一种车辆落水的逃生救援系统的制作方法

1.本发明涉及逃生救援技术领域，具体地说，涉及一种车辆落水的逃生救援系统。


背景技术：

2.汽车道路交通问题已成为世界各地应对的难题，据有关机构统计，目前全球死于道路交通事故的人数高达5500万人叫，甚至超过了第二次世界大战的死亡人数，给世界各国人民造成了巨大的创伤；
3.据相关资料显示，每年大约有数万起落水恶性交通事故在我国发生，由于撞击和水淹，车辆落水后，电控系统的失效及门窗的变形会造成汽车门窗不能及时打开，事故的突发性，易使驾乘人员失去冷静的判断力和行动能力，随着车身的下沉，水压作用于车门表面，车内逐渐充满水，造成车内驾乘人员缺氧死亡，面对这样的恶性交通事故，驾乘人员往往错过最佳的自救时机，或由于车上存在着老幼乘坐人员，需要充足的时间获救，而落水汽车往往在30～120秒之内沉入水面下，车内人员存活率极低，一幕幕悲剧不断上演，鉴于此，我们提出一种车辆落水的逃生救援系统。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种车辆落水的逃生救援系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种车辆落水的逃生救援系统，包括车载计算机救援单元、定位处理单元、自动释放浮力气囊单元和自动释放封闭氧气面罩和救生衣单元；
6.所述车载计算机救援单元用于检测到车辆翻滚、驶入水中后的状态；
7.所述定位处理单元用于根据所述车载计算机救援单元提供的信息计算并实时传输车辆位置以及漂浮移动的位置；
8.所述自动释放浮力气囊单元用于根据所述车载计算机救援单元检测车辆的形态，使车辆自动释放底盘、车顶的平面浮力气囊和自动释放车锁；
9.所述自动释放封闭氧气面罩和救生衣单元用于根据所述车载计算机救援单元检测车辆的遇险状况，使车辆自动释放封闭氧气面罩和救生衣。
10.作为本技术方案的进一步改进，所述车载计算机救援单元包括水位检测模块、速度检测模块和碰撞及翻滚检测模块；
11.所述水位检测模块用于检测车辆落水的液位，检测电阻的变化反应液位的升降；
12.所述速度检测模块用于测量车辆实时的运行速度，将数据在汽车前面板仪表盘显示出来；
13.所述碰撞及翻滚检测模块用于检测车身受到的压力，力、压力、加速度等量可以通过应变式转换测量，价格低廉，准确度较高。
14.作为本技术方案的进一步改进，所述水位检测模块的电阻测量计算公式为：
[0015][0016]
式中，h、h为i电阻棒全长及液位高度(m)，ρ为电阻棒的电阻率，a为电阻棒截面积m2，传感器确定后，k1、k2均为常数，电阻大小与液位高度成正比，电阻的测量采用电桥电路完成，这种液位计的结构和线路简单，测量准确，通过在与测量臂中串联温度补偿电阻消除温度变化对测量的影响。
[0017]
作为本技术方案的进一步改进，所述碰撞及翻滚检测模块的测量计算公式为：
[0018][0019]
σ＝eε；
[0020]
式中，k0为材料的应变系数，ε为应变片的应变值，σ为应变力，k0值一般固定，借用测量
△
r/r的值，换算为对应的ε值，然后根据σ＝eε求得应变力σ的大小，在应变式测量装置中，弹性元件上压缩或拉伸变形通过粘贴在上面的横向或纵向的应变片反映出来，利用电桥电路可以测量微弱的变化量，这样应变量的大小通过电桥输出量得到，测量的力f的大小可以参考应变量ε与外作用力的关系得出。
[0021]
作为本技术方案的进一步改进，所述水位检测模块采用电阻式液位传感器，所述速度检测模块采用磁电式车速传感器，依据电磁感应原理，由位于托架上磁感应传感头和轮轴上齿圈组成，传感器的磁场在磁组轮齿圈上的间隙随着转动变化，逐个齿轮将产生一定频率的脉冲，产生交变电流信号。磁组轮瞬时转速由信号检测频率显示，测量输出振幅信号与转速成正比，发动机电子点火时间或燃油喷射时刻或电动机启动时由同步脉冲信号传输给行车电脑和火花塞或电控系统的控制模块确定，所述碰撞及翻滚检测模块采用应变式力传感器。
[0022]
作为本技术方案的进一步改进，所述定位处理单元包括定位跟踪模块和应急搜救指挥模块；
[0023]
所述定位跟踪模块用于遇险自动报警和精确定位跟踪位置，在车载计算机救援单元检测到遇险后，自动开启报警开关，通过卫星定位精确位置并进行跟踪；
[0024]
