本发明涉及汽车落水逃生领域，尤其是一种汽车落水逃生系统及方法。
背景技术：
当驾车不慎落水时，因车头负载引擎的重量而容易下沉，若遇上述情况时，乘坐于车辆内的民众应保持冷静，于第一时间解开束缚的安全带后尽快打开车窗，趁车辆下沉前由车窗口爬出；若是汽车已完全沉入水中，车门将会受水压的内外差影响而不易打开，电动车窗也会因为进水而无法启动，此时，汽车约90秒就会完全下沉，受困者必须及时找到车上尖锐物品敲击前后挡风玻璃，才能有逃生的机会，若无法在短短的90秒内掌握逃生的机会，受困民众的求生机会将非常渺茫。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种汽车落水逃生系统及方法，在汽车落入水中后，车窗不能打开时，通过利用执行结构弹开挡风玻璃为乘客打开一条逃生通道，降低乘客溺亡率。
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供的一种汽车落水逃生系统，包括多个信号检测电路、主控制器和执行结构；所述信号检测电路同时检测车内不同区域的多个水位数据；所述主控制器接收所述水位数据，并根据所述水位数据判定车内不同监测区域的水位是否大于阈值，若车内任意监测区域的水位大于阈值，则输出一控制信号；所述执行结构接收所述控制信号后弹开汽车的挡风玻璃。
作为本申请优选的一种实施方式，所述主控制器包括pic16f1783型芯片。
作为本申请优选的一种实施方式，所述信号检测电路包括连接器ch1，所述连接器ch1的第1端接地，所述连接器ch1的第2端通过电阻r1后与运放u1的同相端相连，所述电阻r1分别与电阻r2、电阻r3、电容c1、抑制二极管d1和运放u1的同相端的公共连接点相连，所述运放u1的输出端通过电阻r4与pic16f1783型芯片的第6引脚相连，所述运放u1的反相端与电阻r5、电容c3和稳压管d2的公共连接点相连。
作为本申请优选的一种实施方式，所述执行结构包括多个折叠气袋、气体产生组件、点火器和点火驱动电路；所述折叠气袋的进气口与气体产生组件的排气口相连，所述气体产生组件中盛放有叠氮化钠和/或硝酸铵，所述点火器与所述点火驱动电路相连。
作为本申请优选的一种实施方式，所述汽车落水逃生系统还包括电流反馈检测电路，所述电流反馈检测电路的电流信号输入端与执行结构的电流信号输出端相连；所述电流反馈检测电路采集执行结构的电流信号，并将所述电流信号上传给主控制器，所述主控制器根据所述电流信号验证其脉冲频率是否和预设脉冲频率一致，若一致，则所述执行结构工作无异常。
第二方面，本发明提供的一种汽车落水逃生方法，所述汽车落水逃生方法适用于所述的汽车落水逃生系统，所述汽车落水逃生方法包括如下步骤：
信号检测电路同时检测车内不同区域的多个水位数据；
主控制器接收所述水位数据，并根据所述水位数据判定车内不同监测区域的水位是否大于阈值，若车内任意监测区域的水位大于阈值，则输出一控制信号；
执行结构接收所述控制信号后弹开汽车的挡风玻璃。
作为本申请优选的一种实施方式，所述主控制器包括pic16f1783型芯片。
作为本申请优选的一种实施方式，所述信号检测电路包括连接器ch1，所述连接器ch1的第1端接地，所述连接器ch1的第2端通过电阻r1后与运放u1的同相端相连，所述电阻r1分别与电阻r2、电阻r3、电容c1、抑制二极管d1和运放u1的同相端的公共连接点相连，所述运放u1的输出端通过电阻r4与pic16f1783型芯片的第6引脚相连，所述运放u1的反相端与电阻r5、电容c3和稳压管d2的公共连接点相连。
