本實(shí)用新型涉及車輛側(cè)翻自動(dòng)破窗控制裝置，屬于車輛安全運(yùn)行技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

側(cè)翻是汽車安全事故的一種主要形式，尤其是客車的側(cè)翻，極易造成群死群傷的重特大交通事故。目前客車通常沒(méi)有專門的安全出口，主要采用全封閉車窗。在事故發(fā)生后，用放置在車窗旁邊的安全錘打碎玻璃逃生，采用安全錘打碎車窗玻璃需要一定的體力和技巧，當(dāng)車輛發(fā)生側(cè)翻后，車內(nèi)乘員在受傷或慌亂的情況下，通常難以快速打碎玻璃，需要有專門的裝置自動(dòng)打破車窗，以便人員的快速逃生。

公開(kāi)號(hào)為CN204952009U的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種公共交通車輛消防綜合防護(hù)系統(tǒng)，其中涉及一種自動(dòng)破窗器，采用人工操作專門的按鍵或開(kāi)關(guān)，才能打碎玻璃，以便乘員可以從車窗逃生。但是，目前的自動(dòng)破窗器，均是指不需要人力用安全錘擊碎玻璃，只是減少了對(duì)乘員體力的要求，未能減少人員的操作，但是當(dāng)車內(nèi)司乘人員由于車輛發(fā)生交通事故或者其他突發(fā)情況后，無(wú)法接近按鍵或開(kāi)關(guān)時(shí)，就無(wú)法操作自動(dòng)破窗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種車輛側(cè)翻自動(dòng)破窗控制裝置，用以解決車輛發(fā)生側(cè)翻時(shí)，無(wú)法自動(dòng)實(shí)現(xiàn)破窗的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案包括：一種車輛側(cè)翻自動(dòng)破窗控制裝置，包括車身姿態(tài)檢測(cè)模塊、車速檢測(cè)模塊、控制模塊和自動(dòng)破窗器，所述車身姿態(tài)檢測(cè)模塊用于檢測(cè)車輛的側(cè)傾角，所述控制模塊采樣連接所述車身姿態(tài)檢測(cè)模塊和車速檢測(cè)模塊，控制連接所述自動(dòng)破窗器；控制模塊用于對(duì)車身姿態(tài)檢測(cè)模塊輸出的車輛側(cè)傾角信息和車速檢測(cè)模塊輸出的車速信息進(jìn)行處理，當(dāng)車輛的側(cè)傾角大于或者等于一設(shè)定角度并保持設(shè)定時(shí)間、且車速小于或者等于一設(shè)定值時(shí)，控制自動(dòng)破窗器動(dòng)作。

所述自動(dòng)破窗器的個(gè)數(shù)為至少兩個(gè)，用于設(shè)置在車輛左右兩側(cè)的車窗處。

所述車身姿態(tài)檢測(cè)模塊的個(gè)數(shù)是兩個(gè)。

所述車身姿態(tài)檢測(cè)模塊為角度傾斜傳感器。

本實(shí)用新型提供的車輛側(cè)翻自動(dòng)破窗控制裝置中，包括控制模塊和自動(dòng)破窗器，控制模塊對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，當(dāng)滿足破窗條件時(shí)，控制自動(dòng)破窗器動(dòng)作，所以，該裝置為自動(dòng)控制裝置，無(wú)需設(shè)置手動(dòng)按鍵或者開(kāi)關(guān)，當(dāng)需要破窗時(shí)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)破窗，避免出現(xiàn)車內(nèi)乘員由于車輛發(fā)生交通事故或者其他突發(fā)情況后因無(wú)法接近按鍵或開(kāi)關(guān)而出現(xiàn)的無(wú)法操作破窗的情況，能夠使車內(nèi)乘員及時(shí)逃出車輛，實(shí)現(xiàn)車內(nèi)乘員的自救。

