Меню Закрыть

Устройство подушки безопасности автомобиля: виды, устройство и принцип работы

Содержание

виды, устройство, назначение и принцип работы

Безопасность при вождении — один из первых вопросов, которым стоится озаботиться будущему водителю при покупке автомобиля. Среди всех элементов безопасности ключевое место занимают подушки безопасности. Качественные подушки могут уберечь от удара даже при непристегнутых ремнях.

Виды

Практически все современные автомобили выпускаются с расчётом на последующую установку подушек безопасности, поэтому не стоит заранее волноваться о том, «куда их установить» и «есть ли для них место в автомобиле». Именно принцип различия подушек по расположению в салоне лежит в основе основной классификации подушек безопасности.

Фронтальные

Как становится понятно из названия, предназначены они для погашения импульса при лобовом столкновении. Подушка водителя расположена в рулевом колесе, а пассажирская спрятана в панели. Основной целью фронтальных подушек является предотвращение травмирования самых уязвимых мест на теле: головы и шеи. Подушка поглощает порядка 90% всего импульса, а также значительно смягчает контакт лица с находящейся перед ним поверхностью.

Боковые (шторки)

Как правило, шторки располагаются в крайних полостях сидений водителя и пассажира. В отличие от фронтальных, боковые подушки безопасности призваны смягчить последствия удара для корпуса в целом, а не только для верхней части тела. Также различают водительские и пассажирские подушки. В норме для каждого стоит по две шторки(они находятся по краям от головы).

Шторки безопасности

Головные(шейные)

Их так же стоит по две на каждого. Представляют собой разновидность боковых, но более специализированную. Призваны защитить от бокового удара именно голову. Находятся в крыше автомобиля, как со стороны дверцы, так и в центре.

Коленные

Достаточно недавно появившаяся разновидность подушек, основной целью которой является защита от травм хрупкого коленного сустава. Со стороны водителя находятся под рулём, со стороны пассажира в районе бардачка. Стоит по две.

Центральные

Как и коленные, появились достаточно недавно и в функциональном плане очень похожи на шторки(боковые подушки безопасности). Обеспечивают дополнительную защиту для рук, прежде всего при боковых столкновениях. Размещаются такие airbag в центральной части салона. Их стоит максимум две на всю машину — по одной для передних и для задних(если возможно) пассажиров.

Кроме этого, все подушки можно условно также разделить на пассажирские и водительские. Дело в том, что водительское место, как правило, несколько отличается от пассажирских средним расстоянием между телом и ближайшими твердыми поверхностями в момент столкновения. Самое серьёзное различие заключается врасстоянии от тела водителя до рулевого колеса, которое сильно разнится с расстоянием между пассажиром и приборной панелью.

Имеют место и другие небольшие различия в расстояниях. В связи с этим, при установке подушек безопасности их размер и скорость полного срабатывания должны подбираться с учётом их расположения и конструкционных особенностей автомобиля. К счастью, в настоящее время в продаже уже начинают появляться подушки, работу которых можно идеально отрегулировать исходя из множества параметров, среди которых есть даже такие, как рост и вес водителя.

В настоящий момент ведутся разработки нового вида подушек безопасности, предназначенных для задних пассажиров. Толчок для начала разработок — частые травмы среди задних пассажиров, которых ремни безопасности не всегда спасают от удара. Причина, по которой подушки для задних пассажиров ещё не созданы заключается в ещё более значительных, в отличие от передних мест, колебаниях расстояний между пассажиром и внутренними поверхностями автомобиля. Это подразумевает, что принцип работы задних подушек хоть и будет основываться всё на том же пиропатроне и выбросе газа, неизвестно, сколько технических модификаций придётся претерпеть им до своего окончательного воплощения в жизнь. Однако с учётом существующих достижений в области разработок систем безопасности, можно быть уверенными, что они появятся в продаже уже в ближайшие годы.

Устройство

В устройстве любой airbag можно выделить три основных элемента:

  • Модуль подушки безопасности, включающий непосредственно саму подушку и сопутствующие ей механизмы фиксации и срабатывания(пружина, контактное кольцо и пиропатрон).
  • Датчики удара(деформации).
  • Модуль контроля работы системы.

Модуль контроля включает в себя систему регистрации данных от датчиков столкновения, систему диагностики состояния подушек безопасности(их исправности) и систему оповещения водителя в случае обнаружения неисправности в работе системы(сигнальную лампу).

Датчики деформации представляют собой устройства, которые стоят в разных участках частях машины и сработают при чрезмерно резких изменениях в скорости движения автомобиля.

Основными элементами модуля подушки безопасности являются разъем подушки безопасности, часовая пружина и контактное кольцо(для подушки, устанавливающейся в рулевое колесо), пиропатрон, газогенерирующий элемент, крышка и сама подушка. Подушка безопасности производится из тонкого нейлона толщиной порядка полумиллиметра, который обладает достаточной прочностью для торможения летящего по инерции тела водителя(пассажира).

Устройство подушки безопасности

Пиропатрон представляет собой детонирующее устройство, которое своей детонацией способствует выбросу из газогенерирующего элемента газа, раздувающего подушку за доли секунды.

Газогенератор

Часовая пружина является специфическим для рулевой airbag элементом, который способствует бесперебойной подаче питания на модуль и его связь с модулем контроля. Разъём подушки обеспечивает подключение модуля к системе контроля, а так же оповещение о наличии проблем в работоспособности подушки при плохом подключении.

Во время проведения технических работ разъём предотвращает случайное срабатывание подушки.

Крышка подушки безопасности(она же заглушка) является декоративным элементом, скрывающим подушку безопасности от глаз до момента срабатывания.

Принцип действия

В общих чертах, принцип работы airbag таков: после удара авто сработают датчики, которые находятся в машине. Как только они сработают и пошлют сигнал в устройство управления airbag, последнее определяет, сколько и какие airbag нужно активировать. Затем, подаётся сигнал и срабатывает пиропатрон, находящийся в airbag, раздувая подушку.

Теперь более подробно. При попадании автомобиля в аварию, в результате удара машина приобретает нехарактерное для неё ускорение, а так же получает повреждения. Резкое изменение скорости в результате удара — условия срабатывания подушек безопасности. Указанные изменения моментально фиксируется соответствующими датчиками. Датчики передают информацию в модуль управления, откуда сигнал идёт уже на конкретные модули подушек безопасности.

При получении сигнала к срабатыванию, в модуле подушки безопасности детонирует пиропатрон. Высвобождающийся в результате объём газа раздувает подушку безопасности за считанные доли секунды.

Сколько времени это занимает? Как правило, время срабатывания составляет порядка 15-25 миллисекунд. Такой короткий промежуток времени обусловлен необходимостью надува подушки прежде, чем она произведёт контакт с телом. В противном случае, удар о подушку будет не только не смягчающим, но может стать причиной серьёзных травм, и даже смерти. Такие случаи имели место на первых этапах истории развития подушек безопасности. Современные airbag лишены этих недоработок. Помимо мгновенного раскрытия, они имеют и такую особенность строения, как газоотводные отверстия. Это значит, что подушка начинает сдуваться почти сразу после срабатывания, тем самым компенсируя чрезмерное давление на тело пострадавшего не давая ему задохнуться(в случае с фронтальными подушками).

Итог

Безусловно, устанавливать или нет подушки безопасности на своё авто — личный выбор каждого. Однако, исходя из многолетней статистики аварий, не следует отказываться от установки airbag без наличия на то веских причин. Если же есть сомнения, нужна ли вам подушка безопасности, то лучше всего запастись уверенностью, посмотрев видео и почитав соответствующую литературу.

Устройство и принцип действия подушек безопасности

Как устроены подушки безопасности автомобиля.
Подушки системы безопасности вашего авто состоит из эластичной синтетической оболочки, которую наполняют специальным газом, далее соответственно газогенератором и системой управления, падающая сигнал об активации подушек.

Оболочку обычно изготавливают из нейлона и обрабатывают крахмалом и тальком, при ДТП данная смазка подушек безопасности заполняют весь воздух в салоне. Для чего нужна деталь газогенератора понятно — он наполняет содержимое подушки безопасности газами.

Основные технические характеристики генератора газа. Конструкция модели бывает куполообразной и трубчатой, по виду срабатывания одноступенчатые генераторы и двухступенчатые и по самому образованию газа выделают твердое топливо и гибридное.

Газогенератор с твердым топливом включает в себя каркас, пиропатрон и ограниченный уровень топлива для срабатывания подушек. Химический  состав это совокупность азида натрия, нитрата калия и диоксида кремния. Возгорание данной формулы в пиропатроне приводит к образованию азота. Гибридный газогенератор состоит из корпуса, пиропатрона, заряда твердого топлива с зарядом газа под большим давлением. Заполнение подушек безопасности происходит сжатым газом, который образовывается выталкивающим зарядом из твердого топлива.

Система управления подушками Airbag состоит из датчика удара, который посылает сигнал на блок управления srs, далее пиропатрон и генератор газов делают всю работу.

Алгоритм работ подушки безопасности
Срабатывание подушки безопасности происходит при определенной силе удара. Исходя из направленности столкновения система активирует необходимые подушки безопасности, которые имеются в комплектации автомобиля. При силе удара больше заданного и допустимого системой, датчик удара посылает определенный сигнал в блок srs airbag. Мгновенная обработка с каждого датчика в системе позволяет определить время открытия подушек или подушки безопасности в зависимости от силы столкновения.

Исходя из определенного вида столкновения и силы удара, активируется та или иная система безопасности — натяжитель ремня безопасности или натяжители с необходимыми подушками безопасности. Блок управления srs отправляет электронный сигнал для активации генератора газа нужных подушек безопасности. Среднее время после получения сигнала и срабатывания подушек примерно 40 мили секунд. Газ в генераторе наполняет и раскрывает подушки, а после выполнения своей функции оболочка мешка подушки сдувается. Подушки безопасности одноразовая устройство и поэтому после их активации требуется покупка и установка новых.  Так же возможен более бюджетный вариант по цене — ремонт сработанных подушек безопасности с заменой пиропатрона, с укладкой и заправкой мешка подушки безопасности.

При каком условии активируются подушки безопасности?
Фронтальные или передние подушки безопасности срабатывают если:

  • Сила удара в лоб превышает заданную определенную величину в системе.
  • Заезд со средней силой на препятствие, например бордюры, тротуар или глубокую яму.
  • Касательное столкновение с передней частью автомобиля.
  • Сильное приземление или падение с определенной высоты.

Фронтальные подушки безопасности не откроются если столкновение произошло в заднюю, боковую часть автомобиля или если транспорт перевернулся.

Алгоритм срабатывания боковой и головной подушек безопасности — сила удара в бока автомобиля превысило силу заданных в системе безопасности величин.

Принципы открытия подушек безопасности совершенствуют и усложняют для защиты жизни водителя и пассажиров. Улучшения основываются на комплектации и надежности самого автомобиля, скорости движения и остановки автомобиля, веса каждого пассажира и использования ремней безопасности

Компания «Максимум-Автосервис» предлагает комплексный подход к ремонту всех системе безопасности и восстановлению сработанных подушек безопасности после ДТП или другого столкновения. Вы можете связаться с нами по телефону в Самаре или Самарской области и узнать цену на ремонт подушек безопасности, а так же получить скидку до 20% на комплексное восстановление систем безопасности и салона Вашего автомобиля.

+7 902 368 33 89

 

Как работают подушки безопасности в авто: видео

Согласно официальной статистике большинство несчастных случаев при пассажирских перевозках происходит на дорогах с участием автотранспорта. Соответственно, безопасность водителя и пассажиров является приоритетной задачей производителей авто. В этой статье мы рассмотрим важнейший элемент защиты на автотранспорте — подушки безопасности.

Как работает подушка безопасности

Идея общего принципа работы подушек безопасности (англ. — Airbag, воздушный мешок) достаточно простая. При ударе водителя о рулевое колесо или пассажиров о различные элементы в салоне автомобиля, находящиеся в сложенном состоянии подушки мгновенно наполняются воздухом. Таким образом, между людьми и корпусом салона возникает мягкий буфер, предотвращающий удар о твердую поверхность и тем самым защищающий водителя и пассажиров от повреждений.

Устройство и принцип срабатывания

В различных местах автомобиля — спереди, сзади, по бокам — располагаются датчики удара, которые срабатывают в случае столкновения автомобиля с препятствием на скорости более 20 км/ч.

На электронный блок управления, который контролирует работу подушек, поступают сигналы от датчиков и блок дает команду на срабатывание.

Сигнал поступает на газовый генератор подушки, после чего происходит выстрел заряда пиропатрона. В результате этого кислота, находящаяся в газовом генераторе, сгорает, освобождая определенное количество газа, который и наполняет мешок, раскрывая подушку безопасности.

В целях смягчения самой подушки на ее поверхности предусмотрены отверстия, которые обеспечивают быстрый (менее чем за секунду после срабатывания) выброс из подушки газа.

В современных автомобилях Airbag-генератор оснащен сразу двумя пиропатронами. Первый предназначен для относительно легких столкновений, он освобождает примерно 80% газа. Если же этого недостаточно, срабатывает второй патрон. Он выпускает оставшийся газ, делая Airbag несколько жестче.

Сами подушки производятся из ткани на основе нейлона с добавлением крахмала или талька в качестве смазки. Конструкция подушек предусмотрена таким образом, чтобы в режиме ожидания они в компактном, сложенном виде легко помещались в руле, на передней панели или в боковых частях кресел.

Основные достоинства подушек безопасности

  • В отличие от ремней безопасности, подушки не требуют от водителя и пассажиров каких-либо действий для активации. В случае возникновения опасной ситуации они срабатывают автоматически.
  • Подушки совершенно не стесняют движения, не являются причиной снижения уровня комфорта в салоне. Они находятся в сложенном состоянии и незаметны для взгляда.
  • Скорость, с которой происходит раскрытие подушки безопасности, намного превышает обычную скорость реакции пассажиров при аварии. Это приводит к тому, что защита находящихся в салоне автомобиля людей обеспечивается независимо от логики и последовательности их действий в критической ситуации.

Ложка дегтя. Некоторые минусы подушек безопасности

  • Любая, даже самая современная электроника, не идеальна. Датчики, отвечающие за срабатывание «аэрбега», так же не являются исключением. Соответственно, существует вероятность ложного сигнала. В таком случае подушка может даже навредить водителю.
  • При боковых столкновениях или переворотах «аэрбег» не особо эффективен. Основное его назначение — предотвращение травм головы и шеи при фронтальном контакте.
  • При столкновении подушка наполняется азотом в объеме до 100 л всего за доли секунды. И, если находящиеся в автомобиле люди не пристегнуты ремнями безопасности, контакт с «аэрбега» может привести к травмам и даже переломам.

Важно! Максимальная эффективность подушек достигается только в сочетании с использованием ремней безопасности.

Даже при использовании ремней, существует опасность получить увечья при срабатывании «аэрбега», в случае неправильно посадки в автомобиль, скрещенных рук и т.п.

Виды подушек безопасности

Исходя из области применения, «аэрбег» можно разделить на четыре подвида.

  • Фронтальные. Располагаются в рулевом колесе (для водителя) и в верхней части передней панели — для защиты сидящего рядом с водителем пассажира. В некоторых авто предусмотрена возможность отключения фронтальной подушки переднего пассажира. Это самый распространенный вид «аэрбега», такими подушками оснащены практически все современные автомобили.
  • Боковые. Встраиваются в спинки кресел и предназначаются для защиты грудной клетки, таза и брюшной полости. В более сложном и дорогом исполнении, конструкция боковых подушек предполагает использование двух камер. Первая, более жесткая, расположена внизу и служит для защиты таза. Более мягкая, верхняя, защищает грудную клетку.
  • Головные (или — «шторки»). Как понятно из названия, служат для защиты головы. Располагаются в передней и задней частях крыши, между стойками. Применяются как для переднего ряда сидений, так и для заднего.
  • Коленные. Расположенные под рулевым колесом, они служат для защиты коленей и голеней водителя. Встречаются и коленные подушки безопасности для переднего пассажира. Они устанавливаются под бардачком на передней панели.

Меры безопасности

Следует всегда помнить о том, что подушки безопасности не являются стопроцентной защитой при аварии. Они существенно увеличивают шанс избежать травмы, однако, только в случае соблюдения определенных правил при эксплуатации.