作为本申请优选的一种实施方式，所述执行结构包括多个折叠气袋、气体产生组件、点火器和点火驱动电路；所述折叠气袋的进气口与气体产生组件的排气口相连，所述气体产生组件中盛放有叠氮化钠和/或硝酸铵，所述点火器与所述点火驱动电路相连。
作为本申请优选的一种实施方式，所述汽车落水逃生方法还包括：
利用电流反馈检测电路采集执行结构的电流信号，并将所述电流信号上传给主控制器，
主控制器根据所述电流信号验证其脉冲频率是否和预设脉冲频率一致，若一致，则所述执行结构工作无异常。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种汽车落水逃生系统及方法，在汽车落入水中，车窗不能打开时，通过利用执行结构弹开挡风玻璃为乘客打开一条逃生通道，降低乘客溺亡率。
附图说明
图1为本发明实施例汽车落水逃生系统框图；
图2为本发明实施例主控制器的示意图；
图3为本发明实施例信号检测电路的电路图；
图4为本发明实施例点火驱动电路的电路图；
图5为本发明实施例电流反馈检测电路的电路图；
图6为本发明实施例按键控制电路的电路图；
图7为本发明实施例汽车落水逃生方法的流程图一；
图8为本发明实施例汽车落水逃生方法的流程图二；
图9为本发明实施例汽车落水逃生方法的流程图三。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路，软件或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。
如图1所示，本发明的第一实施例示出了一种汽车落水逃生系统(wse)，所述汽车落水逃生系统包括多个信号检测电路、主控制器和执行结构；所述信号检测电路同时检测车内不同区域的多个水位数据；所述主控制器接收所述水位数据，并根据所述水位数据判定车内不同监测区域的水位是否大于阈值，若车内任意监测区域的水位大于阈值，则输出一控制信号；所述执行结构接收所述控制信号后弹开汽车的挡风玻璃。
具体的，所述信号检测电路的检测端子应安装于汽车内部，此外，最好设置于乘客的视线以外，能够有效防止小孩触摸导致检测精度降低，并且能够延长其使用寿命。所述执行结构可以设置于汽车车窗的内沿，这样子可以避免单开挡风玻璃时划伤乘客。
如图2所示，所述主控制器包括pic16f1783型芯片。需要进行说明的是，所述pic16f1783型芯片只是本发明的一个实施方式，在另外一个实施例或一些实施例中，可以采用其他芯片或者车载微型电脑进行替代，在此就不一一进行列举。
如图3所示，所述信号检测电路包括连接器ch1，所述连接器ch1的第1端接地，所述连接器ch1的第2端通过电阻r1后与运放u1的同相端相连，所述电阻r1分别与电阻r2、电阻r3、电容c1、抑制二极管d1和运放u1的同相端的公共连接点相连，所述运放u1的输出端通过电阻r4与pic16f1783型芯片的第6引脚相连，所述运放u1的反相端与电阻r5、电容c3和稳压管d2的公共连接点相连。
具体的，所述连接器ch1可以采用lw1c型连接器，通过所述lw1c型连接器能够实现信号检测电路与检测端子进行插拔式连接，所述检测端子可以包括不同类型及型号的水位传感器或者压力变送器，然后将水位传感器或压力变送器的检测信号通过信号检测电路进行滤波、放大后输出至主控制器，通过利用所述连接器ch1能够让本发明的实用性大大增加，并且当检测端损坏需要进行更换时也更加方便。
本实施例中，所述执行结构包括多个折叠气袋、气体产生组件、点火器和点火驱动电路；所述折叠气袋的进气口与气体产生组件的排气口相连，所述气体产生组件中盛放有叠氮化钠和/或硝酸铵，所述点火器与所述点火驱动电路相连。
