CN108674354A - 一种可自动检测汽车落水的防沉装置 - Google Patents

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Abstract

一种可自动检测汽车落水的防沉装置，包括汽车落水信息采集模块、主控芯片模块、外部电源模块、输出模块、气囊和加压装置，气囊包括结构相同且分别设置在汽车发动机下的软保险杠内部空间中的第一气囊、设置在汽车后备箱下软保险杠内的第二气囊以及分别对称安装在汽车左、右侧车门下方内侧的第三气囊和第四气囊，每个气囊包括外层气囊体和内层气囊体，内层气囊体上设置有导气装置；导气装置包括压力观测器、穿插与压力观测器内腔的微型导气管，内层气囊体上还设置有溢气口，内层气囊体的外壁与外层气囊体的内壁设置有多个弹性连接带。本发明不仅可以实现对汽车涉水情况的检测，而且可以更加迅速地打开汽车的防沉气囊，保证汽车更加安全和可靠。

Description

一种可自动检测汽车落水的防沉装置
技术领域
本发明属于汽车配件技术领域，具体涉及一种可自动检测汽车落水的防沉装置。
背景技术
近年来，人民生活水平随着经济快速发展日益改善，我国汽车保有量持续增加，汽车作为家庭消费品进入寻常人家，伴随而来的各种交通事故居高不下，行车安全问题变得日趋严峻。由于汽车所处行驶道路环境和自身技术条件的不同，交通事故形式表现多样，恶劣天气加剧，驾驶人的安全意识薄弱，汽车落水悲剧事件不时出现，导致人们生命财产的巨大损失。
目前对汽车落水事故安全研究关注较少，有人提出一种汽车汽车落水系统，所采用的方法是在汽车安装气囊，从而改变了汽车的外形结构，影响了汽车的美观性，无法适用于敞篷汽车和权柄天窗汽车，并且只有当汽车浸水至车顶部分才会接触到气囊部分，人身安全得不到保证，此外，该系统采用的是手动触发式，在车辆落水后，人由于惊慌，会有一段时间的反应滞后和恐慌，导致不能正常触发，严重威胁人身安全。因此，面对类似猝不及防的灾难，设计出一种行之有效的汽车落水救生装置保障驾乘人员的生命财产安全具有重要的现实意义和广阔的应用市场。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的问题，提供一种汽车落水防沉装置，该方案采用转速测量、压力感应、水位检测准确识别落水事故的发生，通过及时打开车身的防沉气囊，并结合GSM+GPS通信模块实现远程报警救援。
本发明的技术方案是：一种可自动检测汽车落水的防沉装置，包括汽车落水信息采集模块、主控芯片模块、外部电源模块、输出模块，还包括气囊和加压装置，所述气囊包括结构相同且分别设置在汽车发动机下的软保险杠内部空间中的第一气囊、设置在汽车后备箱下软保险杠内的第二气囊以及分别对称安装在汽车左、右侧车门下方内侧的第三气囊和第四气囊，每个所述气囊包括外层气囊体和嵌入到所述外层气囊体的内层气囊体，所述内层气囊体上设置有导气装置；
所述导气装置包括压力观测器、穿插与所述压力观测器内腔的微型导气管，所述微型导气管的一端与内层气囊体相连通，微型导气管的另一端连接所述加压装置，内层气囊体上还设置有溢气口，所述溢气口开口朝向外层气囊体设置，通过加压装置充入到内层气囊体内的气体经过溢气口进入到内层气囊体与外层气囊体之间的空腔内，且随着气压的不断增大气囊的膨胀体积也不断增大，内层气囊体的外壁与外层气囊体的内壁设置有多个弹性连接带。
进一步优化，所述汽车落水信息采集模块包括磁电式转速传感器、电阻应变式称重传感器和分别设置在汽车车身四角的电阻式液位传感器，所述磁电式转速传感器采用光电模拟信号模拟，所述电阻式液位传感器的外周套设有筒体，用于对车辆落水进行检测，所述磁电式转速传感器的输出端、所述电阻应变式称重传感器的输出端、所述电阻式液位传感器的输出端均与主控芯片模块的输入端相连接。
进一步优化，所述的主控芯片模块用于主控芯片完成对检测参数的处理及对外围系统控制，当检测到车辆落水事件发生后，控制信号触发气囊充气装置，同时进行声光报警及救援信息的发送。
进一步优化，所述的外部电源模块用于为控制器提供电能。
进一步优化，所述的输出模块包括GSM+GPS模块、声光报警器和四路继电器充气开关。
进一步优化，所述输出模块的主要作用是利用四路继电器充气开关俩控制储气瓶的阀门开闭进而实现对气囊的控制，并实现报警通讯。
进一步优化，所述第一气囊和第二气囊充气膨胀后的面积大于第三气囊和第四气囊。
进一步优化，所述压力观测器上设置有压力刻度，用于观测气囊内压力大小。
进一步优化，所述弹性连接带包括两个环状连接带，其中一个环状连接带固定在外层气囊体的内壁上，另一个环状连接带固定在内层气囊体的外壁上，且两个环状连接带环扣在一起。
