本发明涉及汽车安全,具体涉及一种车辆碰撞辅助逃生控制系统及方法。
背景技术:
1、在汽车碰撞事故中,传统的逃生方式主要依赖车门的正常开启。然而,由于碰撞角度、速度等多种因素影响,碰撞后车辆破坏的位置和程度不可预料,例如前碰、侧碰等情况容易造成侧门变形、损坏,极端情况下车门无法打开。虽然部分车辆配备了安全锤用于在车门无法打开时砸碎车窗逃生,但在乘用车、私家车等小型轿车中,安全锤配备率普遍偏低,而且在没有专业工具的情况下车窗难以破碎,这增加了人身二次伤害的风险。另外,现有的汽车安全技术多集中在主动安全(如防撞预警等)和部分被动安全(如安全气囊)方面。对于碰撞后车内气体排出、确保施救通道畅通等方面的技术存在不足。例如,在安全气囊爆开后会产生烟雾等气体,若不能及时排出,可能导致车内人员窒息,而现有的车窗和车门控制技术在这种情况下不能很好地满足需求。
2、车门开启相关技术现状:1、传统的汽车车门在碰撞事故发生后,往往依赖于车内人员的主动操作或者外部救援人员的常规开门方式。然而,在严重碰撞事故中,车辆结构变形、电力系统故障等情况经常发生。例如,当车身框架变形时,车门可能被卡死,车内人员无法正常打开车门逃生或等待救援。即使外部救援人员到达,也可能因为车门变形难以采用常规工具迅速打开车门。另外,当车内人员发生昏迷时,车内人员无法将车门打开,车门处于紧闭状态与车体之间的缝隙很小,很难采用工具对车门进行开启;2、现有的一些自动开门技术主要侧重于防盗安全方面,如遥控开门、感应开门等功能,这些技术在正常使用场景下能够正常工作,但在碰撞事故场景下,由于碰撞可能导致电子控制系统故障、信号传输中断等问题,这些基于正常状态下设计的开门技术往往无法有效发挥作用。
3、车内气体排出相关技术现状:1、对于车内气体排出方面,目前大多数汽车并没有专门针对碰撞事故后车内特殊气体(如安全气囊爆后产生的烟雾等)排出的设计。在碰撞事故发生后,安全气囊弹出,其产生的烟雾以及可能伴随的其他有害气体(如电池受损可能产生的有毒气体等)会在车内迅速积聚。现有的通风系统在车辆碰撞后可能因电力故障无法正常工作,或者其通风能力有限,不能及时有效地将这些特殊气体排出车外。2、部分高端车辆虽然配备了一些应急通风系统,但这些系统大多是基于整体车内空气质量的一般性改善,并没有专门针对碰撞后特殊气体排出的优化设计,例如没有考虑到在车门无法正常打开情况下如何有效排出烟雾和有害气体的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题,本发明提供一种车辆碰撞辅助逃生控制系统及方法,能够在发生碰撞事故时,能够实现强制开门和打开车窗,使得救援人员能够更方便地进入车内进行救援操作,大大提高了施救的可行性,同时,能够通过下降车窗使车内的气体可以排出,避免发生已发生昏迷的人员由于碰撞事故产生的有害气体导致的窒息事故。
2、本发明的技术方案如下:
3、在本发明的第一方面,提供了一种车辆碰撞辅助逃生控制系统,其特征在于,包括采集模块、控制模块和执行模块;
4、所述采集模块,包括碰撞传感器和速度传感器,用于实时采集碰撞信号和速度信号;
5、所述控制模块,用于获取所述碰撞传感器产生的碰撞信号和速度传感器产生的速度信号,并对碰撞信号和速度信号进行分析,根据分析结果生成控制指令,所述控制指令包括强制开门指令和车窗下降指令;
6、所述执行模块,用于根据所述控制模块生成的控制指令执行相应的动作。
7、在本发明的一些实施方式中,所述碰撞传感器设置有多个,多个碰撞传感器安装在车头的防撞梁附近、车身两侧以及车尾部分;所述速度传感器安装在车辆的传动轴或者车轮附近。
8、在本发明的一些实施方式中,所述执行模块包括强制开门机构和车窗下降机构,所述强制开门机构用于根据所述强制开门指令执行车门开启动作,所述车窗下降机构用于根据所述车窗下降指令执行车窗下降动作。
9、在本发明的一些实施方式中,所述强制开门机构采用电动马达,所述电动马达安装在车门开启的位置处;所述车窗下降机构包括电机、升降机构和玻璃托架,所述电机驱动升降机构下降,所述升降机构通过玻璃托架带动车窗下降。
