CN108382346A - 一种客车落水安全逃生系统 - Google Patents

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陈锴
陈一锴
严宇
雷雨欣
王仲旭
徐志鹏
张锐
王凯
董满生
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Abstract

本发明公开了一种客车落水安全逃生系统，在客车车体中设置防沉装置和逃生装置；防沉装置是在车体外部设置可充气的防沉气囊，逃生装置是车体侧部的可与车体分离的行李舱门，行李舱门四周设置可充气的逃生气囊，使得与车体分离后且充气后的行李舱门成为可载人的逃生充气舟；设置控制装置用于控制防沉装置和逃生装置有序工作，包括采用三轴陀螺仪判断车体状态，在确定车体状态稳定时控制行李舱门与车体分离并使逃生气囊充气，车内人员利用逃生充气舟实现快速撤离。本发明能够有效提高客车在可能发生的落水事故时的安全保障，避免溺水次生事故对人员造成伤害。

Description

一种客车落水安全逃生系统
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域，更具体地说是涉及一种客车落水安全逃生系统。
背景技术
客车作为一种方便快捷的运输载运工具广泛应用于日常生活中，客车的安全性至关重要。
客车落水为重大安全事故，客车落水事故中特别需要解决的是车体沉没以及车内人员不能及时逃生进而造成更进一步人员伤亡的重大问题。
现有技术中针对车辆落水问题已有沉车自救和防沉车两类形式的相关技术：
公开号为CN102259626A的专利申请文件公开了一种汽车落水防沉方法及装置，公开号为CN103661173A的专利申请文件公开了一种车辆防水淹没监控系统及监控方法，公开号为CN205168419U的专利申请文件公开了一种车用救生气囊装置，这些都属于沉车自救类的形式，是在汽车落水时使车辆下沉速度减缓，或是在车辆沉入水面以下后再使其缓慢上浮，并非真正意义上的“防沉”技术；同时客车内乘员逃生意识和能力高低不一，自救的方式并不能适用于客车。
公开号为CN206306990U的专利申请文件公开了一种汽车落水救生装置，公开号为CN103802775A的专利申请文件公开了一种汽车落水逃生装置、公开号为CN205524105U的专利申请文件公开了一种汽车防沉遇水装置，这些都属于防沉车类的形式，但其并没有针对车内人员设置逃生措施，不能为车内人员及时撤离和车外救援人员实施救援提供帮助，同样不能有效提高安全保障。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的问题，提供一种客车落水安全逃生系统，实现车体防沉并提供有效的逃生手段，从而提高客车在可能发生的落水事故时的安全保障。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
本发明客车落水安全逃生系统的特点是：在客车车体中设置防沉装置、逃生装置和用于控制所述防沉装置和逃生装置有序工作的控制装置；
所述防沉装置是在车体四周设置水压传感器，在车体两侧对称设置可充气的防沉气囊，并有防沉气囊气体发生器适时为所述防沉气囊进行充气，使落水的车体在防沉气囊的浮力作用下保持漂浮在水面，所述防沉气囊气体发生器与防沉气囊一一对应独立配置；
所述逃生装置是利用可分离的连接结构将位于车体侧部的行李舱门设置为可与车体分离的行李舱门，在所述行李舱门的四周设置可充气的逃生气囊，并有设置在行李舱门的中空腔内的逃生气囊气体发生器适时为所述逃生气囊进行充气，使分离的行李舱门成为可载人的逃生充气舟；将处在行李舱门上方的车窗设置为可开启的活动窗，以所述活动窗的窗口为逃生口；
所述控制装置根据设定阈值判断所述水压传感器的输出信号是否为落水信号，根据设置在车体上的三轴陀螺仪判断车体是否状态稳定；在经判断确定为落水信号时启动防沉气囊气体发生器使防沉气囊充气；在经判断确定车体状态稳定时控制可分离的连接结构使行李舱门与车体分离，并启动逃生气囊气体发生器使逃生气囊充气。
本发明客车落水安全逃生系统的结构特点也在于：