进一步优化，所述气囊为PVC材料制备。
本发明的有益效果为：
一、四个气囊分别设置在汽车的前后和左右车门位置，并且根据车头和车身重量较大的特点，将左右车门量两侧的第三气囊和第四气囊在膨胀状态下的体积小于汽车前后的第一气囊和第二气囊，防止因重量过大影响汽车在水中的平衡；
二、气囊包括外层气囊体和内层气囊体，两层气囊体之间设置有两个互相环扣的弹性连接带，当气囊充气膨胀时，随着气囊内压力增大，内层气囊体和外层气囊体之间的距离也越来越大，此时二者之间通过上述弹性连接带连接，能有效稳定内层气囊体和外层气囊体在充气时以及漂浮时的稳定性，进一步防止汽车在落水时的振动，减少落水者的心里因恐惧产生的负担，两个环状连接带环扣在一起相对于一根独立的连接带来说，在拉扯时其受力方为两个物体，每个物体上所受的拉力也会相对较小，进而减小损坏率，能有效延长其使用寿命；
三、通过导气装置将气体充入到内层气囊体内，接着气体再由内层气囊体的溢气口进入外层气囊体部分，整个充气过程采取循序渐进的方式，可避免因充气不均匀导致气囊不能充分膨胀，此外，导气装置的气压检测器的设置有助于帮助实时观测气囊内的气压；
综上所述，本发明基于转速测量、压力感应、水位检测准确识别落水事故发生时，通过及时打开车身的防沉气囊，并结合GSM+GPS通信模块实现远程报警救援，该汽车落水防沉装置不仅可以实现对汽车涉水情况的检测，而且可以更加迅速地打开汽车的防沉气囊，此装置具有布置灵活、占用空间小，能适应较恶劣环境，探索了汽车落水救援新模式，保证汽车更加安全和可靠。
附图说明
图1为气囊的分布结构示意图
图2为气囊的结构示意图
图3为弹性连接带的结构示意图
附图标记：1、气囊，101、第一气囊，102、第二气囊，103、第三气囊，104、第四气囊，2、加压装置，3、外层气囊体，4、内层气囊体，5、压力观测器，6、微型导气管，7、溢气口，8、弹性连接带，9、环状连接带。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的以及有益效果易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
一种可自动检测汽车落水的防沉装置，其具体实施方式为：包括汽车落水信息采集模块、主控芯片模块、外部电源模块、输出模块，所述汽车落水信息采集模块包括磁电式转速传感器、电阻应变式称重传感器和分别设置在汽车车身四角的电阻式液位传感器，所述磁电式转速传感器采用光电模拟信号模拟，所述电阻式液位传感器的外周套设有筒体，用于对车辆落水进行检测，所述磁电式转速传感器的输出端、所述电阻应变式称重传感器的输出端、所述电阻式液位传感器的输出端均与主控芯片模块的输入端相连接；所述的主控芯片模块用于主控芯片完成对检测参数的处理及对外围系统控制，当检测到车辆落水事件发生后，控制信号触发气囊1充气装置，同时进行声光报警及救援信息的发送；所述的外部电源模块用于为控制器提供电能；所述的输出模块包括GSM+GPS模块、声光报警器和四路继电器充气开关；所述输出模块的主要作用是利用四路继电器充气开关俩控制储气瓶的阀门开闭进而实现对气囊的控制，并实现报警通讯。在实际操作中，根据现实水位到达车轮半高为安全、门框高度为预警、排气管高度为警戒、进气口高度为高危的判断情况，预设车辆警告液位传感器依次发出水淹信号而报警液位传感器未发出信号时，车辆在涉水时轮胎被水没过三分之二车速不超过5km/h，此时控制器结合车速信号，压力传感器测得汽车压力，判断车辆正在涉水且水位已较深，控制器发出警告信号引起车内人员警觉。
该装置还包括采用PVC材料制备的气囊1和加压装置2，所述气囊1包括结构相同且分别设置在汽车发动机下的软保险杠内部空间中的第一气囊101、设置在汽车后备箱下软保险杠内的第二气囊102以及分别对称安装在汽车左、右侧车门下方内侧的第三气囊103和第四气囊104，所述第一气囊101和所述第二气囊102充气膨胀后的面积大于所述第三气囊103和所述第四气囊104，所述气囊1包括外层气囊体3和嵌入到所述外层气囊体3的内层气囊体4，所述内层气囊体4上设置有导气装置；所述导气装置包括压力观测器5、穿插与所述压力观测器5内腔的微型导气管6，所述压力观测器5上设置有压力刻度，用于观测气囊1内压力大小，所述微型导气管6的一端与内层气囊体4相连通，微型导气管6的另一端连接所述加压装置2，内层气囊体4上还设置有溢气口7，所述溢气口7开口朝向外层气囊体3设置，通过加压装置2充入到内层气囊体4内的气体经过溢气口7进入到内层气囊体4与外层气囊体3之间的空腔内，且随着气压的不断增大气囊1的膨胀体积也不断增大，内层气囊体4的外壁与外层气囊体3的内壁设置有多个弹性连接带8。
