CN108162905A - 升起式汽车逃生装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升起式汽车逃生装置及控制方法，包括m个车座椅，m≥4，设于每个车座椅底部的螺旋压缩弹簧，m个熔断装置电路，气体发生装置,设于各个车座椅内的气囊式压缩救生滑梯，磁电式传感器，微分电路和电子控制器；各个熔断装置电路均包括熔断绳和座椅点燃器，熔断绳和座椅点燃器电连接，气体发生装置、各个熔断装置电路和微分电路均与电子控制器电连接，磁电式传感器与微分电路电连接，气体发生装置与各个气囊式压缩救生滑梯连接。本发明具有在车祸危险发生时，能够在短时间内，将人从车顶送出车外的特点。

Description

升起式汽车逃生装置及控制方法

技术领域

本发明涉及汽车安全技术领域，尤其是涉及一种在车祸危险发生时，能够在短时间内，将人从车顶送出车外的升起式汽车逃生装置及控制方法。

背景技术

随着人民生活水平的提高，汽车在家庭中日益普及，由于车祸导致的人员伤亡数量也在逐年增加。现有的安全保护装置，安全带和安全气囊在车辆发生剧烈碰撞时能够更有效地保护人身安全，而在发生类似坠河、被前后工程车辆夹击等类似危险时却完全失效，导致在类似事故中人员死亡概率居高不下。

因此在车门无法打开的情况下，设计一种能遇险自动触发，同时也可采用手动控制，在危险发生时，能够在极短的时间内将人送出车外的逃生装置就显得很重要了。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中，在发生坠河、被前后工程车辆夹击等危险时，现有的安全保护装置会完全失效，造成事故人员死亡概率高的问题，提供了一种在车祸危险发生时，能够在短时间内，将人从车顶送出车外的升起式汽车逃生装置及控制方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种升起式汽车逃生装置，包括m个车座椅，m≥4，设于每个车座椅底部的螺旋压缩弹簧，m个熔断装置电路，气体发生装置,设于各个车座椅内的气囊式压缩救生滑梯，磁电式传感器，微分电路和电子控制器；各个熔断装置电路均包括熔断绳和座椅点燃器，熔断绳和座椅点燃器电连接，气体发生装置、各个熔断装置电路和微分电路均与电子控制器电连接，磁电式传感器与微分电路电连接，气体发生装置与各个气囊式压缩救生滑梯连接。

本发明中，熔断绳采用超高分子聚乙烯纤维绳，超高分子聚乙烯纤维绳的熔点约为150摄氏度，超高分子聚乙烯纤维的电阻远大于金属导线，故纤维本身为熔断电路的一部分。气囊式压缩救生滑梯易于与车体分离，能起到救生筏的作用。磁电式传感器用于感应碰撞大小。本发明具有在车祸危险发生时，能够在短时间内，将人从车顶送出车外的特点。

作为优选，各个车座椅相互之间还设有连接钢架，连接钢架包括m个座椅支撑架，各个座椅支撑架之间通过连接架固定连接。连接钢架使各个座位之间能够刚性连接，以增加车座椅在被螺旋压缩弹簧弹出后的稳定性，避免座椅之间相互碰撞造成对人体的二次伤害。

作为优选，遇险气体发生装置和气囊式压缩救生滑梯均采用滑轨嵌入方式固定于车座椅上。当发生坠河等类似事故时，便于驾驶员和乘客自行卸下，用作救生筏，以增加人员存活时间，等待救援。

作为优选，升起式汽车逃生装置还包括报警装置、数据传输插头、维修检查插头、存储器清除信号插头、GPS定位器和无线收发器，报警装置、数据传输插头、维修检查插头、存储器清除信号插头、GPS定位器和无线收发器均与电子控制器电连接。当车祸发生时，利用报警装置可进行自动拨号报警，并利用GPS定位器和无线收发器，将车祸现场的定位信息发送出去，使救援人员能够尽快赶到现场进行救援工作。

作为优选，m个熔断绳分别与m个车座椅固定连接。熔断绳将车座椅稳定固定在车内，同时使车座椅底部的螺旋压缩弹簧，在没有发生危险碰撞时始终处于被压缩状态。

另外，本发明相匹配的车型顶部不存在横梁，车顶盖前部装有条形吸盘，后部装有铰链或者转轴，在熔断绳被熔断前自动解开车顶前部条形吸盘，使车盖向后翻转，以便乘客顺利弹出车顶。