所述防沉气囊共有四只，分别是两只顶框气囊左右对称分处在车体两侧顶框处；两只底框气囊左右对称分处在车体两侧底框处，各长条形状的防沉气囊长度相等并沿车体长度方向设置；
所述水压传感器共有八只，分别是一一对应分处在车体两侧顶框中心处和车体两侧底框中心处的四只侧边传感器，一一对应分处在车前端顶框中心处和车尾端顶框中心处的两只顶框传感器，以及一一对应分处在车前端底框中心处和车尾端底框中心处的两只底框传感器；
所述控制装置根据四只侧边传感器的落水信号对于处在相应位置上的四只防沉气囊一一对应进行充气控制；
所述控制装置同时根据两只顶框传感器的输出信号对于两只顶框气囊进行充气控制，是指在任一顶框传感器输出落水信号时，同时控制两只顶框气囊进行充气；
所述控制装置还同时根据两只底框传感器的输出信号对于两只底框气囊进行充气控制，是指在任一底框传感器输出落水信号时，同时控制两只底框气囊进行充气。
本发明客车落水安全逃生系统的结构特点也在于：所述可分离的连接结构是指：将所述行李舱门在车体侧面设置为能够向上且向外翻转的翻转开启式门体，行李舱门的门顶框是利用水平销轴与车体铰接连接，在行李舱门支架与行李舱门的连接处设置可卸式铰接销；所述水平销轴和可卸式铰接销均设置为电磁控制器件，通过电磁控制能够卸除所述铰接销，使所述行李舱门与所述行李舱门支架分离，并能够使水平销轴从设置在行李舱门的门顶框中的销轴孔中脱离，实现行李舱门与车体的分离。
本发明客车落水安全逃生系统的结构特点也在于：在所述行李舱门与活动窗之间设置可折叠的绳梯进行连接，所述绳梯的一端通过可拆除的插销与行李舱门的顶框相连接，另一端固定在活动窗的窗底框上。
本发明客车落水安全逃生系统的结构特点也在于：所述行李舱门设置为中空结构，以其中空腔为储物区，在所述储物区内放置包括辅助绳索和划桨在内的备用器件；所述逃生气囊呈环形，环形逃生气囊嵌装在行李舱门的四周凹槽中，逃生气囊气体发生器处在行李舱门的中空腔中，并就近设置在逃生气囊的内侧。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明兼顾了防沉和逃生两大功能，有效提高客车在可能发生的落水事故时的安全保障。
2、本发明合理分布水压传感器和逃生气囊，有效提高检测准确度，能保证不论车体以何种姿态落水，都能使车体不会沉入水中，实现真正的防沉。
3、本发明将位于车体侧部的行李舱门作为逃生装备，其可分离式结构保证了应急逃生的需求，实现车内人员的快速撤离。
4、本发明通过将各传感器、气体发生器等设置为独立工作，避免相互影响，能有效缩短系统响应时间；设置自动和手动的不同的控制形式，利用自动控制提高应急救援效率，利用手动控制保证系统的可靠性。
5、本发明与车体之间采用模块式结构，便于拆装以及进行维护。
6、本发明中控制装置独立于客车ESP系统，并采用独立电源和防水密封设计，保证系统可靠性。
附图说明
图1为本发明中防沉气囊充气展开后防沉状态示意图；
图2为本发明中设置在车体上的水压传感器分布示意图；
图3为本发明中逃生装置结构示意图；
图3a为本发明中由电磁控制的行李舱门中水平销轴与销轴孔配合示意图；
图3b为本发明中用于连接行李舱门支架的插销电磁控制结构示意图；
图4为本发明中行李舱门结构示意图；
图5为本发明中逃生气囊充气后所形成的逃生充气舟示意图；
具体实施方式
图中标号：110车体，111第一传感器、112第二传感器、113第三传感器、114第四传感器、115第五传感器、116第六传感器、117第七传感器、118第八传感器、121第一防沉气囊、122第二防沉气囊、123第三防沉气囊、124第四防沉气囊、20活动窗、21行李舱门、22逃生气囊、23逃生气囊气体发生器、211锁扣、212绳梯、213锁扣销、214水平销轴、215行李舱门支架、216第一电磁控制器、217第二电磁控制器、218简易划桨、219辅助绳索、220重物。
具体实施方式
本实施例中客车落水安全逃生系统是在客车的车体110中设置防沉装置、逃生装置和用于控制防沉装置和逃生装置有序工作的控制装置。
防沉装置是在车体四周设置水压传感器，在车体两侧对称设置可充气的防沉气囊，并有防沉气囊气体发生器适时为防沉气囊进行充气，使落水的车体在防沉气囊的浮力作用下保持漂浮在水面，防沉气囊气体发生器与防沉气囊一一对应独立配置。