附圖說(shuō)明

圖1是車輛側(cè)翻自動(dòng)破窗控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供的車輛側(cè)翻自動(dòng)破窗控制裝置是一種自動(dòng)控制裝置，能夠在車輛發(fā)生側(cè)翻時(shí)，無(wú)需任何人工操作，控制模塊根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息自動(dòng)判斷車輛的狀態(tài)，當(dāng)滿足破窗條件時(shí)，由控制模塊自動(dòng)啟動(dòng)打碎玻璃的破窗器，車窗玻璃破碎形成逃生窗口，從而保證車內(nèi)乘員可以盡快逃生。下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

車輛側(cè)翻自動(dòng)破窗控制裝置包括車身姿態(tài)檢測(cè)模塊、車速檢測(cè)模塊、控制模塊和自動(dòng)破窗器。

其中，車身姿態(tài)檢測(cè)模塊用于檢測(cè)車輛的側(cè)傾角，一般情況下為現(xiàn)有的重力感應(yīng)傳感器，也稱為角度傾斜傳感器，當(dāng)然，也不排除其他現(xiàn)有的檢測(cè)設(shè)備。該車身姿態(tài)檢測(cè)模塊設(shè)置在車身的地板或者其他位置水平安裝。另外，在本實(shí)施例中，車身姿態(tài)檢測(cè)模塊的個(gè)數(shù)是2個(gè)，是為了保證車身姿態(tài)，即側(cè)傾角的準(zhǔn)確檢測(cè)，避免只有一個(gè)因失效或者損壞而帶來(lái)的誤判。當(dāng)然，為了進(jìn)一步提升準(zhǔn)確度，還可以采用更多個(gè)車身姿態(tài)檢測(cè)模塊。

車速檢測(cè)模塊用于檢測(cè)車輛的速度，可以為現(xiàn)有的速度傳感器。

控制模塊可以為專門設(shè)置的控制器，比如單片機(jī)，還可以使用車輛本身的控制設(shè)備，比如整車控制器。

自動(dòng)破窗器為目前已公開(kāi)的設(shè)備，比如申請(qǐng)公布號(hào)為CN105416219A的中國(guó)專利申請(qǐng)文件中公開(kāi)的炮筒式電磁破窗器。而且，自動(dòng)破窗器的個(gè)數(shù)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，比如設(shè)置有兩個(gè)，分別設(shè)置在車輛左右兩側(cè)的某一個(gè)車窗的側(cè)邊角處，當(dāng)然，為了提高車內(nèi)乘員的逃出車廂的效率，還可以設(shè)置更多個(gè)自動(dòng)破窗器，每個(gè)車窗上均設(shè)置一個(gè)。另外，自動(dòng)破窗器還可以設(shè)置在前擋風(fēng)玻璃和/或后擋風(fēng)玻璃處，根據(jù)自動(dòng)破窗器的個(gè)數(shù)要求進(jìn)行具體位置的安裝，具體為：當(dāng)自動(dòng)破窗器的個(gè)數(shù)是一個(gè)時(shí)，可以設(shè)置在車輛前擋風(fēng)玻璃或后擋風(fēng)玻璃處，當(dāng)自動(dòng)破窗器的個(gè)數(shù)是兩個(gè)時(shí)，可以都設(shè)置在車輛前擋風(fēng)玻璃和后擋風(fēng)玻璃中的任意一處，也可以同時(shí)設(shè)置在車輛前擋風(fēng)玻璃和后擋風(fēng)玻璃處。

如圖1所示，控制器采樣連接車身姿態(tài)檢測(cè)模塊和車速傳感器，控制連接各自動(dòng)破窗器。車身姿態(tài)檢測(cè)模塊將檢測(cè)到的車輛的側(cè)傾角信息輸出給控制器，車速傳感器將檢測(cè)到的車輛的速度信息輸出給控制器，控制器根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和判斷，所以，控制器中設(shè)置有邏輯判斷條件，以下對(duì)各邏輯判斷條件的設(shè)定過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明：

