CN103192786B - 碰撞后逃生通道开启方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碰撞后逃生通道开启方法及系统，系统包括控制器以及分别与控制器连接的加速度传感器、速度传感器和铰链爆炸装置，所述加速度传感器为三轴加速度传感器，所述铰链爆炸装置设置在汽车车门铰链处。控制器通过加速度传感器判断是否发生碰撞，如果发生碰撞则通过速度传感器判断是否静止，如果静止则通过铰链爆炸装置炸断车门铰链并通过爆炸力将车门推离车身，使车内人员可以逃生。本发明适用于所有的车辆。

Description

碰撞后逃生通道开启方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车安全领域，尤其是涉及一种汽车发生碰撞、翻滚以后逃生通道开启方法及系统

背景技术

碰撞中车门无法打开是引起人员伤亡发生的重要原因之一，近年来，发生碰撞的形式越来越多，正面或者侧面碰撞；速度太快，紧急刹车，导致翻滚，导致碰撞侧车门凹陷或被挤压住（特别是鸥翼门的车型），车门无法打开，延迟了乘员逃脱和抢救时间，进而使乘员伤亡几率增加。

中华人民共和国国家知识产权局于2011年02月02日公开了公布号为CN101963020A的专利文献，名称是一种防车门真面碰撞锁死的车门锁系统，其包括固接在车门上的锁体，锁体的锁止板中部与锁体框架铰接，锁止板端部与横向保险拉杆后端铰接，横向保险拉杆前端与旋转卡子铰接，旋转卡子与车门铰接，竖向保险拉杆与旋转卡子铰，竖向保险拉杆与横向保险拉杆通过旋转卡子构成沿两杆轴向的传动配合，所述的横向保险拉杆后端与止锁板的下端铰接；当车辆正面撞击横向保险拉杆向前移动而拉动止锁板下端前移时，止锁板必然逆时针绕中部的铰接轴转动，此时止锁板带动锁止推杆动作使锁体处于解锁状态，保证乘员顺利逃生。此方案只能在正面碰撞时发生作用，并且如果撞击力度较大导致车身变形，还是有可能将车门卡死，即使锁体解锁也不一定能够开启车门。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的只能应对正面碰撞、当碰撞力度过大使车身变形卡住车门，车内人员仍然无法逃生的技术问题，提供一种可以应对任何方向的碰撞甚至翻滚、不怕车门内卡住的碰撞后逃生通道开启方法及系统。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种碰撞后逃生通道开启方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、控制器接收加速度传感器信号，当检测到加速度超过阈值以后，进入步骤b；

b、控制器接收速度传感器信号，当速度为0时，触发计时器，计时器超过3秒以后，进入步骤c；

c、控制器发送起爆信号到设置在车门铰链处的铰链爆炸装置，铰链爆炸装置起爆，炸断车门铰链结构，使车门与车身脱落。

加速度在各方向上的阈值不相同，在车身前后方向上为10m/s²左右，车身左右方向上为3m/s²左右，车身垂直方向上为9m/s²左右。速度传感器检测的是整个车身在所有方向上的速度。当上述条件满足时，认定汽车已经发生碰撞并且停止，此时通过铰链爆炸装置炸断连接车门和车身能够的铰链结构，同时借助爆炸力将车门推离车身，开启逃生通道。

作为优选，所述步骤b具体包括以下步骤：

b1、控制器接收设置在汽车底盘上的水压传感器的信号，当压力超过阈值（大约1米水深处的压力）时，进入步骤b2；当压力小于阈值时，进入步骤b3；

b2、控制器发送起爆信号到设置在汽车天窗处的天窗爆炸装置，天窗爆炸装置起爆，炸开汽车天窗，控制过程停止；

b3、控制器接收速度传感器信号，当速度为0时，触发计时器，计时器超过3秒以后，进入步骤c。

当汽车撞断栏杆飞入河中时，在垂直反向上的加速度超过阈值，如果水压传感器检测到超过阈值的压力，则控制天窗爆炸装置炸开天窗，车内人员可以从天窗逃生，此时不需要车身静止，因为车辆刚入河中在水流的作用下短时间内是无法静止下来的。

