CN207860127U - 一种汽车侧翻预警及处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车侧翻预警及处理系统，属于汽车安全电子技术领域，解决了传统汽车安全性较低，尤其在侧翻突发情况下不能有效做好逃生措施工作的问题。主要包括预警子系统和处理子系统；预警子系统包括电源模块、中央控制器模块、侧翻感应模块、报警模块；处理子系统包括点火驱动模块以及由所述点火驱动模块触发的击破器。本实用新型安全性很高，在侧翻后能很好地作出应急处理，在千钧一发时刻能够营救更多生命，具有很强地实用性，社会、经济效益非常明显，可广泛应用于交通工具技术领域，尤其适用于大巴汽车技术领域。

Description

一种汽车侧翻预警及处理系统

技术领域

本实用新型属于汽车电子技术领域，具体地说，尤其涉及一种汽车侧翻预警及处理系统。

背景技术

随着经济的发展，汽车越来越多的进入了人们的生活，在汽车给生活带来便利的同时，也给人们的生命安全和国家财产带来隐患。各国的研究人员为减少汽车事故做了很多工作，比如安全气囊、防抱死的制动系统和防止人员弹出车外的门窗保护系统，都极大的减少了汽车事故中的伤亡。然而，侧翻事故却一直没有很好的预防和保护措施。汽车侧翻事故造成的损失是巨大的，国内外导致人员死亡的交通事故绝大数与侧翻有关。2004年中国发生侧翻事故和坠车事故共20495计起，死亡9174人，分别占道路交通事故总起数和死亡人数的3.96％和8.57％。从中不难看出，汽车侧翻事故的死亡率要高于总体交通事故死亡率的平均水平。所以如何在汽车侧翻危机情况下高效营救受害者是当下亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种高安全性的汽车侧翻预警及处理系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种汽车侧翻预警及处理系统，包括预警子系统和处理子系统；

所述预警子系统包括电源模块、中央控制器模块、侧翻感应模块以及报警模块；

所述处理子系统包括点火驱动模块以及由所述点火驱动模块触发的击破器；

所述电源模块为各模块提供工作时所需稳定电源；所述侧翻感应模块感应侧翻信号并将其转换为电信号传输至所述中央控制器模块；所述中央控制器模块用于处理采集到的外部数据，并向处理子系统的点火驱动模块发出动作指令，由所述点火驱动模块驱动触发所述击破器。

优选地，所述侧翻感应模块包括重力传感器单元、红外测速单元、角度传感器单元、振动传感器单元以及倾角传感器单元。

优选地，所述重力传感器单元安装于汽车车底；

优选地，所述红外测速单元安装于汽车的中控台上；

优选地，所述角度传感器单元安装于汽车的方向盘上；

优选地，所述振动传感器单元、倾角传感器单元均安装在汽车车厢内。

优选地，所述电源模块包括电源保护电路单元和电源转换电路单元。

优选地，所述报警模块包括蜂鸣器单元和语音提示单元。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型利用重力传感器检测汽车行驶过程中重力的变化；利用角度传感器检测方向盘是否存在异常转动；利用震动传感器检测汽车是否达到翻车危险；以上三个传感器检测任意一种发生异常，将会通过蜂鸣器示警。利用红外测速装置时刻测量汽车精准速度，并在超速时会有智能语音进行提醒；利用倾角传感器检测车辆是否已经翻车，如果达到翻车设置的阈值，中央控制器会控制点火驱动模块触发击破器击破车窗玻璃；本实用新型安全性很高，在侧翻后能很好地作出应急处理，在千钧一发时刻能够营救更多生命，具有很强地实用性，社会、经济效益非常明显，可广泛应用于交通工具技术领域，尤其适用于大巴汽车技术领域。

附图说明

图1是本实用新型系统框图；

图2是本实用新型中央控制器模块电路原理图；

图3是本实用新型电源保护电路单元电路原理图；

图4是本实用新型电源转换电路单元电路原理图；

图5是本实用新型点火驱动模块电路原理图。

图中：1.电源模块；2.中央控制器模块；3.侧翻感应模块；4.报警模块；5.点火驱动模块；6.击破器；7.重力传感器单元；8.红外测速单元；9.角度传感器单元；10.振动传感器单元；11.倾角传感器单元。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

一种汽车侧翻预警及处理系统，包括预警子系统和处理子系统；

所述预警子系统包括电源模块1、中央控制器模块2、侧翻感应模块3以及报警模块4；

所述处理子系统包括点火驱动模块5以及由所述点火驱动模块5触发的击破器6；

所述电源模块1为各模块提供工作时所需稳定电源；所述侧翻感应模块3感应侧翻信号并将其转换为电信号传输至所述中央控制器模块2；所述中央控制器模块2用于处理采集到的外部数据，并向处理子系统的点火驱动模块5发出动作指令，由所述点火驱动模块5驱动触发所述击破器6。