本实施例中防沉气囊共有四只，分别是两只顶框气囊左右对称分处在车体两侧顶框处，如图1中的第一防沉气囊121和第四防沉气囊124；两只底框气囊左右对称分处在车体两侧底框处，如图1中的第二防沉气囊122和第三防沉气囊123；各长条形状的防沉气囊等长且沿车体长度方向设置。
本实施例中水压传感器共有八只，分别是一一对应分处在车体两侧顶框中心处和车体两侧底框中心处的四只侧边传感器，一一对应分处在车前端顶框中心处和车尾端顶框中心处的两只顶框传感器，以及一一对应分处在车前端底框中心处和车尾端底框中心处的两只底框传感器；如图2所示第五传感器115、第八传感器118、第六传感器116和第七传感器117即为四只侧边传感器，第一传感器111和第三传感器113即为两只顶框传感器，第二传感器112和第四传感器114即为两只底框传感器。
控制装置根据四只侧边传感器的落水信号对于处在相应位置上的四只防沉气囊一一对应进行充气控制；控制装置同时根据两只顶框传感器的输出信号对于两只顶框气囊进行充气控制，是指在任一顶框传感器输出落水信号时，同时控制两只顶框气囊进行充气；控制装置还同时根据两只底框传感器的输出信号对于两只底框气囊进行充气控制，是指在任一底框传感器输出落水信号时，同时控制两只底框气囊进行充气；这一形式能有效保证无论车辆以何种姿态落水，其首先接触水面的对应位置上的防沉气囊都能在第一时间充气展开，保证客车不会沉入水中。
参见图3和图4，本实施例中逃生装置是利用可分离的连接结构将位于车体侧部的行李舱门设置为可与车体分离的行李舱门21，在行李舱门21的四周嵌装可充气的逃生气囊22，并有设置在行李舱门的中空腔内的逃生气囊气体发生器23适时为逃生气囊22进行充气，使分离的行李舱门21成为可载人的逃生充气舟；将处在行李舱门上方的车窗设置为可开启的活动窗20，以活动窗的窗口为逃生口。
如图3和3a所示，本实施例中可分离的连接结构是指：将行李舱门21在车体侧面设置为能够向上且向外翻转的翻转开启式门体，行李舱门21的门顶框是利用水平销轴214与车体铰链连接，将水平销轴214设置为电磁控制器件，即图3a中所示的第一电磁控制器216，通过对第一电磁控制器216的电磁控制能够使水平销轴214自动从设置在行李舱门21的门顶框中的销轴孔中脱离，使行李舱门21能够与车体分离。
在正常使用中，行李舱门21与车体之间设置有行李舱门支架215，开启状态下的行李舱门21是由行李舱门支架215进行支撑，保持开启状态；本实施例中，在行李舱门支架215与行李舱门21的连接处设置可卸式铰接销，如图3和图3b所示，可卸式铰接销是由锁扣211和锁扣销213构成，将可卸式铰接销设置为如图3b所示的电磁控制器件，是在行李舱支架215的端头固定连接锁扣211，与锁扣211配合设置的锁扣销213为第二电磁控制器217，通过对第二电磁控制器217的电磁控制能够使插入在锁扣211中的锁扣销213自动脱销，脱销后的行李舱门21即与行李舱支架215解除连接，进而实现行李舱门21与车体的分离。
图3所示，在行李舱门21与活动窗之间设置可折叠的绳梯212进行连接，绳梯212的一端通过可拆除的插销与行李舱门21的顶框相连接，另一端固定在活动窗的窗底框上，折叠的绳梯212外设在车体上，在逃生气囊完成充气后，车内人员打开活动窗即可通过绳梯212登上逃生充气舟。
如图4和图5所示，将行李舱门21设置为中空结构，以其中空腔为储物区，在储物区内储备包括辅助绳索219和简易划桨218在内的备用器件，辅助绳索219可以在一端固定一重物220，便于向远处抛接；逃生气囊22呈环形，环形逃生气囊22嵌装在行李舱门21的四周凹槽中，逃生气囊气体发生器23处在行李舱门21的中空腔中，并就近设置在逃生气囊22的内侧，以便对逃生气囊22进行快速充气；这一结构形式空间利用率高，并能对收缩状态下的逃生气囊进行有效的保护。
本实施例中，控制装置根据设定阈值判断水压传感器的输出信号是否为落水信号，根据设置在车体上的三轴陀螺仪判断车体是否状态稳定；在经判断确定为落水信号时启动防沉气囊气体发生器使防沉气囊充气；在经判断确定防沉气囊已展开，且车体状态稳定时控制可分离的连接结构使行李舱门21与车体分离，并启动逃生气囊气体发生器使逃生气囊充气。
