一种车辆落水生命维持系统
技术领域
本发明涉及车辆工程技术领域,具体涉及一种车辆落水生命维护系统。
背景技术
随着社会经济的发展,人们生活质量得到很大的进步,汽车已经逐渐成为人们不可缺少的通勤和代步工具,同时汽车技术也不断提高,在增加汽车性能的同时降低交通事故带来的影响。虽然目前汽车在针对大多数传统交通事故有了很完善的措施,但是对于落水、坠河和暴雨时车辆被淹等情况的安全措施研究较少,在车辆落水后,车内人员大多数都比较慌乱,再加上车辆内外水压差较大,无法及时手动打开车门逃生。
目前针对车辆落水研究较少,现有的公开技术一种是在在车辆上安装气囊或气垫的方式,依靠浮力将汽车从水中浮起,例如专利号CN201810205587.8公开的一种车辆落水自救系统及方法,就是先根据车辆的车身姿态,控制气体供应单元对车身上的姿态调整气囊充气,当车身姿态恢复正常时,再控制气体供应单元对防沉气囊充气,使车辆处于平稳漂浮状态,增加驾乘人员自救成功率,提高自救系统可靠性;另一种是增加自动工作装置,可以在落水后自动打开车窗,或让车门自动脱落,实现逃生,例如专利号CN202011598014.X公开的一种车辆落水后便于乘员逃生机构,车辆控制单元分别与液位检测装置和车门脱落机构连接,车门脱落机构与车门连接,发生落水后车门脱落机构直接带动车门脱落,使车辆里面的驾乘人员可以快速逃生,又例如专利号201510627620.2公开的一种车辆落水天窗自动开启装置及控制方式,液压传感组件检测到车门受到的水压信号,并将信号传到ECU控制器,控制器输出端连接天窗执行机构,天窗执行机构得到控制器的信号,自动打开天窗。
但是现有的公开技术存在以下问题:(1)采用气囊带动车辆浮起从而逃生的方式,因为车辆进水后整体重量过大,所需气囊的体积很大才能带动车辆浮起,但是大体积的气囊需要充气的时间较长,这就影响了车辆驾乘人员的逃生时间;(2)采用增加自动装置,自动在车辆上打开逃生通道的方式,虽然提高了车辆中驾乘人员的逃生速度,但是因为在落水后,因为车身身有一定的密封性,车辆内部不会很快充满水,但是若在车辆全部进入水中再把车门或车窗打开时,就会造成因内外水压差原因,造成水流快速进入车中,对车辆内部的被困人员造成心理压迫,影响人员正确逃生;(3)在司乘人员受到冲击昏迷或受伤的情况下,自救根本无法实现,只能等待他救,而上述公开技术均为自救。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种车辆落水生命维护系统,可以实现在车辆落水或沉水后,依然可以给车辆内部的被困人员充足的空气供应,满足基本的生存所需,同时报警组件发出报警信号向外界求救,为救援赢得宝贵的时间,使被困人员最大限度得到救援机会。
本发明的技术方案如下:
一种车辆落水生命维护系统,包括:
工作模块;
所述工作模块包括生命维护组件和报警组件;
所述生命维护组件能够为车辆被困人员提供空气,维持被困人员生存;
所述报警组件能够向外界提供报警信息;
在车辆落水后,所述工作模块能够通过手动触发和/或触水感应自动触发,为车内人员提供生命维护;
当所述工作模块通过触水感应自动触发时,所述车辆落水生命维护系统包括依次相连的感应模块、控制模块和所述工作模块;
其中,所述感应模块包括一个或多个触水传感器或者包括连接到同一触水传感器的一个或多个触水检测头,能够感应车辆外面触水情况,将触水信号转换成电信号传递给控制模块;
所述控制模块根据感应模块反馈的信号控制工作模块进行工作。
作为优选,触水传感器为水压传感器。
作为优选,所述控制模块位于车辆内部,其一侧连接第一电源单元,所述第一电源单元能够为所述控制模块、感应模块和工作模块单独供电。第一电源单元单独供电,不依赖车辆本身的供电,防止车辆落水后,车辆电路短路造成整个车辆电路瘫痪,影响因供电问题影响工作模块工作。
作为优选,所述感应模块包括一个或多个触水传感器,所述一个或多个触水传感器布置在所述车辆顶部和/或四周,所述触水传感器与所述控制模块连接;或者,所述感应模块包括连接到同一触水传感器的一个或多个触水检测头,所述一个或多个触水检测头布置在所述车辆顶部和/或四周,所述触水传感器与所述控制模块连接。
