TWI516393B - 機車防護系統及方法 - Google Patents

Description

機車防護系統及方法

本發明係有關於一種機車防護系統及方法，尤其是指一種不僅在使用上更為簡易方便，且利用自動偵測能於需要時提供騎士極佳的安全防護，以令騎士於騎乘機車時能具有更佳的行車安全性，而在其整體施行使用上更增實用功效特性之機車防護系統及方法創新設計者。

按，機車可大幅縮短人們及各種物品來往兩地間所花費之時間、能增進人們日常生活中與各種貨品運送上之極佳便利性，可說是成為家家戶戶生活上必備的用品之一，且機車具有價格較低、體積小、較不佔空間等各種優點，使得機車屬於較為大眾化之產品，其數量遠多於汽車。而隨著機車的普及化，使得各種機車交通事故亦層出不窮，雖然法律明訂騎乘機車需戴安全帽，但安全帽僅能保護騎士的頭部，其保護功效仍然極為有限，無法讓騎士獲得全身之 全面性保護。

也因此，即有業者研發出公告於89年4月1日之第386362號「機車騎士安全氣囊」，其係包含：一外衣，其內部裝置一氣囊袋；該氣囊袋，其表面具有一貫穿內部之塞孔，供套接一尾端露出於氣囊袋表面之管件；該管件，其內部設置一撞針及一壓縮彈簧，尾端設有一穿孔，頭端設有一螺孔供鎖設一壓縮氣瓶，側邊表面設有貫穿內部之氣孔；該撞針，係穿樞於壓縮彈簧中央，且壓縮該壓縮彈簧使撞針尾端自管件尾端之穿孔伸出，並藉一插銷插設於尾端預設之插銷孔形成固定；俾由上述構造設計，當插銷抽離時撞針頭端立即刺穿壓縮氣瓶之封阻膜片，使壓縮空氣爆出並經管件表面之氣孔竄流至氣囊袋內部，使該氣囊袋內部瞬間充氣膨脹，進而具有氣墊般緩衝外力之功效者。

另，請參閱公告於90年8月11日之第450032號「騎士護身氣囊」，其主要係附設於騎士衣著或單獨成型以供騎士穿用之一組氣囊，其於適當位置設有一接頭，該接頭裝設有一通氣閥，通氣閥內裝設有一撞針，該通氣閥之一端旋接有一壓縮氣瓶，另一端裝設有用以推動該撞針之電磁閥或其他打擊機構，且設有一電子激發裝置，利用電子虛擬有線原理，藉TX(發射)與RX(接收)產生電壓觸動打擊機構，一旦騎士發生摔撞事故時，能藉該電子激發裝置激發該電磁閥，使之觸動撞針刺破該壓縮氣瓶之封口，而使該壓縮氣瓶內之空氣，急速進入氣囊內，並將氣囊瞬間完成充氣， 形成氣墊以保護騎士身體為其特徵者。

又，請參閱公告於91年4月11日之第483334號「騎士護身氣囊之充氣及分離裝置」，係設由一接頭導通氣囊內部，該接頭與充氣裝置連接，該充氣裝置一端旋接一壓縮氣瓶，內部活設一朝向壓縮氣瓶之撞針，另一端裝設有用以推動撞針且具有拉柄之打擊器，並在與拉柄的接合處設有一個以上的孔洞，另在該拉柄末端係連接有一分離裝置，而其特徵係在於：該充氣裝置旋接壓縮氣瓶的一端設有一具兩個以上的通氣孔之通氣板，且壓縮氣瓶的封口與通氣板之間預設有一洩氣空間，而撞針在其尖端側面切設有數道凹槽，尾端則設有止洩環，使壓縮氣瓶內的氣體能在被撞針刺破封口的前進行程第一時間，及撞針從封口退回的第二時間，同時對氣囊充氣；另在打擊器之拉柄上設有數個對應孔洞且可與其相互對應嵌置之凸點，係用以做分段保險及拉力磅數之調整者。

然而，上述不論係為「機車騎士安全氣囊」、「騎士護身氣囊」或「騎士護身氣囊之充氣及分離裝置」，雖皆可達到對機車騎士身體具有保護作用之預期功效，但也在其實際施行使用上發現，該類裝置由於係供騎士穿著於身上，使得每次騎乘機車皆需穿脫該裝置，且該類裝置皆具有一定重量，於使用上顯得較為不便、不舒適，且不同體形之騎士皆需準備符合其體形之相對應裝置，亦造成使用成本之增加，致令其在整體結構設計上仍存在有改進之空間。

