CN103481848A

CN103481848A - 一种车辆破窗逃生系统

Info

Publication number: CN103481848A
Application number: CN201310441818.2A
Authority: CN
Inventors: 唐自强; 任洁; 宋峰伟; 祁高航
Original assignee: Changan University
Current assignee: Changan University
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2014-01-01

Abstract

本发明属于车辆破窗逃生技术领域，公开了一种车辆破窗逃生系统。该车辆破窗逃生系统，包括：CAN-H线、CAN-L线、分别电连接CAN-H线和CAN-L线的传感器模块、报警器模块、破窗器模块；传感器模块包括：模数转换器、第一微处理器、第一CAN控制器、第一CAN收发器和水位传感器，报警器模块包括：第二微处理器、第二CAN控制器、第二CAN收发器和蜂鸣器；破窗器模块包括：第三微处理器、第三CAN控制器、第三CAN收发器和自动破窗装置；自动破窗装置包括气体发生器、气缸体；气体发生器设置在气缸体的开口端，气缸体的底面设有通孔；气缸体的内壁滑动配合有活塞，活塞靠近气缸体的底面设有撞头，撞头与通孔滑动配合。

Description

一种车辆破窗逃生系统

技术领域

本发明属于车辆破窗逃生技术领域，特别涉及一种车辆破窗逃生系统。

背景技术

随着人均收入水平的提高，轿车逐渐步入人们的家庭生活中，人们在选着轿车时也越来越更多的关注轿车的安全性。这里的安全性包括主动安全性与被动安全性。例如安全气囊作为一种被动安全装置，能在车辆发生碰撞时保护车内乘员的生命安全。然而当车辆发生落水事故时，车辆会在2分钟内沉入水中。由于车辆落入水中后在车门内外形成一定的水位压力差，使得推开车门逃生的可能性几乎为零，于是在此危险情况下打破车窗成为了唯一逃生途径。但是，至今车辆上没有统一配备破窗专有逃生工具，即使目前存在的破窗器，也只能通过人工手动启动，对车辆破窗逃生带来了不便。

发明内容

本发明的目的在于提出一种车辆破窗逃生系统。该破窗逃生系统不仅能够主动识别落水险情，而且能向乘员发出声光报警；能在没有人员的介入情况下主动控制破窗执行器将车窗击碎；也可以由车内人员手动操控气体发生器控制破窗；同时该破窗逃生系统采用车载总线技术，成本低，推广性高。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种车辆破窗逃生系统，包括：CAN-H线、CAN-L线、分别电连接CAN-H线和CAN-L线的传感器模块、分别电连接CAN-H线和CAN-L线的报警器模块、以及分别电连接CAN-H线和CAN-L线的破窗器模块；所述传感器模块包括：模数转换器、第一微处理器、第一CAN控制器、第一CAN收发器以及固定安装在发动机舱的水位传感器，所述模数转换器的输入端电连接水位传感器，输出端电连接第一微处理器的I/O接口；所述第一微处理器通过第一CAN控制器电连接第一CAN收发器的输入端；所述第一CAN收发器分别电连接CAN-H线和CAN-L线；所述报警器模块包括：第二微处理器、第二CAN控制器、第二CAN收发器以及固定安装在仪表盘上的蜂鸣器；所述第二微处理器的I/O接口电连接蜂鸣器，所述第二微处理器通过第二CAN控制器电连接第二CAN收发器的输出端；所述第二CAN收发器分别电连接CAN-H线和CAN-L线；所述破窗器模块包括：第三微处理器、第三CAN控制器、第三CAN收发器以及安装在车辆玻璃窗正面的自动破窗装置；所述第三微处理器通过第三CAN控制器电连接第三CAN收发器的输出端；所述第三CAN收发器分别电连接CAN-H线和CAN-L线；

所述自动破窗装置包括电连接第三微处理器输出端的气体发生器、以及设置在车辆玻璃窗正面的气缸体，气缸体的一端为开口端，另一端设有底面；所述气体发生器设置在气缸体的开口端，所述气缸体的底面设有通孔；所述气缸体的内壁滑动配合有活塞，所述活塞靠近所述气缸体的底面设有撞头，所述撞头与所述通孔滑动配合。

本发明的特点和进一步改进在于：

所述报警器模块还包括警示灯，所述第二微处理器的I/O接口电连接警示灯。

所述破窗器模块还包括用于启动气体发生器的点火器，所述气体发生器为安全气囊气体发生器，所述点火器的一端设置在气体发生器的点爆装置上。

所述气缸体的底面设有导柱，所述导柱上套装有复位弹簧，所述复位弹簧抵触所述活塞；所述导柱为环形导柱，所述活塞上设有与其对应的用于定位所述复位弹簧的凹形槽，所述撞头位于所述环形导柱的中心轴线。

