CN206155385U - 一种新型轿车车用安全装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型轿车车用安全装置，包括气囊系统，气囊系统包括用于判断水是否没过车底的压力传感器、设置在车内的气囊启动开关、控制器、气囊触发装置和气囊；所述的气囊包括驾驶室的人身安全气囊、设置在车前后侧的碰撞安全气囊和设置在车底的车体安全气囊，每个气囊均配有气囊触发装置；其中压力传感器和启动开关分别与控制器的输入端连接，控制器的输出端分别与人身安全气囊、碰撞安全气囊和车体安全气囊的气囊触发装置连接。本实用新型能够有效减少碰撞、坠落事故和暴雨天气造成的经济损失，保障人身安全。

Description

一种新型轿车车用安全装置

技术领域

本实用新型涉及陆上交通运输工具领域，具体涉及一种新型轿车车用安全装置。

背景技术

轿车作为陆上交通运输工具的重要组成单元，已广泛应用于人们的日常生活中。同时随着轿车保有量的增加，轿车引发的碰撞、坠落等安全问题也日益凸显；另一方面，近几年夏季发生的暴雨天气引发的一些事故也暴露了轿车安全上的许多问题。据国家交通管理部门统计，近年来，我国因碰撞、坠落等交通事故导致的死亡人数呈逐年小幅度上升趋势，2014年交通事故达16万起，导致的死亡人数约34300左右，较2013增长了8.5%，直接经济损失超过了8亿元。因此，研究和设计相应设备以减小交通事故和恶劣的暴雨环境造成的经济损失和人员伤亡具有重要的社会意义和应用价值。

1.恶劣的暴雨环境：

传统轿车能够很好地适应普通环境，满足人们的正常需求。但在恶劣的暴雨环境条件下，车辆往往会损坏，从而造成巨大的经济损失甚至威胁到市民的人身安全。以2016年武汉的暴雨为例，暴雨环境导致许多车辆被淹没以使许多轿车损坏和交通瘫痪，造成的经济损失达155亿元。通过分析实际案例，总结出轿车在暴雨中存在的问题主要为以下几点：

（1）低洼地区积水较多，导致汽车淹没并损坏并且损坏的汽车滞留在道路上影响了交通环境；大量雨水的流动携带固体甚至是推动汽车撞击质地坚硬的固体，对轿车造成了更大的损害。（2）部分司机在水中倒车时由于不了解周围水深而导致汽车被驶入深水区而被积水淹没，以致严重威胁到人员安全。

2.碰撞事故：

在众多交通事故中碰撞事故占到很大的比例（占70%左右），碰撞事故往往会导致经济损失和事故纠纷，甚至会导致人员伤亡。因此，研发相应设备以减少碰撞事故可能产生的损失，最大限度地保证人员安全，具有重要意义。通过分析，总结出针对轿车碰撞事故现有车载安全装置的几点不足如下：（1）当车辆之间发生碰撞时，只有车辆内部气囊打开，并不能很好地减少碰撞所造成损害，车辆安全性还有很大的提升空间。（2）目前，当车辆发生碰撞事故时，大多数车辆的侧面保护装置较少，无法应对来自车身侧面遭到撞击对人员的伤害。

3.高空坠落：

轿车在山区公路、桥梁等地区行驶时，可能会因车辆故障、紧急避让和疲劳驾驶等原因而导致坠落。坠落事故往往会造成严重的人员伤亡，因此，研发相关设备以保障人员安全具有十分重要的意义。通过分析，总结出现有轿车高空坠落后的安全问题如下：（1）轿车坠落后到达地面时，地面对其冲击力大，车内人员的人身安全会受到严重的威胁，甚至会导致人员伤亡。（2）轿车坠落后可能会落入水中，落入水中后轿车会被水淹没，导致人员难以逃离。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种新型轿车车用安全装置，能够有效减少碰撞、坠落事故和暴雨天气造成的经济损失，保障人身安全。

