CN102120444A - 汽车紧急制动辅助减速伞系统 - Google Patents

Abstract

本发明所属领域：汽车制造及制动安全。所要解决的技术问题：当汽车在遇到刹车失灵或者紧急情况下的刹车距离不够，如何才能让汽车在最短的时间和最短的距离内停止下来。解决该问题的技术方案：在汽车(以轿车为例)的四个点位分别安装弹出式拉线伞，在汽车遇到非常紧急的状况时，驾驶员从汽车内部操作，使车体外部四个点位的拉线伞弹出，这时受空气影响，四个伞包鼓涨，同时产生巨大的向后拉力，再结合汽车自身的刹车系统、安全带系统及安全气囊，使汽车尽可能在最短的时间、最短的距离内停止下来，把预计所受伤害和损失降低到最小，最大限度地保障车内人员和行人的生命安全。

Description

汽车紧急制动辅助减速伞系统

技术领域：

汽车制造及制动安全，主要针对刹车失灵情况下的汽车制动。

背景技术：

根据有关方面统计，刹车失灵所导致的车祸占重大恶性交通事故总数的1/3，死亡几率高、比例大，它是我们人类在制造和使用交通运输工具过程中衍生出来的再无奈不过的事情了。刹车失灵、失控造成的灾害，是天灾以外，给人类造成的最大的灾害之一。

有过刹车失灵经历的朋友们都有的共同感受就是，自己吓得魂不附体，惊慌失措，待清醒后就是寻找稳固的物体，无奈的作选择性的撞击……，严重威胁了道路交通安全，同时也给道路交通管理带来严重的干扰和影响。对于在山路或桥梁路段情况下的刹车失灵，后果就更悲惨了……

刹车失灵怎么办？有没有解决刹车失灵的好办法呢？目前，也有许多人在汽车刹车安全方面作出过很多有益的发明创造尝试，但是效果却并不突出。有的是因为技术太过复杂，安装不便，有的是因为成本过高，无法普遍推广，有的甚至本身就会给车辆带来不稳定因素，到现在仍然没有找到一种真正有效的、方便的、安全的、成本低廉的安全防护措施能使危急情况下的汽车迅速地停止下来。

“汽车紧急制动辅助减速伞系统”(以下内容可简称‘减速伞’或‘拉线伞’)是我的一个想法，如果能顺利实现并推广使用，将使广大司机在刹车失灵的情况下也有机会尽可能的把车辆安全地停下来。

减速伞系统类似于降落伞的原理，利用高速运动中的汽车带动撑开的伞包，鼓涨的伞包能产生强大的后拉力，将汽车的前进动力在最短的时间内抵消掉，加上车辆自身的刹车系统，从而实现对车辆的制动。

传统的汽车刹车鼓刹和碟刹，是利用机械摩擦的原理，容易遇到类似机械故障、零件老化、制动液失效等等情况，导致刹车失灵。而减速伞只需要把伞包从车体上弹出并鼓涨就能产生强大的后拉力，起到减速的作用。在车速较慢或者车辆完全静止的状况下，伞包则自动收缩直至静止，不会对车辆产生其他任何影响，安全可靠。

发明内容

一、概述：在汽车(以轿车为例)的四个点位分别安装弹出式拉线伞，在汽车遇到非常紧急的状况时，驾驶员从汽车内部操作，使车体外部四个点位的拉线伞同时弹出(也可先后弹出，在后面第二部分第7点有详细说明和论述)，这时受空气影响，四个伞包鼓涨，同时产生巨大的向后拉力，再结合汽车自身的刹车系统、安全带系统和安全气囊，使汽车尽可能在最短的时间、最短的距离内停止下来，把预计所受伤害和损失降低到最小，最大限度地保障车内人员和行人的生命安全。

比如：一般轿车的百公里刹车距离为43米，在启动刹车辅助减速伞系统后，刹车距离有可能缩短到30米甚至更短，在紧急情况下，这样的效果是非常明显的，哪怕是多争取几秒甚至是1秒的时间，也有可能会发生不一样的结果。

二、技术特点说明

1、使用情况范围

减速伞系统主要针对汽车遇到的非常紧急的状况，如刹车失灵，主观判断刹车距离不够，或遇到陡坡、悬崖、冰雪路、湿滑路等。

2、拉线伞的大小：

这个由实际状况来决定，车辆体积越大，自重越大，则需安装大面积的伞包，车辆体积小、自重轻，则安装小面积的伞包。具体制造过程中，伞的面积大小，撑开所产生的拉力大小，还需要专家和工程师详细计算和论证，以保证车辆的行驶安全。

3、拉线伞的安装点位：

拉线伞和车体连接的部位必须是车辆的主体骨架，以保证伞包产生的后拉力能完全作用在车身上。初步设想是安装在汽车的四个点位，分别是汽车两个A柱下部与前引擎盖连接处，也就是后视镜前面部位，另外两个在C柱下部与车尾连接处(四个点位的详细说明在附图里)。这四个点位的设置理由，一是便于拉线伞的弹出，二是考虑到拉线伞前后左右力量分布的均匀，避免汽车产生侧翻。在实际制造过程中，还需专家和工程师们具体计算。