一种升起式汽车逃生装置的控制方法，包括如下步骤：

(6-1)车祸发生检测控制

(6-1-1)当车辆遭遇碰撞时，磁电式传感器在前后两个长度均为L的时间段内每隔时间T1检测1次碰撞速度数据，并将碰撞速度数据传输给微分电路，经微分电路处理后获得碰撞加速度数据；其中，前后两个时间段分别为时间段A和时间段B，L＝n×T1，则电子控制器获得经微分电路处理后，磁电式传感器在时间段A和时间段B内的各n个检测值；

(6-1-2)计算时间段A和时间段B内由磁电式传感器检测，经微分电路处理后获得的检测值的相似；

(6-1-3)电子控制器判断经微分电路处理后获得的检测值的相似度大小，当相似度小于等于0.2时，则保存经微分电路处理后，磁电式传感器在时间段A和时间段B内的各n个检测值；当相似度大于0.2时，则电子控制器控制磁电式传感器重复步骤(6-1-1)和步骤(6-1-2)，直至获取的检测值的相似度大小，小于等于0.2；

(6-2)升起式汽车逃生装置的启动控制

(6-2-1)取步骤(6-1-3)中保存下来的所有距离数据的平均值s；

(6-2-2)当碰撞加速度最大值s大于等于电子控制器内设定的升起式汽车逃生装置启动数值时，电子控制器控制各个熔断装置电路开始工作，各个座椅点燃器将对应电连接的熔断绳熔断，使螺旋压缩弹簧瞬间将座椅向上弹射，同时，电子控制器控制遇险气体发生装置启动，产生大量氮气并输送到气囊式压缩救生滑梯内部，使乘客可通过气囊式压缩救生滑梯快速逃离车祸现场；

当碰撞加速度最大值s小于电子控制器内设定的升起式汽车逃生装置启动数值时，升起式汽车逃生装置不启动。

作为优选，升起式汽车逃生装置的控制方法，步骤(6-1-2)还包括如下步骤：

设定时间段A的每个检测值为x_i，时间段B的每个检测值为y_i，i＝1,2,…,n；

利用公式计算两个时间段由磁电式传感器检测，经微分电路处理后获得的检测值的相似度，其中，为时间段A内由磁电式传感器检测，经微分电路处理后获得的检测值的平均值，是时间段B内由磁电式传感器检测，经微分电路处理后获得的检测值的平均值。

作为优选，升起式汽车逃生装置的控制方法，还包括如下步骤：

(8-1)车祸报警的控制

当升起式汽车逃生装置开始启动的同时，电子控制器控制报警装置进行报警，并利用GPS定位器和无线收发器，将车祸现场的定位信息发送出去，使救援人员能够尽快赶到现场进行救援工作。

因此，本发明具有如下有益效果：(1)采用超高分子聚乙烯纤维材料保证装置在常态下的稳定和遇险时的快速熔断；(2)设计了遇险后便于与车体分离的遇险气体发生装置和气囊式压缩救生滑梯，车体坠河后可将充气后的气囊与车体分离起到救生筏的作用；(3)升起式汽车逃生装置触发的同时可自动报警并定位，使救援人员能够尽快赶到现场进行救援工作。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的一种局部的结构示意图；

图3是本发明的一种电路图；

图4是本发明的一种流程图。

图中：车座椅1、螺旋压缩弹簧2、熔断装置电路3、气体发生装置4、气囊式压缩救生滑梯5、座椅点燃器6、电子控制器7、熔断绳8、报警装置9、数据传输插头10、维修检查插头11、存储器清除信号插头12、连接钢架13。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述：

如图1和图3所示的一种升起式汽车逃生装置，其特征是，包括4个车座椅1，设于每个车座椅底部的螺旋压缩弹簧2，4个熔断装置电路3，气体发生装置4,设于各个车座椅内的气囊式压缩救生滑梯5，磁电式传感器，微分电路和电子控制器7；各个熔断装置电路均包括熔断绳8和座椅点燃器6，熔断绳和座椅点燃器电连接，气体发生装置、各个熔断装置电路和微分电路均与电子控制器电连接，磁电式传感器与微分电路电连接，气体发生装置与各个气囊式压缩救生滑梯连接。

