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技术领域

本发明涉及一种客车防翻安全防护技术，属于汽车安全技术领域。

背景技术

目前，全球范围内的汽车翻车、特别是客车翻车事故和伤亡人数在不断上升。尤其在我国，随着高速公路、车辆和车速的不断增多与提高，满载乘员的大型客车翻车、滚落、坠水，或者车毁人亡的事故年年发生。其事故的悲惨性和死亡人数，都是触目惊心的。然而，这样的灾难性事故，近年来屡屡发生，有增无减，至今仍无法解决。

在汽车运用技术和保护司乘人员方面，人类发明了气囊、安全带和头龟等等，但这都是对个体保护而言。现在又在车辆外部前后、侧面安装防止撞击气囊等设备或设施，如CN101348105B、CN103192781A、CN101602345B、CN202641581U和CN204124089U等专利。然而，这些专利都是对车辆行驶中防撞而言，且有的专利技术比较复杂，实用性差。如何全面防止汽车客车顷翻、滚撞、坠水和车毁人亡的事故一直没有解决，尤其在不影响车辆结构、安装简单，便于运用的技术方面还没有出现。所以，如何防止客车在运行中翻车和车毁人亡的事故发生，本发明则解决了这一重大难题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种客车防翻、滚撞或坠水自动保护装置和方法，能缓和司机与乘员受到的冲击并吸收碰撞能量、减轻乘员的伤害程度，阻挡车辆翻滚和二次事故的发生。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种客车防翻、滚撞或坠水自动保护装置，在车体的顶部设置有安全气肤装置，所述安全气肤装置是下部紧贴在车体表面的能膨胀的封闭气囊，安全气肤装置覆盖在车体顶部但留出天窗的位置，车体顶部还装有为气囊瞬间膨胀提供压缩气体的贮气瓶，以及控制贮气瓶瞬间放气的触发装置，触发装置是与汽车前进方向垂直的横向放置的水平仪，水平仪上至少设有指示车体倾斜30°和40°的指示装置，在水平仪指示车体倾斜40°的位置设有感应指示信号并控制贮气瓶放气的传感器Ⅰ，在水平仪指示车体倾斜30°的位置设有感应指示信号并控制报警器工作的传感器Ⅱ。

所述的安全气肤装置的外层包覆有篷布，篷布上制作有在安全气肤装置膨胀后能自动裂开的撕裂线。

所述的安全气肤装置加上篷布的高度在正常状态小于20毫米。

所述的安全气肤装置在膨胀之后的高度为150毫米且安全气肤装置的边缘超出车顶的边缘，安全气肤装置膨胀后的内部压力与本车后胎的压力相等。

一种客车防翻、滚撞或坠水自动保护方法，客车运行中，当所述水平仪检测到车体倾斜30°时，传感器Ⅱ触发报警器工作，使语音报警器发出警报，提醒司乘人员采取紧急措施，防止车辆顷翻；当所述水平仪检测到车体倾斜40°时，传感器Ⅰ触发贮气瓶瞬间释放压缩气体，使安全气肤装置瞬间膨胀、展开，当安全气肤装置被充起150毫米时，车体已翻到近90度时，首先着陆的是已经膨胀的安全气肤装置的一侧，从而减轻了车体对地面的撞击，也减轻了对司乘人员的伤害。当车体由于惯性作用继续翻滚，达到180度，安全气肤装置被压到车体之下，其软着陆将会大大吸收翻车形成的巨大能量，阻止车体继续翻滚，减少司乘人员的伤害，避免车体撞击产生的火灾或车体损坏；如果客车翻入水中，由于安全气肤装置内充满了气体，也使车体增加了浮力，减轻了对司乘人员的伤害。

所述的安全气肤装置的外层包覆有篷布，篷布上制作有在安全气肤装置膨胀后能自动裂开的撕裂线，当安全气肤装置充入了压缩空气时，随着安全气肤装置内气体压力的增大，迅速顶破篷布撕裂线，膨胀到150毫米，吸收车辆翻倒时形成的能量，减轻客车的翻滚速度。

本发明的有益效果是：1、在客车没有改变机体内部或外部结构、基本不增加重量和不增加高度的情况下，安装这样一套防翻自动保护装置（“安全气肤装置”、篷布、压缩空气钢罐与自动触发装置等不超过10公斤，客车顶部仅增加10到20毫米），使客车运行更加安全可靠与保险。

2、本发明对于客车的安全运行，特别应对车辆翻、滚，具有很大的保护性。首先，当车辆顷斜到30度时，其自动保护装置提醒司机立即采取应急措施。其次，当车辆翻到近90度和180度时，由于都是软着陆，将大大减少车辆的撞击和对司乘人员的伤害。同时，也会避免二次事故的发生，不会因为激烈的撞击地面或者翻滚，发生火灾或其他事故。

3、本发明较其他技术相比，巧妙运用了“安全气肤装置”技术。当不发生事故时，其装置平安的卧铺于客车车厢顶部，不防碍客车安全运行。当事故将要发生时，“安全气肤装置”立即充满了气体，吸收翻车造成的强大能量，减轻了对司乘人员的伤害和保护了对车辆的损坏。

4、在汽车运用与保护技术上，人类发明了气囊、安全带和安全帽，以及在车辆外部前后、侧面安装防撞击气囊等设备或设施。而本发明则是防止整个车辆翻滚、激烈撞击对整个客车和客车内的全体人员的保护与救生。

