一种车用自动玻璃爆破系统的制作方法

本实用新型属于应急救援中玻璃爆破的技术领域，尤其涉及一种车用自动玻璃爆破系统。

背景技术：

近年来，密闭性较好的大中型客车客舱爆燃失火事件频发，造成较大的人员伤亡。究其原因是在交通事故中，汽车发生碰撞将会引起燃烧，一旦客舱失火，火势发展迅猛，蔓延时间快，客车多采用钢化玻璃不易破碎，舱内人员没有足够的时间逃生，或没有机会逃离，最终导致死亡人数增加。因此，在事故突发时增加逃生机会显得尤其重要。然而，现有大部分客车都是密封式车厢，仅有狭小的车门作为通道，在客车发生碰撞或着火时，乘客本能地涌到车门，造成拥挤，大大延长了逃离时间。因此，增加逃生出口就显得尤其重要。客车车窗比较大，适合作逃生出口，因此设计一种装置使得车载玻璃在发生车祸时主动破碎，增加逃生出口，是非常必要的。

在现有技术中，车载玻璃爆破装置包括安全锤和玻璃爆破器。现有客车上均安装有安全锤，方便乘客自救，但是由于长时间忽视对安全锤的管理，导致安全锤的丢失，或因由于时间紧张，会发生争抢安全锤，甚至会发生在紧急情况下不能正确使用安全锤击破安全玻璃的现象。此外，客车配置的安全锤没有经过专业训练人员难以短时间内击碎钢化玻璃。

由于安全锤的上述问题，现有一些客车上已使用玻璃爆破器替代了安全锤。现有玻璃爆破器可以实现车载钢化玻璃瞬间爆破，相对于安全锤大大延长逃生时间，增加乘客的逃生出口，从而有效地增加受害者的逃生几率，降低在事故中的死亡人数。但是，一旦玻璃爆破器或者玻璃爆破器的控制线路在关键时刻发生故障，导致无法启动玻璃爆破器，将会大大降低车内人员的逃生几率。为了避免这一问题，现有玻璃爆破器设置了手动触发功能，但是公交车及其他道路运输车辆是一个公众场所，乘客素质良莠不齐，不排除有人恶意或无意按动玻璃爆破器，且在误触发玻璃爆破器时得不到有效警示，使正常情况下车辆玻璃破碎，增加安全隐患和造成不必要的损失。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述问题，克服现有玻璃爆破器及其控制线路故障得不到有效提示、以及人为误操作玻璃爆破得不到有效警示的问题，提供一种车用自动玻璃爆破系统，保证汽车安全可靠运行。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种车用自动玻璃爆破系统，包括启动装置、玻璃爆破控制器、玻璃爆破装置、电源和若干线束，所述线束包括第一线束、第二线束与第三线束；

所述电源通过第一线束与所述玻璃爆破控制器连接，所述电源通过所述玻璃爆破控制器为整个系统供电；

所述玻璃爆破控制器通过第二线束与所述启动装置连接，所述启动装置将启动信号通过第二线束传输至所述玻璃爆破控制器；所述启动装置包括启动开关和第一指示灯；所述第一指示灯设置于所述启动开关的电路回路中，所述第一指示灯为所述启动装置的电源指示灯，所述第一指示灯常亮时指示启动装置通电，所述第一指示灯熄灭时指示启动装置断电；

所述玻璃爆破控制器通过第三线束与所述玻璃爆破装置连接，所述玻璃爆破控制器通过线束控制所述玻璃爆破装置对车载玻璃进行爆破。

进一步的，所述启动开关外部设置有防护罩，所述防护罩在物理上防止车内人员对启动开关的误操作；所述启动开关被设置为具有自动复位功能，当车内人员按下启动开关后，启动开关自动复位。

