CN114889544A - 一种落水可自救的无人驾驶汽车系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种落后水可自救的无人驾驶汽车系统，该系统包括：分离单元、落水检测单元，控制单元，救生气囊和气体供应单元。分离单元用于车体与车厢分离；气体供应单元与救生气囊通过充气管路连接；落水检测单元用于检测落水信号；控制单元分别与分离单元、落水检测单元、气体供应单元连接；控制单元用于在根据落水信号判定车辆落水时，控制气体供应单元对救生气囊充气。本发明在车厢增加救生气囊，当车辆在坠入水中时，车内的液体感应系统能自动控制车厢与车体快速分离。
Description
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域，具体来说，涉及一种落水可自救的无人驾驶汽车系统。
背景技术
在现代生活中，车辆已成为人们生活中的重要交通工具之一。但车辆给人们带来方便的同时，也带来了很多安全隐患问题，例如，常见的车辆落水事故，事故中驾乘人员的生命安全受到严重威胁。车辆落水后，蓄电池浸水，车辆电控系统发生短路，绝大部分电子元器件均无法正常使用。若车门车窗不能正常解锁，驾乘人员将无法从车窗安全撤离，驾乘人员自救机率很小，且由于车身重量过大，下沉速度快，驾乘人员自救有效时间很短，发生溺亡的概率大。
现在，很多车辆制造生产商，为了进一步提高车辆的安全性，开发了以下几种车辆落水自救系统：
1.车窗车门自启方式自救，即车辆发生落水事故后，车窗车门在机械或电控装置控制下，自动爆破车窗或自启车门，给乘员创造逃生通道。
2.可分离的驾驶舱或座椅方式自救，该方式主要运用机械结构，不受电路系统浸水损坏的影响，主要适用于中大型货车等。
3.驾乘人员供氧供气方式自救，在车辆完全沉入水中时的一种自救方法。
发明人在实施过程中发现，传统技术中所采用的车辆落水自救系统至少具有以下缺点：
车窗车门自启方式自救在车窗爆破时可能会对驾乘人员造成二次伤害，且当车辆完全沉没在水中时，水压过大导致自启车门难度大，自救的可靠性差，可分离的驾驶舱或座椅方式的自救在车头先入水的情况下，难以达到自救的目的，自救可靠性差，驾乘人员供氧供气方式自救，主要在车辆全部沉入水中才起作用，只能为驾乘人员争取一些时间，并未从根本上解决自救的问题，自救可靠性差。综上，传统技术所采用的车辆自救方式均存在可靠性差的问题。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种落水可自救的无人驾驶汽车系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种落水可自救的无人驾驶汽车系统，包括：分离单元、落水检测单元，控制单元，救生气囊和气体供应单元；分离单元用于车体与车厢分离；气体供应单元与救生气囊通过充气管路连接；落水检测单元用于检测落水信号；控制单元分别与分离单元、落水检测单元、气体供应单元连接；控制单元用于在根据落水信号判定车辆落水时，控制气体供应单元对救生气囊充气。
优选的，落水检测单元包括液位传感器和接触式水浸探测器；落水信号包括液位信号和浸水信号；液位传感器用于检测液位信号；接触式水浸探测器用于检测浸水信号；控制单元分别与液位传感器和接触式水浸探测器连接。
优选的，分离单元包括设置在车厢上的车厢连接器、设置在车体上的车体连接器以及液压伸缩杆，车厢连接器与车体连接器且设有结合后供液压伸缩杆插入锁紧的通孔。
优选的，救生气囊为多个且沿车厢底面自前向后排布；救生气囊如此设置能够保证救生气囊充气后呈U型状包裹住车厢前后，留出车门开合的通道，确保无论汽车以任何角度坠入水中，始终能够保持车厢与车体分离后，车厢漂浮在水面之上。
优选的，落水检测单元具有分布在车厢不同位置的两个或两个以上液位传感器。
优选的，分离单元、落水检测单元，控制单元，救生气囊和气体供应单元具有防水功能。
优选的，还包括具有无线通信功能的求救报警单元，求救报警单元与控制单元电连接，用于将车厢地理位置、求救信号发送给外界。
优选的，求救信号包括但不限于冒烟、水体染色、鸣叫。
优选的，每个救生气囊匹配有单独的气体供应单元。
本发明的有益效果为：
