CN206394595U - 车辆侧翻自动破窗控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆侧翻自动破窗控制装置，包括车身姿态检测模块、车速检测模块、控制模块和自动破窗器，控制模块对车身姿态检测模块输出的车辆侧倾角信息和车速检测模块输出的车速信息进行处理，当车辆的侧倾角大于或者等于一设定角度并保持设定时间、且车速小于或者等于一设定值时，控制自动破窗器动作。该装置为自动控制装置，当需要破窗时，自动实现破窗。而且，通过三个判断条件来控制破窗操作，不但能够提升控制可靠性，而且能够最大限度降低车内乘员在车辆侧翻时受到的伤害。

Description

车辆侧翻自动破窗控制装置

技术领域

本实用新型涉及车辆侧翻自动破窗控制装置，属于车辆安全运行技术领域。

背景技术

侧翻是汽车安全事故的一种主要形式，尤其是客车的侧翻，极易造成群死群伤的重特大交通事故。目前客车通常没有专门的安全出口，主要采用全封闭车窗。在事故发生后，用放置在车窗旁边的安全锤打碎玻璃逃生，采用安全锤打碎车窗玻璃需要一定的体力和技巧，当车辆发生侧翻后，车内乘员在受伤或慌乱的情况下，通常难以快速打碎玻璃，需要有专门的装置自动打破车窗，以便人员的快速逃生。

公开号为CN204952009U的中国专利申请公开了一种公共交通车辆消防综合防护系统，其中涉及一种自动破窗器，采用人工操作专门的按键或开关，才能打碎玻璃，以便乘员可以从车窗逃生。但是，目前的自动破窗器，均是指不需要人力用安全锤击碎玻璃，只是减少了对乘员体力的要求，未能减少人员的操作，但是当车内司乘人员由于车辆发生交通事故或者其他突发情况后，无法接近按键或开关时，就无法操作自动破窗。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种车辆侧翻自动破窗控制装置，用以解决车辆发生侧翻时，无法自动实现破窗的问题。

为实现上述目的，本实用新型的方案包括：一种车辆侧翻自动破窗控制装置，包括车身姿态检测模块、车速检测模块、控制模块和自动破窗器，所述车身姿态检测模块用于检测车辆的侧倾角，所述控制模块采样连接所述车身姿态检测模块和车速检测模块，控制连接所述自动破窗器；控制模块用于对车身姿态检测模块输出的车辆侧倾角信息和车速检测模块输出的车速信息进行处理，当车辆的侧倾角大于或者等于一设定角度并保持设定时间、且车速小于或者等于一设定值时，控制自动破窗器动作。

所述自动破窗器的个数为至少两个，用于设置在车辆左右两侧的车窗处。

所述车身姿态检测模块的个数是两个。

所述车身姿态检测模块为角度倾斜传感器。

本实用新型提供的车辆侧翻自动破窗控制装置中，包括控制模块和自动破窗器，控制模块对接收到的数据进行判断，当满足破窗条件时，控制自动破窗器动作，所以，该装置为自动控制装置，无需设置手动按键或者开关，当需要破窗时，自动实现破窗，避免出现车内乘员由于车辆发生交通事故或者其他突发情况后因无法接近按键或开关而出现的无法操作破窗的情况，能够使车内乘员及时逃出车辆，实现车内乘员的自救。

附图说明

图1是车辆侧翻自动破窗控制装置结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供的车辆侧翻自动破窗控制装置是一种自动控制装置，能够在车辆发生侧翻时，无需任何人工操作，控制模块根据接收到的数据信息自动判断车辆的状态，当满足破窗条件时，由控制模块自动启动打碎玻璃的破窗器，车窗玻璃破碎形成逃生窗口，从而保证车内乘员可以尽快逃生。下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

