一种具有自检功能的集中控制破窗器的制作方法

本发明涉及一种车辆安全装置，特别是一种用于大型车辆，如大客车、列车、动车、地铁等车辆上使用的具有自检功能的集中控制破窗器。

背景技术：

随着机动车越来越普及，近年来涉及公交车纵火犯罪案件日益增加，造成人员伤亡。同时车祸导致事故也有所上升，事故中有相当一部分是因为车辆着火、或连人带车坠入水中，由于水的压力、漏电缘故，或者由于着火失电，导致车门无法打开，而车窗玻璃又非常牢固，特别是在贴有车膜的情况下，车窗玻璃难以击碎，最终导致车上人员溺水或烧伤身亡，特别是一些大型客车，一旦出现上述情况即会酿成大事故甚至特大事故。有鉴于此，现行的gb7258-2012《气动车运行安全技术条件》中对公交车防火安全性和客车因事故燃烧、落水成员逃生便捷性的要求己经与当前社会形势及社会各界、各级领导提高公交车、长途客车本质安全水平期待也不相适应，为此，国家标准化管理委员会于2016年3月18日修订内容gb7258意见稿，现己公布实施。《机动车运行安全技术条件》(征求意见稿)修改gb7258标准内容一一增加了车长大于9m的未设置乘客站立区的客车，车身左右两侧至少各有2个击碎玻璃式的应急窗日同时具有自动破窗功能的要求。传统的破窗工具通常只有破窗锤等简单的工具，容易失落。另外，由于车内空间狭小，也别是在乘客较多的情况下，需要将多个车窗打破，以提高逃生速度，但破窗锤使用受到一定的限制，难以施力，影响破窗速度和效果。为了解决这个问题，要求在大客车中安装有能同时快速击破多个车窗的机动车破窗装置。目前已经有若干种集中控制的能同时快速击破多个车窗的机动车破窗装置，这类破窗装置基本结构通常包括金属撞针、金属撞针的驱动机构及控制电路，或者是具有弹性储能机构的按压式机动车破窗装置，并通过一个利用电子线路控制的电机或电磁机构完成破窗动作，完成驱动破窗装置的金属撞针达到破窗目的，每个车窗对应设置一组电机或电磁机构及破窗装置。由于破窗装置是否时刻保持正常工作关系到乘客的生命安全，所以一旦破窗装置存在故障就要立刻排除，这就要求及时掌握破窗装置故障情况，然而现有的破窗装置并没有设置自检功能，因此无法及时发现故障并排除，从而消除安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于为了克服现有技术的不足而提供了一种具有自检功能的破窗器集中控制电路。

为了实现上述目的，本发明公开了具有自检功能的集中控制破窗器，包括若干组破窗机构和集中控制电路，所述集中控制电路包括中央处理单元、若干组驱动单元、若干组检测及报警单元和直流电源单元；所述中央处理单元由单片机及其外围元件构成；驱动单元包括驱动放大三极管和作为执行元件的电机或电磁驱动组件，所述电机或电磁驱动组件中的电磁线圈串接在直流工作电源的正极和所述驱动放大三极管的集电极之间，所述驱动放大三极管的发射极与直流工作电源的负极连接，所述中央处理单元中单片机上的第一i/o端经过第一限流电阻连接在所述驱动放大三极管的基极上；所述检测及报警单元包括第二限流电阻、告警发光二极管、信号放大三极管及若干隔离二极管，所述第二限流电阻连接在直流工作电源的正极和所述信号放大三极管的集电极之间，所述信号放大三极管的发射极与直流工作电源的负极连接，所述信号放大三极管的基极经过第三限流电阻与所述驱动放大三极管的集电极连接，所述告警发光二极管并联在所述驱动放大三极管的集电极和发射极之间，所述若干隔离二极管的正极均与单片机上的第二i/o端连接，所述若干隔离二极管的负极分别与各组检测单元中信号放大三极管的集电极连接。

本发明具有自检功能的集中控制破窗器包括若干组破窗机构和集中控制电路，通过在集中控制电路中设置有检测及报警单元，当任何一组因某种原因出现电机或电磁驱动组件中的电磁线圈接触不良或断路时，检测及报警单元中信号放大三极管即处于截止状态，所述告警发光二极管两端得电，从而发光进行警示，提醒司机及维修人员技术排除故障，达到消除安全隐患的目的。