本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种新型轿车车用安全装置，其特征在于：它包括气囊系统，气囊系统包括用于判断水是否没过车底的压力传感器、设置在车内的气囊启动开关、控制器、气囊触发装置和气囊；所述的气囊包括驾驶室的人身安全气囊、设置在车前后侧的碰撞安全气囊和设置在车底的车体安全气囊，每个气囊均配有气囊触发装置；其中压力传感器和启动开关分别与控制器的输入端连接，控制器的输出端分别与人身安全气囊、碰撞安全气囊和车体安全气囊的气囊触发装置连接。

按上述方案，所述的车体安全气囊包括若干个均布在车底的气囊。

按上述方案，它还包括设置在车内的降落伞启动开关以及设置在车顶的降落伞包，降落伞包包括降落伞、用于固定降落伞的固定结构和用于触发固定结构打开的触发器；所述的降落伞启动开关与所述的控制器的输入端连接，控制器的输出端与所述的触发器连接。

按上述方案，所述的降落伞包包括4个，分别设置在车顶的四个角上。

按上述方案，所述的气囊触发装置为气体发生模块，气体发生模块包括气袋、用于装产生气体的药剂的药盒、用于点燃药剂的点火器，其中药盒与气袋之间设有过滤器。

按上述方案，它还包括遥控启动系统，遥控启动系统包括信号发射器和信号接收器，信号发射器包括相互连接的控制按钮和信号发射模块，信号接收器包括与信号发射模块无线连接的信号接收模块，信号接收模块的输出端与所述的控制器连接。

本实用新型的有益效果为：

1、通过增加气囊系统，在碰撞前、雨水没过车底之前、坠落时主动按下气囊启动开关使得碰撞安全气囊或车体安全气囊打开从而在碰撞或坠落时得到缓冲、将车体垫高或浮在水上；还可以在雨水没过车底或碰撞厉害时，自动开启车体安全气囊或人身安全气囊；从而有效减少碰撞、坠落事故和暴雨天气造成的经济损失，保障人身安全。

2、通过进一步增加降落伞包，在坠落时对车体和内部的人员进行保护。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的硬件原理框图。

图2为本实用新型又一实施例的硬件原理框图。

图3为本实用新型再一实施例的硬件原理框图。

具体实施方式

下面结合具体实例和附图对本实用新型做进一步说明。

实施例一：

本实施例提供一种新型轿车车用安全装置，如图1所示，它包括气囊系统，气囊系统包括用于判断水是否没过车底的压力传感器、设置在车内的气囊启动开关、控制器、气囊触发装置和气囊；所述的气囊包括驾驶室的人身安全气囊、设置在车前后侧的碰撞安全气囊和设置在车底的车体安全气囊，每个气囊均配有气囊触发装置；其中压力传感器和启动开关分别与控制器的输入端连接，控制器的输出端分别与人身安全气囊、碰撞安全气囊和车体安全气囊的气囊触发装置连接。

所述的车体安全气囊包括若干个均布在车底的气囊。控制器为单片机。

气囊触发装置为气体发生模块，气体发生模块包括气袋、用于装产生气体的药剂的药盒、用于点燃药剂的点火器，其中药盒与气袋之间设有过滤器。

实施例二：

本实施例与实施例一的基本原理相同，其不同之处在于：如图2所示，它还包括设置在车内的降落伞启动开关以及设置在车顶的降落伞包，降落伞包包括降落伞、用于固定降落伞的固定结构和用于触发固定结构打开的触发器；所述的降落伞启动开关与所述的控制器的输入端连接，控制器的输出端与所述的触发器连接。