所述应急搜救指挥模块用于对遇险车辆监控和识别信息，然后通过所述定位跟踪模块显示的位置进行救援，时刻保护遇险人员的安全，安全性能高，可以进行实时调度指挥搜救。
[0025]
作为本技术方案的进一步改进，所述定位跟踪模块定位的距离计算公式为：
[0026]
p＝
△
t*c
[0027]
式中，p为车辆到卫星的距离，
△
t为传播时间，c为光速，根据卫星信号接收机在某一时刻得到的4颗或4颗以上卫星的伪距以及已知的卫星位置，采用空间距离交会的方法求得接收机天线所在点的三维坐标，所测伪距就是由卫星发射的测距码信号到达卫星接收机的传播时间乘以光速所得出的测量距离。
[0028]
作为本技术方案的进一步改进，所述自动释放浮力气囊单元包括空气囊传感器模块和充气器模块；
[0029]
所述空气囊传感器模块用于接收所述车载计算机救援单元检测的车体位置，协同车载水平仪实时检测车辆是否正常水平状态或倒扣在水面；
[0030]
所述充气器模块用于产生气体向气囊充气，车辆底盘等分的四个区域位置或车体顶部等分的四个区域位置自动释放平面气囊支撑车体浮在水面，如果车载计算机救援单元检测出车辆是倒扣在水面，在发出车辆落水启动救援报警信息时，车顶部的四个位置自动释放平面气囊支撑车体浮在水面。
[0031]
作为本技术方案的进一步改进，所述空气囊传感器模块采用应变电阻式碰撞传感器，应变电阻式碰撞传感器由应变电阻片和集成电路等组成，汽车发生碰撞时，传感器重块变形引起应变电阻阻值变化，通过集成电路将电阻变化转变成反映减速度大小的电信号送给充气器单元完成气囊充气。
[0032]
与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0033]
该车辆落水的逃生救援系统中，当车辆落入湖水，河水等水中时，或行驶中进入深水位车辆熄火时将被水淹没时，车载计算机救援单元对车辆进行检测发出车辆落水指令后，定位处理单元200实时传输车辆位置以及漂浮移动的位置，同时向车主，保险公司，交通指挥中心，道路救援和急救中心发出求援信号，通过自动释放浮力气囊单元300和自动释放封闭氧气面罩和救生衣单元400，使车辆底盘四个位置自动释放平面气囊支撑车体浮在水面，当检测判断出车辆是倒扣在水面，在发出车辆落水启动救援报警信息时，车顶部的四个位置自动释放平面气囊支撑车体浮在水面，同时车锁自动打开，车内顶部分别对应的车内成员位置，弹出应急氧气封闭面罩，车座底部自动弹出救生衣，车内人员在戴上氧气面罩和穿上救生衣后，自主脱离危险或等待救援，避免或减少车内人员落水的伤亡事故。
附图说明
[0034]
图1为实施例1的逃生救援系统的框图；
[0035]
图2为实施例1的车载计算机救援单元的框图；
[0036]
图3为实施例1的定位处理单元的框图；
[0037]
图4为实施例1的自动释放浮力气囊单元的框图。
[0038]
图中各个标号意义为：
[0039]
100、车载计算机救援单元；110、水位检测模块；120、速度检测模块；130、碰撞及翻滚检测模块；
[0040]
200、定位处理单元；210、定位跟踪模块；220、应急搜救指挥模块；
[0041]
300、自动释放浮力气囊单元；310、空气囊传感器模块；320、充气器模块；
[0042]
400、自动释放封闭氧气面罩和救生衣单元。
具体实施方式
[0043]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0044]
实施例1
[0045]
请参阅图1
‑
图4所示，本实施例提供一种车辆落水的逃生救援系统，包括车载计算机救援单元100、定位处理单元200、自动释放浮力气囊单元300和自动释放封闭氧气面罩和
救生衣单元400；
[0046]
车载计算机救援单元100用于检测到车辆翻滚、驶入水中后的状态；
[0047]
定位处理单元200用于根据车载计算机救援单元100提供的信息计算并实时传输车辆位置以及漂浮移动的位置；
[0048]
自动释放浮力气囊单元300用于根据车载计算机救援单元100检测车辆的形态，使车辆自动释放底盘、车顶的平面浮力气囊和自动释放车锁；
[0049]
自动释放封闭氧气面罩和救生衣单元400用于根据车载计算机救援单元100检测车辆的遇险状况，使车辆自动释放封闭氧气面罩和救生衣。
[0050]