對(duì)車輛姿態(tài)，即側(cè)傾角的判斷，基于以下邏輯：車輛側(cè)翻過(guò)程中，車身側(cè)傾角隨時(shí)間的變化是逐漸增大，通常車輛的最大側(cè)傾角在28°-32°，當(dāng)側(cè)傾角大于32°度時(shí)，車輛的側(cè)翻就不可避免；車輛高速行駛在彎道上時(shí)，即高速轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輛由于離心力的作用產(chǎn)生的側(cè)傾，側(cè)傾角可能會(huì)較大，甚至接近32°，并且，通過(guò)常識(shí)能夠得到，較小的側(cè)傾角可能就會(huì)引起側(cè)翻。另外，當(dāng)車輛的側(cè)傾角在某一瞬間接近、達(dá)到、甚至超過(guò)32°時(shí)，如果此時(shí)車輛受到外部的物體(如樹(shù)木、護(hù)欄等)的阻礙，可能會(huì)使車輛的側(cè)傾角變小，此時(shí)車輛就消除了側(cè)翻風(fēng)險(xiǎn)，所以短時(shí)間的側(cè)傾未必會(huì)導(dǎo)致整車的側(cè)翻。但是，如果側(cè)傾角超過(guò)一定角度且車輛以超過(guò)該一定角度的傾斜狀態(tài)持續(xù)保持一定的時(shí)間，則車輛一定會(huì)發(fā)生側(cè)翻。綜上，針對(duì)側(cè)傾角這一因素，邏輯判斷條件為：側(cè)傾角大于或者等于一個(gè)設(shè)定角度α并保持設(shè)定時(shí)間t，其中，設(shè)定角度和設(shè)定時(shí)間根據(jù)實(shí)際情況以及要求的控制精度進(jìn)行設(shè)定，在本實(shí)施例中，給出一個(gè)設(shè)定角度α的取值范圍，為40°-90°，該范圍內(nèi)的任意一個(gè)角度值均可作為設(shè)定角度α；給出一個(gè)設(shè)定時(shí)間t的取值范圍，為1s-3s，該范圍內(nèi)的任意一個(gè)時(shí)間值均可作為設(shè)定時(shí)間t。

對(duì)車速的判斷，基于以下邏輯：考慮到在側(cè)翻過(guò)程中可能車輛仍在行駛或者滑行，如果此時(shí)打破車窗玻璃，有可能會(huì)導(dǎo)致部分車內(nèi)乘員被甩出車外，進(jìn)而造成更加嚴(yán)重的傷害。因此，需要在發(fā)生側(cè)翻之后，且車輛的速度小到一定值時(shí)，再打破車窗玻璃，才能保證乘員不被甩出，方便乘員的逃生。綜上，針對(duì)速度這一因素，邏輯判斷條件為：車速小于或者等于一個(gè)設(shè)定值，其中，該設(shè)定值根據(jù)實(shí)際情況以及要求的控制精度進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)然，該設(shè)定值為一個(gè)較小的數(shù)值，并且，該設(shè)定值越小，越有利于乘員的安全，所以，在本實(shí)施例中，給出一個(gè)設(shè)定值的特殊情況，為0，那么，該情況下，只存在車速等于0的情況，就不再存在車速小于0的情況。即該邏輯判斷條件為車輛處于停止運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)然，當(dāng)設(shè)定值不為0，而是一個(gè)極小值時(shí)，那么，車輛在小于或者等于該極小值的速度下滑行時(shí)，即使車窗被打破，乘員也不會(huì)被甩出，進(jìn)而不會(huì)對(duì)乘員造成較大的傷害，能夠基本保證乘員的安全。

所以，對(duì)車輛側(cè)翻狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷，以及對(duì)破窗的時(shí)機(jī)的控制，是本實(shí)施例提供的自動(dòng)破窗裝置起作用的關(guān)鍵點(diǎn)。

