一种人员智能逃生系统、汽车座椅及交通工具的制作方法

本发明涉及一种安全救援设备，特别是涉及一种人员智能逃生系统、汽车座椅及交通工具。

背景技术：

在稍严重的正面或前侧面汽车碰撞事故中，位于车身最前方的驾驶室容易在碰撞过程中变形，侵占驾驶员的生存空间，导致事故后驾驶员难以脱困和被救援，甚至会被车内部件挤压而受到严重伤害，因此，在驾驶室被挤压变形后，需要一套人员智能逃生系统撑开变形部位以便自救和迅速救援。

现有的安全带及安全气囊通常能够对驾驶人员和乘客的头部和胸部进行保护，减轻伤害程度。但是对于人体腿部和身体侧部的保护力度较弱，但这些部位在汽车碰撞后极易因车身变形而被卡住，不利于驾驶员或乘客自救和被救援，特别是当车内人员受伤需要急救，或者汽车因撞击而面临起火燃烧、爆炸危险时，车内人员能够及时自救或外部救援人员的救援速度直接关系到车内受伤人员的生命。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种人员智能逃生系统、汽车座椅及交通工具。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种人员智能逃生系统，包括位于汽车内部人员可操控范围内用于顶开车身变形部位的固接或可拆卸的至少一个可伸缩机构，以及驱动所述可伸缩机构长度变化的驱动机构。

上述技术方案的有益效果为：通过可伸缩机构的伸长将位于人体周围的车身变形部位顶开，增大人体的活动空间，不再被卡住，这样受伤人员尤其是驾驶员能够顺利爬出事故车辆，或者有利于营救人员救出伤员，避免汽车碰撞后引发起火燃烧、爆炸等对受伤人员的二次伤害。通过多个可伸缩机构顶开不同方向的车身变形部位，能够快速的增大人员的活动空间。

在本发明的一种优选实施方式中，在所述可伸缩机构与车身变形部位接触的端部上设有顶头。

上述技术方案的有益效果为：通过顶头使可伸缩机构的作用面积增大，避免可伸缩机构端面面积较小陷落于车身变形部位，有利于车内人员的身体活动空间快速增大。

在本发明的一种优选实施方式中，所述可伸缩机构位于汽车座椅的坐垫的前侧和/或靠外侧；

或者可伸缩机构还位于汽车座椅的靠背两侧。

上述技术方案的有益效果为：可伸缩机构位于汽车座椅坐垫的前侧和/或靠外侧,有利于对人体腰部以下部位的活动空间进行扩展，使得受伤人员能够迅速自救和有利于营救人员营救。可伸缩机构位于汽车座椅靠背两侧,便于撑开人体上半身周围的车身变形部位。

在本发明的一种优选实施方式中，所述可伸缩机构可相对于汽车座椅旋转。

上述技术方案的有益效果为：实现可伸缩机构顶开位置的调整，使其恰好对准限制人体活动自由的关键的车身变形部位。

在本发明的一种优选实施方式中，所述驱动机构包括气泵、设于汽车座椅上的气缸，所述气泵的出气口与气缸的进气口通过管路连接；所述可伸缩机构包括伸入气缸的活塞杆。

上述技术方案的有益效果为：公开了可伸缩机构和可驱动机构的一种结构形式，气压式传动成本较低。

在本发明的一种优选实施方式中，所述驱动机构包括油泵、设于汽车座椅上的油缸，所述油泵的出液口与油缸的进液口通过管路连接；所述可伸缩机构包括伸入油缸的活塞杆。

上述技术方案的有益效果为：公开了可伸缩机构和可驱动机构的一种结构形式，液压式传动动力大。

在本发明的一种优选实施方式中，所述可伸缩机构还包括与活塞杆端部可拆卸连接的加长杆。

上述技术方案的有益效果为：能够增大可伸缩机构顶开车身变形部位的距离。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括开启或关闭气泵或油泵的控制单元；

和/或加长杆一端与活塞杆端部可拆卸连接，另一端设置有可旋转的分支单元。

上述技术方案的有益效果为：便于自动化启动或关闭可伸缩机构和驱动机构，减便于受伤人员操作使用。通过旋转加长杆上的分支能够使分支顶开位置恰好对准限制人体活动自由的关键的车身变形部位。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括用于感测汽车碰撞的碰撞传感器和检测汽车座椅周围的车身变形量的变形传感器；

控制单元基于碰撞传感器的输出信号判断车辆是否发生碰撞，当发生碰撞时，控制单元基于变形传感器获取汽车座椅周围的车身变形位置和变形量，控制与车身变形位置对立的可伸缩机构的驱动机构驱动所述可伸缩机构顶开车身变形部位。

