CN213502182U - 一种汽车安全防护紧急破窗装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车安全防护紧急破窗装置，属于应急逃生设备技术领域，所述的一种汽车安全防护紧急破窗装置包括控制处理模块、遇险报警模块、火灾报警模块、生命体征报警模块、按钮模块、通讯模块、语音合成模块、破窗装置。通过各报警模块传感器与控制处理模块配合实现自动破窗，按钮模块实现手动破窗，通讯模块与后端设备通讯实现远程破窗三种手段驱动破窗装置动作，有效保障车内人员人身安全。
Description
技术领域
本实用新型属于应急逃生设备技术领域，更具体的说涉及一种汽车安全防护紧急破窗装置。
背景技术
夏季汽车电源熄火断电后，车窗密闭构成密闭舱室车内温度逐渐升高，若车内存在幼儿宠物，存在中暑缺氧窒息的危险。汽车落水、车祸、起火时电控系统损坏，电控车窗无法开启，阻碍车内人员弃车自救。车内人员往往通过破窗锤等设备砸碎玻璃窗门实施自救，但事故紧急发生的情况下，车内人员会存在恐慌、害怕的心情，行动变得迟缓，不利于精准破窗，延迟事故解决的时间，造成二次伤害。市面大部分的自动破窗器通过直流电源驱动，模式单一且不具备智能模式，无法识别汽车遇险或车内幼儿宠物窒息的紧急情况实施自动破窗，无法有效保障车内人员人身安全。
实用新型内容
为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型专利提供了一种汽车安全防护紧急破窗装置，通过传感器与控制处理模块配合实现自动破窗，按钮模块实现手动破窗，通讯模块与后端设备通讯实现远程破窗三种手段驱动破窗装置动作，有效保障车内人员人身安全。
为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种汽车安全防护紧急破窗装置，包括控制处理模块、遇险报警模块、火灾报警模块、生命体征报警模块、按钮模块、通讯模块、语音合成模块、破窗装置；控制处理模块分别连接遇险报警模块、火灾报警模块、生命体征报警模块、按钮模块、通讯模块、语音合成模块、破窗装置；其中，所述的控制处理模块处理遇险报警模块、火灾报警模块、生命体征报警模块、按钮模块发送的报警信息，语音合成模块、破窗装置根据控制处理模块发送的驱动信号进行动作，通讯模块用于接收控制处理模块的报警数据并将报警数据无线发送出去，通讯模块还用于接收无线信号并将信号传输至控制处理模块。
进一步的，所述的控制处理模块为Arduino Mega2560单片机，所述的通讯模块为ESP8266通讯模块，所述的语音合成模块为SYN6288语音合成模块。
进一步的，所述的遇险报警模块包括水位传感器、碰撞传感器，所述的水位传感器为Water sensor for Arduino水位传感器、碰撞传感器为SEN030200 Arduino碰撞传感器。
进一步的，所述的火灾报警模块包括可燃气体传感器、烟雾气敏传感器，所述的可燃气体传感器为MQ-4 CH4传感器，烟雾气敏传感器为MQ-2 烟雾气敏传感器。
进一步的，所述的生命体征报警模块包括CO浓度传感器、CO2浓度传感器、温度传感器、红外传感器，所述的CO浓度传感器为MQ-9 CO浓度传感器，CO2浓度传感器为SGP30CO2浓度传感器，温度传感器为DHT11温度传感器，红外传感器为HC-SR312红外传感器。
进一步的，所述的按钮模块包括启动按钮，中止按钮。
进一步的，所述的控制处理模块还与GPS模块连接，所述的GPS模块为GT-U7 GPS模块。
本实用新型有益效果：通过遇险报警模块判断车辆是否遇险，通过火灾报警模块判断车辆是否发生火灾，通过生命体征报警模块判断车内是否高温缺氧，通过控制处理模块处理各报警模块报警信息自动驱动破窗装置动作，避免车内人员慌乱延误救援时间，通过通讯模块与后端设备进行数据交互，实现远程破窗，通过按钮模块手动实现手动破窗，多种驱动方式并行，有效保障车内人员人身安全。通过语音合成模块播报车内数据异常的传感器信息，避免驾驶人员在驾驶过程中需要目光查看报警信息危险驾驶。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为控制处理模块电路图；
图3为遇险报警模块电路图；
图4为火灾报警模块电路图；
图5为生命体征报警模块电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