10、在本发明的一些实施方式中,还包括故障反馈模块,所述故障反馈模块用于监测强制开门机构和车窗下降机构是否正常工作,当不能正常工作时,将故障信号反馈给车辆的中央控制系统。
11、在本发明的第二方面,提供了一种车辆碰撞辅助逃生控制方法,包括以下步骤:
12、汽车发生碰撞时产生碰撞信号,监测到碰撞信号时,获取速度信号;
13、对碰撞信号进行处理,判断获取的碰撞信号是否有效,若有效,则生成强制开门指令,执行强制开门动作;同时,对速度信号进行处理,判断车辆是否接近静止状态,若接近静止状态,则生成车窗下降指令,执行车窗下降动作。
14、在本发明的一些实施方式中,在对碰撞信号进行处理时,采用循环冗余校验算法,在信号发送端对碰撞信号进行计算得出一个校验值,并将校验值与碰撞信号一起发送出去;在接收端,控制模块会再次使用相同的算法对接收到的碰撞信号进行计算,并与接收到的校验值进行对比,如果两者一致,则说明信号传输正确;如果不一致,则说明信号在传输过程中出现了错误,控制模块会要求重新发送碰撞信号。
15、在本发明的一些实施方式中,判断获取的碰撞信号是否有效,具体包括:设置一个碰撞信号强度的下限,如果碰撞信号的强度低于这个下限,被判定为无效信号。
16、在本发明的一些实施方式中,在对速度信号进行处理时,采用滤波处理,去除由于车辆振动或者其他干扰因素引起的杂波信号。
17、在本发明的一些实施方式中,在判断车辆是否接近静止状态时,当车速信号表明车辆速度低于3kph时,控制模块判定车辆接近静止状态,当速度信号在短时间内波动较大时,等待车速信号稳定一段时间后再做出判定。
18、本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果:
19、(1)本发明解决了碰撞后车门难以开启的问题,在检测到碰撞事故时触发激活信号,能够克服这些不利因素,解锁车门并使铰链结构失效将车门打开一个小缝,从而确保在紧急情况下车门能够被打开,为车内人员提供逃生通道,也方便外部救援人员进入车内施救;另外,本发明强制开门机构是独立于常规开门系统且在碰撞事故场景下稳定可靠的开门解决方案,以提高车门开启的成功率,保障车内人员的生命安全。
20、(2)本发明通过设置的强制开门机构,能够确保在碰撞事故发生时可靠地打开车门。这种机构的设计是基于对碰撞事故场景的深入研究,考虑到碰撞可能导致车门变形、电子锁故障等情况,通过特殊的机械结构来实现车门的开启,与传统的仅依靠电子锁正常工作来开门的方式相比,本机构在事故情况下具有更高的可靠性。例如,即使车辆的电子系统受到碰撞损坏,强制开门机构依然能够发挥作用,为救援和车内人员安全提供保障。
21、(3)本发明在车辆静止且条件允许时,通过降下车窗来允许车内的这些特殊气体(如安全气囊爆后产生的烟雾、电池受损可能产生的有毒气体等)排出车外,防止车内昏迷人员因吸入这些气体而发生窒息事故;通过有效排出车内气体,改善车内空气质量,为救援人员提供更好的救援环境,确保施救的可行性,提高车内人员在碰撞事故后的生存几率。
22、(4)本发明通过设置的车窗下降机构,在车辆静止后(条件允许时)启动,这是考虑到在碰撞事故刚发生时,车辆可能处于不稳定状态,此时降窗可能会带来其他风险(如玻璃破碎伤人、车内人员被甩出等)。而在车辆静止后降窗,能够在保证安全的前提下,最大程度地排出车内的烟雾和有害气体。车窗作为车内与外界的另一个重要通道,与车门的开启相互补充,进一步完善了车内气体排出的机制。
23、(5)本发明的强制开门机构与车窗降窗功能相互配合。强制开门机构先工作,打开车门缝隙,这一动作不仅有利于救援人员进入,同时也为后续车内气体的排出提供了一个初步的通道。而车窗的降下进一步增强了车内气体排出的效率。这种结构上的协同配合是现有技术所不具备的,现有技术往往只关注车门的开启或者车内通风的某一个方面,而没有将两者结合起来考虑以应对碰撞事故后的多种危险情况。