具体实施中，相应的结构形式也包括：
控制装置独立于车辆本身的ESP系统，并采用独立电源和防水密封设计，保证系统可靠。
各气体发生器与相应的被充气的气囊安装在一起，实现快速充气。
在遇有车辆落水时，也可由司乘人员根据具体情形选择最佳逃生时机，手动开启行李舱门、分离行李舱门、逃生气囊充气，形成逃生充气舟，在逃生人员通过绳梯212登上逃生充气舟后，解锁绳梯212，将辅助绳索220扔向岸边，依靠岸边救援人员拉动辅助绳索219实施救援，或通过简易划桨218划向岸边。

Claims (5)

1.一种客车落水安全逃生系统，其特征是：在客车车体中设置防沉装置、逃生装置和用于控制所述防沉装置和逃生装置有序工作的控制装置；
所述防沉装置是在车体四周设置水压传感器，在车体两侧对称设置可充气的防沉气囊，并有防沉气囊气体发生器适时为所述防沉气囊进行充气，使落水的车体在防沉气囊的浮力作用下保持漂浮在水面，所述防沉气囊气体发生器与防沉气囊一一对应独立配置；
所述逃生装置是利用可分离的连接结构将位于车体侧部的行李舱门设置为可与车体分离的行李舱门(21)，在所述行李舱门(21)的四周设置可充气的逃生气囊(22)，并有设置在行李舱门的中空腔内的逃生气囊气体发生器(23)适时为所述逃生气囊(22)进行充气，使分离的行李舱门(21)成为可载人的逃生充气舟；将处在行李舱门上方的车窗设置为可开启的活动窗(20)，以所述活动窗(20)的窗口为逃生口；
所述控制装置根据设定阈值判断所述水压传感器的输出信号是否为落水信号，根据设置在车体上的三轴陀螺仪判断车体是否状态稳定；在经判断确定为落水信号时启动防沉气囊气体发生器使防沉气囊充气；在经判断确定车体状态稳定时控制可分离的连接结构使行李舱门(21)与车体分离，并启动逃生气囊气体发生器(23)使逃生气囊(22)充气。
2.根据权利要求1所述的客车落水安全逃生系统，其特征是：
所述防沉气囊共有四只，分别是两只顶框气囊左右对称分处在车体两侧顶框处；两只底框气囊左右对称分处在车体两侧底框处，各长条形状的防沉气囊长度相等并沿车体长度方向设置；
所述水压传感器共有八只，分别是一一对应分处在车体两侧顶框中心处和车体两侧底框中心处的四只侧边传感器，一一对应分处在车前端顶框中心处和车尾端顶框中心处的两只顶框传感器，以及一一对应分处在车前端底框中心处和车尾端底框中心处的两只底框传感器；
所述控制装置根据四只侧边传感器的落水信号对于处在相应位置上的四只防沉气囊一一对应进行充气控制；
所述控制装置同时根据两只顶框传感器的输出信号对于两只顶框气囊进行充气控制，是指在任一顶框传感器输出落水信号时，同时控制两只顶框气囊进行充气；
所述控制装置还同时根据两只底框传感器的输出信号对于两只底框气囊进行充气控制，是指在任一底框传感器输出落水信号时，同时控制两只底框气囊进行充气。
3.根据权利要求1所述的客车落水安全逃生系统，其特征是：所述可分离的连接结构是指：将所述行李舱门(21)在车体侧面设置为能够向上且向外翻转的翻转开启式门体，行李舱门(21)的门顶框是利用水平销轴与车体铰接连接，在行李舱门支架(215)与行李舱门(21)的连接处设置可卸式铰接销；所述水平销轴和可卸式铰接销均设置为电磁控制器件，通过电磁控制能够卸除所述铰接销，使所述行李舱门(21)与所述行李舱门支架(215)分离，并能够使水平销轴从设置在行李舱门(21)的门顶框中的销轴孔中脱离，实现行李舱门(21)与车体的分离。
4.根据权利要求3所述的客车落水安全逃生系统，其特征是：在所述行李舱门(21)与活动窗(20)之间设置可折叠的绳梯进行连接，所述绳梯的一端通过可拆除的插销与行李舱门(21)的顶框相连接，另一端固定在活动窗(20)的窗底框上。
5.根据权利要求3所述的客车落水安全逃生系统，其特征是：所述行李舱门(21)设置为中空结构，以其中空腔为储物区，在所述储物区内放置包括辅助绳索和划桨在内的备用器件；所述逃生气囊(22)呈环形，环形逃生气囊(22)嵌装在行李舱门(21)的四周凹槽中，逃生气囊气体发生器(23)处在行李舱门(21)的中空腔中，并就近设置在逃生气囊(22)的内侧。
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