смоделированы всевозможные ситуации и аварии.

Получая сигнал от передних сенсоров, подушка безопасности накрывает ветровое стекло, а крышка капота приподнимается.

А теперь заглянем под капот.

Установленная в нижней части ветрового стекла подушка безопасности прикрывает не только дворники, но и треть ветрового стекла и нижнюю часть передних стоек. Конечно, в раскрытом состоянии. Другими словами, подушка прикрывает все те места о которые может удариться голова взрослого пешехода в случае столкновения.

Также, как и другие подушки безопасности, система предназначенная для пешеходов представляет из себя подушку наполненную газом, срабатывающую при получении сигнала от блока управления. Система работает только на скоростях в диапазоне 20 – 50 км/ч, что вполне приемлемо, так как статистически, подавляющее большинство столкновений с пешеходами происходят при таких скоростях, что харктерно для движения в городах.

И так как столкновения с пешеходами могут варьироваться в широком диапазоне углов и направлений, то и крышка капота сконструирована так, чтобы свести к минимуму опасность для пешеходов. В V40 Volvo установило специальный пиротехнический механизм освобождения крышки капота от удерживающих замков, чтобы приподнять капот в положение, наиболее безопасное для пешеходов. Это сделано по той причине, что крышка капота в приподнятом состоянии также сособна частично самортизировать, снижая риск для человека, особенно в случае соударения с головой .

Кроме того, приподнятая крышка облегчает раскрытие подушки, действие подушки будет тем более эффективным, чем больше расстояние между поверхностью соприкосновения с человеком и основными конструктивными элементами корпуса автомобиля. Все это приводит к уменьшению травм получаемых при столкновении, в том числе за счет большего пространства высбобожденного для деформации крышки капота, которая в этом случае приподнимается на 10 сантиметров. По заявлению Volvo, весь процесс выстреливания подушки и ее заполнения газом происходит за несколько сотых долей секунды.

Таким образом, играя ключевую роль подушка безопасности, тем не менее, является только частью большей системы преднасначеной для обеспечения безопасности пешеходов. А «дирижером» всей системы является блок управления, который обеспечивает своевременную и синхронную работу всех элементов системы безопасности, кстати также работают и обычные подушки безопасности.

Volvo V40 на Женевском автосалоне. Первый автомобиль оснащенный пешеходной подушкой безопасности.

Как уже было сказано, новая подушка безопасности для пешеходов устанавливается на новом Volvo V40, который дебютировал на Женевском автосалоне. В топовой версии, автомобиль оборудован 2.5-литровым, турбированным двигателем мощностью 254 л.с. Максимальная скорость 250 км/ч, а с нуля до 100 км/ч автомобиль разгоняется за 6.5 секунды.

Десять самых странных технологий безопасности автомобилей

Технологии безопасности, которые так и не стали популярными.

Автопроизводители постоянно придумывают новые технологии безопасности автомобилей, которые должны защищать нашу жизнь. За долгую историю автомира, появлялось множество различных инновационных решений по увеличению безопасности транспортных средств. Но не все они стали популярными и вошли в современный автомобильный мир. Почему же многие технологии безопасности потерпели не удачу?

10) Ракетный автомобильный тормоз

В наши дни идея использовать в автомобилях ракетную систему тормозов, кажется удивительной. Но в 20 веке некоторые автомобильные компании всерьез рассматривали возможность внедрить эту систему безопасности на серийные автомобили.

Мы не уверены, что это было экономически целесообразно внедрять подобную технологию на автомобили массового производства. К счастью подобная технология была быстро забыта автомобильными инженерами.

9) Датчик сердцебиения в Volvo

Еще одна очень странная технология, которую создала Вольво. Эта технология позволяла владельцу машины с помощью электронного брелка-ключа, узнать на расстоянии, присутствует ли в автомобиле посторонний человек. Это определялось с помощью высокочувствительного сенсора, который улавливал сердцебиение человека, который находится в машине. Вообще очень странная технология. И именно поэтому она не получила своего дальнейшего развития.