所述气缸体的侧壁设有排气孔，所述排气孔靠近所述气缸体的底面。

所述气体发生器与所述气缸体之间设有密封垫，所述气体发生器设有固定环，气体发生器的开口端设有向外的凸环，所述固定环与所述凸环之间连接有螺栓。

本发明的有益效果为：该破窗逃生系统不仅能够主动识别落水险情，而且能向乘员发出声光报警；能在没有人员的介入情况下主动控制破窗执行器将车窗击碎；也可以由车内人员手动操控气体发生器控制破窗；同时该系统采用车载总线技术，成本低，推广性高。

附图说明

图1为本发明的一种车辆破窗逃生系统的电路结构示意图；

图2为本发明的一种车辆破窗逃生系统的传感器模块电路连接示意图；

图3为本发明的一种车辆破窗逃生系统的报警器模块电路连接示意图；

图4为本发明的一种车辆破窗逃生系统的破窗器模块电路连接示意图；

图5为本发明的自动破窗装置的剖视示意图。

附图标记：1、玻璃窗；2、撞头；3、复位弹簧；4、排气孔；5、活塞；6、气缸体；7、气体发生器；8、螺栓；9、密封垫；10、点火器；11、固定环；12、CAN-H线；13、CAN-L线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照图1，为本发明的一种车辆破窗逃生系统的电路结构示意图。其中，该车辆破窗逃生系统主要包括传感器模块、报警器模块、破窗器模块，传感器模块、报警器模块、破窗器模块均电连接车辆的CAN总线，能够有效降低开发成本。例如，传感器模块分别电连接CAN-H线12和CAN-L线13，报警器模块分别电连接CAN-H线12和CAN-L线13，破窗器模块分别电连接CAN-H线12和CAN-L线13。

参照图2，为本发明的一种车辆破窗逃生系统的传感器模块电路连接示意图。在本发明实施例中，传感器模块包括：模数转换器、第一微处理器、第一CAN控制器、第一CAN收发器以及固定安装在发动机舱的水位传感器，模数转换器的输入端电连接水位传感器，输出端电连接第一微处理器的I/O接口；当车辆落水时，水位传感器能够在第一时间检测水位，并将对应的水位数据发送至模数传感器，经模数传感器进行模数转换后形成数字水位信号，第一微处理器可以对数字水位信号进行对应的处理。第一CAN控制器、第一CAN收发器、CAN-H线12和CAN-L线13均为车辆CAN总线的构成部分，第一微处理器可以将处理后的信号发送至车辆CAN总线上。

参照图3，为本发明的一种车辆破窗逃生系统的报警器模块电路连接示意图。本发明实施例中，报警器模块包括：第二微处理器、第二CAN控制器、和第二CAN收发器，第二微处理器通过第二CAN控制器电连接第二CAN收发器的输出端；第二CAN收发器分别电连接CAN-H线12和CAN-L线13。当车辆落水时，第一微处理器可以将处理后的信号发送至车辆CAN总线上，然后通过第二CAN收发器和第二CAN控制器将该处理后的信号传输至第二微处理器上。报警器模块还包括蜂鸣器和警示灯，蜂鸣器和警示灯均安装在仪表盘上，这样便于驾驶员接收声光报警信号，当第二微处理器接收到上述处理后的信号时，就可以蜂鸣器和警示灯发出声光报警信号。

参照图4，为本发明的一种车辆破窗逃生系统的破窗器模块电路连接示意图。本发明实施例中，破窗器模块包括：第三微处理器、第三CAN控制器、第三CAN收发器；第三微处理器通过第三CAN控制器电连接第三CAN收发器的输出端；第三CAN收发器分别电连接CAN-H线12和CAN-L线13。当车辆落水时，第一微处理器可以将处理后的信号发送至车辆CAN总线上，然后通过第三CAN收发器和第三CAN控制器将该处理后的信号传输至第三微处理器上，也就是说，第三微处理器和第二微处理器同时接收到处理后的信号。

本发明实施例中，破窗器模块还包括安装在车辆窗玻璃正面的自动破窗装置，第三微处理器可以在接收到处理后的信号之后，控制自动破窗装置实施破窗。参照图5，为本发明的自动破窗装置的剖视示意图。其中，自动破窗装置包括电连接第三微处理器输出端的气体发生器7（第三微处理器的输出端电连接气体发生器7的触发端）、以及设置在车辆玻璃窗1正面的气缸体6，气缸体6的一端为开口端，另一端设有底面；气体发生器7设置在气缸体6的开口端，气缸体6的底面设有通孔；气缸体6的内壁滑动配合有活塞5，活塞5靠近气缸体6的底面设有撞头2，撞头2与通孔滑动配合。气缸体6的底面设有导柱，导柱上套装有复位弹簧3，复位弹簧3抵触所述活塞5；导柱为环形导柱，活塞5上设有与其对应的用于定位复位弹簧3的凹形槽，撞头2位于环形导柱的中心轴线。本发明实施例中，气缸体6的侧壁设有排气孔4，排气孔4靠近气缸体6的底面。气体发生器7与气缸体6之间设有密封垫9，气体发生器7设有固定环11，气体发生器7的开口端设有向外的凸环，固定环11与所述凸环之间连接有螺栓8。

