一種新型轎車車用安全裝置的制作方法

本實用新型涉及陸上交通運輸工具領域，具體涉及一種新型轎車車用安全裝置。

背景技術：

轎車作為陸上交通運輸工具的重要組成單元，已廣泛應用于人們的日常生活中。同時隨著轎車保有量的增加，轎車引發的碰撞、墜落等安全問題也日益凸顯；另一方面，近幾年夏季發生的暴雨天氣引發的一些事故也暴露了轎車安全上的許多問題。據國家交通管理部門統計，近年來，我國因碰撞、墜落等交通事故導致的死亡人數呈逐年小幅度上升趨勢，2014年交通事故達16萬起，導致的死亡人數約34300左右，較2013增長了8.5%，直接經濟損失超過了8億元。因此，研究和設計相應設備以減小交通事故和惡劣的暴雨環境造成的經濟損失和人員傷亡具有重要的社會意義和應用價值。

1.惡劣的暴雨環境：

傳統轎車能夠很好地適應普通環境，滿足人們的正常需求。但在惡劣的暴雨環境條件下，車輛往往會損壞，從而造成巨大的經濟損失甚至威脅到市民的人身安全。以2016年武漢的暴雨為例，暴雨環境導致許多車輛被淹沒以使許多轎車損壞和交通癱瘓，造成的經濟損失達155億元。通過分析實際案例，總結出轎車在暴雨中存在的問題主要為以下幾點：

（1）低洼地區積水較多，導致汽車淹沒并損壞并且損壞的汽車滯留在道路上影響了交通環境；大量雨水的流動攜帶固體甚至是推動汽車撞擊質地堅硬的固體，對轎車造成了更大的損害。（2）部分司機在水中倒車時由于不了解周圍水深而導致汽車被駛入深水區 而被積水淹沒，以致嚴重威脅到人員安全。

2.碰撞事故：

在眾多交通事故中碰撞事故占到很大的比例（占70%左右），碰撞事故往往會導致經濟損失和事故糾紛，甚至會導致人員傷亡。因此，研發相應設備以減少碰撞事故可能產生的損失，最大限度地保證人員安全，具有重要意義。通過分析，總結出針對轎車碰撞事故現有車載安全裝置的幾點不足如下：（1）當車輛之間發生碰撞時，只有車輛內部氣囊打開，并不能很好地減少碰撞所造成損害，車輛安全性還有很大的提升空間。（2）目前，當車輛發生碰撞事故時，大多數車輛的側面保護裝置較少，無法應對來自車身側面遭到撞擊對人員的傷害。

3.高空墜落：

轎車在山區公路、橋梁等地區行駛時，可能會因車輛故障、緊急避讓和疲勞駕駛等原因而導致墜落。墜落事故往往會造成嚴重的人員傷亡，因此，研發相關設備以保障人員安全具有十分重要的意義。通過分析，總結出現有轎車高空墜落后的安全問題如下：（1）轎車墜落后到達地面時，地面對其沖擊力大，車內人員的人身安全會受到嚴重的威脅，甚至會導致人員傷亡。（2）轎車墜落后可能會落入水中，落入水中后轎車會被水淹沒，導致人員難以逃離。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是：提供一種新型轎車車用安全裝置，能夠有效減少碰撞、墜落事故和暴雨天氣造成的經濟損失，保障人身安全。

本實用新型為解決上述技術問題所采取的技術方案為：一種新型轎車車用安全裝置，其特征在于：它包括氣囊系統，氣囊系統包括用于判斷水是否沒過車底的壓力傳感器、設置在車內的氣囊啟動開關、控制器、氣囊觸發裝置和氣囊；所述的氣囊包括駕駛室的人身安全氣囊、設置在車前后側的碰撞安全氣囊和設置在車底的車體安全氣囊，每個氣囊均配有氣囊觸發裝置；其中壓力傳感器和啟動開關分別與控制器的輸入端連接，控制器的輸出端分別與人身安全氣囊、碰撞安全氣囊和車體安全氣囊的氣囊觸發裝置連接。

按上述方案，所述的車體安全氣囊包括若干個均布在車底的氣囊。

按上述方案，它還包括設置在車內的降落傘啟動開關以及設置在車頂的降落傘包，降落傘包包括降落傘、用于固定降落傘的固定結構和用于觸發固定結構打開的觸發器；所述的降落傘啟動開關與所述的控制器的輸入端連接，控制器的輸出端與所述的觸發器連接。

按上述方案，所述的降落傘包包括4個，分別設置在車頂的四個角上。

按上述方案，所述的氣囊觸發裝置為氣體發生模塊，氣體發生模塊包括氣袋、用于裝產生氣體的藥劑的藥盒、用于點燃藥劑的點火器，其中藥盒與氣袋之間設有過濾器。

按上述方案，它還包括遙控啟動系統，遙控啟動系統包括信號發射器和信號接收器，信號發射器包括相互連接的控制按鈕和信號發射模塊，信號接收器包括與信號發射模塊無線連接的信號接收模塊，信號接收模塊的輸出端與所述的控制器連接。