緣是，發明人秉持多年該相關行業之豐富設計開發及實際製 作經驗，針對現有之結構再予以研究改良，提供一種機車防護系統及方法，以期達到更佳實用價值性之目的者。

本發明之主要目的在於提供一種機車防護系統及方法，其主要係不僅在使用上更為簡易方便，且利用自動偵測能於需要時提供騎士極佳的安全防護，以令騎士於騎乘機車時能具有更佳的行車安全性，而在其整體施行使用上更增實用功效特性者。

本發明機車防護系統之主要目的與功效，係由以下具體技術手段所達成：其主要係於機車設有防護系統；其中：該防護系統，其於機車內設有控制單元，且於控制單元對應機車之前側車頭處設有前感測器、後側車尾處設有後感測器、左側車身處設有左感測器、右側車身處設有右感測器，並令控制單元對應機車之前側車頭處設有前氣囊、後側車尾處設有後氣囊、左側車身處設有左氣囊、右側車身處設有右氣囊。

本發明機車防護系統的較佳實施例，其中，該前、後、左、右感測器為慣性感測器、角速度感測器、石英角速度感測器、半導體感測器任一種。

本發明機車防護系統的較佳實施例，其中，該前、後、左、右感測器之慣性感測器為TMR〔隧道磁阻〕磁敏角度感測器。

本發明機車防護系統的較佳實施例，其中，該前、後、左、右氣囊係利用容裝有惰性氣體之高壓鋼氣瓶進行充氣。

本發明機車防護系統的較佳實施例，其中，該前、後、左、右氣囊所用來進行充氣之惰性氣體為二氧化碳。

本發明機車防護系統的較佳實施例，其中，該防護系統令控制單元於機車之左、右把手分別設有左側高度偵測單元及右側高度偵測單元，該左、右側高度偵測單元分別皆係設有一訊號發射器及一訊號接收器，該訊號發射器及訊號接收器皆保持朝向下方之狀態，且依機車行進方向令該訊號發射器位於該訊號接收器之前方。

本發明機車防護系統的較佳實施例，其中，該訊號發射器及訊號接收器為雷射訊號發射器及雷射訊號接收器。

本發明機車防護方法之主要目的與功效，係由以下具體技術手段所達成：其主要係於機車設有防護系統；其中：當機車發生正面撞擊時，該防護系統利用後感測器作為感測依據，先設定撞擊之估計誤差範圍，當該後感測器所量測的速度於瞬間低於前次速度時，且在撞擊估計誤差範圍外，則表示係為機車正面撞擊狀態發生，此時控制單元即會發出訊號控制前氣囊進行充氣，以利用前氣囊對騎士前方具有保護功效；當機車於高速行駛中，且後方發生追撞時，該防護系統利用 前感測器作為感測依據，先設定撞擊之估計誤差範圍，且設定該機車之慢速速度閾值，當該前感測器所量測的速度於瞬間高於前次速度時，且高於機車之慢速速度閾值，並在撞擊估計誤差範圍外，則表示後方遭追撞狀態發生，此時該控制單元即會發出訊號控制後氣囊進行充氣，以利用後氣囊對騎士後方具有保護功效；當機車發生左/右側面撞擊時，該防護系統係以撞擊另一側方向之右感測器/左感測器作為感測依據，先設定撞擊之估計誤差範圍，將前感測器之感測方向與該右感測器/左感測器所量測之方向角度作比較，若右感測器/左感測器所量測之角度於瞬間偏向時，且在撞擊估計誤差範圍外，則表示係為機車左/右側面撞擊狀態發生，此時該控制單元即會發出訊號控制左氣囊/右氣囊進行充氣，以利用左氣囊/右氣囊對騎士左/右方具有保護功效。

本發明機車防護方法的較佳實施例，其中，當機車慢速行駛或靜止中，且後方發生追撞時，若該前感測器所量測的速度於瞬間高於前次速度時，且低於機車之慢速速度閾值，並在撞擊估計誤差範圍外，則表示另一類型之後方遭追撞狀態發生，此時該控制單元即會發出訊號同時控制前氣囊及後氣囊進行充氣，以利用前氣囊及後氣囊對騎士前、後方同時具有保護功效。

本發明機車防護方法的較佳實施例，其中，當機車於行進過程中，該防護系統控制單元於機車之左、右把手所分別設置的左側高度偵測單元及右側高度偵測單元即能進行作動，先設定估計誤差 範圍，令該左、右側高度偵測單元之訊號發射器開始向下發射特定頻率之訊號，該訊號發射器所向下發射之訊號於接觸地面後即會反射令該訊號接收器所進行接收，且將訊號傳輸至控制單元，於行駛一段時間後，該控制單元即能計算出平均離地距離、最大傾斜離地距離及最小離地距離，計算出可接受之最大傾斜離地距離及最小離地距離，使得當下一時間，目前傾斜離地距離大於/小於該可接受之最大/最小傾斜離地距離時，即能判定該機車滑倒，此時該控制單元即會發出訊號控制機車所滑向之一側的左氣囊/右氣囊進行充氣，以利用左氣囊/右氣囊對騎士左/右方具有保護功效。