5、本发明对突然坠入湖泊、江河和海洋中的车辆，起到了一定的保护作用。由于“安全气肤装置”的突然充气，使车辆沉降水中的速度减慢，起到了漂浮作用，为人员逃生、救援创造了时间与机会。

6、本发明采用了水平仪自动控制装置，技术简单，无需人工控制和电力作用，更进一步提高了安全系数。

7、本发明制作简单，成本低廉，便于操作。尤其“安全气肤装置”的制作材料，已经有一套比较成熟的技术（尼龙材料、皮球材料或者汽车内胎材料），对此通过一定的技术创新与改造，就能研制成功。

8、本发明运用在了汽车的整体运行保护中（不是某一方面），是对人类安全保护技术的应用又一大突破；特别能以较低的成本提高车辆的安全防护能力。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明气囊展开前车顶结构示意图；

图2是本发明气囊展开前状态图；

图3是本发明气囊展开后对比状态图；

图4是本发明气囊展开后车顶结构示意图；

图5是图4的A-A剖视图；

图6是车辆侧翻状态气囊展开示意图；

图7是车辆翻转之后气囊展开示意图；

图8是本发明水平仪结构示意图。

图中，1、车体，2、安全气肤装置，3、天窗，4、篷布，4-1、撕裂线，5、触发装置，6、贮气瓶，7、传感器Ⅰ，8、传感器Ⅱ。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

如图1、图2、图4、图5、图8所示，一种客车防翻、滚撞或坠水自动保护装置，在车体1的顶部设置有安全气肤装置2，所述安全气肤装置2是下部紧贴在车体1表面的能膨胀的封闭气囊，安全气肤装置2覆盖在车体1顶部但留出天窗3的位置，安全气肤装置是根据客车顶部面积的大小，用带橡胶衬里的特种织物尼龙制成封闭的口袋状、或者用皮球材料制成封闭的口袋状、或者用汽车内胎材料制成封闭的口袋状，平铺于客车顶部之上。车体1顶部还装有为气囊瞬间膨胀提供压缩气体的贮气瓶6，可在安全气肤装置下部、即客车顶部中心处附近，凹下两个小孔，孔内安装有10个大气压以上的高级压缩空气钢罐作为贮气瓶，其钢罐内气体压力高低，应根据车体重量、乘员和“车皮气肤”体积而定。车体1顶部还装有控制贮气瓶6瞬间放气的触发装置5，触发装置5是与汽车前进方向垂直的横向放置的水平仪，水平仪上至少设有指示车体倾斜30°和40°的指示装置，在水平仪指示车体倾斜40°的位置设有感应指示信号并控制贮气瓶6放气的传感器Ⅰ7，在水平仪指示车体倾斜30°的位置设有感应指示信号并控制报警器工作的传感器Ⅱ8。当客车在急驶中，突然向左、或者向右、或者向侧前方翻斜时，水平仪的指针会有相应的指示。所述的安全气肤装置2的口袋接口，应与压缩空气钢罐出气口紧密相接，密封牢固，以保证充气神速。其钢罐开启装置由水平仪控制。水平仪必须具有防振动功能，牢固安装在车体顶部。

所述的安全气肤装置2的外层包覆有篷布4，篷布4上制作有在安全气肤装置2膨胀后能自动裂开的撕裂线4-1。平时安全气肤装置是平铺、固定在客车车厢顶部的，没有充气，像人皮肤一样紧贴于人身之上。所述篷布4是与车体颜色同样、防晒、防风、防刮和防雨雪的篷布，其面积和形状应与安全气肤装置相配合。

所述的安全气肤装置2加上篷布4的高度在正常状态小于20毫米。

所述的安全气肤装置2在膨胀之后的高度为150毫米且安全气肤装置2的边缘超出车顶的边缘，安全气肤装置2膨胀后的内部压力与本车后胎的压力相等。

如图1、图2、图3、图4、图6、图7所示，一种客车防翻、滚撞或坠水自动保护方法，客车运行中，当所述水平仪检测到车体倾斜30°时，传感器Ⅱ8触发报警器工作，使语音报警器发出警报，提醒司乘人员采取紧急措施，防止车辆顷翻；当所述水平仪检测到车体倾斜40°时，传感器Ⅰ7触发贮气瓶6瞬间释放压缩气体，使安全气肤装置2瞬间膨胀、展开，当安全气肤装置2被充起150毫米时，车体已翻到近90度时，首先着陆的是已经膨胀的安全气肤装置2的一侧，从而减轻了车体对地面的撞击，也减轻了对司乘人员的伤害。当车体由于惯性作用继续翻滚，达到180度，安全气肤装置2被压到车体之下，其软着陆将会大大吸收翻车形成的巨大能量，阻止车体继续翻滚，减少司乘人员的伤害，避免车体撞击产生的火灾或车体损坏；如果客车翻入水中，由于安全气肤装置2内充满了气体，也使车体增加了浮力，减轻了对司乘人员的伤害。

所述的安全气肤装置2的外层包覆有篷布4，篷布4上制作有在安全气肤装置2膨胀后能自动裂开的撕裂线4-1，当安全气肤装置2充入了压缩空气时，随着安全气肤装置2内气体压力的增大，迅速顶破篷布撕裂线4-1，膨胀到150毫米，吸收车辆翻倒时形成的能量，减轻客车的翻滚速度。