当车辆落水时，按照上述过程，第三微处理器和第二微处理器可以同时收到对应的信号。此时，第三微处理器进行计时，在经过设定的延时时间后，向气体发生器7发送控制信号；从而触动气体发生器7点火，在短时间内产生大量气体。气体推动活塞5进行运动，撞头2在活塞5的作用下撞击汽车上的玻璃窗1，实现破窗操作。上述破窗操作具有自动化的特点。

另外，破窗器模块还包括用于启动气体发生器的点火器10，气体发生器为安全气囊气体发生器，点火器的一端设置在气体发生器的点爆装置上。当车辆内的人员主动发现落水险情，或未能实现自动破窗时（例如发生电源断路或者短路等故障），可以手动启动点火器10，此时，同样可以启动气体发生器7，实现破窗操作，从而使本发明具有较高的可靠性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种车辆破窗逃生系统，其特征在于，包括：CAN-H线（12）、CAN-L线（13）、分别电连接CAN-H线（12）和CAN-L线（13）的传感器模块、分别电连接CAN-H线（12）和CAN-L线（13）的报警器模块、以及分别电连接CAN-H线（12）和CAN-L线（13）的破窗器模块；所述传感器模块包括：模数转换器、第一微处理器、第一CAN控制器、第一CAN收发器以及固定安装在发动机舱的水位传感器，所述模数转换器的输入端电连接水位传感器，输出端电连接第一微处理器的I/O接口；所述第一微处理器通过第一CAN控制器电连接第一CAN收发器的输入端；所述第一CAN收发器分别电连接CAN-H线（12）和CAN-L线（13）；所述报警器模块包括：第二微处理器、第二CAN控制器、第二CAN收发器以及固定安装在仪表盘上的蜂鸣器；所述第二微处理器的I/O接口电连接蜂鸣器，所述第二微处理器通过第二CAN控制器电连接第二CAN收发器的输出端；所述第二CAN收发器分别电连接CAN-H线（12）和CAN-L线（13）；所述破窗器模块包括：第三微处理器、第三CAN控制器、第三CAN收发器以及安装在车辆玻璃窗正面的自动破窗装置；所述第三微处理器通过第三CAN控制器电连接第三CAN收发器的输出端；所述第三CAN收发器分别电连接CAN-H线（12）和CAN-L线（13）；

所述自动破窗装置包括电连接第三微处理器输出端的气体发生器（7）、以及设置在车辆玻璃窗（1）正面的气缸体（6），气缸体（6）的一端为开口端，另一端设有底面；所述气体发生器（7）设置在气缸体（6）的开口端，所述气缸体（6）的底面设有通孔；所述气缸体（6）的内壁滑动配合有活塞（5），所述活塞（5）靠近所述气缸体（6）的底面设有撞头（2），所述撞头（2）与所述通孔滑动配合。

2.如权利要求1所述的一种车辆破窗逃生系统，其特征在于，所述报警器模块还包括警示灯，所述第二微处理器的I/O接口电连接警示灯。

3.如权利要求1所述的一种车辆破窗逃生系统，其特征在于，所述破窗器模块还包括用于启动气体发生器的点火器（10），所述气体发生器为安全气囊气体发生器，所述点火器的一端设置在气体发生器的点爆装置上。

4.如权利要求1所述的一种车辆破窗逃生系统，其特征在于，所述气缸体（6）的底面设有导柱，所述导柱上套装有复位弹簧（3），所述复位弹簧（3）抵触所述活塞（5）；所述导柱为环形导柱，所述活塞（5）上设有与其对应的用于定位所述复位弹簧（3）的凹形槽，所述撞头（2）位于所述环形导柱的中心轴线。

5.如权利要求1所述的一种车辆破窗逃生系统，其特征在于，所述气缸体（6）的侧壁设有排气孔（4），所述排气孔（4）靠近所述气缸体（6）的底面。

6.如权利要求1所述的一种车辆破窗逃生系统，其特征在于，所述气体发生器（7）与所述气缸体（6）之间设有密封垫（9），所述气体发生器（7）设有固定环（11），气体发生器（7）的开口端设有向外的凸环，所述固定环（11）与所述凸环之间连接有螺栓（8）。