  • Всегда пристегивайтесь. Как уже отмечалось выше, «аэрбеги» эффективны только при использовании ремней безопасности.
  • Своевременно проверяйте в специализированных автосервисах состояние работоспособности всех систем, которые взаимодействуют с подушкой.
  • Соблюдайте предписанные еще в автошколе правила ровной посадки в автомобиль — «руки на руле» и т.п.
  • При перевозке детей используйте только специальные детские автокресла, отключив соответствующую подушку безопасности.

Хотя в настоящее время аэрбеги и не являются абсолютным средством защиты при аварии, они постоянно совершенствуются. Эта тенденция, в сочетании с неукоснительным соблюдением правил безопасности, позволяет рассчитывать на достаточно высокие результаты по обеспечению сохранности жизни и здоровья водителей транспортных средств и их пассажиров.

Устройство и принцип работы подушек безопасности в автомобиле

Система подушек безопасности – одна из самых важных частей безопасности вашего автомобиля. При ее правильном срабатывании можно гарантировать, что вы и ваши пассажиры не пострадаете после удара, который мог бы причинить серьезную травму или смерть. Использование Airbag спасло тысячи жизней на протяжении многих лет. Но какое устройство и принцип работы подушек безопасности? Эта система чрезвычайно сложна и должна активироваться в течение миллисекунд после аварии, чтобы обеспечить защиту водителя и пассажиров.

Читайте также: Что следует знать о понятии развал-схождение

Что такое подушки безопасности?

Подушки безопасности (Airbag) — это эластичные ткани или другие материалы, которые плотно упакованы в разных местах вашего автомобиля. В большинстве автомобилей есть подушки безопасности на передней приборной панели, а у многих автомобилей и вдоль боковой части автомобиля. Эти мешки сжимаются и хранятся в небольшой области. Когда происходит авария,  они обеспечивают систему амортизации для людей в машине, которая поможет не вылететь наружу в случае аварии. Хотя это не всегда спасёт вас от серьезных травм или смерти, во многих случаях амортизация пассажиров может оказаться весьма целесообразной.

Первая конструкция Airbag была запатентована в 1951 году, но автомобильная промышленность очень медленно применяла эту технологию аж до 70-х.

Как они работают?

  • Каждая отдельная подушка безопасности сдувается и упаковывается в отсек, расположенный в приборной панели, рулевом колесе, сиденье или в другом месте.
  • Передний Airbag включает в себя большой нейлоновый мешок, который накачивается и быстро сдувается в случае серьезного лобового столкновения.
  • Срабатывание подушки безопасности контролируется датчиками, которые обнаруживают возникновение и серьезность аварии. Когда контроллер определяет, что Airbag должен быть развёрнут, система запускает блок инфлятора, он в свою очередь сжигает химикаты, которые производят много инертного газа для раздувания мешка.
  • Когда мешок надувается, он разрывает открытые крышки на приборной панели, взлетая перед пассажиром. В то же время голова и верхняя часть пассажира движутся со значительным усилием в сторону надутого мешка. Когда голова пассажира соприкасается с подушкой безопасности, она начинает сдуваться через вентиляционные отверстия в основании. Это смягчает движение головы вперед. Весь процесс происходит в мгновенье ока, примерно за 100 миллисекунд.
  • В процессе развёртывания будет много дыма, пыли и шума, и пассажир может не знать, что подушка сработала. Это нормально.

Датчики столкновения

Наиболее важными частями успеха системы подушек безопасности являются датчики столкновения. Эти небольшие части электроники предназначены для того, чтобы сообщить, когда автомобиль повреждается в результате несчастного случая. Они реагируют на несколько разных наборов стимулов, включая внезапную остановку и повышенное давление (когда куски автомобиля перемещаются из-за силы столкновения) и т. д.

Сенсоры подушек безопасности, расположенные в передней части кабины, контролируются различными типами датчиков, которые измеряют:

  1. скорость колеса
  2. состояние пассажира
  3. давление и удар тормозов
  4. и другие индикаторы состояния авто

Датчики передают сигналы в блок управления подушкой безопасности, который анализирует данные и может управлять функциями безопасности, такими как:

  1. блокировка ремня безопасности
  2. автоматические дверные замки
  3. развёртывание подушки безопасности.

В автомобиле используется два типа датчиков — электрические и механические.

Некоторые используют электромеханический механизм «шарик и трубка», который в основном состоит из небольшой трубки, содержащей выключатель цепи и шар, удерживаемые вместе небольшим магнитом. Когда происходит столкновение, шарик выталкивается из магнита и катится вперед в трубке, нажимая выключатель, который замыкает электрическую цепь.

Другие электрические конструкции в принципе аналогичны, используя металлический ролик или подпружиненные грузы вместо шара, или в новых автомобилях — акселерометр для отключения датчика.

Механические датчики работают независимо от электрической системы и реагируют аналогично электрическим датчикам, с конструкцией, которая приводит в действие ударник, запускающий небольшой взрыв после аварии.

Поскольку механический датчик не требует источника питания, его нельзя отключить, как электрический датчик, когда аккумулятор отсоединен.

Успех системы подушек безопасности зависит от того, что датчики столкновения работают, не только точно, но и очень быстро, поэтому это самая дорогая и технологически продвинутая часть системы подушек безопасности.

Когда срабатывают подушки безопасности?

Чтобы водительская или пассажирская подушка сработала, должны быть соблюдены следующие минимальные требования:

  • Автомобиль должен ехать со скоростью более 25 км / ч.
  • Угол удара находится примерно в тридцати градусах по обе стороны от центральной линии автомобиля (всего около 60 градусов).
  • Сила замедления, по меньшей мере, равна той, которая возникает при столкновении автомобиля с неподвижным барьером со скоростью около 25 км / ч.

Примечание: Передние подушки безопасности не будут разворачиваться в случае столкновения со стороны, сзади или при опрокидывании, поскольку они не обеспечивают дополнительной защиты.

Другие виды подушек безопасности

Двухступенчатые подушки безопасности — это более разумное поколение подушек безопасности, которые оптимизируют уровень развёртывания подушки безопасности в соответствии с серьезностью аварии.

Боковые и шторные подушки безопасности помогают защитить пассажиров от травм головы, шеи и грудной клетки во время боковых ударов и опрокидывания.

Коленные подушки защищают нижние конечности от травм, вызванных ударом с панелью приборов.

Возникающие проблемы

Передние подушки безопасности предназначены для защиты людей от взрослых. Поскольку дети меньше, они рискуют получить травму от её срабатывания. Поэтому они не должны занимать переднее сиденье, если в машине есть Airbag для пассажира.

В авто не должны быть установлены принадлежности, которые могут ограничивать развёртывание Airbag-а или стать ракетой во время его срабатывания.

Системы подушек безопасности обычно имеют контрольную лампу с индикатором. Если лампа не погаснет сразу после запуска или включается во время вождения, сверьтесь с руководством по эксплуатации и проверьтесь на СТО. Система обнаружила ошибку.

Если вы этого не сделаете, подушки могут неожиданно сработать во время ремонта, особенно во время электромонтажных работ. Это может привести к серьезным травмам, поэтому оставьте ремонт квалифицированным специалистам.

Подушки безопасности разворачиваются с взрывной силой и далеки от больших пушистых подушек, которые могут себе представить некоторые люди. Не редко остаются небольшие травмы и ссадины от контакта с подушкой.

Несколько изготовителей транспортных средств определяют срок службы компонентов подушек безопасности. Обычно загорается сигнальная лампа подушки безопасности, и компоненты должны быть заменены, прежде чем она погаснет.

Выключение подушек безопасности

Подушки безопасности разработаны таким образом, что их не нужно включать, но иногда их можно отключить. Это связано с соображениями безопасности, поскольку есть случаи, когда они могут нанести больше вреда, чем пользы.

Когда автомобиль включает в себя возможность отключения подушек безопасности пассажира, механизм деактивации обычно располагается на пассажирской стороне приборной панели.

Процедура снятия  Airbag-а со стороны водителя, как правило, более сложная, и после неправильной процедуры может вызвать срабатывание подушки безопасности. Если вы обеспокоены тем, что защитная подушка с водительской стороны может нанести вам вред, для её отключения следует обратиться к специалисту.

Понравилась статья? Поделитесь в соц. сетях:

Принцип работы подушек безопасности Airbag

Система Airbag уже несколько десятилетий является неотъемлемой частью комплектации любого автомобиля. Спрятанные под обшивкой или прикрытые специальными накладками, подушки безопасности ждут своего часа, чтобы прийти вам на помощь, и защитить от ударов при ДТП. Но что заставляет их срабатывать вовремя, каков принцип действия этого устройства?

Чтобы расположить подушки безопасности в нужных местах и заставить раскрываться за миллионные доли секунды, у разработчиков и испытателей ушли долгие  годы. Но гениальность и эффективность этого изобретения именно в простоте схемы и принципа работы. Вы очень легко сможете понять, как работает Airbag, если будете знать её устройство и принцип срабатывания.

Устройство автомобильных подушек безопасности

В систему безопасности Airbag входят датчики удара, электронный блок управления, и непосредственно воздушные подушки. В «спящем» состоянии они занимают минимум места, и об их присутствии говорят только надписи «Airbag» в разных частях салона.

Давайте посмотрим, из чего состоят подушки безопасности:

  • Оболочка (сумка). Мешок из тончайшей высокопрочной ткани, сложенный по принципу парашюта. Вместительность оболочки и её форма зависят от модели автомобиля и вида подушек безопасности (водительская, пассажирская, коленная, шторка и т.д.).
  • Газогенератор. Устройство для надувания оболочки. Состоит из пиропатронов, твёрдого топлива, и фильтра. 

А теперь рассмотрим, по какому принципу работают все составляющие элементы, чтобы подушки безопасности среагировали вовремя, и обеспечили вам необходимую защиту.

Принцип работы Airbag

При движении автомобиля всё, что в салоне кажется неподвижным, движется с той же скоростью относительно дороги и окружающей местности. Если авто резко тормозит или меняет траекторию, люди и незакреплённые предметы не успевают изменить направление движения, и продолжают так же перемещаться по инерции вперёд.

Чтобы не допустить ударов о жёсткие поверхности, между ними и находящимися в салоне людьми в считанные доли секунды возникает сработавшая подушка безопасности. Она берёт на себя до 90% ударной силы, значительно уменьшая риски трагического исхода ДТП.

Работа системы безопасности Airbag начинается в момент удара или слишком резкого торможения авто на большой скорости. Срабатывание воздушных подушек при этом осуществляется по такому принципу:

  1. Датчик фиксирует удар, и передаёт данные о его направлении и силе на блок управления.
  2. ЭБУ даёт сигнал к срабатыванию подушкам безопасности, находящимся с нужной стороны – фронтальным или боковым. Также он определяет, сколько людей находится в салоне, и заставляет работать только нужные Airbag. (Воздушные подушки, расположенные у пустых сидений, не срабатывают.)  
  3. Отправленный ЭБУ сигнал приводит в действие газогенератор, который работает по такому принципу:
    1. Взрывается запал пиропатронов;
    2. Загорается твёрдое топливо, мгновенно выделяющее газ;
  4. Проходя через фильтр, очищенный от вредных примесей газ заполняет оболочку.
  5. Молниеносно расправившаяся и увеличившаяся в размерах оболочка рвёт обшивку, проламывает пластиковые крышки, и оказывается в салоне. Там она надувается до необходимого размера, заполняя пространство между человеком и твёрдой поверхностью.
  6. Как только опасность минует, выполнившая своё предназначение Airbag начинает потихоньку сдуваться. Освобождается занятое объёмной воздушной подушкой место в салоне, и люди могут свободно передвигаться или покидать автомобиль.

Такое устройство и принцип срабатывания воздушной подушки обеспечивает её мгновенное реагирование на возникшую опасность. Но пользу она принесёт только в том случае, если люди в салоне пристёгнуты ремнями безопасности. Иначе вылетевшая с огромной скоростью Airbag может быть опасна.

Если хоть один элемент системы безопасности выйдет из строя, то устройство не сработает, и воздушная подушка не откроется. Поэтому при возникновении любых проблем, или по окончанию гарантийного срока, обязательно проводите диагностику и ремонт Airbag в специализированных сервисных центрах. 

История подушки безопасности — журнал За рулем

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

Наличие подушек безопасности можно распознать по незаметным тиснениям Airbag на пластике кнопки клаксона, передней панели и других местах, где прячутся эти спасательные приспособления.

Наличие подушек безопасности можно распознать по незаметным тиснениям Airbag на пластике кнопки клаксона, передней панели и других местах, где прячутся эти спасательные приспособления.

Материалы по теме

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

Oldsmobile Toronado 1973 модельного года стал первым в истории серийным автомобилем с подушкой безопасности.

Oldsmobile Toronado 1973 модельного года стал первым в истории серийным автомобилем с подушкой безопасности.

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

Эволюция надувных систем защиты. Первыми появились фронтальные подушки на передней панели и ступице рулевого колеса, затем они заняли места в боковинах передних кресел, потом наступило время шторок для защиты головы.

Эволюция надувных систем защиты. Первыми появились фронтальные подушки на передней панели и ступице рулевого колеса, затем они заняли места в боковинах передних кресел, потом наступило время шторок для защиты головы.

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 предложил экипировать подушками безопасности ремни задних пассажиров. Подобной системой серийно оснащается седан Ford Mondeo.

Ford предложил экипировать подушками безопасности ремни задних пассажиров. Подобной системой серийно оснащается седан 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

Постепенно защитные надувные приспособления заполнили весь салон автомобиля и теперь просятся наружу. Первой внешнюю подушку — для защиты пешехода — предложила Volvo на модели V40 в 2012 году. Сегодня ZF TRW (так называется объединенная компания после покупки немецким производителем трансмиссий ZF американского производителя эйрбэгов TRW) работает над внешней боковой подушкой безопасности, закрывающей всю боковину транспортного средства. По сути это надувной матрац, который прячется в пороге автомобиля и должен срабатывать не после столкновения, а перед ним. Работа на опережение требует серьезной программной проработки вопроса.

Внешняя подушка безопасности на Volvo V40

Внешняя подушка под лобовым стеклом для защиты головы пешехода появилась в 2012 году на автомобиле Volvo V40. Она обеспечивает полную защиту пешехода на скоростях 20–50 км/ч.

Внешняя подушка под лобовым стеклом для защиты головы пешехода появилась в 2012 году на автомобиле Volvo V40. Она обеспечивает полную защиту пешехода на скоростях 20–50 км/ч.

Наружная подушка безопасности

Наружная подушка безопасности может существенно снизить тяжесть травм при боковом столкновении.

Наружная подушка безопасности может существенно снизить тяжесть травм при боковом столкновении.

Возможность смягчить удар воздушной подушкой привлекла к ней внимание и создателей других транспортных средств. Фирма Honda первой предложила эйрбэг для своего двухколесного флагмана — Gold Wing.

Honda Gold Wing

Первым мотоциклом, получившим подушку безопасности, стал Honda Gold Wing. Случилось это в 2006 году.

Первым мотоциклом, получившим подушку безопасности, стал Honda Gold Wing. Случилось это в 2006 году.

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

Мотоциклетная воздушная подушка располагается между ручками руля. Чтобы от нее была польза, между седоком и рулем должно быть достаточно места.

Мотоциклетная воздушная подушка располагается между ручками руля. Чтобы от нее была польза, между седоком и рулем должно быть достаточно места.

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

Так выглядит шейная подушка безопасности для мотоциклиста.

Так выглядит шейная подушка безопасности для мотоциклиста.

Надувной защитный жилет

Надувной защитный жилет может стать спасением для любого водителя двухколесного транспорта.

Надувной защитный жилет может стать спасением для любого водителя двухколесного транспорта.

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

Защитная подушка безопасности для велосипедиста разработана в Швеции. По сути это воротник, поскольку в сложенном состоянии устройство крепится вокруг шеи.

Защитная подушка безопасности для велосипедиста разработана в Швеции. По сути это воротник, поскольку в сложенном состоянии устройство крепится вокруг шеи.

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, ее виды и принцип действия аирбэгов

На чтение 5 мин. Просмотров 219

Подушка безопасности виды и принцип действия. В статье подробно описана история и виды как самых старых так и современных подушек безопасности, а также принцип их работы.

Это устройство может сильно ударить в лицо или даже сломать нос, но в итоге спасет жизнь водителя ну и заодно всех пассажиров. Конечно если ДТП в которое попал автомобиль не очень серьезное. Речь идет о таком устройстве, как подушка безопасности. Свою историю она ведет с 1953 года. Аирбэги или подушки безопасности для водителя и всех пассажиров были запатентованы Уолтером Линдеррером, и являются частью пассивных систем безопасности автомобилей. Сегодня эти устройства, конечно, в несколько раз, чем полвека назад, да и принцип действия, их несколько отличается от предшественников.