本实施例中，车载计算机救援单元100包括水位检测模块110、速度检测模块120和碰撞及翻滚检测模块130；
[0051]
水位检测模块110用于检测车辆落水的液位，检测电阻的变化反应液位的升降；
[0052]
速度检测模块120用于测量车辆实时的运行速度，将数据在汽车前面板仪表盘显示出来；
[0053]
碰撞及翻滚检测模块130用于检测车身受到的压力，力、压力、加速度等量可以通过应变式转换测量，价格低廉，准确度较高。
[0054]
具体的，水位检测模块110的电阻测量计算公式为：
[0055][0056]
式中，h、h为i电阻棒全长及液位高度(m)，ρ为电阻棒的电阻率，a为电阻棒截面积m2，传感器确定后，k1、k2均为常数，电阻大小与液位高度成正比，电阻的测量采用电桥电路完成，这种液位计的结构和线路简单，测量准确，通过在与测量臂中串联温度补偿电阻消除温度变化对测量的影响。
[0057]
具体的，碰撞及翻滚检测模块130的测量计算公式为：
[0058][0059]
σ＝eε；
[0060]
式中，k0为材料的应变系数，ε为应变片的应变值，σ为应变力，k0值一般固定，借用测量
△
r/r的值，换算为对应的ε值，然后根据σ＝eε求得应变力σ的大小，在应变式测量装置中，弹性元件上压缩或拉伸变形通过粘贴在上面的横向或纵向的应变片反映出来，利用电桥电路可以测量微弱的变化量，这样应变量的大小通过电桥输出量得到，测量的力f的大小可以参考应变量ε与外作用力的关系得出。
[0061]
值得说明的，水位检测模块110采用电阻式液位传感器，当金属丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值将发生变化，速度检测模块120采用磁电式车速传感器，依据电磁感应原理，由位于托架上磁感应传感头和轮轴上齿圈组成，传感器的磁场在磁组轮齿圈上的间隙随着转动变化，逐个齿轮将产生一定频率的脉冲，产生交变电流信号。磁组轮瞬时转速由信号检测频率显示，测量输出振幅信号与转速成正比，发动机电子点火时间或燃油喷射时刻由同步脉冲信号传输给行车电脑和火花塞控制模块确定，碰撞及翻滚检测模块130采用应变式力传感器，应变式力传感器其工作原理如本技术领域人员提供的那样，膜片受压力变形时，中心处径向应变和切向应变均达到正的最大值，而边缘处径向应变达到负的
最大值，切向应变为零。
[0062]
进一步的，定位处理单元200包括定位跟踪模块210和应急搜救指挥模块220；
[0063]
定位跟踪模块210用于遇险自动报警和精确定位跟踪位置，在车载计算机救援单元100检测到遇险后，自动开启报警开关，通过卫星定位精确位置并进行跟踪；
[0064]
应急搜救指挥模块220用于对遇险车辆监控和识别信息，然后通过定位跟踪模块210显示的位置进行救援，时刻保护遇险人员的安全，安全性能高，可以进行实时调度指挥搜救。
[0065]
具体的，定位跟踪模块210定位的距离计算公式为：
[0066]
p＝
△
t*c
[0067]
式中，p为车辆到卫星的距离，
△
t为传播时间，c为光速，根据卫星信号接收机在某一时刻得到的4颗或4颗以上卫星的伪距以及已知的卫星位置，采用空间距离交会的方法求得接收机天线所在点的三维坐标，所测伪距就是由卫星发射的测距码信号到达gps接收机的传播时间乘以光速所得出的测量距离。
[0068]
除此之外的，自动释放浮力气囊单元300包括空气囊传感器模块310和充气器模块320；
[0069]
空气囊传感器模块310用于接收车载计算机救援单元100检测的车体位置，检测车辆是否倒扣在水面；
[0070]
充气器模块320用于产生气体向气囊充气，车辆底盘四个位置自动释放平面气囊支撑车体浮在水面，如果车载计算机救援单元100检测出车辆是倒扣在水面，在发出车辆落水启动救援报警信息时，车顶部的四个位置自动释放平面气囊支撑车体浮在水面。
[0071]
具体的，空气囊传感器模块310采用应变电阻式碰撞传感器，应变电阻式碰撞传感器由应变电阻片和集成电路等组成，汽车发生碰撞时，传感器重块变形引起应变电阻阻值变化，通过集成电路将电阻变化转变成反映减速度大小的电信号送给充气器单元320完成气囊充气。
[0072]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。