作为优选，步骤b2还包括：控制器发送起爆信号到椅背爆炸装置，椅背爆炸装置起爆，使椅背与椅座脱离；

椅背爆炸装置有两个，分别设置在驾驶位座椅的椅背与椅座连接处和副驾驶位座椅的椅背与椅座连接处。

炸开前排座椅的椅背可以使车内人员更容易从天窗脱身。

作为优选，步骤b1中，水压传感器检测到的压力超过阈值后，进入步骤b2之前还包括：控制器接收陀螺仪信号，如果判断车身方向不为底盘向上，则进入步骤b2；如果判断车身方向为底盘向上则进入步骤c。

如果车辆是翻滚进入河中，但是车身底盘向上，这时即使炸开天窗也无法使人逃生，反而需要炸开车门逃生，此时也不需要等车身静止。

控制器还可以与具有自动脱扣功能的安全带连接，在爆炸完成以后，安全带自动脱扣，便于人员逃离。

一种碰撞后逃生通道开启系统，包括控制器以及分别与控制器连接的加速度传感器、速度传感器和铰链爆炸装置，所述加速度传感器为三轴加速度传感器，所述铰链爆炸装置设置在汽车车门铰链处。

作为优选，碰撞后逃生通道开启系统还包括水压传感器和天窗爆炸装置，所述水压传感器和天窗爆炸装置分别与控制器连接，所述天窗爆炸装置设置在汽车天窗处。

作为优选，碰撞后逃生通道开启系统还包括与控制器连接的椅背爆炸装置，所述椅背爆炸装置有两个，分别设置在驾驶位座椅的椅背与椅座连接处和副驾驶位座椅的椅背与椅座连接处。安全起见可以在椅背爆炸装置和乘员之间安装防暴钢板。

作为优选，所述控制器连接有无线信号发射器，所述铰链爆炸装置、天窗爆炸装置和椅背爆炸装置都连接有无线信号接收器，所述控制器通过无线信号控制各爆炸装置的起爆。

作为优选，所述铰链爆炸装置、天窗爆炸装置和椅背爆炸装置都包括可充电源，所述可充电源与汽车发电机通过导线连接。

作为优选，碰撞后逃生通道开启系统还包括与控制器连接的手动起爆按钮，所述手动起爆按钮有三个，分别对应铰链爆炸装置、天窗爆炸装置和椅背爆炸装置。

控制器可以是汽车的安全气囊控制单元。爆炸装置可以是电雷管等电控爆炸物，通过控制爆炸当量、爆炸位置和爆破方向来确保可以将需要炸毁的部分彻底摧毁但是不伤到车内乘员。也可以用用电控解锁机构来替代椅背爆炸装置和天窗爆炸装置。

为了保证电路不因为碰撞而断开影响系统正常起效，控制器与加速度传感器、速度传感器、陀螺仪安装在同一个坚固壳体内。而控制器、各爆炸装置和水压传感器都包括无线通信单元，通过无线网络与控制器连接通信。各爆炸装置和水压传感器都有独立的可充电源，可充电源与对应的爆炸装置或水压传感器通过一体化成形或者安装在同一个坚固壳体内等方式确保不会因为碰撞而发生相互位移导致断电。平时可充电源通过汽车电源充电，发生碰撞后爆炸装置通过可充电源供电引爆。

在必要的情况下如果系统的传感器失效或者没有触发，则可以通过手动起爆按钮引爆需要的部分。

本发明带来的实质性效果是，汽车发生碰撞后通过传感器的判断控制爆炸装置炸开车门或者天窗，为车内人员开启逃生通道，可应对车身变形卡死车门的情况，提高了车内人员的逃生概率。

附图说明

图1是本发明的一种碰撞后逃生通道开启系统结构示意图；

图2是本发明的一种碰撞后逃生通道开启方法流程图；

图中：1、控制器，2、加速度传感器，3、速度传感器，4、水压传感器，5、陀螺仪，6、铰链爆炸装置，7、天窗爆炸装置，8、椅背爆炸装置，9、手动起爆按钮。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种碰撞后逃生通道开启系统，如图1所示，包括控制器1，控制器1连接有加速度传感器2、速度传感器3、水压传感器4、陀螺仪5、铰链爆炸装置6、天窗爆炸装置7、椅背爆炸装置8和手动起爆按钮9。