另注：如果是大货车、卡车、大巴客车则需要增加伞包点位和伞包的尺寸，以达到辅助刹车的效果。

4、拉线伞的材料

拉线伞拉绳要求必须是高强度且耐磨的尼龙类材料，能持久存放，柔韧度极佳，能达到降落伞拉绳的标准最好。不过考虑到汽车制造成本，也可用其他材料代替，但必须符合强度要求。

伞面材料要求必须具有高强度、高柔韧度的特点，以便折叠安放在车体内，尼龙类材料比较适合选用，帆布类也可以，但是帆布比较硬，如果柔韧度能达到实际制造要求也可以选用。

放置伞包的车体暗格。伞绳的根部连接在车辆的主骨架上，伞包折叠放置在车体暗格内，伞包下面设置有电力系统控制的弹簧，当外部盖子弹开的时候，内部弹簧将伞包弹出车体外，利用空气运动，伞包自动打开。

驾驶仓内按钮的形状设计，其实应该叫“搬”钮，因为“按”钮在不小心触碰的情况下容易产生误操作，有安全隐患，而“搬”钮需要一个物理行程，且带有强烈的阻尼，操作的时候带给驾驶员很明显的反馈信息，所以设计成“搬”钮有利于安全操作。

以上材料的选用和设计均为初步设想，在制造、实验、推广过程中均需专业设计师、技师、工程师详细研讨论证。

5、减速伞系统仓内操作“搬”钮的位置安装原则

由于减速伞的启动条件必须是车辆在遇到非常紧急的情况下，所以要求操作“搬”钮一定要安装在驾驶员方便易触的位置，但又因为在不需要启动的情况下，特别是在正常行驶中，不小心启动减速伞会带来非常大的危险，所以安装位置的选择一定要坚持以下原则：

(1)驾驶员平时正常驾驶一般都不会触摸到的地方。

(2)除驾驶员外其他乘客不会触摸到的地方。

(3)不影响车辆其他功能使用的地方。

(4)驾驶员在主观意愿下能非常容易触摸的地方。

遵循以上原则，那么初步设想，操作“搬”钮的位置有一个地方非常适合，那就是方向盘与仪表盘之间的转向柱上，设计为凹槽嵌入式，并且把操作“搬”钮设计为向后搬动式。

在这个位置上，驾驶员和乘客都不会在不需要的情况下去触碰，特别是在驾驶过程中，驾驶员的双手除了操作方向盘、中控台、车门窗、天窗等等，一般都不会去动仪表盘那里，乘客就更触摸不到了。所以设计在这个位置能最大限度地避免误操作。

现在的轿车方向盘一般都设计为三幅式或者四幅式，但不管是哪种，方向盘的上半部一般都设计为空，也许是为了方便读取仪表盘信息，这正好提供了驾驶员伸手操作的空间。在紧急情况下，驾驶员只需伸手穿过方向盘，把操作“搬”钮往后搬动，即实现了减速伞的启动，方便并且及时。

6、启动减速伞的电源动力提供

为减速伞的启动提供电能，可以有两种方法：

第一种，为了节省成本，可以使用汽车本身的蓄电池为减速伞提供启动电能。

第二种，为减速伞安装另外一个独立的小型蓄电池，能启动就足够。因为启动减速伞的条件是在非常紧急的情况下，而汽车自身的蓄电池由于平时要为汽车的点火、音响、灯光、喇叭等等设备提供电力，负荷已经非常大，且容易老化和短路，所以如果成本不高的话，建议安装一个独立蓄电池更为妥当，否则在紧急情况下，如果因为汽车自身蓄电池出现问题而不能为减速伞的启动提供电力，则有悖于减速伞的设计初衷。

当然，如果车辆自身的蓄电池足够强大，质量足够稳定可靠，那第一种选择还是可以的。

7、重点安全提示

(1)由于减速伞开启后产生的强大后拉力，会导致车内人员和未固定的物体因惯性而向前迅速移动，有可能使车内人员受到伤害，所以强烈要求驾乘人员严格遵守《道路交通法》，在车辆以50KM/H以上速度行驶的时候，前后排人员均要系上安全带。在未系安全带且高速行驶的情况下启动减速伞系统会造成不可预知的危险后果。

(2)在通常应急情况下，减速伞系统仅能作为车辆自身刹车的辅助制动力使用，驾驶人员要在踩下刹车的同时辅以打开减速伞，而不能仅仅只是打开减速伞来取得减速效果，否则会造成不可预知的危险后果。

(3)针对以上第(2)条，车辆刹车失灵除外，驾驶员情绪失控或者其他不可自控的特殊情况除外。

8、减速伞系统伞包弹出有先后顺序的论述

一般情况下，减速伞系统的启动应是4个伞包同时弹出，但是这样的情况下，伞包鼓涨所产生的拉力是非常巨大的，车内人员会因为惯性的作用瞬间向前移动，有可能撞击在前挡风玻璃上，从而造成伤害。即使本系统启动的前提是系上安全带，但是在车辆遇到非常紧急的状况下时，讨论系不系安全带已经没有任何意义，所以，为了既能够启动减速伞，为车辆提供辅助制动力，又尽可能地控制好伞包的拉力，为保护车内人员安全和制动汽车更好地平衡，可以借鉴一下汽车ABS刹车系统的制造理念。