具体的，所述气体产生组件还包括一圆筒，其中在圆筒的两个平整面设置有第一通孔和第二通孔，其中第一通孔作为排气口，叠气袋的进气口通过一输气管道与所述排气口相连，所述点火器的点火端通过第二通孔设置于所述圆筒的内部，所述圆筒的曲面可以设置有开合式的门，方便用户将叠氮化钠或硝酸铵等化学药品放置其中。
如图4所示，所述点火驱动电路包括继电器，所述继电器的线圈与二极管d3并联，所述线圈的一端接地，所述线圈的另一端接与三极管q1的基极相连，所述三极管q1的发射极与一工作电源相连，所述三极管q1的基极通过电阻r11后与pic16f1783型芯片的第10引脚相连。在实际的工作过程中，pic16f1783型芯片的第10引脚输出高电平，进而控制继电器使点火器、点火器的工作电源形成闭合回路，点火器正常工作生产火星，引燃装载于圆筒中的化学药品，进而产生大量无毒气体，该气体通过输气管道快速填充所述折叠气袋，并利用折叠气袋膨胀后产生的压力弹开挡风玻璃。
本实施例中，所述汽车落水逃生系统还包括电流反馈检测电路，所述电流反馈检测电路的电流信号输入端与执行结构的电流信号输出端相连；所述电流反馈检测电路采集执行结构的电流信号，并将所述电流信号上传给主控制器，所述主控制器根据所述电流信号验证其脉冲频率是否和预设脉冲频率一致，若一致，则所述执行结构工作无异常。
如图5所示，所述电流反馈检测电路包括连接器ch2，所述连接器ch2的第1端接地，所述连接器ch2的第2端与电阻r7和电阻r6的公共连接点相连，所述电阻r7与电容c4、二极管d3和运放u2的公共连接点相连，所述二极管d3的正极接地，所述运放u2的输出端与电阻r8的一端相连，所述阻r8的另一端分别与电容c6和pic16f1783型芯片的第4引脚相连，所述运放u2的反相端与电阻r10和电阻r9的公共连接点相连。
进一步地，所述连接器ch2采用lw1c型连接器，通过所述lw1c型连接器能够实现电流反馈检测电路与电流检测探针进行插拔式连接，所述电流检测探针可以包括不同型号的霍尔传感器或者其他电流检测探针。所述电流反馈检测电路采集执行结构的电流信号，并将所述电流信号上传给主控制器，所述主控制器根据所述电流信号验证其脉冲频率是否和预设脉冲频率一致，若一致，则所述执行结构工作无异常，若不一致，则主控制器通过控制外接的蜂鸣器进行报警提示乘客利用其他方式启动执行机构。
如图6所示，所述汽车落水逃生系统还包括按键控制电路，所述按键控制电路包括按键k1和按键k2；所述按键k1的一端与电阻r13和pic16f1783型芯片的第16引脚的公共连接点相连，所述按键k1的另一端接地；所述按键k2的一端与电阻r14和pic16f1783型芯片的第15引脚的公共连接点相连，所述按键k2的另一端接地。在实际的应用过程中，用户可以通过按键k1和按键k2完成对汽车落水逃生系统的手动控制，通过同时按下按键k1和按键k2后会输出一强制启动指令，所述pic16f1783型芯片接收所述强制启动指令产生一控制信号，所述执行结构接收所述控制信号后弹开汽车的挡风玻璃。通过使用机械按键的方式，可以实现执行机构的手动开启，其优点在于：乘客可以根据车辆溺水的具体情况选择开启执行结构的时机；此外在信号检测电路的检测失效时，通过手动开启执行结构也能够为用户提供逃生通道。
如图7所示，本发明的第二实施例示出了一种汽车落水逃生方法，所述汽车落水逃生方法适用于所述的汽车落水逃生系统，所述汽车落水逃生方法包括如下步骤：
s101，信号检测电路同时检测车内不同区域的多个水位数据；
s102，主控制器接收所述水位数据；
s103，根据所述水位数据判定车内不同监测区域的水位是否大于阈值，若车内任意监测区域的水位大于阈值，则执行步骤s104，若大于或等于阈值则返回步骤s101；