进一步的，所述玻璃爆破控制器包括依次连接的总控板和继电器，所述总控板与所述启动开关通过所述第二线束连接，所述继电器通过第三线束与所述玻璃爆破装置连接。

进一步的，所述总控板包括第一巡检电路、延时电路、第一滤波电路、第一功率放大电路和强电输出电路；所述第一巡检电路依次与延时电路、第一滤波电路、第一功率放大电路、强电输出电路和继电器连接，所述延时电路、第一滤波电路、第一功率放大电路和强电输出电路依次连接，所述强电输出电路与所述继电器连接，所述第一巡检电路通过第二线束与所述启动装置中的第一指示灯连接。

进一步的，所述玻璃爆破装置至少设置一个，所述玻璃爆破装置包括外壳，外壳上设置手柄，所述外壳内部设置控制电路板、击窗执行机构和手动触发执行机构，所述手柄与手动触发执行机构连接，所述控制电路板和手动触发执行机构分别与所述击窗执行机构连接，所述控制电路板通过第三线束与所述玻璃爆破控制器连接。

进一步的，所述控制电路板包括第二巡检电路、第三巡检电路、手动触发报警电路、第二滤波电路、第二功率放大电路、第二指示灯与第三指示灯；所述第二巡检电路为电源巡检电路，所述第二指示灯为所述玻璃爆破装置的电源指示灯，所述第二指示灯与所述第二巡检电路均通过第三线束与所述玻璃爆破控制器连接，所述第二巡检电路与控制电路板中的第二指示灯连接，所述第三巡检电路为执行机构巡检电路，所述第三指示灯为所述玻璃爆破装置的工作指示灯，所述第三巡检电路与所述击窗执行机构连接，所述第三巡检电路与控制电路板中的工作指示灯连接。

进一步的，所述击窗执行机构包括电磁线圈、铁芯、冲击头和阻尼弹簧；所述铁芯与所述冲击头连接，所述电磁线圈依次与所述阻尼弹簧、连接有冲击头的所述铁芯连接，所述电磁线圈与所述控制电路板连接，所述控制电路板将击窗信号传输至所述电磁线圈，所述电磁线圈接收击窗信号产生强磁场通过阻尼弹簧将连接有冲击头的铁芯弹出。

进一步的，所述手动触发执行机构包括手推杆和导向套；所述手推杆与安装于外壳上的所述手柄连接，所述手推杆与所述手动触发报警电路连接，所述手推杆通过所述导向套与所述击窗执行机构中的所述铁芯连接。

进一步的，所述的手推杆末端包覆有导电胶带；所述手推杆末端设置螺纹锁。

进一步的，所述外壳包括上壳与下壳，所述上壳与下壳连接，所述上壳与导向套之间形成环形空间，所述环形空间内铺设有所述手动触发报警电路；所述的玻璃爆破装置的上壳与手推杆连接，螺纹锁锁紧手推杆末端的导电胶带与所述手动触发报警电路连接，所述手动触发报警电路与蜂鸣器连接。

本实用新型的工作原理：

当车内工作人员发现汽车出现紧急情况需击破车窗时，按动启动装置中的启动开关，启动开关将启动信号通过第二线束传递给玻璃爆破控制器，启动信号经玻璃爆破控制器中总控板滤波及功率放大处理后，通过与其连接的继电器输出击窗信号，并将击窗信号通过第三线束传送至玻璃爆破装置，所述玻璃爆破装置中的所述控制电路板将击窗信号滤波及功率放大后传输给所述玻璃爆破装置中的击窗执行机构，所述击窗执行机构中的所述电磁线圈产生强磁场，瞬间将含有冲击头的铁芯弹出所述玻璃爆破装置，实现自动击窗目的。

整个车用自动玻璃爆破系统通电后，所述玻璃爆破控制器中的第一巡检电路产生5V，100mA巡检电信号。在启动装置中，所述第一指示灯设置于所述启动开关的电路回路中，所述第一指示灯为所述启动装置的电源指示灯，所述第一指示灯常亮时指示启动装置通电，所述第一指示灯熄灭时指示启动装置断电；因此，所述第一指示灯用于指示电源是否发生故障；同时，所述总控板中的第一巡检电路通过第二线束与所述启动装置中的第一指示灯连接，所述第一巡检电路为整个所述玻璃爆破控制器的巡检电路，可判断玻璃爆破控制器是否发生故障，因此，所述第一指示灯在用于指示电源是否发生故障的同时用于指示玻璃爆破控制器是否发生故障。