本實用新型的有益效果為：

1、通過增加氣囊系統，在碰撞前、雨水沒過車底之前、墜落時主動按下氣囊啟動開關使得碰撞安全氣囊或車體安全氣囊打開從而在碰撞或墜落時得到緩沖、將車體墊高或浮在水上；還可以在雨水沒過車底或碰撞厲害時，自動開啟車體安全氣囊或人身安全氣囊；從而有效減少碰撞、墜落事故和暴雨天氣造成的經濟損失，保障人身安全。

2、通過進一步增加降落傘包，在墜落時對車體和內部的人員進行保護。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例的硬件原理框圖。

圖2為本實用新型又一實施例的硬件原理框圖。

圖3為本實用新型再一實施例的硬件原理框圖。

具體實施方式

下面結合具體實例和附圖對本實用新型做進一步說明。

實施例一：

本實施例提供一種新型轎車車用安全裝置，如圖1所示，它包括氣囊系統，氣囊系統包括用于判斷水是否沒過車底的壓力傳感器、設置在車內的氣囊啟動開關、控制器、氣囊觸發裝置和氣囊；所述的氣囊包括駕駛室的人身安全氣囊、設置在車前后側的碰撞安全氣囊和設置在車底的車體安全氣囊，每個氣囊均配有氣囊觸發裝置；其中壓力傳感器和啟動開關分別與控制器的輸入端連接，控制器的輸出端分別與人身安全氣囊、碰撞安全氣囊和車體安全氣囊的氣囊觸發裝置連接。

所述的車體安全氣囊包括若干個均布在車底的氣囊。控制器為單片機。

氣囊觸發裝置為氣體發生模塊，氣體發生模塊包括氣袋、用于裝產生氣體的藥劑的藥盒、用于點燃藥劑的點火器，其中藥盒與氣袋之間設有過濾器。

實施例二：

本實施例與實施例一的基本原理相同，其不同之處在于：如圖2所示，它還包括設置在車內的降落傘啟動開關以及設置在車頂的降落傘包，降落傘包包括降落傘、用于固定降落傘的固定結構和用于觸發固定結構打開的觸發器；所述的降落傘啟動開關與所述的控制器的輸入端連接，控制器的輸出端與所述的觸發器連接。

所述的降落傘包包括4個，分別設置在車頂的四個角上。

降落傘包的組成結構：

制作降落傘包的材料為紡織材料以及部分金屬件及橡膠塑料件，其主要組成部分有傘衣、傘繩、傘線和固定結構。此外還裝有觸發器用于控制降落傘啟動。

（1）傘衣為紡織材料，要求重量輕、彈性好，具有良好的化學穩定性、抗老化性、耐磨性、防灼性、縫紉性和包裝折疊性等。

（2）傘繩采用空芯或有芯的編織繩，要求結構緊湊、柔軟、彈性好、伸長不勻率小。

（3）傘線是縫合降落傘綢、帶、繩各部件的連接材料，要求強度高、潤滑度好和捻度均勻穩定。

（4）固定結構的作用是將降落傘系統固定在車頂，觸發器能夠在必要時打開降落傘。

實施例三：

本實施例與實施例二的基本原理相同，其不同之處在于：如圖3所示，它還包括遙控啟動系統，遙控啟動系統包括信號發射器和信號接收器，信號發射器包括相互連接的控制按鈕和信號發射模塊，信號接收器包括與信號發射模塊無線連接的信號接收模塊，信號接收模塊的輸出端與所述的控制器連接。

該新型轎車車用安全裝置工作模式包括水壓力被動啟動模式、暴雨主動啟動模式、交通事故啟動模式、高空墜落啟動模式，四種模式由電路控制進行選擇觸發；其中：

（1）水壓力被動啟動模式：當車輛被水浸沒且無人發現或車輛落水時啟動。當車輛浸沒水中達一定深度，水壓力達到臨界值，水壓力傳感器將信號傳送到單片機，單片機控制車底氣囊系統和四方位氣囊工作。

（2）暴雨主動啟動模式：當雨水進入車內且車內存在人員或有人發現汽車有被浸沒危險時啟動。啟動系統為無線電遙控啟動系統，啟動系統啟動后車底氣囊系統和四方位氣囊系統便開始工作。

（3）交通事故啟動模式：當轎車行駛于相對平緩的區域發生交通事故時系統啟動。將按鈕控制與碰撞分析控制連接到或門元件，對系統進行控制。按鈕控制為人為控制，碰撞分析控制的實質為當沖擊力（減速度）超過設定值時，產生信號。系統啟動后四方位氣囊充氣工作，乘員安全氣囊系統也工作。