铰链爆炸装置设置在汽车车门铰链处。天窗爆炸装置设置在汽车天窗处。椅背爆炸装置有两个，分别设置在驾驶位座椅的椅背与椅座连接处和副驾驶位座椅的椅背与椅座连接处。椅背爆炸装置和乘员之间安装有防暴钢板。

控制器是汽车的安全气囊控制单元。各爆炸装置是电雷管。控制器与加速度传感器、速度传感器、陀螺仪安装在同一个坚固壳体内。控制器、各爆炸装置和水压传感器都包括无线通信单元，通过无线网络与控制器连接通信。各爆炸装置和水压传感器都有独立的可充电源，可充电源与对应的爆炸装置或水压传感器通过一体化成形或者安装在同一个坚固壳体内等方式确保不会因为碰撞而发生相互位移导致断电。平时可充电源通过汽车电源充电，发生碰撞后爆炸装置通过可充电源供电引爆。

手动起爆按钮有三个，分别对应铰链爆炸装置、天窗爆炸装置和椅背爆炸装置。在必要的情况下如果系统的传感器失效或者没有触发，则可以通过手动起爆按钮引爆需要的部分。

控制器还与可以自动脱扣的安全带连接。

一种碰撞后逃生通道开启方法，如图2所示，包括以下步骤：

S001、控制器接收加速度传感器信号，当检测到加速度超过阈值以后进入步骤S002；加速度在各方向上的阈值不相同，在车身前后方向上为10m/s²，车身左右方向上为3m/s²，车身垂直方向上为9m/s²；

S002、控制器接收设置在汽车底盘上的水压传感器的信号，当压力超过阈值时，进入步骤S003；当压力小于阈值时，进入步骤S004；压力阈值为水深1米处的压力，具体为水产生的压力加上大气压强，即9800+101300=111100Pa。

S003、控制器接收陀螺仪信号，如果判断车身方向为底盘向上，则进入步骤S005；如果判断车身方向不为底盘向上，则进入步骤S006；

S004、控制器接收速度传感器信号，当速度为0时，触发计时器，计时器超过3秒以后，进入步骤S005；速度传感器检测的是整个车身在所有方向上的速度；

S005、控制器发送起爆信号到设置在车门铰链处的铰链爆炸装置，铰链爆炸装置起爆，炸断车门铰链结构，使车门与车身脱落，然后进入步骤S007；

S006、控制器发送起爆信号到椅背爆炸装置和天窗爆炸装置，椅背爆炸装置和天窗爆炸装置起爆，炸开汽车天窗，使椅背与椅座脱离，进入步骤S007；

S007、控制器控制安全带自动脱扣。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了控制器、爆炸装置、加速度传感器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (3)

1.一种碰撞后逃生通道开启方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、控制器接收加速度传感器信号，当检测到加速度超过阈值以后，进入步骤b；

b、控制器接收速度传感器信号，当速度为0时，触发计时器，计时器超过3秒以后，进入步骤c；

c、控制器发送起爆信号到设置在车门铰链处的铰链爆炸装置，铰链爆炸装置起爆，炸断车门铰链结构，使车门与车身脱落；

所述步骤b具体包括以下步骤：

b1、控制器接收设置在汽车底盘上的水压传感器的信号，当压力超过阈值时，进入步骤b2；当压力小于阈值时，进入步骤b3；

b2、控制器发送起爆信号到设置在汽车天窗处的天窗爆炸装置，天窗爆炸装置起爆，炸开汽车天窗，控制过程停止；

b3、控制器接收速度传感器信号，当速度为0时，触发计时器，计时器超过3秒以后，进入步骤c。

2.根据权利要求1所述的碰撞后逃生通道开启方法，其特征在于，步骤b2还包括：控制器发送起爆信号到椅背爆炸装置，椅背爆炸装置起爆，使椅背与椅座脱离；

椅背爆炸装置有两个，分别设置在驾驶位座椅的椅背与椅座连接处和副驾驶位座椅的椅背与椅座连接处。

3.根据权利要求1或2所述的碰撞后逃生通道开启方法，其特征在于，步骤b1中，水压传感器检测到的压力超过阈值后，进入步骤b2之前还包括：控制器接收陀螺仪信号，如果判断车身方向不为底盘向上，则进入步骤b2；如果判断车身方向为底盘向上则进入步骤c。