整个车用自动玻璃爆破系统通电后，同时玻璃爆破装置内的第二巡检电路和第三巡检电路产生5V，100mA巡检电信号。在所述玻璃爆破装置的控制电路板中，第二指示灯与用于巡检所述玻璃爆破装置是否接通电源的第二巡检电路连接，用于指示所述玻璃爆破装置是否通电，若第一线束、第二线束、第三线束发生故障时，所述玻璃爆破装置的第二指示灯均熄灭；第三指示灯与用于巡检所述玻璃爆破装置中的击窗执行机构是否工作的第三巡检电路连接，用于指示玻璃爆破装置是否发生故障。

因此，当电源和玻璃爆破控制器发生故障时，启动装置中的第一指示灯熄灭指示启动装置断电；当线束发生故障时，玻璃爆破装置中的第二指示灯熄灭指示玻璃爆破装置断电；当玻璃爆破装置发生故障时，该玻璃爆破装置中的第三指示灯熄灭，通过上述技术手段实现了对整个车用自动玻璃爆破系统中每个关键部件的实时监控与故障诊断。

本实用新型中玻璃爆破装置可作为独立系统使用，车内人员可直接手动启动所述玻璃爆破装置，当车内人员发现紧急情况且车内工作人员并未按动启动开关启动玻璃爆破装置时，车内人员按照玻璃爆破装置操作提示的旋转方向旋松所述玻璃爆破装置中的手柄，使得此时推杆导电胶带不再与上壳内的所述手动触发报警电路连接，由此触发控制电路板中的所述手动触发报警电路为通路，蜂鸣器发出警报声，其声度大于85dB，车内工作人员或其他车内人员发现警报后确认是否存在紧急情况，若无紧急情况此时可以阻止操作人员进一步破窗操作防止误操作，若存在紧急情况，车内人员用力击打手柄可瞬间触发冲击头弹出实现手动击窗目的。在无人手动启动所述玻璃爆破装置时，螺纹锁锁紧手推杆末端的导电胶带将所述手动触发报警电路连通，使得所述手动触发报警电路为开路状态。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型的一种车用自动玻璃爆破系统，当电源和玻璃爆破控制器发生故障时，启动装置中的第一指示灯熄灭指示启动装置断电；当线束发生故障时，玻璃爆破装置中的第二指示灯熄灭指示玻璃爆破装置断电；当玻璃爆破装置发生故障时，该玻璃爆破装置中的第三指示灯熄灭，通过上述技术手段实现对整个车用自动玻璃爆破系统中每个关键部件的实时监控与故障诊断。

(2)本实用新型的一种车用自动玻璃爆破系统中设置的所述手动触发报警电路使得手动触发玻璃爆破装置在手动破窗前就能得到有效的警报，车内工作人员或其他车内人员发现警报后确认是否存在紧急情况，若无紧急情况此时可以阻止操作人员进一步破窗操作防止误操作，若存在紧急情况，车内人员用力击打手柄可瞬间触发冲击头弹出实现手动击窗目的，有效的防止车内人员乱按动玻璃爆破装置，避免不必要的损失。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新的玻璃爆破装置的结构示意图；

其中，1-玻璃爆破控制器，2-启动装置，3-玻璃爆破装置，4-电源，5-第一线束，6-第二线束，7-第三线束，8-上壳，9-下壳，10-内六角螺钉，11-手柄，12-电磁线圈，13-铁芯，14-冲击头，15-阻尼弹簧，16-控制电路板，17-手推杆，18-导向套。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

一种车用自动玻璃爆破系统，如图1所示，包括启动装置2、玻璃爆破控制器1、玻璃爆破装置3、电源5和若干线束，所述线束包括第一线束5、第二线束6与第三线束7；

所述电源4通过第一线束5与所述玻璃爆破控制器1连接，所述电源4通过所述玻璃爆破控制器为整个系统供电；在本实施例中，所述电源4采用DC24V的供电电源，通过第一线束5、所述玻璃爆破控制器1、第二线束6与第三线束7的相互连接为整个车用自动玻璃爆破系统供电。