ABS刹车是利用刹车盘高速点刹，伞包也可以分前后顺序弹出，而不是4个一齐弹出，这样的话，4个伞包鼓涨所形成的拉力不会在瞬间全部爆发，力量也要分散一些。4个伞包分前后两组间隔0.5秒或者1.5秒弹出，可以是前面A柱两个伞包先弹出，也可以是后面C柱两个伞包先弹出，前后两组伞包面积的大小区别、所产生的拉力大小，也可以继续研究论证，以达到最佳的辅助刹车效果。

9、减速伞系统使用注意事项

(1)必须是在刹车失灵或者是最紧急的状况下才能启动减速伞，在驾驶员正常判断力下，能够使用车辆自身刹车系统控制住车辆的时候，不建议启动本系统。

(2)减速伞打开的瞬间会产生强大的后拉力，所以为了车内人员安全，强烈建议车内人员系上安全带。

(3)安装在转向柱上部的减速伞启动搬钮不要让小孩或者其他未明白其使用功能的人员触碰，否则会有不可预知的危险后果。

(4)要定期检查减速伞的弹出是否正常，减速伞的伞面、拉绳是否正常，检查完毕后，将伞包按原样折叠好以后放入车体暗格内，并关好外盖。

(5)禁止在车体减速伞暗格外部做车贴覆盖等装饰，以免影响减速伞的弹出。

(6)车身在遇到刮蹭碰撞后要及时检查减速伞系统是否可以正常工作。

10、减速伞系统的技术优势

(1)成本低廉，适合大范围推广使用。

减速伞系统仅需在车辆上安装4个弹出式盖口，内装带有拉线的伞包，蓄电池提供启动电力，或者外加一个独立的小型蓄电池，一个开启搬钮。全部成本并不高，而且以目前的汽车行业的制造技术来说，安装以上装置并不困难，只需将细节部分详细论证后即可进行推广。

(2)性能强大，效果明显

当车辆遇到紧急情况时，把车停下来是最关键的，减速伞的4个伞包在车辆高速运行时启动，能迅速鼓涨，产生强大的后拉力，为车辆的刹车提供最大的辅助制动力。而且伞包提供的拉力与车辆速度成正比，车辆速度越高拉力越大，反之越小，直至车辆完全停止。

(3)可靠性

减速伞系统高科技技术含量并不高，仅需电力系统支持即可，加上定期检查，稳定性、可靠性完全有保障。

(4)独立性

减速伞是完全独立的一套系统，在未启动时，对车辆的正常行驶完全没有影响。

(5)方便易操作

驾驶员在紧急情况下仅需搬动转向柱上部的搬钮即可实现减速伞的启动。

(6)安全性

减速伞系统启动搬钮设计在只有驾驶员才能触摸到的地方，并且在正常情况下驾驶员不会产生无意识的误碰，避免了误操作。

(7)广泛性

减速伞系统适用于所有的各型轿车，适用于载重货车、客运大巴车，以及其他能以50KM/H行驶的车辆。减速伞可根据车辆的大小、自重的不同改变尺寸的大小。(不适用于三轮车、摩托车)

11、说明书总结

汽车紧急制动辅助减速伞系统是一个美好的理想，旨在为千千万万的司乘人员和行人提供一些安全保障，以上只是初步论述，具体技术细节和实施细节还未请教行业专家，还请专家泰斗们多批评指正，定将此技术多多完善并推广。

附图说明

附图1：图中圆圈位置为驾驶仓内操作搬钮设计安装点位

附图2：图中圆圈位置为驾驶仓内操作搬钮设计安装点位

附图3：图中圆圈位置为车体前部左右两侧减速伞设计安装点位

附图4：图中圆圈位置为车体后部左右两侧减速伞设计安装点位

附图5：图中圆圈位置为车体右侧前后减速伞设计安装点位

附图6：减速伞全部打开后的假想效果(左后侧)

附图7：减速伞全部打开后的假想效果(右前侧)

附图8：减速伞全部打开后的假想效果(俯视)

附图9：减速伞全部打开后的假想效果(右正侧)

具体实施方式

1、联系一家汽车制造商。

2、集合汽车制造业的专业技术人员、工程人员、设计人员，应用此项技术研究出可行性方案。

3、制造出实验样车。

4、在通过国家质量检测部门检测合格后推广使用。

Claims (1)

1.汽车紧急制动辅助减速伞系统：在汽车(以轿车为例)的四个点位分别安装弹出式拉线伞，在汽车遇到非常紧急的状况时，驾驶员从汽车内部操作，使车体外部四个点位的拉线伞同时弹出，这时受空气影响，四个伞包鼓涨，同时产生巨大的向后拉力再结合汽车自身的刹车系统、安全带系统和安全气囊，使汽车尽可能在最短的时间、最短的距离内停止下来，把预计所受伤害和损失降低到最小，最大限度地保障车内人员和行人的生命安全。 

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