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

附图1为本发明具体实施例电路原理图。

具体实施方式

本发明具有自检功能的集中控制破窗器包括若干组破窗机构和集中控制电路。本发明中的破窗机构为按压式破窗器，其按压方式可以是通过电控操作直接或间接按压某一按压件驱动金属撞针完成破窗动作，优选比较高效和省力的具有储能结构的按压式破窗器。所述具有储能结构的按压式破窗器通常包括撞针和按压弹性储能及击发机构，所述撞针可轴向滑动地设置在一个安装座中，所述按压弹性储能及击发机构设有一个可滑动的按压件，通过按压所述按压件使所述撞针积蓄弹性能量，并在积蓄一定的弹性能量后释放撞针。具体可以选用现有技术，如于2018年4月13日公布的、名称为《一种智能机动车全自动破窗装置》、公布号为cn107901869中公开的按压式破窗器和按压执行机构；或者是申请号为201811139292.1、名称为《一种微型电动机动车破窗器》中记载的破窗机构及驱动装置。

如图1所示，所述集中控制电路包括中央处理单元、若干组驱动单元、若干组检测及报警单元和直流电源单元。所述中央处理单元由单片机u1及其外围元件构成，所述单片机u1可以根据电路对内存、i/o输入输出端数目等性能指标要求选择合适的现有产品，本具体实施例中选择pic16f系列单片机。以其中一组驱动单元为例，所述驱动单元包括驱动放大三极管t1和作为执行元件的电机m或电磁驱动组件，所述电机m或电磁驱动组件中的电磁线圈串接在执行元件的直流工作电源的正极和所述驱动放大三极管t1的集电极之间，所述驱动放大三极管t1的发射极与直流工作电源的负极连接，所述中央处理单元中单片机u1上的第一i/o端（第10脚）经过第一限流电阻r3连接在所述驱动放大三极管t1的基极上。所述检测及报警单元包括第二限流电阻r1、告警发光二极管d2、信号放大三极管t2及若干隔离二极管d1，所述第二限流电阻r1连接在中央处理单元的直流工作电源的正极和所述信号放大三极管t2的集电极之间，所述信号放大三极管t2的发射极与直流工作电源的负极连接，所述信号放大三极管t2的基极经过第三限流电阻r2与所述驱动放大三极管t1的集电极连接，所述告警发光二极管d2并联在所述驱动放大三极管t1的集电极和发射极之间，所述若干隔离二极管d1的负极均与单片机u1上的第二i/o端（第13脚）连接，所述若干隔离二极管d1的正极分别与各组检测单元中信号放大三极管t2的集电极连接构成线或关系连接。

所述检测及报警单元包括声音告警电路，所述声音告警电路包括蜂鸣器sp和音频驱动三极管t4，所述蜂鸣器sp串接在执行元件的直流工作电源的正极和所述音频驱动三极管t4的集电极之间，所述音频驱动三极管t4的发射极与直流工作电源的负极连接，所述中央处理单元中单片机u1上的第三i/o端（第2脚）经过第四限流电阻r6连接在所述音频驱动三极管t4的基极上。此外，在所述中央处理单元中单片机u1上的第五i/o端（第12脚）和直流工作电源的负极之间设置有启动开关s1，作为破窗集中控制开关。

所述集中控制破窗器优选还设有一个外壳，所述外壳包括一个下壳体和一个上盖，所述下壳体和上盖的一侧边铰接连接，所述集中控制电路设置在外壳中。为了防止被人误碰，优选进一步设有上盖开启触发开关，在上盖处于开启状态时发出提示信息。本具体实施例中，具体可以是在所述上盖中嵌设永磁体，并在下壳体内对应位置设有干簧管构成所述触发开关s2，所述干簧管两端分别连接在所述中央处理单元中单片机u1上的第四i/o端（第3脚）和直流工作电源的负极上。

其中开启触发开关还可以是利用光敏控制，达到上盖11开启触发报警的目的。

本具有自检功能的集中控制电路的工作原理如下：在正常待机状态下，所述中央处理单元中单片机u1上的第一i/o端（第10脚）输出低电平，因此所述驱动放大三极管t1处于截止状态，作为执行元件的电机m或电磁驱动组件上没有电流，所述破窗机构不会动作。当出现紧急状况需要集中控制同时快速击破多个车窗时，司机只需直接按下启动开关s1，当所述中央处理单元中单片机u1在内部程序控制下检测到第五i/o端（第12脚）为低电平时，单片机u1上的第一i/o端（第10脚）即输出高电平，控制说所有驱动单元驱动执行元件动作完成集中破窗。而当本具有自检功能的集中控制电路中任何一组因某种原因出现电机m或电磁驱动组件中的电磁线圈接触不良或断路时，检测及报警单元中信号放大三极管t2即处于截止状态，所述告警发光二极管d2两端得电，从而发光进行警示，提醒司机及维修人员及时排除故障，达到消除安全隐患的目的。

上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。