8) Подушки безопасности для пешеходов

Инженер по техники безопасности Volvo изобрел подушки безопасности для пешеходов. В настоящий момент, эта технология используется в качестве опции на новом внедорожнике 2015 Land Rover Discovery Sport.

Внешние подушки безопасности срабатывают за 60 миллисекунд, если внедорожник двигается на скорости от 25 до 50 км/час и сталкивается с пешеходом. Подушка выскакивает перед лобовым стеклом машины, чтобы защитить пешехода от травм.

7) Дворники передних фар

К сожалению, подобная технология очистки передней оптики очень не надежна. Именно поэтому во многих транспортных средствах, где есть такая опция, дворники передних фар постоянно сломаны.

Но, несмотря на это такие дворники чрезвычайно полезные. Это самое настоящее технологическое чудо. Но, эта технология из-за ненадежности не получила массового распространения в автомобильном мире.

К счастью на многих Европейских автомобилях эта концепция все еще живет. Например, форсунки для очистки передних фар.

6) Карб филеры

Жизнь в городе связана со многими трудностями. Особенно это касается эксплуатации автомобиля. Самая большая проблема связана с бордюрами и различными ограждениями, которые мешаются во время парковки на легковом автомобиле.

Для того чтобы облегчить парковку придумали уникальную технологию «карб филеры», которые предупреждают водителя о том, что он подъехал слишком быстро к бордюру или обочине. Карб филеры, это, своеобразные пружины «усы», которые были популярны на многих Американских автомобилях в 50-е годы.

На сегодняшний момент, эта технология практически нигде не применяется, хотя в США подобное устройство можно без проблем приобрести на различных интернет площадках.

5) Встроенные детские сиденья

Впервые эту технологию опробовала компания Chrysler в начале 90-х годов. Недавно Volvo решила возродить применение встроенных детских кресел в своих новых моделях. Но, несмотря на это, детские сиденья, встроенные на производстве, не получили своего широкого распространения.

4) Бампер наполненный водой

До появления современных технологий жесткости кузова многие автобусы оснащались водоналивными бамперами, которые в случае аварии взрывались от давления воды, что позволяло диффундировать кинетическую энергию в случае ДТП.

3) Система блокировки ремня безопасности

Во многих подержанных автомобилях (особенно Американских) есть ужасная функция безопасности, которая предотвращает запуск двигателя в случае не пристегнутого ремня. В том, что эта функция массово не прижалась во всем мире, не вызывает удивление.

Представьте себе, каково было парковщику на парковке около престижного отеля каждый раз пристегивать ремень безопасности только для того, чтобы просто отогнать машину на парковку.

И так весь день. Согласитесь тихий ужас.

В том числе технология не прижилась, поскольку часто система выходила из строя. Например, часто электроника ошибалась, что ремень не пристегнут (хотя на самом деле было все наоборот) и блокировала двигатель.

2) Первая «подушка» безопасности для пешеходов

На самом деле технология для защиты пешеходов на дороге появилась очень давно. Даже в самом начале истории автопромышленности владельцы автомобильных компаний вели разработки в области дорожной безопасности пешеходов.

Так в начале 20 века была создана специальная сетка, устанавливаемая в передней части машины, которая помогала в случае попадания пешехода под колеса сохранить ему жизнь. Эта сетка является прародителем современной подушки безопасности для пешеходов, которую изобрела компания Вольво и в настоящий момент использует компания Land Rover.

1) Безопасное лобовое стекло

В Американском автомобиле «Tucker 48» использовалась удивительная технология лобового стекла. Технология была основана на уникальной конструкции лобового стекла, которое в случае аварии просто вылетало.

Зачем это нужно? В то время разработчики компании Tucker решили, что таким образом защитят пассажиров от тяжелых травм, которые при ДТП могли вылететь через лобовое стекло и повредить себя, поскольку стекло было не бьющимся. Гениально! Великое мышление.

Устройство и принцип работы системы защиты пешеходов

Ежегодно на российских дорогах происходят десятки тысяч ДТП с участием пешеходов. Подобные аварии случаются как по вине водителей, так и в результате неосторожности людей, выходящих на проезжую часть. Для того чтобы сократить число серьезных травм при столкновении автомобиля и человека, автопроизводители создали особый механизм — активный капот с системой защиты пешеходов. Что это такое, расскажем в нашем материале.