所述玻璃爆破控制器1通过第二线束6与所述启动装置2连接，所述启动装置2将启动信号通过第二线束6传输至所述玻璃爆破控制器1；所述启动装置2包括启动开关和第一指示灯；所述第一指示灯设置于所述启动开关的电路回路中，所述第一指示灯为所述启动装置的电源指示灯，所述第一指示灯常亮时指示启动装置通电，所述第一指示灯熄灭时指示启动装置断电；

所述玻璃爆破控制器1通过第三线束7与所述玻璃爆破装置3连接，所述玻璃爆破控制器1通过第三线束7控制所述玻璃爆破装置3对车载玻璃进行爆破。在本实施例中，设置了3个所述玻璃爆破装置3，各个所述玻璃爆破装置3并联连接，工作状态相互独立。

所述启动开关外部设置有防护罩，所述防护罩在物理上防止车内人员对启动开关的误操作；所述启动开关被设置为具有自动复位功能，当车内人员按下启动开关后，启动开关自动复位。

所述玻璃爆破控制器包括依次连接的总控板和继电器，所述总控板与所述启动开关通过所述第二线束连接，所述继电器通过第三线束与所述玻璃爆破装置连接。

所述总控板包括第一巡检电路、延时电路、第一滤波电路、第一功率放大电路和强电输出电路；所述第一巡检电路依次与延时电路、第一滤波电路、第一功率放大电路、强电输出电路和继电器连接，所述延时电路、第一滤波电路、第一功率放大电路和强电输出电路依次连接，所述强电输出电路与所述继电器连接，所述第一巡检电路通过第二线束与所述启动装置中的第一指示灯连接。

如图2所示，所述玻璃爆破装置3包括外壳，所述外壳包括上壳8与下壳9，所述上壳8与下壳9通过内六角螺钉10连接，所述上壳8外部设置手柄11，所述外壳内部设置控制电路板16、击窗执行机构和手动触发执行机构，所述手柄与手动触发执行机构连接，所述控制电路板和手动触发执行机构分别与所述击窗执行机构连接，所述控制电路板通过第三线束与所述玻璃爆破控制器连接。

所述击窗执行机构包括电磁线圈12、铁芯13、冲击头14和阻尼弹簧15；所述铁芯13与所述冲击头14连接，所述电磁线圈12依次与所述阻尼弹簧15、连接有冲击头14的所述铁芯13连接，所述电磁线圈12与所述控制电路板16连接，所述控制电路板16将击窗信号传输至所述电磁线圈12，所述电磁线圈12接收击窗信号产生强磁场通过阻尼弹簧15将连接有冲击头14的铁芯13弹出。

所述手动触发执行机构包括手推杆17和导向套18；所述手推杆17与安装于上壳8外部的所述手柄11连接，所述手推杆17与所述手动触发报警电路连接，所述手推杆17通过所述导向套18与所述击窗执行机构中的所述铁芯13连接。所述的手推杆17末端包覆有导电胶带；所述手推杆17靠近底部位置设置有外螺纹的螺纹锁。所述手推杆17穿过导向套18及上壳8的螺纹孔与所述手柄11连接，并通过上壳8的内螺纹孔螺纹连接于上壳8上，所述上壳8与导向套18之间形成环形空间，所述环形空间内铺设有所述手动触发报警电路；所述的玻璃爆破装置3的上壳8与手推杆17连接，螺纹锁锁紧手推杆17末端的导电胶带与所述手动触发报警电路连接，所述手动触发报警电路与蜂鸣器连接。所述铁芯13安置于导向套18内与手推杆17底部接触；阻尼弹簧15安置于铁芯13的冲击头14外侧；控制电路板16及电磁线圈12安置于下壳9内部。