Виды подушек

Современная машина может быть оснащена несколькими десятками различных подушек для водителя. Обнаружить их можно в совершенно различных частях салона в зависимости от того, оконные шторки ли это, фронтальные головные или прочие устройства пассивной защиты. Сколько подушек безопасности установить – решают инженеры, создающие автомобиль. Принцип выбора количества основывается на результатах краш-тестов. Однако давайте поговорим конкретно о видах. Какой же бывает подушка безопасности?

  1. Фронтальная. Та самая, которая бьет в лицо и ломает нос. Эти подушки безопасности нужны для водителя и также спасают переднего пассажира при аварии. Именно их патентовали в 1953. Месторасположение устройств с того времени так и не изменилось: водительская в руле, пассажирская в верхней части приборной панели.
  2. Боковые подушки безопасности. Эти устройства увидели свет намного позже в середине 90-х годов прошлого века. Главная их цель, при аварии – снизить риск травм таза, груди и брюшной полости. Обычно они устанавливаются в спинках передних сидений. Бывают, кстати, двухкамерной конструкции, более мягкая для груди и живота и жесткая для таза.
  3. Головные или еще их называют шторки. Шторки призваны защитить голову водителя при боковых ударах и столкновениях. Разработали этот вид защиты инженеры ТОЙОТА в 1998 году. Шторки обычно устанавливают в передней части крыши машины или между дверями. Защитить подобные шторки могут как водителя с передним пассажиром, так и тех, кто сидит сзади.
  4. Подушка безопасности для коленей. О назначении запросто можно догадаться по названию агрегата – служит она для защиты ног и коленей шофера. Устанавливается под рулевой колонкой. Иногда в премиальных моделях ее используют и для защиты ног сидящего впереди пассажира.
  5. Инновационная подушка безопасности. Пожалуй, самая передовая разработка инженеров. На автомобилях появилась с 2009 года. Такие подушки оберегают как водителя, так и всех пассажиров. Найти ее можно в подлокотнике переднего ряда автомобильных кресел.

Удивительно, но факт, сегодня элементы пассивной защиты уже выходят за пределы автомобиля. Инженеры Вольво на некоторых моделях авто начиная с 2012 года- предлагают установку устройств пассивной защиты для пешеходов, которые могут оказать на вашем капоте.

Устройство

Подушка безопасности сшита из прочнейшего нейлона. Тестируют устройства еще в заводских условиях. Все подозрительные отбраковываются — таков принцип. На автомобили ставятся только проверенные, которые на 100% сработают.

Если вы когда-либо становились свидетелем того, как срабатывает подушка безопасности. Наверняка заметили, что в течение нескольких минут после этого весь салон автомобиля словно наполнен пылью. На самом деле – это элементы смазки, которую используют производители.

Вообще, в систему пассивной защиты входит – сама подушка безопасности в виде эластичной оболочки, газогенератор и система управления. Разберем их работу последовательно:

  • газогенератор – служит для так называемого надувания полости устройства, на раздувается за счет поступающего в нее газа. До момента срабатывания системы газ находится в твердом состоянии и высвобождается за счет выталкивающего заряда;
  • система управления, на объединяет как минимум несколько датчиков удара и собственно блок управления газогенератором, который при необходимости подает сигнал.

Принцип действия

Тут все построено по самому элементарному сценарию. Сработает система после сильного удара по корпусу автомобиля. В зависимости от того каким будет ДТП или просто столкновение, сработает только один вид подушек безопасности. Какой именно – должен определить датчик удара и собственно центральный блок управления газогенератором. Произойдет это после того, как устройство обработает все данные.

К примеру, в случае легкой аварии могут просто натянуться ремни или выстрелить только фронтальные агрегаты безопасности или шторки.

Все зависит от того какие сигналы придут от датчиков. В любом случае сработать системы пассивной безопасности должны не позднее чем за 40 миллисекунд. Причем после соприкосновения с телом человека обычно если она работает правильно, подушка безопасности должна разорваться и сдуться. Принцип работы всех подушек фактически одинаков и заключается в том, что они одноразовые. Кроме того, при пожаре они обязательно сработают при достижении температуры выше 150 градусов.

Условия срабатывания

Ну тут все, конечно, сугубо индивидуально и зависит от вида. Разберем на примере фронтальных – они могут выстрелить в следующих случаях:

  • при мощном лобовом ударе, который произойдет именно с той силой, на которую настроены датчики;
  • если вы врежетесь в тротуар или бордюр;
  • также фронтальные подушки безопасности водителя могут выстрелить в тот момент, когда автомобиль приземляется после полета или падает в пропасть. Правда, здесь они едва ли помогут.

Не выстрелят фронтальные устройства, если вам даже сильно въедут в задний бампер или машина опрокинется.

Лаборатория автомобильной электроники Clemson: системы срабатывания подушек безопасности

Системы срабатывания подушек безопасности

Базовое описание

Подушки безопасности — это устройства пассивной безопасности, обязательные для всех автомобилей, продаваемых в США. Подушки безопасности являются важной частью дополнительной удерживающей системы (SRS) в большинстве автомобилей. Задача подушки безопасности, которая срабатывает при резком замедлении транспортного средства (например, при столкновении), заключается в том, чтобы предотвратить удары пассажиров автомобиля о твердые поверхности и смягчить силы, воздействующие на их головы, верхнюю или нижнюю часть тела.Подушки безопасности обычно изготавливаются из нейлоновой ткани и прячутся за панелями в различных местах автомобиля, включая рулевое колесо.

В зависимости от тяжести аварии скорость срабатывания подушек безопасности определяется блоком управления подушек безопасности. В случае аварии датчик удара (акселерометр) отправляет сигнал на блок управления подушками безопасности. Этот блок управления запускает устройство наддува, которое генерирует газообразный азот, воспламеняя смесь азида натрия (NaN 3 ) и нитрата калия (KNO 3 ).Время между обнаружением аварии и полным раскрытием подушки безопасности составляет примерно 0,05 секунды. Скорость подушки безопасности составляет около 200 миль в час, что само по себе может быть вредным в некоторых случаях. Это привело к появлению адаптивных систем подушек безопасности, в которых используется несколько инфляторов для развертывания на низком или высоком уровне. Эти системы могут регулировать давление подушки безопасности в зависимости от таких факторов, как положение сиденья, размер пассажира, тяжесть столкновения и использование ремня безопасности.

Большинство систем используют датчик веса на сиденье переднего пассажира, чтобы определить, занято ли сиденье.В противном случае подушка безопасности пассажира не сработает. Датчик веса также может различать детей и взрослых, которые могут занимать сиденье. Федеральный стандарт безопасности транспортных средств США 208 требует, чтобы системы срабатывания подушек безопасности определяли, сидит ли ребенок на переднем пассажирском сиденье. Как правило, срабатывание подушки безопасности подавляется, если датчик определяет состояние малого веса. Кроме того, некоторые системы могут обнаруживать детские автокресла, оснащенные специальными датчиками, как определено в технической спецификации ISO / TS 22239.

В 2012 году Volvo стала первым производителем автомобилей, который представил систему подушек безопасности для пешеходов в своей модели V40. Он использует систему обнаружения контакта с пешеходом. При обнаружении столкновения с пешеходом капот открывается сзади, и в зоне стеклоочистителя надувается подушка безопасности.

В 2013 году GM анонсировала новую подушку безопасности для защиты от бокового удара. Он надувается рядом с центральной консолью и обеспечивает подушку между передними пассажирами или поддержку для водителя-одиночки.GM также модифицировала переднюю подушку безопасности, добавив в нее вентиляционное отверстие, которое открывается, когда пассажир сжимает подушку безопасности. Это дает эффект, аналогичный более дорогим двухступенчатым подушкам безопасности, но без увеличения стоимости. Поскольку вентиляционное отверстие закрыто во время первоначального развертывания, оно может надуваться при более низком давлении. Это снизит количество травм, связанных с инфляцией, когда водители меньшего размера будут сидеть ближе к рулевому колесу, и принесут пользу водителям, которые сидят дальше, за счет уменьшения преждевременной дефляции.

В 2014 году TRW начала производство своей технологии подушек безопасности на крыше.Подушка безопасности на крыше состоит из подушки, газогенератора и газораспределительного канала, который аккуратно упакован и закреплен под накладкой переднего лобового стекла. Подушка безопасности на крыше раскладывается вниз и вдоль лобового стекла, а не прямо к пассажиру, как традиционные подушки безопасности. Эта конструкция заменяет подушки безопасности, расположенные на приборной панели, обеспечивая большую гибкость в дизайне приборной панели.

Датчики
Датчик ускорения, датчики скорости вращения колес, датчик тормозного давления, датчик занятости сиденья
Приводы
Устройство надувания подушки безопасности, индикатор включения / выключения подушки безопасности пассажира
Передача данных
Обычно CAN
Производителей
Автолив, Бош, Дельфи, Denso, Continental, Fujitsu Ten, Mitsubishi Electric, Таката, TRW
Для получения дополнительной информации
[1] Развертывание подушек безопасности, веб-сайт NHTSA.
[2] Автомобильные подушки безопасности — объяснение, YouTube, 7 апреля 2008 г.
[3] Замедленное срабатывание подушки безопасности, YouTube, 1 октября 2008 г.
[4] Как работают подушки безопасности, Тудор Райчиу, Autoevolution, 5 мая 2009 г.
[5] Надувные ремни безопасности Ford, YouTube, 5 ноября 2009 г.
[6] Тест на боковой удар Dodge Durango, 2011 г., YouTube, 3 августа 2011 г.
[7] Подушка безопасности для пешеходов Volvo V40, YouTube, 30 июля 2012 г.
[8] Будущее автомобильных подушек безопасности, Р.Montoya, Edmunds.com, 21 мая 2013 г.
[9] Новые технологии подушек безопасности помогают повысить безопасность задних сидений, веб-сайт TRW, 3 декабря 2014 г.

Основы подушек безопасности

Первый патент на подушки безопасности был зарегистрирован во время Второй мировой войны и изначально проектировался как надувное устройство для аварийной посадки самолетов. Когда в начале 1990-х годов были представлены автомобильные подушки безопасности, возникли серьезные споры о том, насколько быстро они должны срабатывать. Победили те, кто утверждал, что сумка должна разворачиваться достаточно быстро, чтобы защитить непристегнутых пассажиров на переднем сиденье.Необходимая для этого сила — проблема для людей меньшего роста и людей, которые могут находиться рядом с подушкой безопасности — в первую очередь младенцев, детей и взрослых ростом ниже пяти футов пяти дюймов. Младенцы и маленькие взрослые должны сидеть в задней части автомобиля, оснащенной двойными подушками безопасности, защищающими переднее сиденье.

Учтите, что с возрастом вы становитесь меньше и более хрупкими. Это естественный процесс старения. Если вам необходимо вести автомобиль, помните, что сидение слишком близко к подушке безопасности на сиденье водителя или пассажира может привести к травме, если подушка безопасности сработает при аварии.Быть пристегнутым ремнем и иметь минимум 10 дюймов зазора между вами и подушкой безопасности становится тем важнее, чем старше вы становитесь. Если это невозможно, им следует расположить сиденье как можно дальше от подушки безопасности.

Модуль подушки безопасности содержит как надувной блок, так и легкую тканевую подушку безопасности. Система подушек безопасности состоит из трех основных частей: (1) модуль подушки безопасности, (2) датчики столкновения и (3) диагностический блок. Некоторые системы могут также иметь переключатель включения / выключения, который позволяет отключать подушку безопасности.Однако законы, регулирующие отключение, очень строги и обсуждаются в разделе «Можно ли отключить подушку безопасности?»

Сама сумка сделана из тонкой нейлоновой ткани, которая складывается в рулевое колесо или приборную панель, а в последнее время — в сиденье или дверь.

Датчик — это устройство, которое сообщает сумке о надувании. Инфляция возникает, когда сила удара равна наезду на кирпичную стену со скоростью 10-15 миль в час. Механический переключатель переключается, когда происходит сдвиг массы, который замыкает электрический контакт, сообщая датчикам, что произошел сбой.Датчики получают информацию от акселерометра, встроенного в микрочип.

Система надувания подушки безопасности реагирует путем сочетания азида натрия с нитратом калия, в результате чего образуется газообразный азот. Горячий поток азота надувает воздушную подушку. Теперь вы можете подумать, что в результате этого процесса будут образовываться очень опасные химические вещества; однако порошкообразное вещество, выделяющееся из подушки безопасности, представляет собой не что иное, как обычный кукурузный крахмал или тальк.

После того, как мешок надувается и мешок выполняет свою работу, газ быстро рассеивается через крошечные отверстия в мешке, таким образом сдувая мешок, и вы можете двигаться.

Для автомобилей с подушками безопасности, в каком месте руки должны держаться за рулевое колесо?

AAA предложило изменить положение захвата рулевого колеса в автомобилях, оборудованных подушками безопасности, с десяти и двух часов до девяти и трех или даже восьми и четырех часов, чтобы оставить место для срабатывания подушки безопасности.

Можно ли купить новый автомобиль без подушек безопасности?

В 1980-х годах в автомобилях появились первые массовые коммерческие применения подушек безопасности. Начиная с 1998 модельного года, все новые легковые автомобили должны были иметь двойные подушки безопасности (со стороны водителя и пассажира).Начиная с 1999 модельного года, все новые легкие грузовики должны были иметь двойные подушки безопасности.

Можно ли отключить подушку безопасности?

Отключение подушки безопасности сложно и может быть опасно. Федеральный закон запрещает дилерам, ремонтным мастерским и т. Д. Отключать подушки безопасности. Однако при необходимости вы можете связаться с Национальной администрацией безопасности дорожного движения (NHTSA) и получить разрешение на отключение подушки безопасности. Некоторые автомобили, например такси, могут иметь переключатель включения / выключения боковой подушки безопасности пассажира.

Спасают ли подушки безопасности жизни?

Да. По данным исследования NHTSA, в 2003 году подушки безопасности спасли 2 488 жизней. По данным IIHS, боковые подушки безопасности с защитой головы очень эффективны. Они снижают смертность водителей легковых автомобилей от столкновения с водителем примерно на 45%.

Нужно ли мне пристегивать ремни безопасности, если в моей машине есть подушки безопасности?

Подушки безопасности называются дополнительными удерживающими устройствами, потому что они лучше всего работают в сочетании с ремнями безопасности.Ремень безопасности следует всегда носить независимо от того, есть ли в автомобиле подушка безопасности. Даже с развитием технологий подушки безопасности по-прежнему эффективны только при использовании ремня безопасности. Все новые легковые автомобили, легкие грузовики и фургоны оснащены передними подушками безопасности как для водителя, так и для пассажира.

Подушки безопасности не предназначены для срабатывания при всех авариях. Большинство из них предназначены для использования при лобовых столкновениях средней и тяжелой степени. При ударе сбоку или сзади по автомобилю боковые подушки безопасности обеспечивают некоторую защиту. Боковые подушки безопасности, которые защищают грудь и живот, менее эффективны, но все же снижают смертность примерно на десять процентов.Подушки безопасности в сочетании с поясным / плечевым ремнем безопасности являются наиболее эффективной защитой для легковых автомобилей. К 2003 году более 146 миллионов легковых автомобилей на дорогах были оснащены подушками безопасности, в том числе 126 миллионов — двойными подушками безопасности.


SafeMotorist.com Статьи по безопасности вождения:
Эта статья была написана разработчиками безопасного вождения SafeMotorist.com и проверена на точность инструкторами по безопасному вождению. Все статьи основаны на действующих правилах дорожного движения и правилах безопасного вождения.Эта статья предназначена только для образовательных целей, и ее не следует воспринимать как юридический совет или буквальное толкование какого-либо конкретного закона о дорожном движении.

Могут ли подушки безопасности стать причиной травм в автомобильной аварии

При правильном развертывании подушки безопасности обеспечивают важную амортизацию для водителей и пассажиров во время аварии и могут снизить риск серьезных травм и опасных для жизни состояний в случае автомобильной аварии. К сожалению, сами подушки безопасности иногда могут быть причиной травм.Если вы получили травму из-за подушки безопасности, независимо от того, неисправна она или нет, вы можете иметь право на компенсацию. Поверенный из Массачусетса может расследовать этот вопрос, чтобы определить, есть ли у вас иск о возмещении телесных повреждений в результате аварии с подушкой безопасности.