车辆侧翻自动破窗控制装置包括车身姿态检测模块、车速检测模块、控制模块和自动破窗器。

其中，车身姿态检测模块用于检测车辆的侧倾角，一般情况下为现有的重力感应传感器，也称为角度倾斜传感器，当然，也不排除其他现有的检测设备。该车身姿态检测模块设置在车身的地板或者其他位置水平安装。另外，在本实施例中，车身姿态检测模块的个数是2个，是为了保证车身姿态，即侧倾角的准确检测，避免只有一个因失效或者损坏而带来的误判。当然，为了进一步提升准确度，还可以采用更多个车身姿态检测模块。

车速检测模块用于检测车辆的速度，可以为现有的速度传感器。

控制模块可以为专门设置的控制器，比如单片机，还可以使用车辆本身的控制设备，比如整车控制器。

自动破窗器为目前已公开的设备，比如申请公布号为CN105416219A的中国专利申请文件中公开的炮筒式电磁破窗器。而且，自动破窗器的个数根据实际情况进行设置，比如设置有两个，分别设置在车辆左右两侧的某一个车窗的侧边角处，当然，为了提高车内乘员的逃出车厢的效率，还可以设置更多个自动破窗器，每个车窗上均设置一个。另外，自动破窗器还可以设置在前挡风玻璃和/或后挡风玻璃处，根据自动破窗器的个数要求进行具体位置的安装，具体为：当自动破窗器的个数是一个时，可以设置在车辆前挡风玻璃或后挡风玻璃处，当自动破窗器的个数是两个时，可以都设置在车辆前挡风玻璃和后挡风玻璃中的任意一处，也可以同时设置在车辆前挡风玻璃和后挡风玻璃处。

如图1所示，控制器采样连接车身姿态检测模块和车速传感器，控制连接各自动破窗器。车身姿态检测模块将检测到的车辆的侧倾角信息输出给控制器，车速传感器将检测到的车辆的速度信息输出给控制器，控制器根据接收到的数据进行处理和判断，所以，控制器中设置有逻辑判断条件，以下对各逻辑判断条件的设定过程进行说明：

对车辆姿态，即侧倾角的判断，基于以下逻辑：车辆侧翻过程中，车身侧倾角随时间的变化是逐渐增大，通常车辆的最大侧倾角在28°-32°，当侧倾角大于32°度时，车辆的侧翻就不可避免；车辆高速行驶在弯道上时，即高速转弯时，车辆由于离心力的作用产生的侧倾，侧倾角可能会较大，甚至接近32°，并且，通过常识能够得到，较小的侧倾角可能就会引起侧翻。另外，当车辆的侧倾角在某一瞬间接近、达到、甚至超过32°时，如果此时车辆受到外部的物体(如树木、护栏等)的阻碍，可能会使车辆的侧倾角变小，此时车辆就消除了侧翻风险，所以短时间的侧倾未必会导致整车的侧翻。但是，如果侧倾角超过一定角度且车辆以超过该一定角度的倾斜状态持续保持一定的时间，则车辆一定会发生侧翻。综上，针对侧倾角这一因素，逻辑判断条件为：侧倾角大于或者等于一个设定角度α并保持设定时间t，其中，设定角度和设定时间根据实际情况以及要求的控制精度进行设定，在本实施例中，给出一个设定角度α的取值范围，为40°-90°，该范围内的任意一个角度值均可作为设定角度α；给出一个设定时间t的取值范围，为1s-3s，该范围内的任意一个时间值均可作为设定时间t。

对车速的判断，基于以下逻辑：考虑到在侧翻过程中可能车辆仍在行驶或者滑行，如果此时打破车窗玻璃，有可能会导致部分车内乘员被甩出车外，进而造成更加严重的伤害。因此，需要在发生侧翻之后，且车辆的速度小到一定值时，再打破车窗玻璃，才能保证乘员不被甩出，方便乘员的逃生。综上，针对速度这一因素，逻辑判断条件为：车速小于或者等于一个设定值，其中，该设定值根据实际情况以及要求的控制精度进行设定，当然，该设定值为一个较小的数值，并且，该设定值越小，越有利于乘员的安全，所以，在本实施例中，给出一个设定值的特殊情况，为0，那么，该情况下，只存在车速等于0的情况，就不再存在车速小于0的情况。即该逻辑判断条件为车辆处于停止运动状态。当然，当设定值不为0，而是一个极小值时，那么，车辆在小于或者等于该极小值的速度下滑行时，即使车窗被打破，乘员也不会被甩出，进而不会对乘员造成较大的伤害，能够基本保证乘员的安全。