所述的降落伞包包括4个，分别设置在车顶的四个角上。

降落伞包的组成结构：

制作降落伞包的材料为纺织材料以及部分金属件及橡胶塑料件，其主要组成部分有伞衣、伞绳、伞线和固定结构。此外还装有触发器用于控制降落伞启动。

（1）伞衣为纺织材料，要求重量轻、弹性好，具有良好的化学稳定性、抗老化性、耐磨性、防灼性、缝纫性和包装折叠性等。

（2）伞绳采用空芯或有芯的编织绳，要求结构紧凑、柔软、弹性好、伸长不匀率小。

（3）伞线是缝合降落伞绸、带、绳各部件的连接材料，要求强度高、润滑度好和捻度均匀稳定。

（4）固定结构的作用是将降落伞系统固定在车顶，触发器能够在必要时打开降落伞。

实施例三：

本实施例与实施例二的基本原理相同，其不同之处在于：如图3所示，它还包括遥控启动系统，遥控启动系统包括信号发射器和信号接收器，信号发射器包括相互连接的控制按钮和信号发射模块，信号接收器包括与信号发射模块无线连接的信号接收模块，信号接收模块的输出端与所述的控制器连接。

该新型轿车车用安全装置工作模式包括水压力被动启动模式、暴雨主动启动模式、交通事故启动模式、高空坠落启动模式，四种模式由电路控制进行选择触发；其中：

（1）水压力被动启动模式：当车辆被水浸没且无人发现或车辆落水时启动。当车辆浸没水中达一定深度，水压力达到临界值，水压力传感器将信号传送到单片机，单片机控制车底气囊系统和四方位气囊工作。

（2）暴雨主动启动模式：当雨水进入车内且车内存在人员或有人发现汽车有被浸没危险时启动。启动系统为无线电遥控启动系统，启动系统启动后车底气囊系统和四方位气囊系统便开始工作。

（3）交通事故启动模式：当轿车行驶于相对平缓的区域发生交通事故时系统启动。将按钮控制与碰撞分析控制连接到或门元件，对系统进行控制。按钮控制为人为控制，碰撞分析控制的实质为当冲击力（减速度）超过设定值时，产生信号。系统启动后四方位气囊充气工作，乘员安全气囊系统也工作。

（4）高空坠落模式：当汽车从高空坠落时降落伞启动，将按钮控制与传感器控制与或门元件结合。传感器控制的实质为通过姿态传感器感知车辆状态，超过临界值产生信号。系统启动后四方位气囊与车底气囊同时启动，乘员安全气囊系统工作。

针对不同问题的具体应对措施：

针对轿车可能遇到的碰撞、高空坠落以及恶劣暴雨环境三种能够威胁人员安全和导致经济损失的问题，设计了新型轿车车用安全装置相应的应对措施：

（1）恶劣暴雨环境下的应对措施：

轿车将要被水浸没且车内无人时，水压力传感器感知压力信号并传输到单片机，单片机判断压力信号是否达到临界值，达到临界值后，单片机发出点火信号来启动气体发生器，四方位气囊和车底气囊充气弹出，气囊提供浮力使汽车漂浮，从而使避免轿车被雨水浸没所造成的损失。

车内有乘员或有人发现轿车有被水浸没的风险时，人员可通过按动启动按钮产生启动信号，并传送到接收机，接收机将启动信号转换后传送到单片机，单片机发出点火信号，启动气体发生器，四方位气囊和车底气囊充气弹出，气囊提供浮力使汽车漂浮，从而通过人为控制避免了轿车被雨水浸没所造成的损失。

（2）碰撞事故中的应对措施：

将按钮控制与碰撞分析控制连接到或门元件，对系统进行控制。按钮控制为人为控制，碰撞分析控制的实质为分析车辆的冲击力（减速度）是否达到临界值时。汽车发生碰撞事故时，碰撞传感器感知冲击力（减速度）大小，当车辆的减速度达到临界值时，碰撞传感器的内部常开触点在惯性力的作用下接通产生启动信号，启动信号传送到单片机（四方位气囊）和微处理器（安全气囊），发出点火信号使气体产生器工作，使得四方位气囊和乘员安全气囊系统同时工作，从而减小汽车间的碰撞强度和乘员在车内收到的冲击，减少了人员可能收到的伤害并降低了经济损失。