如图1、图2所示，一种汽车安全防护紧急破窗装置，包括控制处理模块、遇险报警模块、火灾报警模块、生命体征报警模块、按钮模块、通讯模块、语音合成模块、破窗装置；控制处理模块分别连接遇险报警模块、火灾报警模块、生命体征报警模块、按钮模块、通讯模块、语音合成模块、破窗装置。在本实施例中所述的控制处理模块为Arduino Mega2560单片机，所述的控制处理模块处理遇险报警模块、火灾报警模块、生命体征报警模块、按钮模块发送的报警信息并根据报警信息自动驱动破窗装置动作。所述的通讯模块为ESP8266通讯模块，通讯模块用于接收控制处理模块的报警数据并将报警数据无线发送出去，通讯模块还用于接收无线信号并将信号传输至控制处理模块。所述的语音合成模块为SYN6288语音合成模块，当各报警模块传感器测量数值异常时，控制处理模块驱动语音合成模块播报异常数据，避免驾驶人员在驾驶过程中需要目光查看报警信息危险驾驶。所述的破窗装置为市购电动破窗装置，通过控制处理模块发送控制信号驱动继电器动作，继电器K1线圈得电后触点闭合，破窗装置得电动作。作为优选的，所述的控制处理模块还与GPS模块连接，在本实施例中，所述的GPS模块为GT-U7 GPS模块。当破窗装置动作后控制处理模块读取GPS模块位置信息，通过通讯模块将位置信息发送至后端设备，确定事故位置方便营救。
如图3所示，所述的遇险报警模块包括水位传感器、碰撞传感器，在本实施例中所述的水位传感器为Water sensor for Arduino水位传感器、碰撞传感器为SEN030200Arduino碰撞传感器。水位传感器设置于车内的副驾驶的窗侧，车辆落水时一般情况做类平抛运动，而发动机、变速箱这些较重的部件大都处在车头的位置，导致车辆落水后下沉速度变快，且以车头向下的形式沉入水中，当水位传感器检测到水位超过设定阈值时，控制处理模块驱动语音合成模块发出报警指示音，当水位超过设定阈值持续时间超过设定时间后，控制处理模块驱动破窗装置动作，击碎车窗。碰撞传感器设置于车身四周易被撞击位置，为避免破窗装置误动作，当两个及以上碰撞传感器都被撞击时，控制处理模块确认车辆遇险，驱动语音合成模块发出报警指示音，当撞击信号持续时间超过设定时间未复原后，控制处理模块驱动破窗装置动作，击碎车窗。
如图4所示，所述的火灾报警模块包括可燃气体传感器、烟雾气敏传感器，在本实施例中所述的可燃气体传感器为MQ-4 CH4传感器，烟雾气敏传感器为MQ-2 烟雾气敏传感器。但车内发生火情时，汽油燃烧会产生可燃气体及大量烟雾，为避免因为车内抽烟等情况导致烟雾气敏传感器误报，控制处理模块需要接收可燃气体传感器及烟雾气敏传感器同时报警才会驱动语音合成模块发出报警指示音，当可燃气体传感器及烟雾气敏传感器任一报警持续时间超过设定时间后，控制处理模块驱动破窗装置动作，击碎车窗。
如图5所示，所述的生命体征报警模块包括CO浓度传感器、CO2浓度传感器、温度传感器、红外传感器，在本实施例中，所述的CO浓度传感器为MQ-9 CO浓度传感器，CO2浓度传感器为SGP30 CO2浓度传感器，温度传感器为DHT11温度传感器，红外传感器为HC-SR312红外传感器。生命体征报警模块需要通过红外传感器确认车内有宠物或人的情况下发出的报警信号才会被控制处理模块确认为有效报警信号，当车辆停止时，如果仍将空调开放，发动机排出的CO很可能聚集到车辆之中，CO无色无味，很难发现，通过CO浓度传感器检测车内CO浓度，当超过设定阈值时，控制处理模块驱动语音合成模块发出报警指示音提示车内人员开车通风，如果报警持续时间超过限定时间后，控制处理模块驱动破窗装置动作，击碎车窗。CO2浓度传感器用于判断车内是否缺氧，当车窗密闭车内形成密闭舱室，车内人员通过呼吸吸入氧气呼出CO2，当CO2浓度超过设定阈值时，控制处理模块驱动语音合成模块发出报警指示音提示车内人员开窗通风，如果报警持续时间超过限定时间后，控制处理模块驱动破窗装置动作，击碎车窗。温度传感器用于判断车内温度是否过高，夏季时太阳对车体直射，车内温度上升速度较快，当温度高于50摄氏度时，车内人员会逐渐脱水中暑丧失意识，当温度超过设定阈值时，控制处理模块驱动语音合成模块发出报警指示音提示车内人员开窗降温，如果报警持续时间超过限定时间后，控制处理模块驱动破窗装置动作，击碎车窗。
所述的按钮模块包括解锁按钮，所述的按钮模块包括启动按钮，中止按钮。因破窗装置动作后窗体碎裂，如果破窗装置误动造成经济损失较大，为避免误触启动按钮导致破窗装置误动，设置启动按钮设置有固定延时，车内人员按下启动按钮超过设定时间后，控制处理模块驱动继电器得电，继电器K1线圈得电后触点闭合，破窗装置得电动作。为避免车内传感器检测值不正常控制处理模块自动驱动破窗装置自动动作，设置中止按钮，在语音合成模块发出报警指示音后，车内人员可以根据判断按下中止按钮，避免破窗装置动作。