Факты и статистика о подушках безопасности

  • Фронтальные подушки безопасности требуются во всех новых легковых автомобилях с 1999 модельного года.
  • В период с 1987 по 2016 год фронтальные подушки безопасности спасли более 50 000 жизней — этого достаточно, чтобы заполнить приблизительную цифру в высшей лиге.
  • По данным NHTSA (Национальной администрации безопасности дорожного движения), в 2017 году благодаря фронтальным подушкам безопасности было спасено 2790 жизней.
  • Передние подушки безопасности сокращают количество смертей водителей при лобовых столкновениях на 29 процентов и смертность пассажиров на передних сиденьях в возрасте 13 лет и старше на 32 процента

Как подушка безопасности может стать причиной травмы?

Подушка безопасности — это устройство, разработанное для нашей безопасности и защиты, но оно также является причиной многих тяжелых и иммобилизирующих травм, включая хлыстовые травмы, черепно-мозговые травмы и травмы шеи и позвоночника.Подушки безопасности срабатывают со скоростью примерно 100 миль в час. Когда что-то ударяет вас с такой скоростью, это приводит к серьезному удару по вашему телу. Иногда неисправная подушка безопасности срабатывает намного позже, чем следовало бы, из-за датчика или механической проблемы. Если ваше тело сместится вперед и вы окажетесь слишком близко к подушке безопасности, вы можете получить травму. Известно, что химические вещества, которые используются для срабатывания подушек безопасности, в некоторых случаях вызывают травмы.
Наиболее частые причины травм подушек безопасности

Лицо — Ваше лицо — одна из первых частей тела, которая соприкасается с подушкой безопасности, и оно имеет импульс, чтобы на него ударили сильнее всего.Основное назначение фронтальной подушки безопасности — предотвратить столкновение вашего лица и головы с приборной панелью или лобовым стеклом. Хотя ваша подушка безопасности может предотвратить это, ваша подушка безопасности может ударить вас по лицу. Сила срабатывания подушки безопасности может повредить вашу челюсть, нос и глаза. Сломанные кости лица и стойкие рубцы могут быть результатом срабатывания подушки безопасности. В некоторых случаях травмы глаз были достаточно серьезными, что приводило к временной или постоянной слепоте.

Сундук — Чтобы ваше тело не было выброшено с переднего сиденья автомобиля, подушка безопасности должна быстро выйти.После того, как подушка безопасности срывается с рулевого колеса и сталкивается с движущимся вперед телом, область груди становится уязвимой. Многие водители получили переломы грудной клетки и повреждения мягких тканей.

Ожоги и порезы — Скорость срабатывания подушки безопасности может вызвать ссадины или ожоги. Лицо и руки особенно уязвимы для ожогов. Другая причина ожогов — химическая, и ее обычно связывают с гидроксидом натрия в аэрозоле, образующемся при срабатывании подушки безопасности.Возможны прямые термические ожоги от высокотемпературных газов или косвенные травмы от плавления одежды, а также ожоги трением от физического контакта. Во время срабатывания неисправной подушки безопасности металлические фрагменты / осколки могут разбрасываться по всему автомобилю и в сторону пассажиров, что может привести к серьезным ранениям и даже смерти.

Внутренние травмы — Химические вещества, выделяемые при развертывании, могут вызывать приступы астмы у людей, страдающих астмой.

Травмы шеи и спины — Хлыстовая травма, которая может возникнуть в результате удара подушки безопасности, может вызвать серьезные травмы шеи и спины.Ваша шея и спина часто являются областями, требующими постоянного лечения и терапии.

Можно ли предотвратить травмы подушки безопасности в автомобильной аварии?

Вы можете предпринять некоторые шаги, чтобы снизить вероятность получения травмы, если подушка безопасности сработает во время автомобильной аварии.

  • Всегда пристегивайте ремень безопасности. Ремень безопасности предотвратит смещение вашего тела вперед в область срабатывания подушки безопасности. Подушки безопасности предназначены для дополнения ремней безопасности при аварии, а не для их замены.По данным Министерства транспорта Массачусетса, ремни безопасности снижают риск смерти на 45% и снижают риск серьезных травм на 50%.
  • Сядьте как можно дальше от рулевого колеса или приборной панели со стороны пассажира. Согласно NHTSA, расстояние до подушки безопасности является наиболее важным фактором риска для безопасности подушки безопасности. NHTSA рекомендует оставлять от 10 до 12 дюймов между грудью и корпусом подушки безопасности.
  • Посадите детей в возрасте 12 лет и младше на заднее сиденье и убедитесь, что они должным образом пристегнуты или удерживаются в детском удерживающем устройстве.
  • Удерживайте рулевое колесо в положениях «9 часов» и «3 часа» или «8 часов» и «4 часа». Это предотвращает поломку ваших запястий или рук, а также предотвращает насильственные удары по лицу при срабатывании подушки безопасности.
  • Отодвиньте переднее сиденье со стороны пассажира как можно дальше назад, если нет альтернативы поездке на нем ребенка в автомобиле с подушкой безопасности со стороны пассажира. Убедитесь, что ребенок пристегнут правильно.
  • Позаботьтесь о том, чтобы дети были закреплены в разрешенной системе удержания детей и пассажиров, а дети в возрасте до 18 лет пристегивались.Это юридические обязанности водителя.

Отзыв подушек безопасности Takata — более 46 миллионов автомобилей

Неисправные подушки безопасности — еще один источник травм в автомобильных авариях. Подушки безопасности Takata были связаны с многочисленными травмами и смертельными случаями в Соединенных Штатах. Автомобили, произведенные 19 различными автопроизводителями, были отозваны для замены фронтальных подушек безопасности на стороне водителя или пассажира, или и того, и другого в результате того, что Национальное управление безопасности дорожного движения назвало «самым крупным и сложным отзывом по безопасности в США».С. история ». Подушки безопасности, изготовленные поставщиком основных запчастей Takata, в основном устанавливались в автомобилях с 2002 по 2015 модельные годы. Некоторые из этих подушек безопасности могли сработать со взрывом, ранив или даже убивая пассажиров. На сегодняшний день в Соединенных Штатах было зарегистрировано 16 смертей по вине этих неисправных подушек безопасности.

В основе проблемы лежит нагнетатель подушки безопасности, металлический картридж, заполненный пластинами с пропеллентом, которые в некоторых случаях воспламеняются со взрывной силой. Если корпус инфлятора разорвется в результате аварии, металлические осколки подушки безопасности могут разлететься по всему пассажирскому салону — потенциально катастрофический результат для устройства, которое предположительно спасает жизнь.
Если вы считаете, что получили травму подушки безопасности, вам следует немедленно обратиться за медицинской помощью. Вам также следует сохранить все части подушки безопасности и попытаться сохранить свой автомобиль, пока вы не проконсультируетесь с адвокатом по автомобильным авариям из Массачусетса. Имея офисы в Челси и Салеме, Массачусетс, Spada Law Group обеспечивает качественное юридическое представительство в Бостоне без необходимости добираться до города с бесплатными местами на территории или утвержденной парковкой. Мы здесь, чтобы ответить на любые ваши вопросы. Позвоните в Spada Law Group сегодня по телефону 617-889-5000 , чтобы обсудить вашу ситуацию.Консультация бесплатна, и нет никаких обязательств по найму нас. Мы открыты с понедельника по пятницу с 9:00 до 17:00.

Что такое подушки безопасности? | Келли Синяя книга

Подушки безопасности — это одно из устройств безопасности автомобиля. Подушка безопасности состоит из гибкой подушки, которая быстро надувается в случае столкновения. Подушка безопасности предназначена для защиты пассажиров автомобиля в случае аварии. В автомобилях может быть несколько подушек безопасности спереди и сбоку. Датчики в автомобиле могут срабатывать одну или несколько подушек безопасности в определенных зонах автомобиля с разной скоростью, в зависимости от угла, силы и типа удара.Подушки безопасности обычно разрабатываются с целью обеспечения дополнительной защиты пассажира, удерживаемого ремнем безопасности автомобиля. Большинство подушек безопасности можно задействовать только один раз.

Первые коммерческие конструкции подушек безопасности были представлены в 1970-х годах, но широкое использование подушек безопасности началось только в конце 1980-х годов. На протяжении многих лет для подушек безопасности использовались разные термины. Когда подушки безопасности были впервые представлены, они были известны как «удерживающие системы на воздушной подушке».

Когда подушки безопасности были впервые представлены, использование ремней безопасности не было обязательным по закону и оставалось довольно низким.Изначально подушки безопасности рассматривались как потенциальная замена ремням безопасности. Поскольку использование ремней безопасности стало обязательным по закону, подушки безопасности стали обозначать как дополнительные удерживающие системы. Подушки безопасности были впервые представлены в качестве опции для автомобилей Mercedes-Benz в 1981 году. Система включала интегрированную подушку безопасности и систему удержания ремня безопасности. В 1987 году Porsche представила первый автомобиль с подушками безопасности для пассажира и водителя в качестве стандартного оборудования. Все автомобили, продаваемые в Соединенных Штатах с 1998 года, должны были включать передние подушки безопасности как для водителя, так и для переднего пассажира, а с течением времени U.S. Требования к подушкам безопасности расширились.

Подушки безопасности считаются пассивными устройствами, потому что вам не нужно активировать подушку безопасности для ее использования. В настоящее время в автомобилях США доступны четыре типа подушек безопасности: передние подушки безопасности, подушки безопасности бокового удара, подушки безопасности для коленей и подушки безопасности с боковыми занавесками. Боковая подушка безопасности раскрывается для защиты головы при боковом ударе. Боковая подушка безопасности состоит из надувной занавески, которая складывается с обивки потолка автомобиля и закрывает окна по бокам автомобиля.Подушка безопасности этого типа остается развернутой при опрокидывании и не сдувается. Подушка безопасности при боковом ударе срабатывает от двери или сиденья и обеспечивает защиту вашего туловища, особенно при столкновении с «Т-образной костью», когда автомобиль врезается в борт вашего автомобиля.

Часть III — Уровень звукового давления и слуховой риск как функция надувного устройства

Annu Proc Assoc Adv Automot Med. 2003; 47: 25–50.

Copyright Association for the Advancement of Automotive Medicine © AAAM 2003

Abstract

В прошлом предлагалось несколько критериев для оценки потери слуха, вызванной шумом от автомобильных надувных устройств, таких как подушки безопасности.Однако их разработка была основана на эпидемиологических исследованиях устойчивого, а не импульсного шума. Совсем недавно Исследовательская лаборатория армии США (ARL) разработала и проверила математическую модель уха, которую можно использовать для оценки потери слуха, вызванной шумом от импульсных источников шума. Предыдущие исследования способствовали пониманию воздействия импульсного шума на пассажиров, но они были выполнены на фронтальных подушках безопасности первого поколения и не предоставили информации о подушках безопасности и системах безопасности пассажиров в современном парке транспортных средств.В этом исследовании представлены результаты параметрического исследования существующих надувных устройств на различных транспортных средствах и рассматриваются размер и место сидения пассажира в транспортных средствах различного объема. Кроме того, в исследовании рассматриваются передовые технологии подушек безопасности, такие как двухступенчатые фронтальные подушки безопасности, боковые подушки безопасности, надувные шторы и преднатяжители ремней безопасности.

Основная функция подушек безопасности и преднатяжителей ремней безопасности — снижение травм и смертельных случаев, связанных с автомобильными столкновениями.Однако побочным эффектом этих мер безопасности является громкий импульсный шум из-за необходимости задействовать противодействие до того, как человек начнет заметно двигаться. Импульсный шум характеризуется волной давления большой амплитуды и короткой продолжительности. Поскольку типичное столкновение (~ 145 дБ) заканчивается менее чем за 200 миллисекунд, это требует чрезвычайно быстрого заполнения подушки безопасности (система фронтальной подушки безопасности ~ 165 дБ). Результатом такого быстрого наполнения подушки безопасности является возможная потеря слуха, вызванная шумом (NIHL), характеризующаяся смещением порога слышимости.Пороговое смещение определяется как изменение слуховой чувствительности человека после воздействия звука.

В конце 1960-х — начале 1970-х годов проводились исследования для определения источника шума при развертывании и разработки критериев для прогнозирования риска NIHL из-за развертывания подушки безопасности. Волна давления обычно состоит из низкочастотной несущей волны с наложенной высокочастотной волной. Низкочастотная волна с частотой 3–5 Гц возникает из-за газа, заполняющего подушку безопасности, которая действует как поршень в закрытом пассажирском салоне [Rouhana, Webb, Wooley et al 1994].Динамика поверхности мешка способствует возникновению шума в диапазоне частот 500–3500 Гц. Например, «складки» складок подушки безопасности приводили к частоте 1000 Гц, а раскрытие подушки безопасности во время наполнения приводило к более низким частотам [Posey and Hickling, 1973, Hickling 1976]. Высокоскоростной поток газа через коллектор создавал широкополосные частоты до 10 кГц [Hickling 1976].

В тот же период, когда проводились эти ранние исследования, было предпринято несколько попыток разработать критерий NIHL [Coles, Garinther, Hodge et al 1968, Allen, Bruce, Dietrich, et al 1971, Министерство обороны США, 1979].Первоначально эти критерии основывались на критерии устойчивого состояния шума и коррелировали измеренную потерю слуха с уровнем звукового давления (SPL), продолжительностью и частотой шума. Обзор этих критериев см. В Rouhana, SW. Данн, В. Уэбб, SR (1998).

Инструмент анализа, разработанный в Исследовательской лаборатории армии США (именуемый моделью уха), показывает многообещающие возможности для предсказания NIHL [Price and Kalb 1986, Kalb and Price 1987, Price and Kalb 1991, Rouhana et al 1998, Price и Kalb 1999].Модель основана на электроакустическом аналоге анатомической структуры и физических свойств человеческого уха. Модель уха учитывает нелинейности, связанные с этими анатомическими структурами, о чем свидетельствует хорошее соответствие между экспериментальными измерениями и предсказанными измерениями передаточных функций модели. Основным типом отказа волосковых клеток на базилярной мембране улитки в модели уха является механическая усталость, в первую очередь из-за амплитуды и частоты, в частности, из-за высокой частоты [Rouhana et al 1998].Обсуждение анатомии уха ранее проводилось Rouhana et al (1994).

Rouhana et al (1998) пришли к выводу, что модель уха воспроизводима, и разумно объяснил прогнозируемую потерю слуха по сравнению с предыдущими критериями. Модель уха неоднократно предсказывала аналогичные риски NIHL для номинально идентичных подушек безопасности. Когда были обнаружены различия, модель уха предсказала риски, которые можно было объяснить на основе биомеханики уха. Например, в некоторых обстоятельствах Модель уха предсказывала больший риск NIHL для открытого отсека, чем для закрытого отсека.Биомеханическое объяснение этого явления заключается в том, что содержание низких частот значительно снижается, когда пассажирский салон открыт. Но низкочастотная волна давления ограничивает амплитуду высокочастотного шума, подталкивая стремени к пределу смещения и удерживая его на месте до тех пор, пока высокочастотный шум не уменьшится.

Хотя эти предыдущие исследования продвинули наше понимание биомеханической реакции уха на импульсный шум и предоставили важный инструмент оценки для прогнозирования риска NIHL, они ограничены более старыми поколениями технологий подушек безопасности.Они также ограничены небольшим количеством мест расположения ушей, оцениваемых в салоне, и использованием единственного суррогатного размера пассажира. Современные технологии подушек безопасности имеют пониженное выходное давление и двухступенчатую задержку срабатывания. Также сегодня автомобили все чаще оснащаются боковыми подушками безопасности, боковыми надувными шторками и преднатяжителями ремней безопасности. Боковые подушки безопасности, как правило, расположены ближе к уху, а угол падения входящей волны давления более перпендикулярен уху по сравнению с системами фронтальных подушек безопасности.Это может представлять больший риск NIHL, чем системы фронтальных подушек безопасности. Преднатяжители ремней безопасности являются дополнительными источниками шума в салоне автомобиля, которые могут усиливать шум, издаваемый пассажиром. Оценка этих факторов может помочь расширить знания, полученные в ходе предыдущих исследований импульсного шума от подушек безопасности.

Целью настоящего исследования является оценка полного набора сидячих мест пассажиров, размеров пассажиров, размеров транспортных средств и новейшего набора систем безопасности пассажиров.Основываясь на прошлых исследованиях, модель уха оказалась отличным инструментом для оценки импульсного шума подушек безопасности, и анализы в этом исследовании будут использовать исключительно ее.