s104，主控制器输出一控制信号；
s105，执行结构接收所述控制信号后弹开汽车的挡风玻璃。
具体的，所述信号检测电路的检测端子应安装于汽车内部，此外，最好设置于乘客的视线以外，能够有效防止小孩触摸导致检测精度降低，并且能够延长其使用寿命。所述执行结构可以设置于汽车车窗的内沿，这样子可以避免单开挡风玻璃时划伤乘客。本实施例示出的汽车落水逃生方法，在汽车落入水中，车窗不能打开时，通过利用执行结构弹开挡风玻璃为乘客打开一条逃生通道，降低乘客溺亡率。
本实施例中，所述主控制器包括pic16f1783型芯片。需要进行说明的是，所述pic16f1783型芯片只是本发明的一个实施方式，在另外一个实施例或一些实施例中，可以采用其他芯片或者车载微型电脑进行替代，在此就不一一进行列举。
所述信号检测电路包括连接器ch1，所述连接器ch1的第1端接地，所述连接器ch1的第2端通过电阻r1后与运放u1的同相端相连，所述电阻r1分别与电阻r2、电阻r3、电容c1、抑制二极管d1和运放u1的同相端的公共连接点相连，所述运放u1的输出端通过电阻r4与pic16f1783型芯片的第6引脚相连，所述运放u1的反相端与电阻r5、电容c3和稳压管d2的公共连接点相连。
具体的，所述连接器ch1可以采用lw1c型连接器，通过所述lw1c型连接器能够实现信号检测电路与检测端子进行插拔式连接，所述检测端子可以包括不同类型及型号的水位传感器或者压力变送器，然后将水位传感器或压力变送器的检测信号通过信号检测电路进行滤波、放大后输出至主控制器，通过利用所述连接器ch1能够让本发明的实用性大大增加，并且当检测端损坏需要进行更换时也更加方便。
本实施例中，所述执行结构包括多个折叠气袋、气体产生组件、点火器和点火驱动电路；所述折叠气袋的进气口与气体产生组件的排气口相连，所述气体产生组件中盛放有叠氮化钠和/或硝酸铵，所述点火器与所述点火驱动电路相连。
具体的，所述气体产生组件还包括一圆筒，其中在圆筒的两个平整面设置有第一通孔和第二通孔，其中第一通孔作为排气口，叠气袋的进气口通过一输气管道与所述排气口相连，所述点火器的点火端通过第二通孔设置于所述圆筒的内部，所述圆筒的曲面可以设置有开合式的门，方便用户将叠氮化钠或硝酸铵等化学药品放置其中。
具体的，所述点火驱动电路包括继电器，所述继电器的线圈与二极管d3并联，所述线圈的一端接地，所述线圈的另一端接与三极管q1的基极相连，所述三极管q1的发射极与一工作电源相连，所述三极管q1的基极通过电阻r11后与pic16f1783型芯片的第10引脚相连。在实际的工作过程中，pic16f1783型芯片的第10引脚输出高电平，进而控制继电器使点火器、点火器的工作电源形成闭合回路，点火器正常工作生产火星，引燃装载于圆筒中的化学药品，进而产生大量无毒气体，该气体通过输气管道快速填充所述折叠气袋，并利用折叠气袋膨胀后产生的压力弹开挡风玻璃。
如图8所示，本发明的第二实施例示出了一种汽车落水逃生方法，所述汽车落水逃生方法适用于所述的汽车落水逃生系统，所述汽车落水逃生方法包括如下步骤：
s201，信号检测电路同时检测车内不同区域的多个水位数据；
s202，主控制器接收所述水位数据；
s203，根据所述水位数据判定车内不同监测区域的水位是否大于阈值，若车内任意监测区域的水位大于阈值，则执行步骤s204，若大于或等于阈值则返回步骤s201；
s204，主控制器输出一控制信号；
s205，执行结构接收所述控制信号后弹开汽车的挡风玻璃。
s206，电流反馈检测电路采集执行结构的电流信号，并将所述电流信号上传给主控制器；