在本发明中，所述弹性连接带8包括两个环状连接带9，其中一个环状连接带9固定在外层气囊体3的内壁上，另一个环状连接带9固定在内层气囊体4的外壁上，且两个环状连接带9环扣在一起。
工作过程：主控芯片模块是汽车落水防沉系统的中心，进行落水检测判断后，控制充气阀开关，当检测到落水事件发生时启动防沉气囊装置,核心控制板的外围器件用来检测汽车运行环境情况，根据检测到的采样信息综合判断车辆的运行状态，来决定是否要启动车门窗开关以及气囊充气阀门的开闭，根据落水角度不同，优先启动对应位置的气囊充气装置,通过多传感器的冗余算法综合判断检测信号，当满足不同的启动救援装置时，控制装置就给充气装置开关发启动信号,触发装置便会打开充气阀门使气囊进入工作状态，短时间充满气囊提供防沉浮力，落水同时提供声光报警信号，采用GSM+GPS结合的方式及时把报警救援信号发送出去。
以上显示和描述了本发明的主要特征、使用方法、基本原理以及本发明的优点。本行业技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种可自动检测汽车落水的防沉装置，包括汽车落水信息采集模块、主控芯片模块、外部电源模块、输出模块，其特征在于，还包括气囊（1）和加压装置（2），所述气囊（1）包括结构相同且分别设置在汽车发动机下的软保险杠内部空间中的第一气囊（101）、设置在汽车后备箱下软保险杠内的第二气囊（102）以及分别对称安装在汽车左、右侧车门下方内侧的第三气囊（103）和第四气囊（104），所述气囊（1）包括外层气囊体（3）和嵌入到所述外层气囊体（3）的内层气囊体（4），所述内层气囊体（4）上设置有导气装置；
所述导气装置包括压力观测器（5）、穿插与所述压力观测器（5）内腔的微型导气管（6），所述微型导气管（6）的一端与内层气囊体（4）相连通，微型导气管（6）的另一端连接所述加压装置（2），内层气囊体（4）上还设置有溢气口（7），所述溢气口（7）开口朝向外层气囊体（3）设置，通过加压装置（2）充入到内层气囊体（4）内的气体经过溢气口（7）进入到内层气囊体（4）与外层气囊体（3）之间的空腔内，且随着气压的不断增大气囊（1）的膨胀体积也不断增大，内层气囊体（4）的外壁与外层气囊体（3）的内壁设置有多个弹性连接带（8）。
2.根据权利要求1所述一种可自动检测汽车落水的防沉装置，其特征在于，所述汽车落水信息采集模块包括磁电式转速传感器、电阻应变式称重传感器和分别设置在汽车车身四角的电阻式液位传感器，所述磁电式转速传感器采用光电模拟信号模拟，所述电阻式液位传感器的外周套设有筒体，用于对车辆落水进行检测，所述磁电式转速传感器的输出端、所述电阻应变式称重传感器的输出端、所述电阻式液位传感器的输出端均与主控芯片模块的输入端相连接。
3.根据权利要求1所述一种可自动检测汽车落水的防沉装置，其特征在于，所述的主控芯片模块用于主控芯片完成对检测参数的处理及对外围系统控制，当检测到车辆落水事件发生后，控制信号触发气囊（1）充气装置，同时进行声光报警及救援信息的发送。
4.根据权利要求1所述一种可自动检测汽车落水的防沉装置，其特征在于，所述的外部电源模块用于为控制器提供电能。
5.根据权利要求1所述一种可自动检测汽车落水的防沉装置，其特征在于，所述的输出模块包括GSM+GPS模块、声光报警器和四路继电器充气开关。
6.根据权利要求1所述一种可自动检测汽车落水的防沉装置，其特征在于，所述输出模块的主要作用是利用四路继电器充气开关俩控制储气瓶的阀门开闭进而实现对气囊的控制，并实现报警通讯。
7.根据权利要求1所述一种可自动检测汽车落水的防沉装置，其特征在于，所述第一气囊（101）和第二气囊（102）充气膨胀后的面积大于第三气囊（103）和第四气囊（104）。
8.根据权利要求1所述一种可自动检测汽车落水的防沉装置，其特征在于，所述压力观测器（5）上设置有压力刻度，用于观测气囊（1）内压力大小。
9.根据权利要求1所述一种可自动检测汽车落水的防沉装置，其特征在于，所述弹性连接带（8）包括两个环状连接带（9），其中一个环状连接带（9）固定在外层气囊体（3）的内壁上，另一个环状连接带（9）固定在内层气囊体（4）的外壁上，且两个环状连接带（9）环扣在一起。
10.根据权利要求1所述一种可自动检测汽车落水的防沉装置，其特征在于，所述气囊（1）为PVC材料制备。
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