与本发明相匹配的车型顶部不存在横梁，车顶盖前部装有条形吸盘，车顶盖后部装有铰链或者转轴，在熔断绳被熔断前自动解开车顶前部条形吸盘，使车盖向后翻转，以便乘客顺利弹出车顶。

如图2所示，各个车座椅相互之间还设有连接钢架13，连接钢架包括4个座椅支撑架，各个座椅支撑架之间通过连接架固定连接。连接钢架使各个座位之间能够刚性连接，以增加车座椅在被螺旋压缩弹簧弹出后的稳定性，避免座椅之间相互碰撞造成对人体的二次伤害。

此外，气体发生装置和气囊式压缩救生滑梯均采用滑轨嵌入方式固定于车座椅上。当发生坠河等类似事故时，便于驾驶员和乘客自行卸下，用作救生筏，以增加人员存活时间，等待救援。

如图3所示，升起式汽车逃生装置还包括报警装置9、数据传输插头10、维修检查插头11、存储器清除信号插头12、GPS定位器和无线收发器，报警装置、数据传输插头、维修检查插头、存储器清除信号插头、GPS定位器和无线收发器均与电子控制器电连接。当车祸发生时，利用报警装置可进行自动拨号报警，并利用GPS定位器和无线收发器，将车祸现场的定位信息发送出去，使救援人员能够尽快赶到现场进行救援工作。

另外，4个熔断绳分别与4个车座椅固定连接。熔断绳将车座椅稳定固定在车内，同时使车座椅底部的螺旋压缩弹簧，在没有发生危险碰撞时始终处于被压缩状态

如图4所示的一种升起式汽车逃生装置的控制方法，包括如下步骤：

步骤100，车祸发生检测控制

步骤110，当车辆遭遇碰撞时，磁电式传感器在前后两个长度均为5秒的时间段内每隔时间0.2秒检测1次碰碰撞速度数据，并将碰撞速度数据传输给微分电路，经微分电路处理后获得碰撞加速度数据；其中，前后两个时间段分别为时间段A和时间段B，则电子控制器获得经微分电路处理后，磁电式传感器在时间段A和时间段B内的各25个检测值；

步骤120，设定时间段A的每个检测值为x_i，时间段B的每个检测值为y_i，i＝1,2,…,25；

利用公式计算两个时间段由磁电式传感器检测，经微分电路处理后获得的检测值的相似度，其中，为时间段A内由磁电式传感器检测，经微分电路处理后获得的检测值的平均值，是时间段B内由磁电式传感器检测，经微分电路处理后获得的检测值的平均值；

步骤130，电子控制器判断经微分电路处理后获得的检测值的相似度大小，当相似度小于等于0.2时，则保存经微分电路处理后，磁电式传感器在时间段A和时间段B内的各n个检测值；当相似度大于0.2时，则电子控制器控制磁电式传感器重复步骤110和步骤120，直至获取的检测值的相似度大小，小于等于0.2。

步骤200，升起式汽车逃生装置的启动控制

步骤210，取步骤130中保存下来的所有碰撞加速度数据的最大值s；

步骤220，当碰撞加速度最大值s大于等于电子控制器内设定的升起式汽车逃生装置启动数值时，电子控制器控制各个熔断装置电路开始工作，各个座椅点燃器将对应电连接的熔断绳熔断，使螺旋压缩弹簧瞬间将座椅向上弹射，同时，电子控制器控制遇险气体发生装置启动，产生大量氮气并输送到气囊式压缩救生滑梯内部，使乘客可通过气囊式压缩救生滑梯快速逃离车祸现场；