(1)‧‧‧機車

(2)‧‧‧防護系統

(21)‧‧‧控制單元

(211)‧‧‧前感測器

(212)‧‧‧後感測器

(213)‧‧‧左感測器

(214)‧‧‧右感測器

(22)‧‧‧前氣囊

(23)‧‧‧後氣囊

(24)‧‧‧左氣囊

(25)‧‧‧右氣囊

(26)‧‧‧左側高度偵測單元

(261)‧‧‧訊號發射器

(262)‧‧‧訊號接收器

(27)‧‧‧右側高度偵測單元

(271)‧‧‧訊號發射器

(272)‧‧‧訊號接收器

第一圖：本發明之結構方塊示意圖

第二圖：本發明之整體結構示意圖

第三圖：本發明之前視結構示意圖

第四圖：本發明之局部放大結構示意圖

第五圖：本發明之使用狀態示意圖

第六圖：本發明之高度偵測狀態示意圖

第七圖：本發明之訊號發射狀態示意圖

第八圖：本發明之訊號接收狀態示意圖

第九圖：本發明之機車滑倒狀態示意圖

為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：首先，請參閱第一圖本發明之結構方塊示意圖、第二圖本發明之整體結構示意圖及第三圖本發明之前視結構示意圖所示，本發明主要係於機車(1)設有防護系統(2)；其中：該防護系統(2)，其可供使用者依使用需求自行開啟或關閉，令該防護系統(2)於機車(1)內設有控制單元(21)，且於控制單元(21)對應機車(1)之前側車頭處設有前感測器(211)、後側車尾處設有後感測器(212)、左側車身處設有左感測器(213)、右側車身處設有右感測器(214)，該前、後、左、右感測器(211)、(212)、(213)、(214)可為慣性感測器〔如：TMR(隧道磁阻)磁敏角度感測器〕、角速度感測器、石英角速度感測器、半導體感測器等，並令控制單元(21)對應機車(1)之前側車頭處設有前氣囊(22)、後側車尾處設有後氣囊(23)、左側車身處設有左氣囊(24)、右側車身處設有右氣囊(25)，該前、後、左、右氣囊(22)、(23)、(24)、(25)可利用容裝有惰性氣體〔如：二氧化碳或其他不揮發且不易燃之惰性氣體〕之高壓鋼氣瓶進行充氣，而令該控制單元(21)於機車(1)之左、右把手分別設有左側 高度偵測單元(26)及右側高度偵測單元(27)，該左、右側高度偵測單元(26)、(27)分別皆係設有一訊號發射器(261)、(271)及一訊號接收器(262)、(272)〔請再一併參閱第四圖本發明之局部放大結構示意圖所示〕，該訊號發射器(261)、(271)及訊號接收器(262)、(272)皆保持朝向下方之狀態，且依機車(1)行進方向為準，令該訊號發射器(261)、(271)位於該訊號接收器(262)、(272)之前方，該訊號發射器(261)、(271)及訊號接收器(262)、(272)可為雷射訊號發射器及雷射訊號接收器。

如此一來，使得本發明於操作使用時，請一併參閱第五圖本發明之使用狀態示意圖所示，當機車(1)發生正面撞擊時，由於正面撞擊有可能造成防護系統(2)之前感測器(211)損毀，使得即以後感測器(212)作為感測依據，先設定撞擊之估計誤差範圍〔如：5%〕，當該後感測器(212)所量測的速度〔如：時速50公里〕於瞬間〔如：0.05毫秒〕低於前次速度〔如：時速60公里〕時，且在撞擊估計誤差範圍外，則表示係為機車(1)正面撞擊狀態發生，此時該控制單元(21)即會發出訊號控制前氣囊(22)進行充氣，以利用前氣囊(22)對騎士前方具有保護功效。