那么，控制器根據(jù)車輛側(cè)傾角信息和車速信息進(jìn)行處理，當(dāng)車輛的側(cè)傾角大于或者等于一設(shè)定角度(比如40°-90°之間的某個(gè)值)并保持設(shè)定時(shí)間(比如1s-3s之間的某個(gè)值)、且車速小于或者等于一設(shè)定值(比如為0)時(shí)，控制器向各自動(dòng)破窗器發(fā)送動(dòng)作信號(hào)，啟動(dòng)自動(dòng)破窗器打碎玻璃。而且，由于本實(shí)施例中的裝置有兩個(gè)車身姿態(tài)檢測(cè)模塊，那么，這兩個(gè)車身姿態(tài)檢測(cè)模塊均將檢測(cè)到的側(cè)傾角信息給控制器，控制器在判斷時(shí)，當(dāng)這兩個(gè)側(cè)傾角均大于或者等于設(shè)定角度并均保持設(shè)定時(shí)間、且車速小于或者等于一設(shè)定值時(shí)，控制器向各自動(dòng)破窗器發(fā)送動(dòng)作信號(hào)，啟動(dòng)自動(dòng)破窗器打碎玻璃。

另外，該車輛側(cè)翻自動(dòng)破窗控制裝置可以包括報(bào)警裝置，控制器控制連接該報(bào)警裝置(圖中未畫出)，當(dāng)側(cè)翻時(shí)，控制器在控制自動(dòng)破窗器動(dòng)作的同時(shí)，給報(bào)警裝置一個(gè)信號(hào)，控制報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以告知附近的人員，使其參與到營(yíng)救中。而且，該車輛側(cè)翻自動(dòng)破窗控制裝置還可以包括無(wú)線通訊模塊，控制器連接該無(wú)線通訊模塊(圖中未畫出)，當(dāng)側(cè)翻時(shí)，控制器在控制自動(dòng)破窗器動(dòng)作的同時(shí)，通過(guò)無(wú)線通訊模塊向遠(yuǎn)端監(jiān)控中心發(fā)送求救信號(hào)，使后臺(tái)工作人員及時(shí)獲知，以部署營(yíng)救措施。

該自動(dòng)破窗控制裝置在車輛上安裝后，如果用車身實(shí)際的側(cè)傾角來(lái)驗(yàn)證裝置的工作情況，必然會(huì)導(dǎo)致破窗器打碎車窗，這是不現(xiàn)實(shí)的，所以需要進(jìn)行裝置自行檢測(cè)，在不打碎車窗的前提下檢測(cè)裝置是否能正常工作。自檢方案是：控制器在車輛通電之后，檢測(cè)車身姿態(tài)檢測(cè)模塊是否有輸出信號(hào)，用以判斷車身姿態(tài)檢測(cè)模塊是否正常，同時(shí)根據(jù)檢測(cè)設(shè)備來(lái)檢測(cè)自動(dòng)破窗器的電路是否為通路，并將信號(hào)輸出給控制器，控制器用以判斷自動(dòng)破窗器是否正常，如果兩者均正常時(shí)，裝置自檢結(jié)果為正常；當(dāng)兩者中有至少一個(gè)不正常時(shí)，比如車身姿態(tài)檢測(cè)模塊無(wú)輸出信號(hào)，或者自動(dòng)破窗器電路為斷路時(shí)，裝置自檢結(jié)果為故障。

目前常用的自動(dòng)破窗器，采用的是用一定的電流控制氣體發(fā)生器產(chǎn)生氣體，推動(dòng)錐形的金屬破窗部件來(lái)打碎玻璃。其中，電流過(guò)大或過(guò)小的電流都不會(huì)引起動(dòng)作，比如破窗器只在1.0-1.4A的電流條件下起動(dòng)作，那么可以采用0.1A的檢測(cè)電流來(lái)檢測(cè)破窗器是否為通路，該電流不但能夠保證正常檢測(cè)，而且不會(huì)引起破窗器動(dòng)作。

以上給出了具體的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型不局限于所描述的實(shí)施方式。本實(shí)用新型的基本思路在于上述基本方案，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)，設(shè)計(jì)出各種變形的模型、公式、參數(shù)并不需要花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)。在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行的變化、修改、替換和變型仍落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。