本发明在车厢增加救生气囊，当车辆在坠入水中时，车内的落水检测单元能够感应到并将落水信号传递只控制单元，控制单元能自动控制车厢与车体快速分离，同时车厢内的气体供应单元释放压缩气体为救生气囊充气，从而使车厢漂浮在水面，此外求救报警单元自动向外界发送求救信号，最终实现救生的功能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请实施例提出的一种落水可自救的无人驾驶汽车系统的分离单元的结构示意图；
图2示出了本申请实施例提出的一种落水可自救的无人驾驶汽车系统的气囊部分的结构示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
在本发明的描述中，需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
附图说明：
A：信号通信接口
B：电源接口
C：空调换气接口
D：液压伸缩系统
E：液压伸缩杆
F：物理连接器
G：车厢连接器
H：车体连接器
I：连接电路。
如图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种落水可自救的无人驾驶汽车系统，包括：分离单元、落水检测单元，控制单元，救生气囊和气体供应单元；分离单元用于车体与车厢分离；气体供应单元与救生气囊通过充气管路连接；落水检测单元用于检测落水信号；控制单元分别与分离单元、落水检测单元、气体供应单元连接；控制单元用于在根据落水信号判定车辆落水时，控制气体供应单元对救生气囊充气。
其中落水检测单元包括液位传感器和接触式水浸探测器；落水信号包括液位信号和浸水信号；液位传感器用于检测液位信号；接触式水浸探测器用于检测浸水信号；控制单元分别与液位传感器和接触式水浸探测器连接。分离单元包括设置在车厢上的车厢连接器、设置在车体上的车体连接器以及液压伸缩杆，车厢连接器与车体连接器且设有结合后供液压伸缩杆插入锁紧的通孔。
具体的，车厢连接器、车体连接器均为倒锥状的圆台，其侧面有一圆孔用于液压伸缩杆插入，圆台大圆面连接车厢，小圆面设有一内凹的长方体，插入车体连接器部位，本发明利用倒立的圆台便于插入，同时利用凹凸的长方体，确保车厢与车体完全结合，同时圆台上的圆孔与长方体的圆孔一一对应，液压伸缩杆插入两者实现快速固定。两个液压伸缩控制器由连接电路连接，同时伸缩，完成结合与分离，它们构成了液压伸缩系统，液压伸缩系统，可以手动控制，也可以在车辆落入水中后由落水检测单元发送分离信号来控制分离。前后插入点不对称性，即前排插入点比后排插入点间距短，这样设计就防止了前后插反。倒圆台设计便于插入时自动对齐，而内部的矩形确保了插销E插入后的稳定性，使车厢与车体完美结合。
如图2所示，救生气囊为多个且沿车厢底面自前向后排布；每个救生气囊匹配有单独的气体供应单元，救生气囊如此设置能够保证救生气囊充气后呈U型状包裹住车厢前后，留出车门开合的通道，确保无论汽车以任何角度坠入水中，始终能够保持车厢与车体分离后，车厢漂浮在水面之上。落水检测单元具有分布在车厢不同位置的两个或两个以上液位传感器。分离单元、落水检测单元，控制单元，救生气囊和气体供应单元具有防水功能。本发明还包括具有无线通信功能的求救报警单元，用于将车厢地理位置、求救信号发送给外界，求救信号包括但不限于冒烟、水体染色、鸣叫。
本发明利用独特的物理结构通过液压伸缩系统使伸缩杆能够将车厢与车体快速连接，其类似插销，从而实现车厢与车体快速的物理分离及结合。并可通过统一通用的信号通信接口、电源接口、空调换气接口，以实现车厢内人员对车辆的控制，车体对车厢内设备的供电，以及车体空调系统将制冷、制热空气传入车厢。同时在车厢增加救生气囊，当车辆在坠入水中时，车内的液体感应系统能自动控制车厢与车体快速分离，同时车厢内的独立应急电源控制压缩气体储存器释放压缩气体为救生气囊充气，从而使车厢漂浮在水面，同时求救报警单元自动向外界发送求救信号，最终实现救生的功能。
所指的车厢是无人驾驶汽车用来载人和装东西的部分。车体是指无人驾驶汽车除车厢以外的部分，车体可以根据指令独立行驶，其包含数据采集设备、运算处理设备、传输设备、车辆控制设备、发动机、底盘、电气设备构成。