而當機車(1)於高速行駛中，且後方發生追撞時，由於後方追撞有可能造成防護系統(2)之後感測器(212)損毀，使 得即以前感測器(211)作為感測依據，同樣先設定撞擊之估計誤差範圍〔如：5%〕，且設定該機車(1)之慢速速度閾值〔如：時速5公里〕，當該前感測器(211)所量測的速度〔如：時速50公里〕於瞬間〔如：0.05毫秒〕高於前次速度〔如：時速40公里〕時，且高於機車(1)之慢速速度閾值，並在撞擊估計誤差範圍外，則表示後方遭追撞狀態發生，此時該控制單元(21)即會發出訊號控制後氣囊(23)進行充氣，以利用後氣囊(23)對騎士後方具有保護功效；另，若該前感測器(211)所量測的速度〔如：時速30公里〕於瞬間〔如：0.05毫秒〕高於前次速度〔如：時速4公里〕時，且低於機車(1)之慢速速度閾值，並在撞擊估計誤差範圍外，則表示另一類型之機車(1)慢速行駛或靜止中，且後方遭追撞狀態發生，此時該控制單元(21)即會發出訊號同時控制前氣囊(22)及後氣囊(23)進行充氣，以利用前氣囊(22)及後氣囊(23)對騎士前、後方同時具有保護功效。

另，當機車(1)發生左/右側面撞擊時，由於左側/右側追撞有可能造成防護系統(2)之左感測器(213)/右感測器(214)損毀，使得即以另一側方向之右感測器(214)/左感測器(213)作為感測依據，同樣先設定撞擊之估計誤差範圍〔如：5%〕，將前感測器(211)之感測方向〔如：正東方0度〕與該右感測器(214)/左感測器(213)所量測之方向角度作比較，若右感測器(214)/左感測器(213)所量測 之角度於瞬間〔如：0.05毫秒〕偏向〔如：東北方/東南方5度〕時，且在撞擊估計誤差範圍外，則表示係為機車(1)左/右側面撞擊狀態發生，此時該控制單元(21)即會發出訊號控制左氣囊/右氣囊(24)/(25)進行充氣，以利用左氣囊/右氣囊(24)/(25)對騎士左/右方具有保護功效。

又，請再一併參閱第六圖本發明之高度偵測狀態示意圖所示，當該機車(1)於行進過程中，該防護系統(2)控制單元(21)於機車(1)之左、右把手所分別設置的左側高度偵測單元(26)及右側高度偵測單元(27)即能進行作動，先設定估計誤差範圍〔如：1%〕，令該左、右側高度偵測單元(26)、(27)之訊號發射器(261)、(271)開始向下發射特定頻率之訊號〔請再一併參閱第七圖本發明之訊號發射狀態示意圖所示〕，該訊號發射器(261)、(271)所向下發射之訊號於接觸地面後即會反射令該訊號接收器(262)、(272)所進行接收〔請再一併參閱第八圖本發明之訊號接收狀態示意圖所示〕，且將訊號傳輸至控制單元(21)，於行駛一段時間後，該控制單元(21)即能計算出平均離地距離〔如：1公尺〕、最大傾斜離地距離〔如：1.3公尺〕及最小離地距離〔如：0.5公尺〕，計算出可接受之最大傾斜離地距離〔如：1.3公尺乘(1+1%)〕及最小離地距離〔如：0.5公尺乘(1-1%)〕，使得當下一時間〔如：0.1秒〕，目前傾斜離地距離大於/小於該可接受之最大/最小傾斜離地距離時，即能判定該機車(1)滑倒〔請再一併 參閱第九圖本發明之機車滑倒狀態示意圖所示〕，此時該控制單元(21)即會發出訊號控制機車(1)所滑向之一側的左氣囊/右氣囊(24)/(25)進行充氣，以利用左氣囊/右氣囊(24)/(25)對騎士左/右方具有保護功效。

藉由以上所述，本發明結構之組成與使用實施說明可知，本發明與現有結構相較之下，本發明主要係不僅在使用上更為簡易方便，且利用自動偵測能於需要時提供騎士極佳的安全防護，以令騎士於騎乘機車時能具有更佳的行車安全性，而在其整體施行使用上更增實用功效特性者。

然而前述之實施例或圖式並非限定本發明之產品結構或使用方式，任何所屬技術領域中具有通常知識者之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之專利範疇。

綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

(2)‧‧‧防護系統

(21)‧‧‧控制單元

(211)‧‧‧前感測器

(212)‧‧‧後感測器

(213)‧‧‧左感測器

(214)‧‧‧右感測器

(22)‧‧‧前氣囊

(23)‧‧‧後氣囊

(24)‧‧‧左氣囊

(25)‧‧‧右氣囊

(26)‧‧‧左側高度偵測單元

(261)‧‧‧訊號發射器

(262)‧‧‧訊號接收器

(27)‧‧‧右側高度偵測單元

(271)‧‧‧訊號發射器

(272)‧‧‧訊號接收器

Claims (10)