上述技术方案的有益效果为：当汽车发生碰撞时能够自动顶开车身变形部位，无需汽车座椅上的人员手动操作，也不需手动多次操作来使顶开的空间满足人员逃生，能够自动根据变形量来设置可伸缩机构的长度伸长量，加快座椅上人员的自救速度，尤其有利于受伤人员。

在本发明的一种优选实施方式中，所述变形传感器为安装在汽车座椅靠外侧或前侧或上端的图像传感器；

或者所述变形传感器包括至少一个靠近可伸缩机构放置的距离传感器。

上述技术方案的有益效果为：一个图像传感器能够采集大范围的图像，简化硬件结构。采用距离传感器数据处理简单。为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种汽车座椅，所述汽车座椅上安装有上述任一所述的人员智能逃生系统。

上述技术方案的有益效果为：具有上述人员智能逃生系统的有益效果。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种交通工具，所述交通工具上设置有座椅，所述座椅上安装有上述任一所述的人员智能逃生系统。

上述技术方案的有益效果为：具有上述人员智能逃生系统的有益效果外，还具有增强了交通工具的被动防护。

附图说明

图1是本发明一具体实施方式中汽车座椅的结构示意图；

图2是本发明一具体实施方式中的局部俯视图；

图3是本发明一具体实施方式中的控制框图。

附图标记：

1可伸缩机构；11顶头；12活塞杆；13加长杆；131分支单元；2驱动机构；21气泵；22气缸；23油泵；24油缸；3汽车座椅；31坐垫；4控制单元；5碰撞传感器；6变形传感器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明公开了一种人员智能逃生系统，如图1和图2所示，在一种优选实施方式中，人员智能逃生系统包括位于汽车内部人员可操控范围内用于顶开车身变形部位的固接或可拆卸的至少一个可伸缩机构1，以及驱动可伸缩机构1长度变化的驱动机构2。

在本实施方式中，汽车内部人员可操控范围包括但不限于为汽车座椅上以及汽车座椅周围。可伸缩机构1优选为长度可伸缩的杆状结构，其可固定连接在汽车座椅上或汽车座椅周围，也可以与固定在座椅上或座椅周围的夹持机构进行可拆卸的连接，当需要使用时将可伸缩机构1固定在夹持机构上。夹持机构优选的类似于化学试管的夹持机构，为现有技术，在此不再赘述。

在本实施方式中，驱动机构2优选但不限于为气压式驱动或液压式驱动机构，通过活塞杆12的伸长来顶开车身变形部位。

在本发明的一种优选实施方式中，如图1所示，在可伸缩机构1与车身变形部位接触的端部上设有顶头11。

在本实施方式中，顶头11优选为塑料制成，优选的，顶头11的表面积大于可伸缩机构1的端面面积。

在本发明的一种优选实施方式中，如图1和图2所示，可伸缩机构1位于汽车座椅3的坐垫31的前侧和/或靠外侧。

在本实施方式中，优选的，将驱动机构2的全部或部分设于坐垫31内部，将可伸缩机构1设于坐垫31内部，且坐垫31在可伸缩机构1长度伸长方向上开设有通孔，以便可伸缩机构1露出并顶开车身变形部位。

在本发明的一种优选实施方式中，可伸缩机构1还可位于汽车座椅3的靠背两侧。

在本实施方式中，靠背两侧包括靠背的两侧边和靠背与人体接触面的两侧。当设置在靠背的与人体接触面的两侧时，优选地，在靠背上设置可放置可伸缩机构1的通孔，在不使用时，可伸缩机构1隐藏在通孔内，使用时可伸缩机构1在驱动机构2驱动下伸出靠背向前顶开车身变形部位。当设置在靠背的两侧边时，优选的，将可伸缩机构1设置为可弯折的，当不需要使用时将其弯折放置于靠背两侧，当需要使用时将其打开在驱动机构2驱动下向前伸长顶开车身变形部位。具体弯折控制可采用现有的控制策略，例如机械手臂中的弯折或收缩方案。

在本发明的一种优选实施方式中，可伸缩机构1可相对于汽车座椅3旋转。

在本实施方式中，可伸缩机构1整体与汽车座椅3的坐垫31旋转连接，如将可伸缩机构1固定在一个转台上，该转台可在水平面或竖直面内转动，进而带动可伸缩机构1相对于坐待21转动；或者可伸缩机构1中顶开车身变形部位的部分与可伸缩机构1的其他部分旋转连接。实现可伸缩机构1顶开位置的调整，使其恰好对准限制人体活动自由的车身变形部位。

在本发明的一种优选实施方式中，如图1所示，驱动机构2包括气泵21、设于汽车座椅3上的气缸22，气泵21的出气口与气缸22的进气口通过管路连接；可伸缩机构1包括伸入气缸22的活塞杆12。