在至少一个实施例中，快速分离结合部分由物理结构及统一通用的信号通信接口、电源接口、空调换气接口构成。物理结构具有前后防误插功能，利用独特的物理结构，使伸缩杆能够将车厢与车体快速连接，其类似插销。信号通信接口用于车厢及车体的通信交互，最终实现人员对车辆的控制。电源接口为车厢内的独立应急电源及其它电子设备供电。空调换气接口将车体制冷或制热的空气传入车厢。
在至少一个实施例中，救生气囊位平时隐藏于车厢底部及周边，由多个气囊构成，而每个气囊又由多个独立气室组成，气囊充气的先后及充气量的大小由落水检测单元内的水平仪控制，当充气完成时形成一个U型的半包围结构，下大上小，车厢在中间。最终这种结构确保了车厢无论什么角度沉入水中，当浮出水面后都能确保车厢正面朝上。并能够快速排除车厢内的的积水。
在至少一个实施例中，液体感应系统具有防误触发功能，具有两个或两个以上检测传感器。当车辆在坠入水中时，落水检测单元系统的两个感应器，一个安装于车厢内部(防止雨水、道路沾水等误触发)，一个安装于车厢外部(防止车厢内因为乘客误操作，如打倒矿泉水在感应器上导致触发)，当两个感应器同时感应到液体后，通过独立应急电源，控制液压伸缩系统，收缩插销杆，从而实现车辆分离，同时气体供应单元，控制压缩气体储存器释放压缩气体为救救生气囊充气，从而使车厢漂浮在水面，同时求救报警单元自动向外界发送求救信号，最终实现救生的功能。
独立应急电源与压缩气体储存器具有防水功能，能够浸泡在水中仍然正常工作。
求救报警单元具有无线通信功能，能够将车厢地理位置、求救信号发送给外界，还能够通过冒烟、水体染色、鸣叫等多种方式向外界求救。
在至少一个实施例中，设想一种情形，当大型的无人驾驶出租汽车公司在完成一次租赁后，需要对车辆消毒，做清洁，可以通过分离结合技术实现车体复用，从而降低公司成本(一辆完整的无人驾驶洗车，车体重量价值都远高于车厢部分)。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.落水可自救的无人驾驶汽车系统，其特征在于，包括：
分离单元、落水检测单元，控制单元，救生气囊和气体供应单元；
分离单元用于车体与车厢分离；
气体供应单元与救生气囊通过充气管路连接；
落水检测单元用于检测落水信号；
控制单元分别与分离单元、落水检测单元、气体供应单元连接；控制单元用于在根据落水信号判定车辆落水时，控制气体供应单元对救生气囊充气。
2.根据权利要求1的落水可自救的无人驾驶汽车系统，其特征在于，落水检测单元包括液位传感器和接触式水浸探测器；落水信号包括液位信号和浸水信号；液位传感器用于检测液位信号；接触式水浸探测器用于检测浸水信号；控制单元分别与液位传感器和接触式水浸探测器连接。
3.根据权利要求1的落水可自救的无人驾驶汽车系统，其特征在于，分离单元包括设置在车厢上的车厢连接器、设置在车体上的车体连接器以及液压伸缩杆，车厢连接器与车体连接器上均设有结合后供液压伸缩杆插入锁紧的通孔。
4.根据权利要求1-3任一项的落水可自救的无人驾驶汽车系统，其特征在于，救生气囊为多个且沿车厢底面自前向后排布。
5.根据权利要求1或2的落水可自救的无人驾驶汽车系统，其特征在于，落水检测单元具有分布在车厢不同位置的两个或两个以上液位传感器。
6.根据权利要求1-3任一项的落水可自救的无人驾驶汽车系统，其特征在于，分离单元、落水检测单元，控制单元，救生气囊和气体供应单元具有防水功能。
7.根据权利要求1-3任一项的落水可自救的无人驾驶汽车系统，其特征在于，还包括具有无线通信功能的求救报警单元，求救报警单元与控制单元电连接，用于将车厢地理位置、求救信号发送给外界。
8.根据权利要求7的落水可自救的无人驾驶汽车系统，其特征在于，求救信号包括但不限于冒烟、水体染色、鸣叫。
9.根据权利要求4的落水可自救的无人驾驶汽车系统，其特征在于，每个救生气囊匹配有单独的气体供应单元。
10.根据权利要求3的落水可自救的无人驾驶汽车系统，其特征在于，车厢连接器、车体连接器均为倒锥状的圆台，其侧面有一圆孔用于液压伸缩杆插入，圆台大圆面连接车厢，小圆面设有一内凹的长方体，插入车体连接器部位。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220812 |