作为优选,所述生命维护组件包括壳体、进气软管和浮体,所述进气软管布置在所述壳体内部,所述壳体安装在车辆车身上,所述进气软管一端与车辆内部连通,一端连接有防水透气阀和浮体,所述防水透气阀能够防止水流进入进气软管,所述壳体设有锁紧装置,所述锁紧装置根据控制模块发出的指令释放所述进气软管和浮体。
作为优选,所述壳体包括壳盖,所述进气软管和浮球由所述壳盖封入所述壳体内部,所述锁紧装置通过打开所述壳盖释放所述进气软管和浮体。
具体所述壳体可以包括工作腔和功能腔,所述工作腔位于中间位置,其内布置进气软管,所述功能腔位于工作腔两侧,所述功能腔上部设所述锁紧装置,所述壳盖尺寸与工作腔尺寸配合。通过控制锁紧装置,控制壳盖与壳体之间的连接,不仅保证整个装置的密闭性,同时进气软管在浮体的带动下,进气软管漂浮到水面上,空气通过进气软管进入车辆内部。
作为优选,所述锁紧装置包括一个或多个电子销,所述电子销的销轴能够朝壳盖一侧伸出并锁紧壳盖。
作为优选,所述进气软管为进气弹簧软管,垂直布置在壳体底部。采用进气弹簧软管,同时布置在壳体里面,当锁紧装置打开时,在进气弹簧软管的作用下,壳盖会被弹出,同时弹簧软管本身的弹力也会就加快软管末端浮出水面的速度,使被困人员可以更快的得到外界的空气。
作为另一种实施方式,所述壳体底部垂直设置有一根或多根弹簧,所述弹簧一端与壳盖连接,并在壳体内处于受压状态。如此,可将进气软管盘在壳体内部,增加进气软管的长度,为车辆内部提供更充足的空气供应,当锁紧装置打开壳盖时,在弹簧的弹力作用下,壳盖不会受到外侧水压影响,影响工作模块的打开。
作为优选,所述壳体设有通气孔,所述进气软管通过所述通气孔与车辆内部连通,所述车辆内部设有呼吸管,所述呼吸管一端与所述通气孔连接。在车辆内部设置有呼吸管,被困人员可以通过呼吸管直接呼吸到从进气软管中进来的空气,不会受到车辆内部进水情况的影响,即使车辆内部充满了水,被困人员依旧会通过呼吸管得到外界空气,大大延长生存时间。
作为优选,所述报警组件包括报警单元,所述报警单元与所述浮体连接,所述报警单元能够发出闪光信号和/或求救声信号。
具体所述报警单元可以通过一个第二电源单元单独供电,报警单元在浮体的作用下,浮出水面,并且报警单元在控制模块作用下发出求救信号,最好是同时发出上述闪光信号和求救声信号进行报警,便于路人或救援人员快速发现被困人员,及时采取救援措施。
作为优选,所述控制模块通过连接在其上的继电器控制工作模块工作,水面压力感应器将信号反馈给控制模块,控制模块控制继电器线圈工作,继电器常开点闭合,给电子销电信号,使整个工作模块工作,为落水车辆中的被困人员提供空气,使被困人员尽可能有更多的时间等待外界的救援。
本发明的有益效果在于:
1、本发明公开的一种车辆落水生命维护系统,能够通过手动触发和/或触水感应自动触发包括生命维护组件和报警组件在内的工作模块,为车内人员提供生命维护,尤其是在触水感应自动触发模式下,控制模块可根据触水传感器检测到的车辆外触水情况自动启动生命维护组件,使浮体带动进气软管迅速上升到水面以上,并进行报警,向周围人求救。相比现有的安装气囊或车门、窗自动脱落的方式,更加智能,即使车辆内部人员落水后受到冲击陷入昏迷,生命维护组件也可自动启动,为车辆内部提供空气,增加受困人员被营救成功的概率。这是现有靠自救来逃生的公开技术所无法实现的。
2、本发明公开的一种车辆落水生命维护系统,采用设置在车身的触水传感器,将触水信号转换成电信号,电信号反馈给控制模块,控制模块控制连接的继电器控制电子销进行工作,相对于现有的复杂的电路,仅靠简单继电器线圈的常开或者常闭带动电子销工作,就能实现系统的正常工作,更加可以保证在复杂恶劣情况下的系统的正常的工作,而且,这种简单的构造也容易加设机械触钮或触杆,在失电情况下实现手动机械触发。
3、本发明公开的一种车辆落水生命维护系统,感应模块、控制模块和工作模块使用单独的第一电源供电的方式,相对于现有技术中使用车辆本身电源供电的方式,更加安全,即使因车辆落水导致车辆内部电路进水造成电路瘫痪,感应模块、控制模块和工作模块依旧可以正常工作,完成对落水车辆中被困人员的空气供应问题,同时等待外界救援人员的救援。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。