本实用新型的工作过程：自动驱动模式，通过遇险报警模块、火灾报警模块、生命体征报警模块内各传感器检测车辆遇险情况，当任一传感器报警后，控制处理模块驱动语音合成模块发出报警指示音提示，如果报警持续时间超过限定时间后，控制处理模块驱动破窗装置动作，击碎车窗，当破窗装置动作后控制处理模块读取GPS模块位置信息，通过通讯模块将位置信息发送至后端设备，确定事故位置方便营救。
手动驱动模式，当遇险报警模块、火灾报警模块、生命体征报警模块内各传感器检测车辆遇险情况，当任一传感器报警后控制处理模块驱动语音合成模块发出报警指示音提示，车内人员可以根据现场情况判断是否需要紧急启动破窗装置，当需要紧急启动时，长按控制按钮，控制按钮按下超过设定时间后，控制处理模块驱动继电器得电，继电器K1线圈得电后触点闭合，破窗装置得电动作。当破窗装置动作后控制处理模块读取GPS模块位置信息，通过通讯模块将位置信息发送至后端设备，确定事故位置方便营救。当不需要紧急启动时，按下中止按钮，控制处理模块接收到中止信号中止语音合成模块报警，延时设定时间后各报警模块重新进行检测。
远程驱动模式，控制处理模块实时采集各传感器数据并通过通讯模块将各传感器数据发送至后端设备，用户可以根据后端设备显示的传感器数据判断是否需要远程驱动破窗装置动作，用户远程驱动破窗装置动作后，通讯模块接收到远程控制指令并发送至控制处理模块，控制处理模块驱动破窗装置动作。
最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明实用新型的技术方案，而非限制尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解可以在形式上和细节上对其做出各种改变，而不偏离本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种汽车安全防护紧急破窗装置，其特征是：包括控制处理模块、遇险报警模块、火灾报警模块、生命体征报警模块、按钮模块、通讯模块、语音合成模块、破窗装置；控制处理模块分别连接遇险报警模块、火灾报警模块、生命体征报警模块、按钮模块、通讯模块、语音合成模块、破窗装置；其中，所述的控制处理模块处理遇险报警模块、火灾报警模块、生命体征报警模块、按钮模块发送的报警信息，语音合成模块、破窗装置根据控制处理模块发送的驱动信号进行动作；通讯模块用于接收控制处理模块的报警数据并将报警数据无线发送出去，通讯模块还用于接收无线信号并将信号传输至控制处理模块。
2.根据权利要求1所述的一种汽车安全防护紧急破窗装置，其特征是：所述的控制处理模块为Arduino Mega2560单片机，所述的通讯模块为ESP8266通讯模块，所述的语音合成模块为SYN6288语音合成模块。
3.根据权利要求1所述的一种汽车安全防护紧急破窗装置，其特征是：所述的遇险报警模块包括水位传感器、碰撞传感器，所述的水位传感器为Water sensor for Arduino水位传感器、碰撞传感器为SEN030200 Arduino碰撞传感器。
4.根据权利要求1所述的一种汽车安全防护紧急破窗装置，其特征是：所述的火灾报警模块包括可燃气体传感器、烟雾气敏传感器，所述的可燃气体传感器为MQ-4 CH4传感器，烟雾气敏传感器为MQ-2 烟雾气敏传感器。
5.根据权利要求1所述的一种汽车安全防护紧急破窗装置，其特征是：所述的生命体征报警模块包括CO浓度传感器、CO2浓度传感器、温度传感器、红外传感器，所述的CO浓度传感器为MQ-9 CO浓度传感器，CO2浓度传感器为SGP30 CO2浓度传感器，温度传感器为DHT11温度传感器，红外传感器为HC-SR312红外传感器。
6.根据权利要求1所述的一种汽车安全防护紧急破窗装置，其特征是：所述的按钮模块包括启动按钮，中止按钮。
7.根据权利要求1所述的一种汽车安全防护紧急破窗装置，其特征是：所述的控制处理模块还与GPS模块连接，所述的GPS模块为GT-U7 GPS模块。
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| CN112677917A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-04-20 | 太原理工大学 | 一种汽车智能破窗逃生防护装置 |
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2020
- 2020-10-09 CN CN202022226907.3U patent/CN213502182U/zh not_active Expired - Fee Related
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