优选地，所述侧翻感应模块3包括重力传感器单元7、红外测速单元8、角度传感器单元9、振动传感器单元10以及倾角传感器单元11。

优选地，所述重力传感器单元7安装于汽车车底；

优选地，所述红外测速单元8安装于汽车的中控台上；

优选地，所述角度传感器单元9安装于汽车的方向盘上；

优选地，所述振动传感器单元10、倾角传感器单元11均安装在汽车车厢内。

优选地，所述电源模块1包括电源保护电路单元和电源转换电路单元。

优选地，所述中央控制器模块2采用的单片机型号为STM8AF6266。

优选地，所述点火驱动模块5采用的点火驱动芯片型号为MC33797。

优选地，所述报警模块4包括蜂鸣器单元和语音提示单元。

结合说明书附图图1可知，本实用新型主要包括预警子系统和处理子系统；所述预警子系统包括电源模块1、中央控制器模块2、侧翻感应模块3、报警模块4；所述处理子系统包括点火驱动模块5以及由所述点火驱动模块5触发的击破器6。蜂鸣器单元以及语音提示单元均接在STM8AF6266单片机的输出接口上，是本领域技术人员所熟知的，故不赘述其连接关系。

说明书附图图2是本实用新型中央控制器模块电路原理图，说明书附图图5是本实用新型点火驱动模块电路原理图。STM8AF6266单片机U1是中央控制器模块2的核心芯片，所述点火驱动模块所采用的点火驱动芯片U5为MC33797；所述STM8AF6266的1管脚经电阻R11接入+5V电源，并经电容C13进行滤波；其2管脚与其3管脚串联连接晶振JZ，所述晶振JZ两端分别经电容C14、电容C15接地；其4管脚接地；其5管脚经电解电容C16接地；其6管脚、7管脚接入+5V电压；其9管脚接入+5V电压，并经电解电容C17、电容C18接地；其17管脚与所述点火驱动芯片U5的30管脚导线连接；其18管脚与所述点火驱动芯片U5的13管脚导线连接；其19管脚与所述点火驱动芯片U5的20管脚导线连接；其20管脚与所述点火驱动芯片U5的29管脚导线连接；其22管脚与所述点火驱动芯片U5的4管脚导线连接；其23管脚与所述点火驱动芯片U5的3管脚导线连接；其24管脚与所述点火驱动芯片U5的9管脚导线连接；其26管脚为程序烧入口，其27管脚接入振动传感器单元10、倾角传感器单元11；其28管脚接入角度传感器单元9；其30管脚接入红外测速单元8；其31管脚接入重力传感器单元7；所述点火驱动芯片U5的1管脚与5管脚组成输出端口一，其1管脚与2管脚相连，并经电容C19接地，所述5管脚经电容C20接地；所述点火驱动芯片U5的6管脚、7管脚、11管脚、27管脚、26管脚、22管脚均接入+12V电压；所述点火驱动芯片U5的8管脚、24管脚、25管脚接地；其10管脚接入+5V电压；所述点火驱动芯片U5的12管脚与16管脚组成输出端口二，其12管脚经电容C24接地，其16管脚经电容C23接地，所述16管脚还与其15管脚导线连接，其14管脚经电阻R2接地；所述点火驱动芯片U5的32管脚与其28管脚组成输出端口三，其32管脚与其31管脚导线连接，并经电容C21接地，其28管脚经电容C22接地，其23管脚经电阻R3接地；所述点火驱动芯片U5的21管脚与其17管脚组成输出端口四，其21管脚经电容C26接地，其17管脚与其18管脚导线相连，并经电容C25接地，其19管脚经电阻R4接地；所述输出端口一、输出端口二、输出端口三、输出端口四均用于驱动所述击破器6。

所述STM8AF6266单片机U1的31管脚(即网络标号为Z的管脚)接入重力传感器单元7，其30管脚(即网络标号为H的管脚)接入红外测速单元8，其28管脚(即网络标号为J的管脚)接入角度传感器单元9，其27管脚(即网络标号为Q的管脚)接入振动传感器单元10、倾角传感器单元11。重力传感器安装在大巴车车底，红外测速装置安装在中控台上，角度传感器安装在方向盘上，振动传感器与倾角传感器安装在汽车里面。当重力传感器、红外测速装置、角度传感器和振动传感器中一个或多个器件发生异常时，中央控制器会发送信号给蜂鸣器，发出警报的声音提醒驾驶员安全驾驶。如果倾角传感器发生异常时，证明大巴车已经达到侧翻的状况，此时中央控制器会发出点火驱动命令，点火驱动模块触发击破器击破车窗玻璃。