1. 一種機車防護系統，其主要係於機車設有防護系統；其中：該防護系統，其於機車內設有控制單元，且於控制單元對應機車之前側車頭處設有前感測器、後側車尾處設有後感測器、左側車身處設有左感測器、右側車身處設有右感測器，並令控制單元對應機車之前側車頭處設有前氣囊、後側車尾處設有後氣囊、左側車身處設有左氣囊、右側車身處設有右氣囊。
2. 如申請專利範圍第1項所述機車防護系統，其中，該前、後、左、右感測器為慣性感測器、角速度感測器、石英角速度感測器、半導體感測器任一種。
3. 如申請專利範圍第2項所述機車防護系統，其中，該前、後、左、右感測器之慣性感測器為TMR〔隧道磁阻〕磁敏角度感測器。
4. 如申請專利範圍第1項所述機車防護系統，其中，該前、後、左、右氣囊係利用容裝有惰性氣體之高壓鋼氣瓶進行充氣。
5. 如申請專利範圍第4項所述機車防護系統，其中，該前、後、左、右氣囊所用來進行充氣之惰性氣體為二氧化碳。
6. 如申請專利範圍第1項所述機車防護系統，其中，該防護系統令控制單元於機車之左、右把手分別設有左側高度偵測單元及右側高度偵測單元，該左、右側高度偵測單元分別皆係設有一 訊號發射器及一訊號接收器，該訊號發射器及訊號接收器皆保持朝向下方之狀態，且依機車行進方向令該訊號發射器位於該訊號接收器之前方。
7. 如申請專利範圍第6項所述機車防護系統，其中，該訊號發射器及訊號接收器為雷射訊號發射器及雷射訊號接收器。
8. 一種機車防護方法，其主要係於機車設有防護系統；其中：當機車發生正面撞擊時，該防護系統利用後感測器作為感測依據，先設定撞擊之估計誤差範圍，當該後感測器所量測的速度於瞬間低於前次速度時，且在撞擊估計誤差範圍外，則表示係為機車正面撞擊狀態發生，此時控制單元即會發出訊號控制前氣囊進行充氣，以利用前氣囊對騎士前方具有保護功效；當機車於高速行駛中，且後方發生追撞時，該防護系統利用前感測器作為感測依據，先設定撞擊之估計誤差範圍，且設定該機車之慢速速度閾值，當該前感測器所量測的速度於瞬間高於前次速度時，且高於機車之慢速速度閾值，並在撞擊估計誤差範圍外，則表示後方遭追撞狀態發生，此時該控制單元即會發出訊號控制後氣囊進行充氣，以利用後氣囊對騎士後方具有保護功效；當機車發生左/右側面撞擊時，該防護系統係以撞擊另一側方向之右感測器/左感測器作為感測依據，先設定撞擊之估計誤差範圍，將前感測器之感測方向與該右感測器/左感測器 所量測之方向角度作比較，若右感測器/左感測器所量測之角度於瞬間偏向時，且在撞擊估計誤差範圍外，則表示係為機車左/右側面撞擊狀態發生，此時該控制單元即會發出訊號控制左氣囊/右氣囊進行充氣，以利用左氣囊/右氣囊對騎士左/右方具有保護功效。
9. 如申請專利範圍第8項所述機車防護方法，其中，當機車慢速行駛或靜止中，且後方發生追撞時，若該前感測器所量測的速度於瞬間高於前次速度時，且低於機車之慢速速度閾值，並在撞擊估計誤差範圍外，則表示另一類型之後方遭追撞狀態發生，此時該控制單元即會發出訊號同時控制前氣囊及後氣囊進行充氣，以利用前氣囊及後氣囊對騎士前、後方同時具有保護功效。
10. 如申請專利範圍第8項所述機車防護方法，其中，當機車於行進過程中，該防護系統控制單元於機車之左、右把手所分別設置的左側高度偵測單元及右側高度偵測單元即能進行作動，先設定估計誤差範圍，令該左、右側高度偵測單元之訊號發射器開始向下發射特定頻率之訊號，該訊號發射器所向下發射之訊號於接觸地面後即會反射令該訊號接收器所進行接收，且將訊號傳輸至控制單元，於行駛一段時間後，該控制單元即能計算出平均離地距離、最大傾斜離地距離及最小離地距離，計算出可接受之最大傾斜離地距離及最小離地距離，使得當下一時 間，目前傾斜離地距離大於/小於該可接受之最大/最小傾斜離地距離時，即能判定該機車滑倒，此時該控制單元即會發出訊號控制機車所滑向之一側的左氣囊/右氣囊進行充氣，以利用左氣囊/右氣囊對騎士左/右方具有保護功效。