МЕТОДЫ

В данном исследовании использовался систематический подход к оценке шума, производимого в пассажирском салоне в результате мер безопасности. Этот подход включал пять этапов испытаний, которые начинались со сравнения измерений, сделанных на гибком манекене, манекене Hybrid III и в свободном поле. Исследование также включает в себя горизонтальное и вертикальное картирование пассажирского салона, оценку влияния объема транспортного средства и развертывание нескольких устройств безопасности.Как правило, в этих испытаниях использовались различные размеры человеческого тела и поперечное сечение размеров кузова транспортного средства. Размеры человеческого тела были приблизительно равны 50 процентилям мужчин, 5 -м процентилям женщин и 6-летнему ребенку. Размеры транспортных средств варьировались от небольшого автомобиля до полноразмерного автомобиля, от внедорожника среднего размера до большого внедорожника, от минивэна до полноразмерного фургона и от небольшого пикапа до полноразмерного пикапа. Методология испытаний, используемая на каждом этапе, отдельно обсуждается ниже после обсуждения приборов и оборудования для сбора данных, используемых для поддержки этих испытаний.

В аппаратуре использовались пьезоэлектрические преобразователи давления (модель 2013V, Dytran Instruments Inc., Чатсуорт, Калифорния, США), выбранные за их превосходную низкочастотную характеристику. Использовалась высокоскоростная портативная система сбора данных (Wavebook / 516, IOtech Inc., Кливленд, штат Огайо, США), включающая модуль динамической обработки сигнала (WBK14, IOtech Inc., Кливленд, штат Огайо, США), который был способен Суммарная частота дискретизации 1 МГц. Развертывание подушки безопасности и сбор данных были инициированы специально изготовленной «коробкой для зажигания», питаемой от источника постоянного тока на 12 вольт.Историю давления и времени записывали с частотой дискретизации 50 кГц в течение 1 секунды. Записанная волна давления содержала окно предварительного развертывания от -100 до 0 мс и окно развертывания от 0 до 900 мс, чтобы обеспечить точную идентификацию начала акустического события.

Датчики давления помещали в формы головы манекена Hybrid III (FTSS, Плимут, Мичиган, США), приближая расположение ушей на левой и правой стороне формы головы. Формы головок пришлось изменить, чтобы приспособить установку датчиков давления.Это было достигнуто путем просверливания отверстия диаметром 25,4 мм (1,0 дюйма) в форме головы в анатомическом месте уха. Алюминиевые стержни диаметром 25,4 мм (1,0 дюйма) и длиной 19,05 мм (0,75 дюйма) были просверлены и нарезаны резьбой для установки датчиков в соответствии с рекомендациями производителя () и запрессованы в отверстия, ранее просверленные в формах головки ( ).

Схема установки датчика давления Dytran модели 2013V (Воссоздано из технических требований производителя датчика давления по установке)

Фотографии датчика давления, установленного на форму головы манекена Hybrid III без обшивки манекена (A), и с обшивкой манекена с вырезанным отверстием наружу, чтобы открыть датчик давления (B).

Каждый этап тестирования включал несколько общих методов тестирования. Тесты проводились сериями по 3 повторных теста для каждой тестовой установки / условия в пяти фазах тестирования. Манекен и / или манекен Hybrid III помещали в требуемое положение для сидения по центру сиденья, при этом их ноги располагались на полу, а руки располагались по бокам. После того, как он уселся, местоположение ушей было измерено от средней линии датчика давления до твердых точек в салоне автомобиля, чтобы неоднократно определять местоположение ушей для последующих испытаний.Все развертывания в машине выполнялись с открытыми окнами, если не указано иное.

Все истории давления и времени были проанализированы с помощью модели уха. Файлы данных давления и времени не фильтровались и не кондиционировались перед импортом в модель уха для анализа. После импорта модель уха требует, чтобы пользователь ввел частоту дискретизации и согласовал историю давления-времени с помощью инструментов, предоставляемых программным обеспечением. Модель уха позволяет пользователю указать для анализа ситуацию с предупреждением или без предупреждения.Предупреждаемые ситуации предполагают, что мышцы среднего уха (особенно стремена) сократились до прихода импульса. Напротив, в непредвиденной ситуации используется латентность мышцы среднего уха, чтобы отсрочить начало сокращения до некоторого времени после прихода импульса. Модель уха была запущена без предупреждения для всех тестов в этом исследовании. Модель уха также позволяет пользователю определять начало волны давления. В этом исследовании использовалось время начала по умолчанию. Любое смещение постоянного тока, присутствующее в истории давления-времени, было обнулено, и сигнал был откалиброван путем ввода известного пикового давления.Наконец, фоновый шум до и после импульса усредняется в начале и в конце истории давления-времени с помощью функции Taper Ends. Результатом модели Ear является значение слухового риска, измеренное в единицах слухового риска (ARU). В этом исследовании все прогнозируемые риски представлены как нормализованные ARU. Нормализация определяется как результирующий ARU для воздействия подушки безопасности, деленный на максимальный пиковый ARU любого теста в этом наборе воздействий.

Статистический анализ ответов ARU был проведен с использованием общей линейной модели ANOVA из коммерческого статистического пакета (Minitab, Minitab Inc., Государственный колледж, Пенсильвания, США). Статистическая значимость была установлена ​​на уровне 0,05. Когда основные эффекты проявляли статистическую значимость, все попарные апостериорные сравнения выполнялись с использованием метода теста Бонферрони.

манекен, манекен HYBRID III И ОЦЕНКА СВОБОДНОГО ПОЛЯ

На этом этапе тестирования было определено, можно ли использовать дешевый суррогат вместо манекена Hybrid III. Гибкие манекены универмага (Northwestern Mannequin, Сиэтл, Вашингтон, США), сконструированные из корпуса из пенопласта и гибкого армированного сталью каркаса, были выбраны в качестве заменителя пассажира для сравнения с манекеном Hybrid III.Манекены удовлетворяли требованиям данного исследования к размеру людей (). Большая разница в весе манекенов и соответствующем антропометрическом весе была частично компенсирована использованием свинцовых медицинских фартуков (EasyWrap Apron-65023 и Apronette-69098, HOSPEQ Inc., Майами, Флорида, США). Голова манекена была удалена и заменена манекеном Hybrid III для поддержки и установки датчиков давления.

Таблица 1

Сравнение размеров и веса манекенов по сравнению с антропометрией человека

Суррогатный размер Антропометрическая высота, см (дюйм) Фактическая высота, см (дюйм) Антропометрический вес, кг (фунт) Фактический Вес кг (фунты)
50 th Процентиль Мужской 175.3 (69,0) 177,8 (70,0) 78,2 (172,3) 14,8 (32,6)
5 th Процентиль Женский 151,1 (59,5) 154,9 (61,0) 49,4 (108) 13,1 (28,8)
6-летний ребенок 114,0 (44,9) 124,5 (49,0) 23,4 (51,6) 10,5 (23,1)

Эти тесты проводились внутри автомобиль среднего размера для сравнения мужского манекена 50 -го -го процентиля, мужского манекена Hybrid III 50 -го -го процентиля и измерительной установки в свободном поле, в которой датчики давления располагались в местах манекена и уха-манекена.Испытания манекена и манекена проводились одновременно с манекеном, размещенным на правом переднем пассажирском сиденье, и манекеном на сиденье водителя. Затем были повторены одновременные испытания манекена и манекена с изменением положения для сидения. Перед размещением манекена и манекена по центру сиденья сиденья были помещены в полностью опущенное и полностью заднее положение, при этом спинка сиденья была установлена ​​в положение, заданное изготовителем. Измерения в свободном поле срабатывания подушки безопасности позволили определить датчики давления в средних точках ушей, определенных на основе измерений местоположения манекена и фиктивного уха.Датчики давления были завернуты в неопрен толщиной 6,35 мм (0,25 дюйма) и помещены в отверстие диаметром 19,05 мм (0,75 дюйма), просверленное в алюминиевом блоке размером 38,1 × 38,1 × 50,8 мм (1,5 × 1,5 × 2,0 дюйма). Алюминиевые блоки были установлены на стойке для труб, механически изолированной от транспортного средства, и выровнены так, чтобы чувствительная ось датчика давления была перпендикулярна продольной оси транспортного средства (). Каждый суррогат подвергался срабатыванию двойной системы фронтальных подушек безопасности с подушками безопасности водителя и пассажира.Обе подушки безопасности были одноступенчатыми и срабатывали одновременно.

Измерения в свободном поле, выполненные с помощью датчиков давления, установленных на трубной стойке, механически изолированной от транспортного средства.

ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ КАРТИРОВАНИЕ ПАССАЖИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ

Испытания горизонтального картирования были выполнены для оценки влияния положения сиденья на риск NIHL. Эти испытания заключались в регистрации шума, производимого системами фронтальной и боковой подушек безопасности, в восьми точках ушей в салоне девяти типов транспортных средств.В этом наборе тестов использовались автомобили от среднего до полноразмерного, внедорожники от среднего до большого, от минивэна до полноразмерных пассажирских фургонов и от небольшого пикапа до полноразмерных пикапов. По пять манекенов были помещены в каждый из автомобилей, за исключением небольшого пикапа, где сиденья водителя и правого переднего пассажира были единственными доступными местами. Антропометрические размеры пяти манекенов включали двух мужчин из 50 -го процентиля , двух женщин из 5 -го процентиля и одного ребенка 6 лет.Для транспортных средств с более чем двумя рядами сидений было проведено одно дополнительное испытание с манекенами, размещенными в дополнительных рядах. Восемь контролируемых местоположений ушей и размещение пяти манекенов зависели от развернутой системы подушек безопасности, спереди или сбоку, и суммированы в. При развертывании системы фронтальной подушки безопасности использовались конфигурации сидений 1–3. Конфигурация сидений 4 использовалась для развертывания системы боковых подушек безопасности как на стороне водителя, так и на стороне пассажира.

Конфигурации сидений для различных этапов испытаний, показывающие положение сиденья каждого манекена в автомобиле.

Примечания: Все манекены имеют датчики, расположенные в местах левого и правого уха, за исключением:

— Конфигурация рассадки 1, 2 и 3 — 5 процентили женщин на левой стороне транспортного средства имеют датчик только в области левого уха и 5 -й процентиль женщин на правой стороне транспортного средства имеет датчик только в правом ухе

— конфигурация сидения 4-5 -й процентиль женщины имеют преобразователь только в правом ухе

— сидячая конфигурация 5 и 6 — манекены, сидящие в центральное положение второго ряда не оснащено датчиками давления.

ВЕРТИКАЛЬНОЕ КАРТИРОВАНИЕ ПАССАЖИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ

Вертикальное картирование было выполнено для оценки влияния роста человека на риск NIHL.Эти испытания заключались в регистрации шума, создаваемого системой фронтальной и боковой подушек безопасности, в восьми точках ушей в салоне автомобиля среднего размера. Пять манекенов были помещены в автомобиль с восемью контролируемыми местоположениями ушей в зависимости от развернутой системы подушек безопасности, фронтальной или боковой, как показано в. При развертывании системы фронтальных подушек безопасности использовались сиденья конфигурации 1, 5 и 6. При развертывании системы боковых подушек безопасности использовались сиденья конфигурации 4 и 5 для водителя и пассажира, а также боковые подушки безопасности.

ОБЪЕМНЫЕ ЭФФЕКТЫ

Объемные эффекты оценивались в предыдущих исследованиях с использованием закрытых и открытых пассажирских салонов [Rouhana et al 1994, Rouhana et al 1998]. В текущем исследовании эта методология использовалась, а также применялась к трем размерам транспортных средств с разными внутренними объемами. В качестве транспортных средств использовались небольшой автомобиль, автомобиль среднего размера и полноразмерный пассажирский фургон. Кроме того, номинально идентичные фронтальные подушки безопасности водителя и пассажира были развернуты в каждом из трех автомобилей вместо подушек безопасности, характерных для их автомобилей, так что объем транспортного средства будет единственной изменяемой переменной.Три испытания были проведены на каждом автомобиле с полностью открытыми (открытыми) окнами и еще три испытания для каждого автомобиля с открытыми (закрытыми) окнами. Пять манекенов были помещены в автомобили с указанием восьми контролируемых точек расположения ушей. Конфигурация сидений 1 использовалась для развертывания системы фронтальных подушек безопасности.

РАЗВЕРТЫВАНИЕ НЕСКОЛЬКИХ УСТРОЙСТВ

Современные системы безопасности могут включать: двухступенчатые фронтальные подушки безопасности, боковые шторки безопасности, боковые подушки безопасности на сиденьях и преднатяжители ремней безопасности.Эти системы могут быть развернуты в различных комбинациях и с поэтапным запуском развертывания. Тесты в этом исследовании были разработаны для изучения гипотетических стратегий развертывания с одновременным развертыванием этих нескольких устройств (). На этом этапе испытаний использовался седан среднего размера. Окна были полностью открыты (открыты), за исключением случая установки 2, когда окна были полностью открыты (закрыты). Позиции манекенов для сидения и контролируемые уши не различались в зависимости от развертывания системы подушки безопасности / натяжителя ремня безопасности и использованной конфигурации сиденья 1 ().

Таблица 2

Схема испытания системы безопасности для развертывания нескольких устройств

902 66 0 мс
Проверка Система безопасности Время задержки двухступенчатой ​​подушки безопасности Время задержки натяжителя ремня безопасности
Настройка 1 Передняя подушка безопасности O и натяжители ремня безопасности Ступень водителя 1/2 = 0/5 мс 0 мс
Этап 1/2 = 0/15 мс
Настройка 2 * Фронтальная подушка безопасности H / O и натяжители ремня безопасности Ступень водителя 1/2 = 0/5 мс 0 мс
Стадия прохождения 1/2 = 0/15 мс
Настройка 3 Левосторонняя подушка безопасности и сиденье передней подушки безопасности Преднатяжители ремня Ступень водителя 1/2 = 5/25 мс 5 мс
Этап 1/2 = 5/25 мс
Настройка 4 Только натяжители ремней безопасности НЕТ
Настройка 5 Фронтальная подушка безопасности и натяжители ремня безопасности Ступень водителя 1/2 = 0/0 мс 0 мс
Стадия прохождения 1/2 = 0/0 мс
Настройка 6 Надувные занавески с левой и правой стороны НЕТ 0 мс
Настройка 7 Боковая подушка безопасности и шторка со стороны водителя НЕТ 0 мс

РЕЗУЛЬТАТЫ

Манекен, манекен HYBRID III И ОЦЕНКА СВОБОДНОГО ПОЛЯ

Манекен имел более высокий слуховой риск для всех участков уха, чем манекен Hybrid III ().Однако, хотя слуховые риски манекена были статистически меньше, чем риски, измеренные с манекеном (p <0,05), слуховые риски не различались статистически при сравнении манекена с измерениями в свободном поле (p> 0,05). На основании этих результатов был сделан вывод, что манекен можно использовать в качестве суррогата для измерения шума, производимого срабатыванием подушек безопасности на других этапах испытаний.

Таблица 3

Результаты сравнения манекена, манекена Hybrid III и измерения шума в свободном поле

Левое ухо водителя нормализованное ARU * Правое ухо водителя нормализованное ARU * Левое ухо пассажира Нормализованное ARU * Правое ухо пассажира Нормализованное ARU *
Манекен 0.71 1,00 0,56 0,74
Макет 0,57 0,77 0,44 0,52
Свободное поле 0,43 0,54 ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ КАРТА ПАССАЖИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ

Наивысший прогнозируемый риск был для внутреннего уха водителя со средним нормализованным ARU 0,71, за которым следовало расположение внешнего уха правого переднего пассажира с нормализованным ARU, равным 0.54, внешнее ухо водителя с нормализованным ARU 0,51 и внутреннее ухо правого переднего пассажира с нормализованным ARU 0,35 (). Четыре местоположения ушей, измеренные во втором ряду, имели средний нормализованный ARU 0,16, что составляет примерно 1/3 риска в первом ряду. Прогнозируемый риск в третьем ряду (не показан) был измерен на 4 транспортных средствах, а риск в четвертом ряду (не показан) был измерен на одном транспортном средстве. Средние прогнозируемые риски для третьей и четвертой строк были нормализованным ARU, равным 0.06 и 0,02 соответственно. Риск в третьем ряду составлял примерно 1/3 риска во втором ряду. Риск в четвертой строке составлял примерно 1/3 риска в третьей строке.