所述控制电路板16包括第二巡检电路、第三巡检电路、手动触发报警电路、第二滤波电路、第二功率放大电路、第二指示灯与第三指示灯；所述第二巡检电路为电源巡检电路，所述第二指示灯为所述玻璃爆破装置的电源指示灯，所述第二指示灯与所述第二巡检电路均通过第三线束与所述玻璃爆破控制器连接，所述第二巡检电路与控制电路板中的第二指示灯连接，所述第三巡检电路为执行机构巡检电路，所述第三指示灯为所述玻璃爆破装置的工作指示灯，所述第三巡检电路与所述击窗执行机构连接，所述第三巡检电路与控制电路板中的工作指示灯连接。

本实用新型的工作原理：

当车内工作人员发现汽车出现紧急情况需击破车窗时，按动启动装置中的启动开关，启动开关将启动信号通过第二线束传递给玻璃爆破控制器，启动信号经玻璃爆破控制器中总控板滤波及功率放大处理后，通过与其连接的继电器输出击窗信号，并将击窗信号通过第三线束传送至玻璃爆破装置，所述玻璃爆破装置中的所述控制电路板将击窗信号滤波及功率放大后传输给所述玻璃爆破装置中的击窗执行机构，所述击窗执行机构中的所述电磁线圈产生强磁场，瞬间将含有冲击头的铁芯弹出所述玻璃爆破装置，实现自动击窗目的。

整个车用自动玻璃爆破系统通电后，所述玻璃爆破控制器中的第一巡检电路产生5V，100mA巡检电信号。在启动装置中，所述第一指示灯设置于所述启动开关的电路回路中，所述第一指示灯为所述启动装置的电源指示灯，所述第一指示灯常亮时指示启动装置通电，所述第一指示灯熄灭时指示启动装置断电；因此，所述第一指示灯用于指示电源是否发生故障；同时，所述总控板中的第一巡检电路通过第二线束与所述启动装置中的第一指示灯连接，所述第一巡检电路为整个所述玻璃爆破控制器的巡检电路，可判断玻璃爆破控制器是否发生故障，因此，所述第一指示灯在用于指示电源是否发生故障的同时用于指示玻璃爆破控制器是否发生故障。

整个车用自动玻璃爆破系统通电后，同时玻璃爆破装置内的第二巡检电路和第三巡检电路产生5V，100mA巡检电信号。在所述玻璃爆破装置的控制电路板中，第二指示灯与用于巡检所述玻璃爆破装置是否接通电源的第二巡检电路连接，用于指示所述玻璃爆破装置是否通电，若第一线束、第二线束、第三线束发生故障时，所述玻璃爆破装置的第二指示灯均熄灭；第三指示灯与用于巡检所述玻璃爆破装置中的击窗执行机构是否工作的第三巡检电路连接，用于指示玻璃爆破装置是否发生故障。

因此，当电源和玻璃爆破控制器发生故障时，启动装置中的第一指示灯熄灭指示启动装置断电；当线束发生故障时，玻璃爆破装置中的第二指示灯熄灭指示玻璃爆破装置断电；当玻璃爆破装置发生故障时，该玻璃爆破装置中的第三指示灯熄灭，通过上述技术手段实现了对整个车用自动玻璃爆破系统中每个关键部件的实时监控与故障诊断。

本实用新型中玻璃爆破装置可作为独立系统使用，车内人员可直接手动启动所述玻璃爆破装置，当车内人员发现紧急情况且车内工作人员并未按动启动开关启动玻璃爆破装置时，车内人员按照玻璃爆破装置操作提示的旋转方向旋松所述玻璃爆破装置中的手柄，使得此时推杆导电胶带不再与上壳内的所述手动触发报警电路连接，由此触发控制电路板中的所述手动触发报警电路为通路，蜂鸣器发出警报声，其声度大于85dB，车内工作人员或其他车内人员发现警报后确认是否存在紧急情况，若无紧急情况此时可以阻止操作人员进一步破窗操作防止误操作，若存在紧急情况，车内人员用力击打手柄可瞬间触发冲击头弹出实现手动击窗目的。在无人手动启动所述玻璃爆破装置时，螺纹锁锁紧手推杆末端的导电胶带将所述手动触发报警电路连通，使得所述手动触发报警电路为开路状态。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。