Что представляет собой система

Систему безопасности пешеходов впервые стали устанавливать на серийные автомобили в Европе в 2011 году. Сегодня устройство используется на многих европейских и американских автомобилях. Производством оборудования занимаются три крупных компании:

  • TRW Holdings Automotive (выпускает продукт под названием Pedestrian Protection System, PPS).
  • Bosch (производит систему Electronic Pedestrian Protection, или EPP).
  • Siemens.

Несмотря на различия в названиях, все производители выпускают системы, работающие по одному и тому же принципу: если столкновения с пешеходом избежать не получается, механизм защиты срабатывает так, чтобы уменьшить последствия ДТП для человека.

Назначение системы

Основой устройства является активный капот с системой защиты пешеходов. При попадании человека на автомобиль, капот приоткрывается примерно на 15 сантиметров, принимая на себя основной вес тела. В некоторых случаях система может дополняться подушками безопасности для пешехода, которые выстреливают во время открытия капота и смягчают удар.

Открывающийся капот увеличивает расстояние между человеком и автомобилем. Благодаря этому пешеход получает гораздо менее серьезные травмы, а в некоторых случаях может отделаться лишь незначительными ушибами.

Элементы и принцип работы

Система защиты пешеходов состоит из трех основных элементов:

  • входных датчиков;
  • блока управления;
  • исполнительных устройств (подъемников капота).

Спереди на бампере автомобиля производители устанавливают несколько датчиков ускорения. В дополнение к ним также может быть установлен контактный датчик. Основная задача устройств – контролировать возможные изменения при движении. Далее, схема работы происходит следующим образом:

  • Как только датчики фиксируют человека на минимальном расстоянии от транспортного средства, они мгновенно посылают сигнал в блок управления.
  • Блок управления, в свою очередь, определяет, произошло ли реальное столкновение с пешеходом и нужно ли открывать капот.
  • Если аварийная ситуация действительно произошла, в работу тут же вступают исполнительные устройства – мощные пружины или выстреливающие пиропатроны.

Система безопасности пешеходов может оснащаться собственным электронным блоком управления или при помощи программного обеспечения интегрироваться в систему пассивной безопасности автомобиля. Второй вариант считается наиболее эффективным.

Подушка безопасности для пешеходов

Для того чтобы обеспечить еще более эффективную защиту пешеходов во время столкновения, под капот автомобиля могут дополнительно устанавливаться подушки безопасности. Они включаются в работу в момент открытия капота.

Впервые подобные устройства на своих легковых автомобилях применила компания Volvo.

В отличие от привычных подушек безопасности водителя, подушки для пешеходов срабатывают снаружи. Механизм устанавливается в стойках лобового стекла, а также непосредственно под ним.

При ударе пешехода об автомобиль, система сработает одновременно с открытием капота. Подушки защитят человека от удара и сохранят в целости лобовое стекло.

Подушки безопасности для пешеходов срабатывают, если скорость автомобиля составляет от 20 до 50 км/час. Устанавливая указанные ограничения, производители основывались на данных статистики, согласно которой большинство аварий (а именно 75%) с участием пешеходов происходит в городе на скорости не более 40 км/ч.

Дополнительные устройства

Для обеспечения безопасности людей, внезапно вышедших на дорогу перед автомобилем, могут применяться дополнительные устройства, системы и конструктивные особенности, в число которых входят:

  • мягкий капот;
  • мягкий бампер;
  • увеличенное расстояние от двигателя до капота;
  • бескаркасные щетки;
  • более покатый капот и лобовое стекло.

Все перечисленные решения позволят пешеходу избежать переломов, черепно-мозговых травм и других тяжких последствий для здоровья. Отсутствие непосредственного контакта с двигателем и лобовым стеклом, позволяют отделаться испугом и легкими ушибами.