s207，所述主控制器根据所述电流信号验证其脉冲频率是否和预设脉冲频率一致，若一致，则所述执行结构工作无异常，若不一致，则执行步骤s207；
s208，主控制器通过控制外接设备提示执行结构工作异常。
本实施例中，所述电流反馈检测电路的电流信号输入端与执行结构的电流信号输出端相连；所述电流反馈检测电路采集执行结构的电流信号，并将所述电流信号上传给主控制器，所述主控制器根据所述电流信号验证其脉冲频率是否和预设脉冲频率一致，若一致，则所述执行结构工作无异常。
具体的，所述电流反馈检测电路包括连接器ch2，所述连接器ch2的第1端接地，所述连接器ch2的第2端与电阻r7和电阻r6的公共连接点相连，所述电阻r7与电容c4、二极管d3和运放u2的公共连接点相连，所述二极管d3的正极接地，所述运放u2的输出端与电阻r8的一端相连，所述阻r8的另一端分别与电容c6和pic16f1783型芯片的第4引脚相连，所述运放u2的反相端与电阻r10和电阻r9的公共连接点相连。
进一步地，所述连接器ch2采用lw1c型连接器，通过所述lw1c型连接器能够实现电流反馈检测电路与电流检测探针进行插拔式连接，所述电流检测探针可以包括不同型号的霍尔传感器或者其他电流检测探针。所述电流反馈检测电路采集执行结构的电流信号，并将所述电流信号上传给主控制器，所述主控制器根据所述电流信号验证其脉冲频率是否和预设脉冲频率一致，若一致，则所述执行结构工作无异常，若不一致，则主控制器通过控制外接的蜂鸣器进行报警提示乘客利用其他方式启动执行机构。
如图9所示，本发明的第二实施例示出了一种汽车落水逃生方法，所述汽车落水逃生方法适用于所述的汽车落水逃生系统，所述汽车落水逃生方法包括如下步骤：
s301，信号检测电路同时检测车内不同区域的多个水位数据；
s302，主控制器接收所述水位数据；
s303，根据所述水位数据判定车内不同监测区域的水位是否大于阈值，若车内任意监测区域的水位大于阈值，则执行步骤s304，若大于或等于阈值则返回步骤s301；
s304，主控制器输出一控制信号；
s305，执行结构接收所述控制信号后弹开汽车的挡风玻璃。
s306，电流反馈检测电路采集执行结构的电流信号，并将所述电流信号上传给主控制器；
s307，所述主控制器根据所述电流信号验证其脉冲频率是否和预设脉冲频率一致，若一致，则所述执行结构工作无异常，若不一致，则执行步骤s308；
s308，主控制器通过控制外接设备提示执行结构工作异常。
s309，接收用户通过按键输入的强制启动指令；
s310，所述主控制器接收所述强制启动指令产生一控制信号；
s311，所述执行结构接收所述控制信号后弹开汽车的挡风玻璃。
本实施例中所述按键控制电路包括按键k1和按键k2；所述按键k1的一端与电阻r13和pic16f1783型芯片的第16引脚的公共连接点相连，所述按键k1的另一端接地；所述按键k2的一端与电阻r14和pic16f1783型芯片的第15引脚的公共连接点相连，所述按键k2的另一端接地。在实际的应用过程中，用户可以通过按键k1和按键k2完成对汽车落水逃生系统的手动控制，通过同时按下按键k1和按键k2后会输出一强制启动指令，所述pic16f1783型芯片接收所述强制启动指令产生一控制信号，所述执行结构接收所述控制信号后弹开汽车的挡风玻璃。通过使用机械按键的方式，可以实现执行机构的手动开启，其优点在于：乘客可以根据车辆溺水的具体情况选择开启执行结构的时机；此外在信号检测电路的检测失效时，通过手动开启执行结构也能够为用户提供逃生通道。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。