（4）高空墜落模式：當汽車從高空墜落時降落傘啟動，將按鈕控制與傳感器控制與或門元件結合。傳感器控制的實質為通過姿態傳感器感知車輛狀態，超過臨界值產生信號。系統啟動后四方位氣囊與車底氣囊同時啟動，乘員安全氣囊系統工作。

針對不同問題的具體應對措施：

針對轎車可能遇到的碰撞、高空墜落以及惡劣暴雨環境三種能夠威脅人員安全和導致經濟損失的問題，設計了新型轎車車用安全裝置相應的應對措施：

（1）惡劣暴雨環境下的應對措施：

轎車將要被水浸沒且車內無人時，水壓力傳感器感知壓力信號并傳輸到單片機，單片機判斷壓力信號是否達到臨界值，達到臨界值后，單片機發出點火信號來啟動氣體發生器，四方位氣囊和車底氣囊充氣彈出，氣囊提供浮力使汽車漂浮，從而使避免轎車被雨水浸沒所造成的損失。

車內有乘員或有人發現轎車有被水浸沒的風險時，人員可通過按動啟動按鈕產生啟動信號，并傳送到接收機，接收機將啟動信號轉換后傳送到單片機，單片機發出點火信號，啟動氣體發生器，四方位氣囊和車底氣囊充氣彈出，氣囊提供浮力使汽車漂浮，從而通過人為控制避免了轎車被雨水浸沒所造成的損失。

（2）碰撞事故中的應對措施：

將按鈕控制與碰撞分析控制連接到或門元件，對系統進行控制。按鈕控制為人為控制，碰撞分析控制的實質為分析車輛的沖擊力（減速度）是否達到臨界值時。汽車發生碰撞事故時，碰撞傳感器感知沖擊力（減速度）大小，當車輛的減速度達到臨界值時，碰撞傳感器的內部常開觸點在慣性力的作用下接通產生啟動信號，啟動信號傳送到單片機（四方位氣囊）和微處理器（安全氣囊），發出點火信號使氣體產生器工作，使得四方位氣囊和乘員安全氣囊系統同時工作，從而減小汽車間的碰撞強度和乘員在車內收到的沖擊，減少了人員可能收到的傷害并降低了經濟損失。

（3）高空墜落事故的應對措施：

將按鈕控制與傳感器控制與或門元件結合。傳感器控制的實質為通過姿態傳感器感知車輛狀態，超過臨界值時產生信號。兩個控制元件有一個產生信號時，即可觸發該應對措施。汽車高空墜落時，人員按下啟動按鈕；姿態傳感器感知到車輛的傾角參數，傾角達到臨界時；產生啟動信號并傳送到氣囊的單片機控制系統和降落傘的控制電路中，單片機發出點火信號，啟動氣體發生器，四方位氣囊充氣彈出，同時控制電路控制發出信號釋放四角降落傘，使得汽車在空中保持一定平衡，且減小汽車落地的沖擊力，盡可能地保護了人員安全。

3．傳感器工作原理

壓力傳感器可以測水壓力，當大于某一臨界值時，產生點火信號。對于不相同的車臨界值一般不同，決定性因素在于極限水深。

姿態傳感器可以感知車輛六個自由度的運動，分別是前進后退（x軸）、左右移動（y軸）、上升下降（z軸）、橫搖、縱搖、旋轉。以z軸方向上的運動以及橫搖縱搖作為參考依據，通過仿真數據設定臨界值。

交通事故速度分析控制的碰撞分析原理同乘員氣囊保護系統內部的碰撞分析原理。人為觸發按鈕或者通過碰撞分析發現危險產生信號使得交通事故或門元件有信號通過時，乘員氣囊保護系統和四方位氣囊系統同時啟動，減少了汽車外部的沖擊，能更好的保護人員安全。

所述四種模式中，水壓力被動啟動、暴雨主動啟動、高空墜落啟動三種啟動方式均啟動了四方位氣囊系統和車底氣囊系統，沒有啟動乘員氣囊保護系統。交通事故啟動方式啟動四方位氣囊系統，乘員氣囊保護系統在交通事故啟動模式中隨其一同啟動。

所述四種啟動模式，我們安裝了四方位統一啟動按鈕和另外10個氣囊啟動按鈕，通過10個氣囊啟動或門元件控制四方位氣囊系統和車底氣囊系統的同時啟動，通過交通事故或門元件控制四方位氣囊系統和乘員保護系統的同時啟動。

所述遙控設備中，紅外技術發射不可見的光波的系統一方面在發射器和接收器之間不能有障礙物，另一方面有效作用距離也受到限制。與無線通信系統相比有著明顯的缺點，因此我們選用無線遙控。

以上實施例僅用于說明本實用新型的設計思想和特點，其目的在于使本領域內的技術人員能夠了解本實用新型的內容并據以實施，本實用新型的保護范圍不限于上述實施例。所以，凡依據本實用新型所揭示的原理、設計思路所作的等同變化或修飾，均在本實用新型的保護范圍之內。