Подушки безопасности для пешеходов срабатывают на скорости от 20 до 50 км/ч

Иногда водитель не может предвидеть появление пешехода на проезжей части. Если человек возникает перед автомобилем внезапно, тормозная система не успевает остановить транспортное средство. От степени вреда, нанесенного здоровью пешехода, может зависеть дальнейшая судьба не только пострадавшего, но и автомобилиста. Поэтому при выборе автомобиля важно обращать внимание не только на наличие систем безопасности водителя и пассажиров, но и механизмов, снижающих травматизм при столкновении с человеком.

Система защиты пешехода и велосипедиста

Система защиты пешеходов предназначена для уменьшения последствий столкновения пешехода с автомобилем при ДТП. Система производится компаниями TRW Hodings Automotive (PPS — Pedestrian Protection System), Bosch (EPP — Electronic Pedestrian Protection), Siemens и c 2011 г. устанавливается па серийные легковые автомобили европейских производителей. Перечисленные системы имеют аиалогичую конструкцию.

Снижение риска травматизма пешеходов или велосипедистов достигается путем применения соответствующих конструктивных технологий, обеспечивающих достаточное расстояние до жестких частей двигателя в подкапотном пространстве; оптимизацию шарниров и внутренней поверхности капота; снижение вероятности

Рис. 4.44. Элементы кузова для защиты пешеходов:

  • 1 — деформирующийся элемент; 2 — поперечина для защиты пешеходов;
  • 3 — рамка радиатора

травмирования йог пешеходов благодаря использованию деформирующих элементов, поперечин, рамок радиаторов и др. (рис. 4.44).

Многие производители применяют системы, направленные па снижение нагрузок, которые действуют па пешехода при контакте с автомобилем. Уменьшение последствий травм при наезде па пешеходов обеспечивают «мягкий» бампер и «подпрыгивающий» капот (рис. 4.45).

Принцип работы «подпрыгивающего» капота основан па его открывании при столкновении автомобиля с пешеходом, благодаря чему увеличивается пространство между капотом и частями двигателя и, соответственно, уменьшается травмирование человека. Такая система (рис. 4.46) предусматривает датчик касания пешехода, проложенный внутри пластикового бампера (поз. 1). При наезде характер деформации датчика используется для выявления наезда па человека, чтобы избежать ложного срабатывания системы (поз. 2). Анализируя сигнал, блок управления дает команду па срабатывание двух пиропатронов, которые установлены по краям капота (поз. 3, 4). Срабатывая, пиропатроны поднимают заднюю кромку капота на 65 мм, увеличивая его прогиб и смягчая удар головы пешехода (поз. 5). По сути, поднятый капот выступает в качестве подушки безопасности.

Рис. 4.45. «Подпрыгивающий» капот

Рис. 4.46. Составные части безопасного «подпрыгивающего» капота: 1 — датчик касания; 2 — форма датчика; 3, 4 — пиропатрон; 5 — схема поднятия задней кромки капота

Система может работать как с собственным электронным блоком управления, так и с блоком управления системы пассивной безопасности. Предпочтительным является второй вариант, реализуемый с помощью интегрированного программного обеспечения. Так достигается повышение эффективности всей системы пассивной безопасности.

Система безопасности в виде надувающихся подушек уже давно закрепилась как неотъемлемая часть любого автомобиля. Поэтому дальнейшим развитием системы защиты пешеходов является система с подушкой безопасности для пешеходов (Pedestrian Airbag System, PAS), которая представлена компанией Volvo. Система предназначена для снижения степени повреждения пешехода при столкновении с автомобилем.

Подушка безопасности надувается снаружи автомобиля и закрывает нижнюю часть лобового стекла и боковые стойки (рис. 4.47). Пешеходная подушка безопасности работает в тандеме с другой системой от Volvo — системой обнаружения пешеходов (Pedestrian Detection).

Pedestrian Detection состоит из расположенного в решетке радиатора датчика, камеры, находящейся па лобовом стекле за салонным зеркалом заднего вида, и компьютера, который анализирует полученные данные. Датчик определяет наличие препятствия па пути, будь то пешеход (система распознает пешеходов ростом от 80 см) или другой автомобиль, а также расстояние до пего.