所以，对车辆侧翻状态的准确判断，以及对破窗的时机的控制，是本实施例提供的自动破窗装置起作用的关键点。

那么，控制器根据车辆侧倾角信息和车速信息进行处理，当车辆的侧倾角大于或者等于一设定角度(比如40°-90°之间的某个值)并保持设定时间(比如1s-3s之间的某个值)、且车速小于或者等于一设定值(比如为0)时，控制器向各自动破窗器发送动作信号，启动自动破窗器打碎玻璃。而且，由于本实施例中的装置有两个车身姿态检测模块，那么，这两个车身姿态检测模块均将检测到的侧倾角信息给控制器，控制器在判断时，当这两个侧倾角均大于或者等于设定角度并均保持设定时间、且车速小于或者等于一设定值时，控制器向各自动破窗器发送动作信号，启动自动破窗器打碎玻璃。

另外，该车辆侧翻自动破窗控制装置可以包括报警装置，控制器控制连接该报警装置(图中未画出)，当侧翻时，控制器在控制自动破窗器动作的同时，给报警装置一个信号，控制报警装置发出报警信号，以告知附近的人员，使其参与到营救中。而且，该车辆侧翻自动破窗控制装置还可以包括无线通讯模块，控制器连接该无线通讯模块(图中未画出)，当侧翻时，控制器在控制自动破窗器动作的同时，通过无线通讯模块向远端监控中心发送求救信号，使后台工作人员及时获知，以部署营救措施。

该自动破窗控制装置在车辆上安装后，如果用车身实际的侧倾角来验证装置的工作情况，必然会导致破窗器打碎车窗，这是不现实的，所以需要进行装置自行检测，在不打碎车窗的前提下检测装置是否能正常工作。自检方案是：控制器在车辆通电之后，检测车身姿态检测模块是否有输出信号，用以判断车身姿态检测模块是否正常，同时根据检测设备来检测自动破窗器的电路是否为通路，并将信号输出给控制器，控制器用以判断自动破窗器是否正常，如果两者均正常时，装置自检结果为正常；当两者中有至少一个不正常时，比如车身姿态检测模块无输出信号，或者自动破窗器电路为断路时，装置自检结果为故障。

目前常用的自动破窗器，采用的是用一定的电流控制气体发生器产生气体，推动锥形的金属破窗部件来打碎玻璃。其中，电流过大或过小的电流都不会引起动作，比如破窗器只在1.0-1.4A的电流条件下起动作，那么可以采用0.1A的检测电流来检测破窗器是否为通路，该电流不但能够保证正常检测，而且不会引起破窗器动作。

以上给出了具体的实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。本实用新型的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种车辆侧翻自动破窗控制装置，其特征在于，包括车身姿态检测模块、车速检测模块、控制模块和自动破窗器，所述车身姿态检测模块用于检测车辆的侧倾角，所述控制模块采样连接所述车身姿态检测模块和车速检测模块，控制连接所述自动破窗器；控制模块用于对车身姿态检测模块输出的车辆侧倾角信息和车速检测模块输出的车速信息进行处理，当车辆的侧倾角大于或者等于一设定角度并保持设定时间、且车速小于或者等于一设定值时，控制自动破窗器动作。

2.根据权利要求1所述的车辆侧翻自动破窗控制装置，其特征在于，所述自动破窗器的个数为至少两个，用于设置在车辆左右两侧的车窗处。

3.根据权利要求1所述的车辆侧翻自动破窗控制装置，其特征在于，所述车身姿态检测模块的个数是两个。

4.根据权利要求1所述的车辆侧翻自动破窗控制装置，其特征在于，所述车身姿态检测模块为角度倾斜传感器。