在附图中:
图1为车辆落水生命维护系统的流程图;
图2为车辆落水生命维护系统工作图
图3为生命维护模块结构示意图;
图4为图3主视图;
图5为图3后视图;
图6为生命维护模块非工作状态示意图;
图7为图6剖视图;
图8为进气软管结构示意图;
图9为图8局部放大结构示意图;
图10为实施例1生命维护组件结构示意图;
图11为实施例2生命维护组件结构示意图;
图12为实施例3生命维护组件结构示意图;
图13为实施例3生命维护组件正视图;
图中各附图标记所代表的组件为:
1、壳体,11、工作腔,12、功能腔,2、进气软管,22、呼吸管,21、防水透气阀,3、触水传感器,4、通气孔,5、报警组件,51、报警单元,6、锁紧装置,61、电子销,7、壳盖,8、浮体,9、弹簧。
具体实施方式
下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员,可以以各种形式实现本公开,而不应被这里阐述的实施方式所限制。
应当理解,当提及元件被“连接”或“联接”至另一元件时,所述元件可以直接连接或联接至另一元件,或者可以存在中间元件。用于描述元件之间关系的其它用语应当以同样的方式解释(例如,“在......之间”、“邻近”等)。本发明中提及的方位“左右”、“前后”等,仅用来表达相对的位置关系,而不受实际应用中任何具体方向参照的约束。
实施例1
本实施例提供一种车辆落水生命维护系统,包括工作模块,工作模块包括生命维护组件和报警组件,在车辆落水后,工作模块能手动或自动触发。
本实施例优先介绍具有自动触发功能的车辆落水生命维护系统,参见图1和图2,系统包括依次相连的感应模块,控制模块,工作模块,其中,所述感应模块和工作模块布置在车辆的车身上,感应模块能够感应车辆外触水情况,将触水信号转换成电信号传递给控制模块,控制模块根据感应模块反馈的信号控制工作模块进行工作。
进一步的,控制模块位于车辆内部,其一侧连接第一电源单元,所述第一电源单元能够为所述控制模块、感应模块和工作模块单独供电,第一电源单元单独供电,不依赖车辆本身的供电,防止车辆落水或沉水后,车辆电路短路造成整个车辆电路瘫痪,影响供电,从而导致影响工作模块工作。
进一步的,工作模块包括生命维护组件和报警组件5,生命维护组件能够为车辆被困人员提供空气,维持被困人员生存,报警组件5能够向外界提供求救信息,以便于救援人员对被困人员进行救援。
根据现有技术中的不同传感构造,本发明的感应模块可以是一个或多个触水传感器,触水传感器布置在车辆顶部和/或四周,或者,本发明的感应模块也可是连接到同一触水传感器的一个或多个触水检测头,一个或多个触水检测头布置在所述车辆顶部和/或四周。
本实施例以前者为例,参见图3、图4,所述感应模块包括多个触水传感器3,本发明中,只要能准确识别车辆落水,对触水传感器的类型不作特别限制,但作为优选,触水传感器3采用基于水压感测的水压传感器。例如,作为优选,触水传感器3可采用扩散硅压力传感器,型号为ELE-801,采用这一型号的传感器,利用水压作为感应器的信号开关,可以做到传感器不会在类似下雨、积水等情况下误产生感应信号,出现错报情况。参见图2,进一步的,多个触水传感器3分别布置在所述车辆外侧面中上部,无论车辆从什么角度进入水中,车辆外侧面的触水传感器3都能第一时间感应到车辆落水,从而产生触水信号,所述触水传感器3与所述控制模块连接,通过触水传感器3得到触水信号,触水信号转化为电信号,电信号反馈到控制模块,控制模块连接有继电器,继电器控制工作模块工作,实现对落水车辆中被困人员的空气供给。
参加图3-图7,在本实施例中,所述生命维护组件包括壳体1、进气软管2和浮体8,所述进气软管2为本身带有弹力的软管,其垂直布置在壳体1底部的通气孔4上方,所述进气软管2布置在所述壳体1内部,所述壳体1嵌入安装或固定连接在车辆车身外侧面上,可以在车身左、右两个方向布置多个,优选确保车辆车身外侧面前、后、左、右四个方向至少各有一个,当为了减少布线考虑时,触水传感器3和生命维护组件是可以伴随安装的,这时壳体1在车辆车身外侧面上的高度也可以在车辆外侧面中上部,并且可以高于所述触水传感器3的高度,这样有利于概率更高的普通沉水或落水(未倾覆)情况下,水还没有没过壳体1时,触水传感器3就可以产生信号,信号反馈给控制模块,控制模块进行工作,所述壳体1底部设有通气孔4,所述通气孔4一端与车辆内部连通,另一端与所述进气软管2前端连接,所述进气软管2末端固定连接有防水透气阀21和浮体8,外界空气通过防水透气阀21和进气软管2进入落水车辆内部,方便落水车辆中被困人员呼吸。