Рис. 4.47. Подушка безопасности для пешеходов

Камера уточняет, что же все-таки находится перед автомобилем — пешеход или машина. Компьютер рассчитывает примерную траекторию движения пешехода.

Система PAS состоит из следующих конструктивных элементов: датчиков столкновения, блока управления (модуля защиты пешехода), механизмов освобождения шарнира капота и собственно подушки безопасности.

В PAS используется семь датчиков столкновения (датчиков ускорения), которые устанавливаются в переднем бампере автомобиля. Сигналы от этих датчиков постоянно поступают в модуль защиты пешехода. В случае столкновения с пешеходом блок управления определяет степень тяжести столкновения и при необходимости активирует исполнительные устройства системы — механизмы освобождения шарнира капота и подушку безопасности.

В экстренной ситуации водитель сначала получает звуковое и световое предупреждение. Если столкновение неизбежно, система активирует тормоза в попытке полностью остановить автомобиль. Это возможно на скорости до 35 км/ч (в модернизированной версии «City Safety» до 50 км/ч). На более высоких скоростях задача системы — максимально снизить скорость и последствия для пешехода.

Подушка безопасности для пешеходов действует на скорости от 20 до 50 км/ч и не может быть отключена водителем. По статистике, 75 % ДТП с участием пешеходов происходит па скорости до 40 км/ч. Подушка контролируется семью датчиками, по команде которых активируются пиропатроны в углах капота у лобового стекла, высвобождающие петли крышки. Затем за тысячные доли секунды надувается подушка, которая приподнимет капот па 100 мм, а также почти полностью закрывает лобовое стекло и передние стойки, смягчая удар.

К каждому из двух шарниров капота крепится механизм освобождения, имеющий пиротехнический привод. Механизм включает твердотопливный газогенератор, срабатывающий от пиропатрона. Газогенератор приводит в движение поршень, который выбивает стержень шарнира капота и освобождает крепление капота со стороны лобового стекла.

Подушка безопасности для пешеходов располагается под капотом, между ним и лобовым стеклом, и традиционно состоит

из тканевой оболочки и газогенератора. Для мгновенного заполнения устройства используется балонный газогенератор.

В совокупности подушка безопасности и поднятый капот обеспечивают существенное снижение травмирования пешеходов.

Подушка безопасности для пешехода

Первые в мире подушки безопасности для пешеходов вошли в стандартную комплектацию нового Volvo .

V 40 — это пятидверный хетчбэк, дебютировавший в 2012 году на женевском автосалоне. Подушка безопасности для пешеходов активируется рядом сложных датчиков, установленных на переднем бампере.

Механизм срабатывает в тот момент, когда автомобильные датчики обнаруживают неизбежное столкновение с пешеходом. После активации капот, под которым расположена подушка безопасности, приподнимается, позволяя ей надуться в районе лобового стекла, приняв U -образное очертание. Такая форма защищает пешехода от серьезных травм головы и шеи и не загораживает обзор водителю – он может контролировать ситуацию. Система действует на скоростях 20 – 50 км/ч. По статистике 75% всех ДТП с участием пешеходов случается как раз на скорости 40 км/ч.

Автомобиль также оснащен системой обнаружения объекта на пути движения: система предупреждения срабатывает на появившегося перед машиной человека и, если водитель не предпринимает никаких действий, тормоза срабатывают автоматически. Система обнаружения состоит из радиолокационной установки на решетке радиатора и камеры. Радар обнаруживает пешехода, вычисляет расстояние, а камера — определяет тип объекта.

Эти изобретения – не просто коммерческие уловки. Ежегодно 1,3 миллиона человек гибнет на дорогах. Даже по самым скромным оценкам, за два десятилетия широкого применения подушки безопасности уже спасли тысячи жизней. Для Volvo безопасность – главный критерий при разработке новых проектов. Конструкторы задали себе цель: к 2020 году никто не должен погибать в дорожно-транспортных происшествиях.

Производство V40 началось в мае, и первые автомобили поступят в продажу уже в сентябре этого года.