（3）高空坠落事故的应对措施：

将按钮控制与传感器控制与或门元件结合。传感器控制的实质为通过姿态传感器感知车辆状态，超过临界值时产生信号。两个控制元件有一个产生信号时，即可触发该应对措施。汽车高空坠落时，人员按下启动按钮；姿态传感器感知到车辆的倾角参数，倾角达到临界时；产生启动信号并传送到气囊的单片机控制系统和降落伞的控制电路中，单片机发出点火信号，启动气体发生器，四方位气囊充气弹出，同时控制电路控制发出信号释放四角降落伞，使得汽车在空中保持一定平衡，且减小汽车落地的冲击力，尽可能地保护了人员安全。

3．传感器工作原理

压力传感器可以测水压力，当大于某一临界值时，产生点火信号。对于不相同的车临界值一般不同，决定性因素在于极限水深。

姿态传感器可以感知车辆六个自由度的运动，分别是前进后退（x轴）、左右移动（y轴）、上升下降（z轴）、横摇、纵摇、旋转。以z轴方向上的运动以及横摇纵摇作为参考依据，通过仿真数据设定临界值。

交通事故速度分析控制的碰撞分析原理同乘员气囊保护系统内部的碰撞分析原理。人为触发按钮或者通过碰撞分析发现危险产生信号使得交通事故或门元件有信号通过时，乘员气囊保护系统和四方位气囊系统同时启动，减少了汽车外部的冲击，能更好的保护人员安全。

所述四种模式中，水压力被动启动、暴雨主动启动、高空坠落启动三种启动方式均启动了四方位气囊系统和车底气囊系统，没有启动乘员气囊保护系统。交通事故启动方式启动四方位气囊系统，乘员气囊保护系统在交通事故启动模式中随其一同启动。

所述四种启动模式，我们安装了四方位统一启动按钮和另外10个气囊启动按钮，通过10个气囊启动或门元件控制四方位气囊系统和车底气囊系统的同时启动，通过交通事故或门元件控制四方位气囊系统和乘员保护系统的同时启动。

所述遥控设备中，红外技术发射不可见的光波的系统一方面在发射器和接收器之间不能有障碍物，另一方面有效作用距离也受到限制。与无线通信系统相比有着明显的缺点，因此我们选用无线遥控。

以上实施例仅用于说明本实用新型的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，本实用新型的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本实用新型所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型轿车车用安全装置，其特征在于：它包括气囊系统，气囊系统包括用于判断水是否没过车底的压力传感器、设置在车内的气囊启动开关、控制器、气囊触发装置和气囊；所述的气囊包括驾驶室的人身安全气囊、设置在车前后侧的碰撞安全气囊和设置在车底的车体安全气囊，每个气囊均配有气囊触发装置；其中压力传感器和启动开关分别与控制器的输入端连接，控制器的输出端分别与人身安全气囊、碰撞安全气囊和车体安全气囊的气囊触发装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型轿车车用安全装置，其特征在于：所述的车体安全气囊包括若干个均布在车底的气囊。

3.根据权利要求1所述的一种新型轿车车用安全装置，其特征在于：它还包括设置在车内的降落伞启动开关以及设置在车顶的降落伞包，降落伞包包括降落伞、用于固定降落伞的固定结构和用于触发固定结构打开的触发器；所述的降落伞启动开关与所述的控制器的输入端连接，控制器的输出端与所述的触发器连接。

4.根据权利要求3所述的一种新型轿车车用安全装置，其特征在于：所述的降落伞包包括4个，分别设置在车顶的四个角上。

5.根据权利要求1所述的一种新型轿车车用安全装置，其特征在于：所述的气囊触发装置为气体发生模块，气体发生模块包括气袋、用于装产生气体的药剂的药盒、用于点燃药剂的点火器，其中药盒与气袋之间设有过滤器。

6.根据权利要求1所述的一种新型轿车车用安全装置，其特征在于：它还包括遥控启动系统，遥控启动系统包括信号发射器和信号接收器，信号发射器包括相互连接的控制按钮和信号发射模块，信号接收器包括与信号发射模块无线连接的信号接收模块，信号接收模块的输出端与所述的控制器连接。