在本发明的一种优选实施方式中，如图1所示，驱动机构2包括油泵23、设于汽车座椅3上的油缸24，油泵23的出液口与油缸24的进液口通过管路连接；可伸缩机构1包括伸入油缸24的活塞杆12。

在本发明的一种优选实施方式中，如图1所示，可伸缩机构1还包括与活塞杆12端部可拆卸连接的加长杆13。

在本实施方式中，加长杆13与活塞杆12可通过螺纹等结构可拆卸连接。

在本发明的一种优选实施方式中，如图3所示，还包括开启或关闭气泵21或油泵23的控制单元4；

和/或加长杆13一端与活塞杆12端部可拆卸连接，另一端设置有可旋转的分支单元131。

在本实施方式中，控制单元4优选但不限于为一个按键开关或拨码开关或继电器开关等，该开关串接在气泵21或油泵23的供电回路中。

在本实施方式中，如图2所示，加长杆13一端与活塞杆12端部可通过螺纹等可拆卸连接，加长杆13另一端上设有分支单元131，分支单元131与加长杆13本体转动连接，具体连接方式优选但不限于为轴转动连接，如在加长杆13的另一端设置有凹槽，分支单元131上设有一个嵌套在凹槽里面的轴环以实现转动连接，通过凹槽两肩限制分支单元131的轴环在加长杆13长度方向运动。

在本发明的一种优选实施方式中，还包括用于感测汽车碰撞的碰撞传感器5和检测汽车座椅3周围的车身变形量的变形传感器6。

控制单元4基于碰撞传感器5的输出信号判断车辆是否发生碰撞，当发生碰撞时，控制单元4基于变形传感器6获取汽车座椅3周围的车身变形位置和变形量，控制与车身变形位置对立的可伸缩机构1的驱动机构2驱动该可伸缩机构1顶开车身变形部位。

在本实施方式中，碰撞传感器5的输出端与控制单元4的第一信号输入端连接，变形传感器6的输出端与控制单元4的第二信号输入端连接，控制单元4的第一信号输出端与驱动机构2的控制信号输入端连接。

在本实施方式中，控制单元4优选为单片机、mcu等微处理器，碰撞传感器5可借用安全气囊的碰撞传感器，在控制单元4内部设有一个碰撞阈值，当碰撞传感器5的输出信号达到该阈值时认为发生碰撞，控制单元4根据变形传感器6的输出信号判断出变形位置并根据变形量控制与变形位置对立的可伸缩机构1的驱动机构2驱动可伸缩机构1伸长顶开变形部位。

在本发明的一种优选实施方式中，变形传感器6为安装在汽车座椅3靠外侧或前侧或上端的图像传感器；

或者变形传感器6包括至少一个靠近可伸缩机构1放置的距离传感器。

在本实施方式中，变形传感器6为图像传感器时，在图像传感器输出的图像上划分出布置在汽车座椅3上或其周围的每个可伸缩机构1可顶开的区域范围，当控制单元4判断出汽车发生碰撞后，比较碰撞前后图像传感器输出的图像差异，差异越大即变形量越大，并控制有差异的区域对应的可伸缩机构1的驱动机构2驱动该可伸缩机构1顶开车身变形部位。优选的，控制单元4一直控制驱动机构2工作直到图像传感器采集的图像与汽车碰撞前的图像的差异在一个阈值范围内时结束，要求达到该阈值时能够满足人体有足够的活动空间，不被变形部位卡住，能够自救或者便于被救援。判断图像差异的方法可采用现有技术中各种计算图像相似度的方法，在此不再赘述。

在本实施方式中，变形传感器6为距离传感器时，优选的，在每个可伸缩机构1的位置紧挨着设置一个距离传感器用于感测与该位置对立的车身部位(优选的为正对的车身部位)距离该距离传感器的距离，当控制单元4判断出汽车发生碰撞后，控制单元4比较各距离传感器在碰撞前后测得的距离值的差异，车身向人体凸起变形越大，距离传感器测得的距离值越小，即变形量越大，控制单元4控制碰撞前后距离值变小的距离传感器所在位置的可伸缩机构1的驱动机构2驱动该可伸缩机构1伸长顶开变形部位，直到对应的距离传感器输出的距离值与汽车碰撞前获得距离值接近或相等时停止驱动机构2工作。距离传感器优选但不限于为反射式激光测距传感器。本发明还公开了一种汽车座椅，如图1所示，在汽车座椅3上安装有上述的人员智能逃生系统。

本发明还公开了一种交通工具，交通工具上设置有座椅，座椅上安装有上述的人员智能逃生系统。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。