История подушки безопасности: ядовита, но незаменима

Кто изобрел подушку безопасности и какой эволюционный путь ей пришлось преодолеть?

Официально история подушки безопасности берет начало в середине прошлого века. Для меня же она началась с зимы двухтысячного года, когда во время тест-драйва Volvo по пути из Москвы в Питер под Новгородом в одну из наших машин, вылетев на встречную полосу, врезалась «девятка». Водитель «девятки» погиб, а водитель Volvo отделался лишь испугом. Правда, вечером жаловался на то, что от встречи с подушкой у него щеки горят. Был он за рулем одного из первых Volvo S80, который в реальной жизни подтвердил репутацию марки как одной из самых безопасных в мире.

Признаться, до того случая я не уделял особого внимания средствам пассивной безопасности. Но после все мои покупки автомобиля начинались с вопроса о наличии подушек безопасности.

Подушка безопасности

Воздушная, но без воздуха

Кто же был создателем воздушной защитной системы? Патенты на первые автомобильные подушки безопасности одновременно подали в 1951 году Джон Хетрик (John W. Hetrick) в Соединенных Штатах Америки и инженер Вальтер Линдерер (Walter Linderer) в Германии. Оба изобретения основывались на использовании в подушках сжатого воздуха. При дальнейших исследованиях, правда, выяснилось, что устройства не отличаются быстродействием и не обеспечивают максимальной безопасности. Их использование признали нецелесообразным.

Оптимальным решением оказалось использование пиропатрона, выделяющего при срабатывании мощный поток газов, достаточный для практически мгновенного надувания воздушного мешка. И такую подушку, которой пользуются сегодня повсеместно все автопроизводители, запатентовал в 1963 году японский изобретатель Ясузобуро Кобори.

Примечательно, что в этой подушке воздуха не оказалось и в помине — только продукты сгорания, и не просто токсичные, но и опасные для здоровья, хотя всюду прижилось название «воздушный мешок» — именно так переводится с английского Airbag. Тогда как термин cushion — подушка, введенный Джоном Хетриком, почему-то не получил распространения в англоговорящих странах.

Первые автомобили с подушками

Прежде чем подушка добралась до автомобиля, прошло еще почти десять лет. В экспериментальном порядке Ford устанавливал эйрбэги на модель Ford Taunus 20M P7b, а вот первым серийным автомобилем с таким устройством на борту стал Oldsmobile Toronado 1973 модельного года.

Oldsmobile Toronado 1973

Надо сказать, что клиенты встречали инновацию по-разному. Кто-то считал ее бесполезной и даже опасной. Тем более статистика GM зафиксировала случай разрыва сердца от внезапного срабатывания устройства. Кого-то, наоборот, воодушевляла идея того, что подушка может заменить ремнибезопасности, которыми американцы долгое время пренебрегали.

Подушки безопасности

Первые эйрбэги в Европе внедрила в 1980 году компания Mercedes-Benz на флагманской модели S-класса в кузове W126. Фронтальные подушки защищали водителя и переднего пассажира. В середине девяностых Volvo в качестве опции предложила на своих автомобилях боковые подушки безопасности, которые располагались в боковинах передних кресел. В 1998 году Toyota начала устанавливать надувные шторки для защиты головы и верхней части туловища. Примерно в это же время корейская Kia выдвинула идею защиты подушкой коленей водителя, который при ударе мог сползти под рулевое колесо. Тойота разработала центральную подушку безопасности, выскакивающую из подлокотника, для предотвращения травм, которые могут нанести друг другу сами пассажиры при боковом ударе.

Ford Mondeo

Ford пришел к выводу, что существенно обезопасит задних пассажиров, если снабдит надувными устройствами ремни безопасности. В 2011 году надувные ремни появились на модели Explorer, а еще через три года начал их опционально ставить и на Ford Fusion. Компания TRW представила в том же 2011 году потолочную подушку безопасности, но широкого применения изобретение не нашло до сих пор.