Горизонтальное отображение нормализованного прогнозируемого риска по протестированным транспортным средствам и местоположениям ушей для систем фронтальных подушек безопасности

Анализ ANOVA для горизонтального картирования проверял основные эффекты расположения уха и транспортного средства на слуховой риск. Основные эффекты показали, что различия ARU для местоположения уха и носителя были статистически значимыми (p <0.05). Апостериорные сравнения показали, что все четыре местоположения ушей в первом ряду были статистически больше, чем все четыре местоположения ушей во втором ряду (p <0,05). Прогнозируемый риск расположения ушей водителя на борту был значительно выше, чем для всех других мест расположения ушей в переднем ряду (p <0,05). Риск расположения внешнего уха водителя был значительно выше, чем расположение внутреннего уха правого переднего пассажира (p <0,05), но не отличался от расположения внешнего уха правого переднего пассажира (p> 0.05). Наконец, прогнозируемый риск для ушей правого переднего пассажира был значительно меньше, чем для всех остальных ушей переднего пассажира (p <0,05).

Апостериорные сравнения автомобиля не выявили каких-либо заметных тенденций. Низкая мощность двухступенчатых фронтальных подушек безопасности не обязательно снижает прогнозируемый риск. Прогнозируемый риск при развертывании подушки безопасности для седана среднего размера с низкой выходной мощностью был статистически меньше, чем при развертывании с высокой выходной мощностью (p <0,05). Однако прогнозируемый риск при развертывании минивэна с низкой производительностью не был статистически меньше, чем при развертывании с высокой производительностью (p> 0.05). Прогнозируемый риск при развертывании седана среднего размера с низкой производительностью был статистически меньше, чем у полноразмерного фургона и среднего внедорожника (p <0,05), но он статистически не отличался от риска для большого и полноразмерного внедорожника, или малые и полноразмерные пикапы (p> 0,05).

Тесты горизонтального картирования проводились также с системами боковых подушек безопасности. Было явное снижение прогнозируемого риска, когда место уха располагалось дальше от источника шума (и). Места ушей заднего ряда, расположенные ближе всего к раскрывающейся боковой подушке безопасности, имели более низкую реакцию ARU, чем расположение ушей в переднем ряду рядом с системой боковых подушек безопасности.Анализ ANOVA проверил основные эффекты местоположения уха, расположения боковой подушки безопасности (со стороны водителя или пассажира) и транспортного средства на прогнозируемый риск. Анализ основных эффектов показал, что сторона транспортного средства, на которой находилась подушка безопасности, была незначительной (p> 0,05). Однако расположение уха и носитель были значимыми (p <0,05). Один из четырех автомобилей в этой серии испытаний имел надувную шторку безопасности вместо боковой подушки безопасности, установленной на сиденье. Последующее сравнение транспортных средств показало, что транспортное средство с надувной шторой создает прогнозируемый риск, который был статистически выше, чем системы боковых подушек безопасности, устанавливаемые на сиденье (p <0.05). Не было обнаружено статистических различий между тремя автомобилями с системами боковых подушек безопасности, установленными на сиденье (p> 0,05). Расположение внешнего уха в переднем ряду, ближайшего к боковой подушке безопасности, было значительно больше, чем в других местах уха (p <0,05). Прогнозируемый риск для внешнего уха заднего ряда, ближайшего к боковой подушке безопасности, был меньше, чем для внешнего уха в переднем ряду рядом с подушкой безопасности, но статистически не отличался от любого другого местоположения уха (p> 0,05).

Горизонтальное отображение прогнозируемого риска (ARU) для систем боковых подушек безопасности на стороне водителя

Горизонтальное отображение звукового риска (ARU) для систем боковых подушек безопасности на стороне пассажира

ВЕРТИКАЛЬНОЕ КАРТИРОВАНИЕ ПАССАЖИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ

Фронтальная подушка безопасности снова срабатывает привел к более высоким прогнозируемым рискам в местах ушей в первом ряду, чем в местах расположения ушей во втором ряду (и). Прогнозируемый риск для внешнего уха мужчины из 50 -го процентиля на водительском сиденье составил нормализованный ARU, равный 1.0 и был выше, чем такое же ухо женщины из 5 -го процентиля с нормализованным ARU 0,41 (p <0,05). В других местах расположения ушей в первом ряду не было статистически значимых различий в средних прогнозируемых рисках между размерами манекенов (p> 0,05).

Вертикальное отображение прогнозируемого риска (ARU) в местах расположения ушей в первом ряду для систем фронтальных подушек безопасности

Вертикальное отображение прогнозируемого риска (ARU) в местах расположения ушей во втором ряду для систем фронтальных подушек безопасности

Из фазы горизонтального картирования a значительное снижение прогнозируемого риска было отмечено для второго ряда ушей.По этой причине на этом этапе анализировали расположение ушей в переднем и втором рядах отдельно. В то время как основные эффекты ANOVA для местоположений ушей в первом ряду показали статистическую разницу (p <0,05), апостериорное сравнение между местоположениями ушей в переднем ряду не показало, что существует статистическая разница между размерами манекенов (p> 0,05). Анализ ANOVA местоположений ушей во втором ряду также показал статистическую разницу основного эффекта (p <0,05). Апостериорные сравнения показали, что существует статистическая разница между риском в месте расположения внутреннего уха мужчины из 50 -го процентиля на левом заднем сиденье и в обоих положениях уха у мужчины из 50 -го перцентиля справа. положение заднего сиденья (p <0.05). Других статистических различий не отмечено.

Высота также была изучена для системы боковых подушек безопасности. Подобно фазе горизонтального сопоставления боковых подушек безопасности, произошло заметное снижение реакции ARU с максимумом в месте ушей в переднем ряду, ближайшим к развертывающейся подушке безопасности, и минимумом в местах ушей в заднем ряду (и). Прогнозируемый риск был ниже в местах расположения ушей на стороне автомобиля, противоположной раскрывающейся боковой подушке безопасности. Единственное статистическое различие было обнаружено между мужскими манекенами 50 -го -го процентиля и 6-летними детскими манекенами (p <0.05).

Вертикальное отображение слухового риска (ARU) в местах ушей для систем боковых подушек безопасности (сторона водителя)

Вертикальное отображение слухового риска (ARU) в местах уха для систем боковых подушек безопасности (на стороне пассажира)

ОБЪЕМНОЕ ЭФФЕКТЫ

Испытания с полностью открытыми окнами привели к более высоким прогнозируемым рискам, чем испытания на тех же транспортных средствах с полностью открытыми окнами (и). В тестах с опущенными окнами у правого переднего пассажира, расположенного за пределами уха, был самый высокий прогнозируемый риск со средним нормализованным ARU для трех автомобилей, равным 0.94 (). За этим последовало расположение внутреннего уха водителя с нормализованным ARU 0,83, расположение внутреннего уха правого переднего пассажира с нормализованным ARU 0,46 и расположение внешнего уха водителя с нормализованным ARU 0,41. Прогнозируемые риски для заднего ряда были примерно вдвое меньше, чем для первого ряда в тестах с опущенными окнами. В тестах с открытыми окнами прогнозируемая тенденция риска в первом ряду отличалась от состояния закрытых окон, а прогнозируемые риски были ниже ().Расположение внешнего уха правого переднего пассажира имело наивысший средний нормализованный прогнозируемый риск 0,28. За этим последовало расположение внутреннего уха водителя с нормализованным ARU 0,14, расположение внешнего уха водителя с нормализованным ARU 0,12 и, наконец, расположение внутреннего уха правого переднего пассажира с нормализованным ARU 0,09. Прогнозируемые риски в заднем ряду варьировались от 0,01 до 0,02 нормализованного ARU. Датчик давления в месте расположения наружного уха левого заднего пассажира не был включен в этот анализ из-за трудностей с получением данных для этого конкретного датчика.

Прогнозируемый риск (ARU) по расположению уха, нормализованный по тестам с открытыми и открытыми окнами, для номинально идентичной системы фронтальной подушки безопасности в транспортных средствах с разным объемом и открытым отсеком

Прогнозируемый риск (ARU) по местоположению уха, нормализованный по тестам с окнами вниз и вверх, для номинально идентичной системы фронтальной подушки безопасности в транспортных средствах с разным объемом и с закрытым отсеком

Статистический анализ проводился отдельно для условий, когда окна открыты и окна открыты, поскольку предыдущие исследования показали, что существуют значительные различия между этими двумя условия испытаний.Когда окна были опущены, не было обнаружено статистических различий для прогнозируемых рисков между транспортными средствами (p> 0,05), но были различия в прогнозируемом риске для разных местоположений ушей. Риски, прогнозируемые как для ушей водителя, так и для правого уха в правом переднем ряду, были значительно выше, чем для центральных задних ушей, но все местоположения ушей в переднем ряду отличались от расположения ушей в правом заднем ряду (p < 0,05). Расположение внешнего уха водителя предсказало значительно меньший риск, чем расположение внутреннего уха водителя и расположение внешнего уха пассажира (p <0.05), но не место расположения уха у пассажира в салоне самолета (p> 0,05). Расположение внутреннего уха водителя предсказывало значительно больший риск, чем расположение внутреннего уха правого переднего пассажира (p <0,05), но не было показано статистических различий по сравнению с риском для внешнего уха правого переднего пассажира (p> 0,05). Расположение внутреннего уха правого переднего пассажира предсказывало значительно меньший риск, чем расположение внешнего уха (p <0,05).

Когда окна были открыты, прогнозируемые риски для автомобиля с наибольшим внутренним объемом, полноразмерного фургона, были выше, чем для автомобиля малого и среднего размера (p <0.05). Риск, прогнозируемый в месте расположения внутреннего уха правого переднего пассажира, статистически не отличался от риска в местах расположения ушей заднего ряда, но риски, прогнозируемые в остальных местах уха переднего ряда, были. Риски, прогнозируемые для внешнего и внутреннего ушей водителя, были значительно меньше, чем риски для правого переднего пассажира (p <0,05), но статистически не отличались друг от друга. Прогнозируемый риск для места расположения внутреннего уха пассажира был значительно меньше, чем прогнозируемый для внешнего уха правого переднего пассажира (p <0.05).

РАЗВЕРТЫВАНИЕ НЕСКОЛЬКИХ УСТРОЙСТВ

В отличие от тестов сопоставления, не было явного снижения слуховых рисков на сиденьях второго ряда для тестов с несколькими устройствами. Когда система фронтальной подушки безопасности и преднатяжители ремней безопасности были развернуты с опущенными окнами (испытательная установка 1), расположение уха правого пассажира во втором ряду имело наивысший прогнозируемый риск (). Это место уха также имело самый высокий прогнозируемый риск в тесте с системой фронтальной подушки безопасности с низкой выходной мощностью и натяжителями ремней безопасности с опущенными окнами (тестовая установка 3) и натяжителями ремней безопасности (только) с опущенными окнами (тестовая настройка 4).Местоположение внутреннего уха водителя имело самый высокий прогнозируемый риск для системы фронтальной подушки безопасности с высокой выходной мощностью, преднатяжителей ремней безопасности и поднятых окон (Тестовая установка 2). Расположение внутреннего уха водителя также имело самый высокий прогнозируемый риск, когда система фронтальной подушки безопасности и натяжители были развернуты без задержки и с закрытыми окнами (тестовая установка 5).

Сравнение развертывания нескольких устройств для системы фронтальной подушки безопасности и натяжителя ремня безопасности, моделирующее пять гипотетических сценариев развертывания

Тестовая установка 1 — 100% суммарная мощность передних подушек безопасности, преднатяжители ремней безопасности и опущенные вдовы

Тестовая настройка 2 — 100% суммарная мощность передних подушек безопасности, Преднатяжители ремней безопасности и поднятые окна

Тестовая установка 3 — общая мощность 70% фронтальных подушек безопасности, преднатяжителей ремней безопасности и опущенные окна

Тестовая установка 4 — Преднатяжители ремней безопасности и опущенные окна

Тестовая установка 5 — общая мощность 100% (без задержки время между этапами) фронтальные подушки безопасности, преднатяжители ремней безопасности и опущенные ремни безопасности

Апостериорные сравнения показывают, что прогнозируемые риски для тестовых установок 1, 3 и 4 существенно не различались по величине (p> 0.05). Прогнозируемый риск для тестовой установки 5 был статистически выше, чем для всех других фронтальных систем (p <0,05). Прогнозируемый риск Теста 2 значительно отличался от Теста 3 и Теста 4 (p <0,05). Сравнения также показывают статистические различия между обоими положениями центрального уха второго ряда и расположением внешнего уха правого пассажира второго ряда (p <0,05). Риск, прогнозируемый в месте расположения внутреннего уха водителя, статистически отличался от риска в месте расположения внутреннего уха правого переднего пассажира (p <0.05), и риск, прогнозируемый в обоих местах уха правого переднего пассажира, статистически отличался от места уха правого пассажира во втором ряду. Дальнейший анализ прогнозируемых рисков для мест расположения ушей во втором ряду показывает, что их значения были аналогичны значениям для Теста 4, в котором были задействованы только преднатяжители ремней безопасности. В тестовом автомобиле на каждом втором ряду сидений присутствовали преднатяжители ремней безопасности.

Шестой и седьмой тесты в серии тестов развертывания нескольких устройств относились к развертываниям, связанным с боковой сумкой, но их статистически не сравнивали друг с другом, поскольку они включали разные стратегии развертывания (т.е. переворачивание и боковой удар). В испытательной установке 6 с обеими боковыми надувными занавесками, развернутыми с помощью преднатяжителей ремней безопасности, местоположения наружных ушей в переднем ряду имели более высокий прогнозируемый риск, чем местоположения внутренних ушей тех же манекенов (). Во втором ряду такой тенденции не наблюдалось. Здесь места центрального уха второго ряда имели более высокий прогнозируемый риск, чем местоположения внешнего уха второго ряда. Статистический анализ показывает, что расположение наружных ушей в переднем ряду было статистически больше, чем у всех других мест (p <0.05). В ходе испытания 7 сработали боковая подушка безопасности, установленная на сиденье, и та же самая боковая надувная подушка безопасности-занавес. Как и в случае серии тестов с горизонтальным и вертикальным картированием, прогнозируемый риск уменьшался по мере увеличения расстояния от места расположения уха до срабатывающих подушек безопасности. Расположение внешнего уха водителя, которое было ближе всего к боковым подушкам безопасности, имело самый высокий прогнозируемый риск в переднем ряду (). Аналогичным образом, внешнее ухо во втором ряду левого уха имело самый высокий прогнозируемый риск во втором ряду.Прогнозируемый риск для внешнего уха водителя был значительно выше, чем для всех других местоположений уха (p <0,05). Однако расположение левого внешнего уха во втором ряду было только значительно больше, чем расположение внешнего уха правого переднего пассажира (p <0,05).

Сравнение развертывания нескольких устройств для подушки безопасности при опрокидывании с преднатяжителем и систем боковой подушки безопасности водителя, моделирующих два гипотетических сценария развертывания

Тестовая установка 6 — Обе боковые надувные занавески, подушки безопасности, установленные на сиденье, преднатяжители ремней безопасности и опущенные окна

Тестовая установка 7 — Надувной занавес со стороны водителя, подушка безопасности на сиденье и опущенные окна. размер и различные системы безопасности.Поскольку модель уха в исследовательской лаборатории армии США представляет собой инструмент оценки, основанный на биомеханическом поведении анатомических структур уха, в этих оценках использовалась исключительно модель уха. Для получения более подробной информации о биомеханических критериях, используемых для оценки риска NIHL, что выходит за рамки данного исследования, читателя отсылают к Rouhana et al. (1998).

Первый этап тестирования в этом исследовании был направлен на определение того, можно ли использовать датчик давления, расположенный в форме головы и в приблизительном месте слухового прохода, в качестве суррогата для оценки шума подушек безопасности в автомобиле.Использование формы головы, прикрепленной к гибкому манекену, балластированному свинцовыми фартуками, сравнивалось с манекеном Hybrid III с такой же формой головы и с датчиками давления, расположенными в свободном поле. Риски, предсказываемые для манекена Hybrid III, всегда были меньше, чем для манекена. Это может быть связано с большой разницей в весе между двумя суррогатами, но неизвестно. Однако в этих тестах прогнозируемый риск, измеренный с помощью манекенов, был аналогичен риску, измеренному в свободном поле.Измерения свободного поля в предыдущих исследованиях также были проанализированы с помощью модели уха, и был сделан вывод, что они могут разумно предсказать слуховой риск импульсного шума подушки безопасности [Rouhana et al 1998]. Следует отметить, что датчики давления в предыдущем исследовании, приближая расположение ушей, находились в свободном поле и были ориентированы в другом направлении, чем отверстие канала. Эти результаты предполагают, что передаточные функции модели уха могут использоваться как для измерений в свободном поле, так и для измерений входа в слуховой проход.Это также предполагает, что манекен можно использовать в качестве суррогата для оценки риска NIHL на других этапах тестирования этого исследования.