参加图8-图9,进一步的,所述防水透气阀21固定连接在所述进气软管2末端内部,能够防止水流进入进气软管2,作为示例,所述防水透气阀21包括阀体、防水透气膜和透气盖,所述透气盖将防水透气膜固定在阀体内部,同时透气盖与所述阀体采用螺纹连接,采用螺纹连接的方式可以起到一定的密封作用,同时透气盖上设有气孔,这样空气通过透气盖上的气孔通过进气软管2进入车辆内部,给车辆中被困人员提供空气,采用透气盖固定防水透气膜的结构,可以减少水压对防水透气膜的压力,减少对防水透气膜的磨损,提高整个防水透气阀21的使用寿命。
进一步的,所述进气软管2竖直压缩在所述壳体1中,所述进气软管2前端与所述通气孔一端连接,所述进气软管2前端压紧在所述壳体1内壁上,所述浮体固定连接在所述进气软管2末端侧面,所述浮体8下端与所述进气软管2末端内部的防水透气阀21前端固定连接,所述进气软管2末端通过防水透气阀21和浮体8严压紧在壳盖7上。
参见图10,在本实施例中,所述进气软管2和浮体8由壳盖7封入壳体1内部,所述壳体1上方固定设有锁紧装置6,所述锁紧装置6根据控制模块发出的指令控制壳盖7开闭,通过控制锁紧装置6,控制壳盖7与壳体1之间的连接,不仅保证整个装置的密闭性,同时进气软管2在浮体8和本身弹簧弹力的带动下,进气软管2漂浮到水面上,空气通过进气软管2进入车辆内部。
参见图6,进一步的,所述锁紧装置6包括2个电子销61,优选为弹簧电子销,电子销61各固定连接在所述壳体1的左右两侧,所述电子销61的销轴能够朝壳盖7一侧伸出并锁紧壳盖7,通过电子销61与壳盖7的锁紧来控制壳体内进气软管2的压缩,使壳体中的进气软管2始终处在压缩状态,当控制模块收到触水传感器3信号时,传递给继电器,继电器线圈工作,继电器常开点闭合,给电子销61电信号,电子销61工作,打开壳盖7,壳体1中的进气软管2弹出,上浮到水面,由于所述壳体1的位置要高于所述触水传感器3的位置,使车辆在落水后,触水传感器3先感应到变化(例如水压传感器感应到水压变化),反馈到控制模块,控制模块工作,这样壳盖7外侧还没有受到外面触水的影响,不会影响壳盖在进气软管2的本身弹力的影响下弹出浮出水面,方便外界空气通过进气软管进入落水车辆内部,供落水车辆中的被困人员呼吸。
相对于现有的复杂的电路,仅靠简单继电器线圈的常开或者常闭带动电子销工作,就能实现系统的正常工作,更加可以保证在复杂恶劣情况下的系统的正常的工作,而且,作为一种优选的考虑,在制作和安装电子销61时,也可以预留紧急情况下可以通过人工触发的触钮或触杆,在失电或故障情况下就能实现手动机械触发,达到双保险效果。
参见图5,在本实施例中,所述车辆内部设有呼吸管22,所述呼吸管22一端与所述车辆内的通气孔4连接,在车辆内部设置有呼吸管22,被困人员可以将呼吸管含在嘴中,通过呼吸管22直接呼吸到从进气软管2中进来的空气,不会受到车辆内部进水情况的影响,即使车辆内部充满了水,被困人员依旧会通过呼吸管22得到外界空气,大大延长生存时间。
参见图1和图8,在本实施例中,所述报警组件5包括报警单元51,所述报警单元51与所述浮体8固定连接,所述报警单元51能够发出闪光信号和求救声信号。另外,本实施例优选采用了一个第二电源单元为所述报警单元51单独供电,报警单元51在浮体8的作用下,浮出水面,所述报警单元51中有与控制模块相匹配无线接收模块,控制模块通过无线模块向报警单元输送无线信号,报警单元51在控制模块作用下发出闪光信号进行报警,便于救援人员快速发现被困人员,及时采取救援措施。作为更优的考虑,还可以同时通过报警单元51中的4G通讯模块,向110报警求救。