当碰撞加速度最大值s小于电子控制器内设定的升起式汽车逃生装置启动数值时，升起式汽车逃生装置不启动。

步骤300，车祸报警的控制

当升起式汽车逃生装置开始启动的同时，电子控制器控制报警装置进行报警，并利用GPS定位器和无线收发器，将车祸现场的定位信息发送出去，使救援人员能够尽快赶到现场进行救援工作。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种升起式汽车逃生装置，其特征是，包括m个车座椅(1)，m≥4，设于每个车座椅底部的螺旋压缩弹簧(2)，m个熔断装置电路(3)，气体发生装置(4),设于各个车座椅内的气囊式压缩救生滑梯(5)，磁电式传感器，微分电路和电子控制器(7)；各个熔断装置电路均包括熔断绳(8)和座椅点燃器(6)，熔断绳和座椅点燃器电连接，气体发生装置、各个熔断装置电路和微分电路均与电子控制器电连接，磁电式传感器与微分电路电连接，气体发生装置与各个气囊式压缩救生滑梯连接。

2.根据权利要求1所述的升起式汽车逃生装置，其特征是，各个车座椅相互之间还设有连接钢架(13)，连接钢架包括m个座椅支撑架，各个座椅支撑架之间通过连接架固定连接。

3.根据权利要求1所述的升起式汽车逃生装置，其特征是，气体发生装置和气囊式压缩救生滑梯均采用滑轨嵌入方式固定于车座椅上。

4.根据权利要求1所述的升起式汽车逃生装置，其特征是，还包括报警装置(9)、数据传输插头(10)、维修检查插头(11)、存储器清除信号插头(12)、GPS定位器和无线收发器，报警装置、数据传输插头、维修检查插头、存储器清除信号插头、GPS定位器和无线收发器均与电子控制器电连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的升起式汽车逃生装置，其特征是，m个熔断绳分别与m个车座椅固定连接。

6.一种基于权利要求4所述的升起式汽车逃生装置的控制方法，其特征是，包括如下步骤：

(6-1)车祸发生检测控制

(6-1-1)当车辆遭遇碰撞时，磁电式传感器在前后两个长度均为L的时间段内每隔时间T1检测1次碰撞速度数据，并将碰撞速度数据传输给微分电路，经微分电路处理后获得碰撞加速度数据；其中，前后两个时间段分别为时间段A和时间段B，L＝n×T1，则电子控制器获得经微分电路处理后，磁电式传感器在时间段A和时间段B内的各n个检测值；

(6-1-2)计算时间段A和时间段B内由磁电式传感器检测，经微分电路处理后获得的检测值的相似度；

(6-1-3)电子控制器判断经微分电路处理后获得的检测值的相似度大小，当相似度小于等于0.2时，则保存经微分电路处理后，磁电式传感器在时间段A和时间段B内的各n个检测值；当相似度大于0.2时，则电子控制器控制磁电式传感器重复步骤(6-1-1)和步骤(6-1-2)，直至获取的检测值的相似度大小，小于等于0.2；

(6-2)升起式汽车逃生装置的启动控制

(6-2-1)取步骤(6-1-3)中保存下来的所有碰撞加速度数据的最大值s；

(6-2-2)当碰撞加速度最大值s大于等于电子控制器内设定的升起式汽车逃生装置启动数值时，电子控制器控制各个熔断装置电路开始工作，各个座椅点燃器将对应电连接的熔断绳熔断，使螺旋压缩弹簧瞬间将座椅向上弹射，同时，电子控制器控制遇险气体发生装置启动，产生大量氮气并输送到气囊式压缩救生滑梯内部，使乘客可通过气囊式压缩救生滑梯快速逃离车祸现场；

当碰撞加速度最大值s小于电子控制器内设定的升起式汽车逃生装置启动数值时，升起式汽车逃生装置不启动。

7.根据权利要求6所述的升起式汽车逃生装置的控制方法，其特征是，步骤(6-1-2)还包括如下步骤：

设定时间段A的每个检测值为x_i，时间段B的每个检测值为y_i，i＝1,2,…,n；

利用公式计算两个时间段由磁电式传感器检测，经微分电路处理后获得的检测值的相似度，其中，为时间段A内由磁电式传感器检测，经微分电路处理后获得的检测值的平均值，是时间段B内由磁电式传感器检测，经微分电路处理后获得的检测值的平均值。

8.根据权利要求6或7所述的升起式汽车逃生装置的控制方法，其特征是，还包括如下步骤：

(8-1)车祸报警的控制

当升起式汽车逃生装置开始启动的同时，电子控制器控制报警装置进行报警，并利用GPS定位器和无线收发器，将车祸现场的定位信息发送出去，使救援人员能够尽快赶到现场进行救援工作。