Эйрбэги выходят наружу

Внешняя подушка безопасности на Volvo V40

Наружная подушка безопасности

Honda Gold Wing

Но не все мотоциклы подходят для установки стационарных подушек. Чтобы от эйрбэга была польза, между наездником и мотоциклом должно быть пространство. Спортивные мотоциклы, на которых пилот буквально лежит на бензобаке, не позволяют использовать подушку безопасности. Так родилась идея использования надувных жилетов и шлемов.

Мотоциклетная воздушная подушка безопасности

Опасная защита

Призванная защищать, подушка с пиропатроном таит в себе и немалую опасность. Во-первых, она вылетает со скоростью от 200 до 300 км/ч (в зависимости от конструкции) и может нанести повреждение человеку, особенно если тот не пристегнут ремнем безопасности. Во-вторых, раскрытие происходит в замкнутом пространстве салона, и, чтобы избежать баротравм, нужно одновременно позаботиться об открытии стекол или другом способе разгерметизации салона. Компания Volvo предложила просто разбивать стекла — в этом случае вероятность заклинивания механизма опускания нулевая. В-третьих, азид натрия (NaN3) — основной газообразующий компонент многих подушек безопасности — весьма токсичное вещество, в больших дозах опасное для здоровья человека. Поэтому необходимо быстрое проветривание салона сразу после срабатывания эйрбэга. В защитных системах небольшого объема, таких как мотоциклетные куртки, шлемы, используется сжатый воздух.

Шейная подушка безопасности для мотоциклиста

Надувной защитный жилет

Для снижения непроизвольного риска срабатывания подушек безопасности ряд компаний используют датчики давления в сиденьях: пассажир на месте — пиропатрон наготове. Аналогичным образом отключаются подушки при установке детских кресел, но в некоторых случаях их придется деактивировать вручную.

Подушка безопасности для велосипедиста

Наконец, не раскрывшаяся во время аварии подушка безопасности коварна, как неразорвавшаяся мина. Она угрожает спасателям, когда те для извлечения пострадавших специальными ножницами режут кузов. Внезапное срабатывание может привести к трагедии.

Из всего этого следует, что самым безопасным будет не заставлять подушку безопасности работать.

Подушка безопасности для пешехода

Мы привыкли к автомобильным подушкам безопасности и машина без них считается небезопасной. Но технология применима и в других областях. Первой ласточкой стала подушка безопасности для велосипедистов. Выглядит очень интересно (видео под катом), но имеет несколько серьезных ограничений и кусачую цену.

Подушку безопасности для велосипедистов изобрели на родине самых безопасных автомобилей — в Швеции. Это продукция компании Hovding. Она представляет из себя воротник, который при наезде велосипедиста на препятствие или столкновении с автомобилем раскрывается, образуя мягкий шлем. Как и автомобильные подушки, подушка безопасности для велосипедистов одноразовая. Впрочем, то же можно сказать и о велосипедном шлеме, после любого серьезного падения он ломается и требует замены.



К сожалению, область применения таких подушек ограничена. Подушка не подходит не только пешеходам, но даже тем, кто занимается другими видами спорта и даже ездит на мопеде. Более того, она работает лишь со стандартными велосипедами в городских условиях. Тем, кто ездят на BMX или принимают участие в соревнованиях на горных велосипедах по пересеченной местности производитель ничего не гарантирует. Также подушка не подходит для детей, хотя они больше всех подвержены травмам. Использование разрешено только начиная с 15 лет.

Батарейка подушки подзаряжается через USB-вход от компьютера или с помощью телефонной зарядки. Одного заряда хватает на 100 часов езды. Есть три размера подушки – S, M и L. Цена кусачая – 300 евро. За такие деньги можно купить несколько шлемов. Правда, в Hovding утверждают, что их подушка защищает велосипедистов лучше, чем шлем. И последнее. Если будете в Швеции и решите купить такую штуку, не забудьте получить разрешение на ее пронос в самолет. Теоретически, она сертифицирована для этого и не должна раскрыться при взлете, но на практике правила у всех разные и лучше получить разрешение авиакомпании, чтобы не столкнуться с проблемами при посадке на рейс.

Будем надеяться, что вскоре появятся такие же подушки для пешеходов и цена снизиться раз в десять.

Ссылка на основную публикацию