Большая часть этого исследования посвящена влиянию положения сидящего и роста пассажира на прогнозируемый риск NIHL в салоне автомобиля. Результаты этого исследования ясно показали, что существуют значительные различия в прогнозируемых рисках в разных местах уха, и что они являются функцией срабатываемой системы подушек безопасности. При развертывании как фронтальной, так и боковой системы подушек безопасности места ушей во втором ряду и за их пределами подвергались меньшему риску поражения NIHL.Фактически, прогнозируемый риск NIHL снизился примерно на 1/3 для каждого ряда сидений вдали от системы фронтальных подушек безопасности. Зоммер (1973) наблюдал ослабление высокочастотного шума от передних к задним сиденьям, но Никсон (1969) пришел к выводу, что общий пиковый уровень звукового давления (SPL) был одинаковым между первым и вторым рядами. Хотя эти результаты могут показаться противоречивыми, на самом деле они очень согласованы, учитывая механизм утомления NIHL в модели уха. Это связано с тем, что ослабление высокочастотного шума даже при одинаковом пиковом уровне звукового давления должно снизить риск NIHL.

Риск NIHL также варьировался в пределах определенного ряда сидений. Тенденция прогнозируемого слухового риска для расположения ушей в переднем ряду во время развертывания системы фронтальной подушки безопасности показала, что расположение внутреннего уха водителя имело наибольший прогнозируемый риск, за которым следовали расположение внешнего уха водителя и наружного уха пассажира, которые были похожи друг на друга, и место пассажира. Расположение внутреннего уха имело самый низкий прогнозируемый риск NIHL.

Модель уха предсказала, что расположение внутреннего уха водителя будет иметь больший риск NIHL, чем расположение уха правого переднего пассажира.Rouhana et. al. (1994) предположили, что больший размер боковой подушки безопасности пассажира объясняет более высокое пиковое давление в местах ушей пассажира в этом исследовании. Это открытие имеет смысл, учитывая, что пиковое давление уменьшается с удалением от источника шума. Однако другие показали, что волна давления с нормальным углом падения к уху будет иметь большее влияние на риск NIHL, чем волна со скользящим падением [Rouhana et. al. 1998]. Следовательно, разумно, что расположение внутреннего уха водителя будет иметь более высокий прогнозируемый риск NIHL, чем другие местоположения уха, поскольку передняя подушка безопасности со стороны пассажира больше, чем подушка безопасности водителя, надувной насос пассажира обычно имеет более высокую мощность, чтобы заполнить большую сумку. и расположение внутреннего уха водителя имеет большую составляющую падающей волны давления, перпендикулярной отверстию слухового прохода.Результаты этого исследования подтвердили эту гипотезу, поскольку прогнозируемый риск был самым высоким в месте расположения уха водителя на борту. Непонятно, почему расположение наружных ушей водителя и пассажира одинаково, несмотря на разницу в расстоянии от фронтальной подушки безопасности со стороны пассажира. Это может быть связано с тем, что окна были опущены, что уменьшало возможные отражения волны давления, что может иметь гораздо больший эффект, чем падение давления с расстоянием от источника.

Испытания боковых подушек безопасности подтверждают представления о том, что расстояние до источника шума и затенение уменьшают риск NIHL, а нормальные углы падения повышают риск NIHL.В этих тестах место уха, ближайшее к раскрывающейся боковой подушке безопасности, имело самый высокий прогнозируемый риск. Расположение внутреннего уха манекена, ближайшего к подушке безопасности, было затенено головой из-за шума срабатывания. Прогнозируемый риск в этом месте уха составлял примерно половину риска, предсказанного для внешнего уха того же манекена. Прогнозируемый риск также уменьшался с удалением от источника шума. Результаты показали, что расположение ушей на дальней стороне транспортного средства предполагало гораздо меньший прогнозируемый риск, чем расположение ушей на ближней стороне.

В предыдущих исследованиях импульсного шума не проводились эксперименты по оценке риска для пассажиров различного размера. В этом исследовании рассматривались манекены трех разных размеров, которые представляли рост мужчины из 50 -го процентилей, женщины из 5 -го процентиля и 6-летнего ребенка. Важно отметить, что влияние возраста на прогнозируемый риск невозможно оценить в настоящее время из-за отсутствия биомеханических знаний. Испытания показали, что были различия в прогнозируемом слуховом риске между 50 -м процентилем мужчин и 5 -м процентилем женщин в месте расположения внутреннего уха водителя во время срабатывания системы фронтальной подушки безопасности.Кроме того, наблюдались различия между мужчиной-мужчиной (50 -й процентиль) и 6-летним ребенком для системы боковой подушки безопасности, установленной на сиденье. Повышенный прогнозируемый риск для расположения ушей 6-летнего ребенка можно объяснить относительной близостью уха этого манекена к системе боковой подушки безопасности, установленной на сиденье, которая использовалась в этих испытаниях. Это говорит о том, что при оценке риска NIHL следует учитывать расположение системы подушек безопасности. Это исследование также предполагает, что для системы боковой подушки безопасности, установленной на сиденье, место уха шестилетнего ребенка может быть лучшим местом для оценки риска NIHL, чем уши взрослого.В то время как текущее исследование изучало шум от надувных шторок безопасности относительно горизонтального расположения уха в салоне, оно не рассматривало шум от этой системы относительно роста манекена. Исходя из близости уха и падения волны давления такой системы подушек безопасности, на риск может значительно повлиять рост манекена.

Было показано, что воздействие открытых и закрытых пассажирских салонов влияет на риск NIHL [Rouhana et al 1994, Rouhana et al 1998].Это исследование еще раз взглянуло на этот вопрос, оценив прогнозируемый риск для транспортных средств с разными внутренними объемами и как с открытыми, так и с закрытыми пассажирскими отсеками. Результаты подтвердили предыдущую работу. Закрытый отсек привел к снижению риска NIHL по сравнению с открытым отсеком для того же транспортного средства. Когда три разных автомобиля сравнивались с полностью открытыми окнами, прогнозируемые риски NIHL существенно не различались. Это подтверждает предыдущие выводы, поскольку при опущенных окнах можно считать, что у каждого транспортного средства бесконечный полезный объем.Однако, когда окна были заполнены, внутренние объемы действительно повлияли на исход прогнозируемого риска. Полноразмерный фургон с наибольшим объемом из трех протестированных автомобилей привел к более высокому прогнозируемому риску, чем седаны малого и среднего размера. Хотя прогнозируемый риск действительно увеличивался с увеличением объема транспортного средства, когда окна были открыты, прогнозируемый риск не был больше, чем в любом из транспортных средств с полностью открытыми окнами. Это означает, что положение окна в большей степени влияет на прогнозируемый риск.

Стремление к постоянному повышению безопасности автомобилей привело к появлению в салоне большего количества устройств, генерирующих шум. Эти устройства включают, среди прочего, двухступенчатые фронтальные подушки безопасности, боковые подушки безопасности на сиденьях, надувные боковые подушки безопасности-занавески и устройства предварительного натяжения ремней безопасности. В этой тестовой программе оценивалось несколько гипотетических комбинаций устройств, которые можно было бы развернуть вместе, и влияние времени задержки между их развертыванием. Кроме того, был оценен случай отсутствия времени задержки.Результаты показывают, что время задержки может повлиять на прогнозируемый риск. Когда время задержки не использовалось, прогнозируемый риск был значительно выше. Для двухступенчатых фронтальных подушек безопасности, хотя прогнозируемые риски для развертывания 100% и 70% общей выходной мощности существенно не различались, выходная мощность 70% давала более высокие прогнозируемые риски как для ушей водителя, так и для внутреннего уха правого переднего пассажира. Это казалось нелогичным, потому что выход был отключен. Тем не менее, по сравнению со 100% выходом были отмечены два важных вывода: во-первых, наблюдаемые пиковые давления не были уменьшены, и, во-вторых, история изменения давления во времени показала, что акустическое событие было более продолжительным и имело два различных связанных пика давления. с двумя отдельными этапами развертывания.Разумно предположить, что продолжительность может влиять на риск НИГЛ, поскольку более длинный импульс вызовет больше колебаний базилярной мембраны улитки. Количество циклов вибрации является частью критерия травмы, принятого моделью уха.

Транспортное средство, использованное в части этого исследования, посвященной нескольким устройствам, имело преднатяжители ремней безопасности для всех пяти сидячих мест. Различия в прогнозируемом риске в местах расположения ушей в заднем ряду при сравнении пяти преднатяжителей, запущенных в одиночку, с развертыванием как 100%, так и 70%, не были статистически значимыми.Это говорит о том, что на прогнозируемый риск в местах расположения задних ушей в этих испытаниях в наибольшей степени повлияли преднатяжители ремней безопасности задних сидений.

Хотя это исследование рассматривало ряд факторов, влияющих на риск NIHL, существуют ограничения в отношении влияния возраста, других травм и веса манекена. Текущие биомеханические данные не сделали вывод о влиянии возраста на прогнозируемый риск NIHL. Понятно, что существует возрастное снижение остроты слуха (пресбиакузис), но неизвестно, предрасполагает ли это к дальнейшему развитию NIHL или защищает от него.Точно так же неизвестно, является ли воздействие на развивающееся ухо ребенка более восприимчивым к травмам. Во-вторых, хотя модель уха подходит для оценки риска NIHL, в настоящее время она не может оценить риск тиннитуса (звон в ухе) или двух других потенциальных последствий воздействия шума. Наконец, веса манекенов не были похожи на манекены или людей и, возможно, оказали некоторое влияние на прогнозируемые риски, как указано в.

ВЫВОДЫ

Несмотря на то, что было показано, что подушки безопасности и другие надувные автомобильные устройства дают существенные преимущества для спасения жизней, в этом исследовании был рассмотрен риск, связанный с шумом при развертывании.Эти устройства генерируют импульсный шум, который может представлять опасность по NIHL. Модель уха, разработанная Исследовательской лабораторией армии США, является важным инструментом, помогающим в оценке прогнозируемого риска, связанного с этими устройствами, и использовалась исключительно в этих анализах. Из этого исследования можно сделать следующие выводы:

  1. Манекен, протестированный в этом исследовании, может использоваться в качестве суррогата для оценки риска NIHL из-за развертывания систем подушек безопасности и других надувных устройств в транспортных средствах, но должен вероятно, иметь больше балласта, чтобы приблизить вес к весу реальных пассажиров.

  2. Местоположение внутреннего уха водителя имело наивысший прогнозируемый риск сдвига слухового порога из-за срабатывания системы фронтальной подушки безопасности. Прогнозируемый риск NIHL в местах расположения ушей второго ряда составлял примерно одну треть от риска в местах расположения ушей первого ряда при срабатывании системы фронтальной подушки безопасности. Точно так же прогнозируемый риск для каждой последующей строки был в три раза меньше, чем для предыдущей строки. Следовательно, процедура тестирования для оценки риска поражения фронтальной подушкой безопасности по NIHL требует только измерения местоположения ушей в переднем ряду.

  3. В местах ушей, ближайших к развертывающейся системе боковой подушки безопасности, прогнозируемый риск NIHL выше, чем в тех, которые находятся дальше от подушки безопасности. Следовательно, процедура тестирования для оценки риска боковых подушек безопасности NIHL требует только измерения ипсилатерального расположения ушей.

  4. Высота расположения ушей, по-видимому, влияет только на прогнозируемый риск для систем фронтальных подушек безопасности в месте расположения внешнего уха водителя. Однако близость места расположения уха к системе боковой подушки безопасности действительно предполагает, что высота расположения уха может влиять на прогнозируемый риск в любом месте расположения уха вблизи.Поэтому при оценке системы боковых подушек безопасности следует учитывать высоту расположения ушей, но только в местах расположения ушей водителя для систем фронтальных подушек безопасности.

  5. Внутренний объем транспортного средства действительно влияет на прогнозируемый риск NIHL, но влияние положения окна (закрытого или открытого) имело больший эффект. Для некоторых комбинаций автомобиль / подушка безопасности более высокий риск возникает при открытых окнах. Это может быть функцией относительных объемов надувных устройств и салона автомобиля, но требует дальнейшего изучения.При отсутствии этих знаний следует провести предварительный набор тестов с окнами вверх и окнами вниз, чтобы определить наибольший риск. Последующие тесты можно проводить в конфигурации, которая предсказывала более высокий риск.

  6. Снижение выходной мощности подушки безопасности с использованием двухступенчатой ​​конструкции с временами задержки может не снизить прогнозируемый риск. Это говорит о том, что учет времени задержки двухступенчатой ​​подушки безопасности может быть полезным, если отключение мощности используется в качестве стратегии снижения слухового риска.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы хотят поблагодарить г-на Джона Войтала за помощь в координации испытаний транспортных средств, г-на Ричарда Гири и г-на Гарри Кети за техническую поддержку испытательного оборудования, докторов. Ричарду Прайсу и Джоэлу Калбу за поддержку модели уха, г-ну Роланду Андерссону и г-ну Томми Йенсену за их техническую помощь на этапе развертывания нескольких устройств в рамках исследования. Кроме того, мы хотели бы поблагодарить доктора Прию Прасада за его постоянную поддержку и поддержку этого проекта.

ССЫЛКИ

  • Аллен Ч., Брюс Р. Д., Дитрих К. В., Пирсонс К. С.. Номер отчета BBN 2020, Заключительный отчет DOT, DOT-HS-006-1-006. 1971. (BBN). Шумоизоляционные и надувные удерживающие системы. [Google Scholar]
  • Coles RRA, Garinther GR, Hodge DC, Rice CG. Опасное воздействие импульсного шума. J Акустическое общество Америки. 1968; 43 (2) [PubMed] [Google Scholar]
  • Hickling R. Шум автомобильной воздушной подушки безопасности. Техника контроля шума. 1976 май-июнь; 6 (3) [Google Scholar]
  • Kalb JT, Price GR.Математическая модель реакции уха на импульсы оружия. Труды Третьей конференции по избыточному давлению шума при пуске оружия, специальная публикация BRL-SP-66; Лаборатория баллистических исследований армии США, Абердинский полигон, штат Мэриленд. 1987. [Google Scholar]
  • Nixon CW. Итоговый отчет, номер контракта DOT P.O. 9-1-1151. 1969. Слуховая реакция человека на шум надувания подушки безопасности. [Google Scholar]
  • Поузи Дж., Хиклинг Р. Шумовые механизмы надувания автомобильной подушки безопасности.Презентация на 85-м ежегодном собрании Акустического общества Америки; Бостон, Массачусетс, Публикация исследования GM 1411. 1973 г. [Google Scholar]
  • Price GR, Kalb JT. Математическая модель влияния ограниченного перемещения стремени на опасность от сильных звуков. J Акустическое общество Америки. Осень 1986; (Приложение 1): 80. [Google Scholar]
  • Price GR, Kalb JT. Понимание опасности от интенсивных импульсов на математической модели уха. J Акустическое общество Америки. 1991; 90 (1) [PubMed] [Google Scholar]
  • Price Gr, Kalb JT.Опасность для слуха из-за воздействия шума подушек безопасности. J Акустическое общество Америки. 1999. 106 (5): 2629–2637. [PubMed] [Google Scholar]
  • Отчет Комитета по слуху, биоакустике и биомеханике. Опасное воздействие импульсного шума. Национальная академия наук, Национальная академия прессы; 1992. [Google Scholar]
  • Rouhana SW, Webb SR, Wooley RG, McCleary JD, Wood FD, Salva DB. Исследование шума, связанного с развертыванием подушки безопасности: Часть I — методика измерения и изучение параметров.Материалы 38-й конференции по автокатастрофам Stapp, технический документ SAE, номер 942218; 1994. [Google Scholar]
  • Rouhana SW, Dunn VC, Webb SR. Исследование шума, связанного с развертыванием подушки безопасности: Часть II — Исследование риска травм с использованием математической модели человеческого уха. Материалы 42-й конференции по автокатастрофам Stapp, технический документ SAE, номер 983162; 1998. [Google Scholar]
  • Sommer HC. Заключительный отчет, DOT IA-0-1-2160, Лаборатория аэрокосмических медицинских исследований. Март 1973 г.Описание и использование измерительной системы для сбора и анализа акустических данных о переходных процессах. Номер базы ВВС Райт-Паттерсон AMRL-TR-73-8. [Google Scholar]
  • Министерство обороны США. Пределы шума для армейской техники — Военный стандарт. 1979; 1474B [Google Scholar]

История и инновации автомобильной подушки безопасности

Подушки безопасности сегодня входят в стандартную комплектацию большинства автомобилей, но, к счастью, не многие из нас могут увидеть их в действии.Многочисленные видеоролики о краш-тестах, которые можно найти в Интернете, показывают, насколько они могут спасти жизнь в случае столкновения. Фактически, Национальная администрация безопасности дорожного движения (NHTSA) заявляет, что сегодня более 18 300 человек живы из-за подушек безопасности. Было обнаружено, что использование поясного и плечевого ремней в автомобиле с подушками безопасности снижает риск серьезных травм головы примерно на 80%.