说明书附图图3、图4是本实用新型电源模块。其中，图3是电源保护电路模块单元，其包括电源保护电路单元包括保险丝F1、电感L1、稳压管D1、电解电容C1、发光二极管D2以及电阻R1，所述保险丝F1一端与电池的正极端导线连接，另一端与所述电感L1的一端串联连接，所述电感L1的另一端分别与稳压管D1的阴极端、电解电容C1的正极端、电阻R1的一端以及所述电源转换电路单元7的输入端导线连接，所述电阻R1另一端与所述发光二极管D2的阳极端导线连接，所述整流二极管D1的阳极、电解电容C1的阴极端、发光二极管D2的阴极均接地。结合该原理图可知，本实用新型采用无源保护网络结构，这种网络结构设计可以防止高压尖峰、持续过压、电池反向和电流过度消耗造成的损害，该电路设计中，如果负载电流超过1A的，且持续一定时间，保险丝F1就会溶化。稳压管D1与保险丝F1结合防止电池反向连接造成损害，大电流流经正向偏置的稳压管D1并烧断保险丝F1。电感器L1增加了很小的电阻，以限制峰值故障电流以及输入瞬态的转换率，从而在存在尖峰时帮助电解电容C1实现钳位。

图4是电源转换电路单元电路原理图，其包括12V稳压芯片U3、5V稳压芯片U4，所述12V稳压芯片U3的2管脚与所述电源保护电路单元的输出端导线连接，所述2管脚与接地端串联电容C4，所述电容C4的两端并联电解电容C3、电解电容C2，其7管脚一方面经电阻与所述电源保护电路单元的输出端导线连接，另一方面经电阻接地；其4管脚、8管脚接地；其3管脚经电容C6与其1管脚导线连接，其1管脚还与整流二极管D3的阴极端、电感L2的一端导线连接，所述整流二极管D3的阳极端接地，所述电感L2的另一端一方面与所述12V稳压芯片U3的6管脚导线连接，另一方面经电解电容C5、电解电容C10、电解电容C11滤波后输出+12V电压，其输出的+12V电压传输至所述5V稳压芯片U4的1管脚，所述5V稳压芯片的2管脚接地，其1管脚与2管脚串联连接电容C1，其3管脚经电容C8、电解电容C9后输出5V电压。结合该原理图可知，本实用新型电路具有一定滤波作用，能够阻止交流成分的电流通过，同时滤除工作时产生的纹波信号。由于需要提供+5V电源，而LM2940的稳压的线性度非常好，具有纹波小、电路结构简单的优点，所以选用LM2940单独对其进行供电，可以有效防止各器件之间发生干扰，以及电流不足的问题，使得系统能够稳定地工作。

本实用新型利用重力传感器检测汽车行驶过程中重力的变化；利用角度传感器检测方向盘是否存在异常转动；利用震动传感器检测汽车是否达到翻车危险；以上三个传感器检测任意一种发生异常，将会通过蜂鸣器示警。利用红外测速装置时刻测量汽车精准速度，并在超速时会有智能语音进行提醒；利用倾角传感器检测车辆是否已经翻车，如果达到翻车设置的阈值，中央控制器会控制点火驱动模块触发击破器击破车窗玻璃；本实用新型安全性很高，在侧翻后能很好地作出应急处理，在千钧一发时刻能够营救更多生命，具有很强地实用性，社会、经济效益非常明显，可广泛应用于交通工具技术领域，尤其适用于大巴汽车技术领域。

综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种汽车侧翻预警及处理系统，其特征在于：包括预警子系统和处理子系统；

所述预警子系统包括电源模块、中央控制器模块、侧翻感应模块以及报警模块；

所述处理子系统包括点火驱动模块以及由所述点火驱动模块触发的击破器；

所述电源模块为各模块提供工作时所需稳定电源；所述侧翻感应模块感应侧翻信号并将其转换为电信号传输至所述中央控制器模块；所述中央控制器模块用于处理采集到的外部数据，并向处理子系统的点火驱动模块发出动作指令，由所述点火驱动模块驱动触发所述击破器。

2.根据权利要求1所述的一种汽车侧翻预警及处理系统，其特征在于：所述侧翻感应模块包括重力传感器单元、红外测速单元、角度传感器单元、振动传感器单元以及倾角传感器单元。

3.根据权利要求2所述的一种汽车侧翻预警及处理系统，其特征在于：所述重力传感器单元安装于汽车车底。

4.根据权利要求2所述的一种汽车侧翻预警及处理系统，其特征在于：所述红外测速单元安装于汽车的中控台上。

5.根据权利要求2所述的一种汽车侧翻预警及处理系统，其特征在于：所述角度传感器单元安装于汽车的方向盘上。

6.根据权利要求2所述的一种汽车侧翻预警及处理系统，其特征在于：所述振动传感器单元、倾角传感器单元均安装在汽车车厢内。

7.根据权利要求1所述的一种汽车侧翻预警及处理系统，其特征在于：所述电源模块包括电源保护电路单元和电源转换电路单元。

8.根据权利要求1所述的一种汽车侧翻预警及处理系统，其特征在于：所述中央控制器模块采用的单片机型号为STM8AF6266。

9.根据权利要求1所述的一种汽车侧翻预警及处理系统，其特征在于：所述点火驱动模块采用的点火驱动芯片型号为MC33797。

10.根据权利要求1所述的一种汽车侧翻预警及处理系统，其特征在于：所述报警模块包括蜂鸣器单元和语音提示单元。