具体的,本实施例的车辆落水生命维护系统,具体的工作原理为:当车辆落水时,触水传感器3感应到触水信号,触水传感器3将触水信号(水压信号)转变为电信号,电信号传输到车辆内部的控制模块,一方面,控制模块通过控制继电器线圈工作,继电器常开点闭合,给电子销61信号,电子销61接到继电器信号,开始工作,打开壳盖7,壳盖7在壳体1内部的进气软管2本身弹力的作用下,把壳盖7弹飞,壳体1内的进气软管2在本身弹力作用和进气软管2末端侧面的浮体8的作用下,迅速浮出水面,同时进气软管2末端的防水透气阀21,防止在进气软管2上浮的过程中,有水进入进入软管中,外界的空气通过进气软管2进入被困车辆内部,被困人员通过通气孔4另一端的呼吸管22,进行呼吸,维持生存所需,等待外界救援。另一方面所述控制模块通过控制模块里面的无线模块,产生无线信号,无线信号传到报警单元51中的无线接收器,控制报警单元51开始闪光,发出求救声音,同时通过4G通讯模块向110报警求救。
实施例2
参见图11,在本实施例中,所述壳体1底部中心位置垂直设置有一根弹簧9,在弹簧9一侧设置有通气孔4,所述弹簧9另一端与壳盖7连接,所述弹簧9另一端与所述壳体1底壁上的平台固定连接,所述弹簧9在壳体1内处于受压状态,当锁紧装置6打开壳盖7时,在弹簧9的弹力作用下,壳盖7不会受到水压影响,影响工作模块的打开。
进一步的,所述进气软管2为本身不带弹力的软管,所述进气软管2盘旋在壳体1内,并且分层叠放在所述弹簧9四周,如此,可在壳体内缠绕更长的进气软管2,为落水车辆提供更长久的空气供应,同时长度更长的进气软管适应不同深度中的使用,若是落水车辆水域过深,依然可以保证,在浮力的带动下,进气软管末端浮出水面,使空气通过进气软管进入落水车辆中,被困人员等待外界救援人员后续的救援。同样的,所述进气软管2末端内部固定设置有防水透气阀21,进气软管2侧面固定连接有浮体8,进气软管2前端连接在通气孔4上,当触水传感器3的信号传递到控制模块,控制模块控制电子销61工作,打开壳盖7,壳盖7在弹簧9的作用下弹开,在进气软管2本身浮力和浮体8的作用下,进气软管2末端可以快速上浮至水面,使空气尽快通过进气软管2进入落水车辆内部,最大限度保证落水车辆中被困人员的生存的可能性。至于其他细节,可以与实施例1相同。
实施例3
参见图12和图13,作为对壳体1的具体结构设计,在本实施例中,所述壳体1包括工作腔11和功能腔12,所述工作腔11位于中间位置,其内布置进气软管2,所述功能腔12位于工作腔11两侧,所述功能腔12上部设有锁紧装置6,所述壳盖7尺寸与工作腔11尺寸配合,在锁紧装置6的作用下,壳盖7紧紧贴合在工作腔11上,提高了密闭性,防止影响工作腔11之中的进气软管2和报警组件5正常工作,在这种设计中,可以把四个触水传感器3(或者同一触水传感器的四个检测头)放置在功能腔12内,处在四个对角上,触水传感器3两两水平上下布置,这可以达到的效果是,车辆无论是以什么姿态进入水中,只要传感灵敏,都可以保证在水没有全部淹没壳盖7之前,触水传感器3产生信号,信号反馈给控制系统,控制系统通过继电器控制锁紧装置6打开壳盖7,工作腔11中的进气软管2浮出水面,为落水车辆中的被困人员提供空气,而且,触水传感器3与工作模块成为一个整体,便于整个生命维护系统的整体拆卸和维修。至于其他细节,可以与实施例1相同。
实施例4
本实施例作为对实施例1-3的一种最大程度的简化,提供一种简洁的纯机械触发式车辆落水生命维护系统,具体的,本实施例可以仅设置实施例1-3中的工作模块,不再设置基于触水感应的自动触发模块,工作模块的电子销61改为普通锁销,通过机械触钮或者触杆由车内被困人员手动触发。
本实施例作为一种备选,其优点是,纯机械组件不容易出现故障,不用考虑车辆落水失电状态,也不用考虑敏感电子器件如传感器等年久不使用老化失效,任何情况下都可以第一时间通过机械触发来达到生命维护,其缺点是,由于车辆落水多数情况下为紧急情况,如果车内人员对机械触发操作不熟悉,可能不能及时触发本系统。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或增减替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。