Ежедневно продается около 1 миллиона автомобилей с подушками безопасности в месяц. По данным NHTSA, более 163 миллионов легковых и легких грузовиков в США оснащены подушками безопасности для водителя, а более 144 миллионов — подушками безопасности для пассажиров.

Это устройство безопасности транспортного средства, которое надувается при столкновении и действует как подушка, предотвращая тяжелые травмы находящихся внутри транспортного средства, спасло тысячи и тысячи жизней. Кто изобрел подушки безопасности и для чего?

Самоходные автомобили: история и будущее

История подушек безопасности

Самую первую подушку безопасности создали два английских дантиста, Артур Парротт и Гарольд Раунд, в 1910-х годах. Эти двое оказывали помощь пострадавшим во время Первой мировой войны и, таким образом, наблюдали различные виды травм от пуль, бомб и столкновений транспортных средств.Они создали свою «воздушную подушку» как способ предотвратить травмы челюсти, поскольку устройство можно было устанавливать как в автомобилях, так и в самолетах. Они подали заявку на патент 22 ноября 1919 года и получили его 17 февраля 1920 года. Хотя Пэррот и Раунд были из Бирмингема, Англия, они решили подать заявку на патент через Патентное ведомство США.

Десятилетия спустя американец по имени Джон У. Хетрик разработал то, что считается первой современной подушкой безопасности. Хетрик был с женой и семилетней дочерью в воскресенье днем ​​в их Chrysler Windsor 1948 года выпуска.Они направлялись в сельскую местность Пенсильвании, когда попытались избежать столкновения с оленем и большим камнем на своем пути. Хетрику удалось вовремя нажать на тормоза и увести машину от ближайшего дерева и деревянного забора, в результате чего они оказались в канаве.

Патент на подушку безопасности

Позднее Хетрик рассказал журналу American Heritage, что не мог перестать думать об аварии по дороге домой. Он сказал: «Когда я нажал на тормоз, мы с женой вскинули руки, чтобы дочь не ударилась о приборную панель.Хетрик задавался вопросом, может ли какой-то объект каким-то образом вылезти наружу и помешать людям «ударить внутрь автомобиля». Это заложило основу концепции подушки безопасности. В тот же день он начал проектировать «подушку безопасности», которую он заплатил 250 долларов за патент, чтобы запатентовать ее 5 августа 1952 года. На завершение работы потребовалось больше года, но к 1953 году он получил патент на «сборку подушки безопасности для автомобилей. . »

Немецкий изобретатель Вальтер Линдерер также запатентовал свою «надувную подушку», основанную на системе сжатого воздуха в 1953 году.Подушка была спроектирована так, чтобы отпускать ее водитель или прикасался к бамперу. К сожалению, исследования 1960-х годов показали, что сжатый воздух не может достаточно быстро надуть подушки безопасности во время столкновений, что делает их неэффективными. Изобретение Линдерера по-прежнему послужило основой для автопроизводителей, надеющихся сделать свои автомобили более безопасными для потребителей.

К концу 1950-х годов такие автопроизводители, как Ford и General Motors, начали разработку надувных удерживающих устройств, в конечном итоге обнаружив, что они должны быть одновременно быстрыми и точными.Чтобы быть эффективными, подушки безопасности должны срабатывать в течение 40 миллисекунд после обнаружения аварии. Было также установлено, что подушки безопасности создают проблему вместо той, которую они решили: травмы у пассажиров, которых они спасают.

Как Детройт, штат Мичиган, стал американским «городом двигателей»

Внедрение высоких технологий

В 1967 году американский инженер-механик Аллен Брид разработал технологию обнаружения столкновений. В то время он продавал устройство за 5 долларов. Она до сих пор считается первой в мире электромеханической системой подушек безопасности для автомобилей.

В том же году, когда Брид создал свои подушки безопасности, немецкая автомобильная компания Mercedes-Benz также начала разработку подушек безопасности. Проблема безопасности автомобилей стала горячей темой, поскольку все больше и больше американцев умирали на дорогах. К 1968 году NHTSA сделало ремни безопасности обязательной функцией в транспортных средствах, а к 1969 году автомобили в США должны были иметь «автоматические системы защиты пассажиров». это необходимо для их встраивания в автомобили.

Роскошный автомобиль General Motors Oldsmobile Toronado стал первым автомобилем с подушкой безопасности пассажира в 1973 году. Они также оснастили Chevrolet Impala 1973 года подушками безопасности для государственного использования. В течение следующих нескольких лет удерживающая система GM на воздушной подушке (ACRS) стала опцией для таких транспортных средств, как их Cadillacs и Buicks. Однако отсутствие спроса на ACRS заставило компанию прекратить выпуск этой опции, начиная с 1977 года.

Ford также имел экспериментальный парк подушек безопасности в 1971 году, но, в отличие от General Motors, решил снова предложить подушки безопасности в 1984 году для своей модели Tempo.Долгое время такие автопроизводители, как Honda и Volvo, предлагали подушку безопасности только в составе своих более дорогих моделей. Именно в течение 1990-х подушки безопасности действительно стали обычным явлением в основных американских и европейских автомобилях.

В 1991 году Брид, который за несколько десятилетий до этого создал упомянутую выше технологию обнаружения столкновений, получил патент на подушки безопасности, в которых использовались два слоя ткани. При срабатывании подушки безопасности она надувается, а затем выпускает немного газа, делая его более безопасным для пассажиров за счет уменьшения жесткости устройства.Известно, что Брид разработал более двух десятков изобретений в области безопасности автомобилей и создал Key Safety Systems, Inc., ведущего производителя подушек безопасности, ремней безопасности и других принадлежностей для датчиков столкновения и систем безопасности. В сентябре 1998 года федеральное законодательство США сделало подушки безопасности обязательными для всех автомобилей и легких грузовиков, уступив место более безопасному будущему за рулем.

Будущее

Подушки безопасности сегодняшнего дня — это не подушки безопасности завтрашнего дня. Автопроизводители давно изучают, как можно улучшить подушки безопасности, чтобы уменьшить травмы, особенно при лобовых столкновениях.С появлением электроусилителя руля и автономного вождения они должны теперь разрабатывать подушки безопасности с расчетом на будущее.

Есть ли у вас право на конфиденциальность информации о подушках безопасности? Зависит от того, в каком суде вы спрашиваете

21 октября 2019 года Верховный суд Грузии ответил на вопрос, защищает ли Четвертая поправка право на неприкосновенность частной жизни в устройствах безопасности подушек безопасности, установленных в транспортных средствах. Эти устройства, которые записывают в течение определенного периода времени до, во время и после аварии или в непрерывном цикле до тех пор, пока транспортное средство не попадает в аварию, были сопоставлены с черными ящиками, обнаруженными в самолетах, и становятся все более распространенными в транспортных средствах.По одной из оценок, они установлены примерно на 96% автомобилей, произведенных с 2013 года.

Почему кого-то должно волновать, применима ли Четвертая поправка? По большей части в этом нет необходимости. То есть до тех пор, пока они не попадут в аварию, повлекшую смерть или серьезную травму, и в этом случае полиция может конфисковать их автомобиль и провести расследование, включая изъятие данных с устройства подушки безопасности, что приведет к возбуждению уголовного дела. Здесь решающим становится вопрос о Четвертой поправке.

Но Грузия была последней страной, которая рассмотрела этот вопрос. Одним из первых было дело Калифорнии в деле «Люди против Диаса» в 2013 году. В этом случае Диас пересек двойную желтую линию с уровнем алкоголя в крови приблизительно 0,23, столкнувшись лицом к лицу с другим транспортным средством и убив другого водителя. Автомобиль Диаса был конфискован и осмотрен без ордера на обыск. Осмотр включал загрузку «диагностического модуля» ее автомобиля; Основные функции SDM заключаются в развертывании подушек безопасности и записи данных о работе автомобиля.Диасу было предъявлено обвинение в непредумышленном убийстве и непредумышленном убийстве с транспортным средством с грубой неосторожностью в состоянии алкогольного опьянения.

Перед судом Диас предприняла попытку скрыть данные SDM, утверждая, что ее право на неприкосновенность частной жизни в соответствии с Четвертой поправкой было нарушено. Суд первой инстанции отклонил ее ходатайство, постановив, что она не могла интересоваться конфиденциальностью в устройстве, о существовании которого она даже не подозревала. Присяжные признали Диаса виновным.

При рассмотрении апелляции Апелляционный суд Калифорнии согласился с этим, отметив, что «у человека нет разумных надежд на уединение на скорости на шоссе общего пользования», потому что скорость легко отслеживается населением с помощью радар-детекторов или по оценке квалифицированного полицейского эксперта.Таким образом, Диас не ожидал конфиденциальности в соответствии с Четвертой поправкой; «Технологии просто захватили информацию, которую ответчик сознательно предоставил общественности».

В деле «Штат Флорида против Уоршама» Уоршам попал в аварию на большой скорости, в результате которой погиб его пассажир. Его автомобиль был конфискован, а через несколько дней полиция без ордера загрузила данные из регистратора данных о событиях. Уоршэму было предъявлено обвинение в непредумышленном убийстве и убийстве с применением транспортных средств, и, как и Диас, он предпринял меры, чтобы скрыть улики.Однако на этот раз суд постановил, что данные защищены Четвертой поправкой. При рассмотрении апелляции Апелляционный суд Флориды согласился с этим, придавая значение неотъемлемой сложности доступа к этим устройствам, специальным навыкам, необходимым для интерпретации данных, и широте собираемых данных, что в совокупности порождает ожидание конфиденциальности согласно Четвертой поправке.

Наконец, 21 октября 2019 г. Верховный суд Грузии вынес решение по делу Мобли против государства; Мобли столкнулся с автомобилем, выехавшим на дорогу с частной подъездной дороги, в результате чего погибли два человека.В очередной раз полиция загрузила данные из «модуля управления подушками безопасности» автомобиля без ордера на обыск. Впоследствии Мобли было предъявлено обвинение в неосторожном вождении и двух пунктах обвинения в убийстве на транспортном средстве, и он потребовал скрыть данные, но суд первой инстанции отклонил его ходатайство. При рассмотрении апелляции Апелляционный суд Джорджии постановил, как и Диас, что ACM просто собирал информацию, уже доступную для общественности, и, следовательно, Мобли не мог рассчитывать на конфиденциальность. В конце концов, Верховный суд Джорджии рассмотрел дело и отменил решение Апелляционного суда, постановив, что данные ACM фактически защищены Четвертой поправкой.

Таким образом, два штата нашли защиту согласно Четвертой поправке для данных об этих устройствах надувных подушек безопасности, а одно государство не нашло защиты. Остаются вопросы.

Во-первых, может ли человек рассчитывать на конфиденциальность на устройстве, если он не знает об устройстве и данных, которые оно собирает? По мнению суда первой инстанции Диаса и несогласного судьи в Уоршеме, человек не может. И хотя это имеет смысл с точки зрения непрофессионала, как вы можете рассчитывать на конфиденциальность, если вы даже не знаете, что что-то существует? — это опасный путь в контексте Четвертой поправки.

Этот пример проиллюстрирует: Предположим, что у пары есть дом, построенный с высокоскоростным Интернетом, возможность воспроизводить музыку по всему дому и на заднем дворе, а также возможность удаленно управлять освещением и термостатом. Однако в зависимости от их технологической сложности они могут мало или не знать, какие устройства были фактически установлены для выполнения этих функций, и, хотя они могут получать руководства с подробностями, они могут не читать их больше, чем покупатель нового автомобиля читает Они были предоставлены в объемных руководствах, которые предположительно описывают устройство подушки безопасности.Другими словами, пара мало осведомлена об устройствах в своем доме, как и об устройстве подушки безопасности в своем автомобиле.

Тем не менее, трудно себе представить, чтобы суд постановил, что человек не ожидает соблюдения Четвертой поправки о конфиденциальности в своем доме и что правоохранительные органы могут обыскивать его без ордера только из-за недостаточной осведомленности. Сама суть Четвертой поправки гарантирует «[т] право людей на безопасность в своих … домах … от необоснованных обысков и захватов…. » В 2001 году Верховный суд разъяснил, что Четвертая поправка защищает даже неприкосновенность частной жизни дома, когда правоохранительные органы физически остаются на улице, используя тепловизионное устройство для наблюдения за излучением тепла из дома, поскольку оно все еще вторгалось в защищенное пространство и, следовательно, , Четвертая поправка «поиск». И, как отметил суд Уоршэма (цитируя Верховный суд в деле New York v. Class), салон автомобиля защищен от необоснованных вторжений со стороны полиции в соответствии с Четвертой поправкой, хотя в транспортном средстве ожидается снижение конфиденциальности, когда есть вероятная причина для этого. поиск части автомобиля.

Короче говоря, рассмотрение недостаточной осведомленности об устройстве в частном пространстве, таком как дом или транспортное средство, для целей оценки защиты Четвертой поправки — опасный путь для преследования. Ключевым моментом является разумное ожидание конфиденциальности в пространстве, и оно распространяется на все устройства в этом пространстве, как известные, так и неизвестные.

Вторая проблема, с которой столкнулись суды, заключается в том, теряет ли кто-либо защиту по Четвертой поправке, когда их действия становятся достоянием общественности. Однако на практике, как отметил Апелляционный суд Джорджии в деле Мобли, общественности становятся известны не действия водителя, а, скорее, «внешние проявления» этих действий.Например, когда автомобиль ускоряется, мы предполагаем, что водитель нажал на педаль газа. Но ускорение также может происходить, когда педаль газа застревает под ковриком или заедает из-за дефекта производителя; одно и то же «внешнее проявление», вызванное разными действиями. Действительно, с точки зрения ответственности, смертельный исход, вызванный невнимательным водителем, ускоряющимся сзади другого транспортного средства, сильно отличается от такого же несчастного случая, но из-за дефекта производителя.

Наконец, суды рассмотрели конфиденциальность информации, полученной этими устройствами.Хотя устройства с подушками безопасности еще не собирают такую ​​конфиденциальную / личную информацию, как мобильный телефон или устройство GPS — в центре внимания недавних решений Верховного суда, защищающих Четвертую поправку, — «[j] так же, как (мобильные телефоны) эволюционировали, чтобы содержать больше и больше личной информации … электронные системы в автомобилях стали более сложными «. Нетрудно предвидеть, когда эти устройства начнут записывать голоса. Водитель отвлекся на телефонный звонок? Невнятная речь, указывающая на влияние алкоголя или наркотиков? Учитывая объем данных, собираемых в настоящее время, и склонность к увеличению сбора данных с течением времени, у судов неизбежно не останется иного выбора, кроме как найти защиту Четвертой поправкой для этих устройств и их данных.

Интересно, что эти устройства создают проблемы конфиденциальности, выходящие за рамки доступа правоохранительных органов. Рассмотрим Закон штата Калифорния о конфиденциальности потребителей. Принимая во внимание широкое определение «личной информации» CCPA, сомнительно, должны ли производители / дилеры автомобилей соблюдать требования при продажах жителям Калифорнии, включая право на уведомление (в ряде случаев отмечалось отсутствие осведомленности об этих устройствах), право отказаться от сбора данных и, не говоря уже о праве на удаление.

Если позаимствовать фразу, появившуюся более десяти лет назад, «информационная супермагистраль», по которой проходят наши данные, находится на курсе прямого столкновения с реальными автомагистралями, по которым едут наши автомобили.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *