基于共振原理的汽車玻璃安全振碎逃生裝置

江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學院 余趙林 胡 芳江西萍鄉(xiāng)學院 賴 榮海陽中集來福士海洋工程有限公司 周芳秀

基于共振原理的汽車玻璃安全振碎逃生裝置

江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學院 余趙林 胡 芳
江西萍鄉(xiāng)學院 賴 榮
海陽中集來福士海洋工程有限公司 周芳秀

本汽車的玻璃振碎逃生裝置一旦車輛涉水遇險時，能夠即時自動啟動擊碎玻璃，反應迅速，動作靈敏、可靠，脫險及時、可靠、有效；由于其利用共振原理以聲波作用于玻璃，使得安裝簡單、方便，不影響車內(nèi)原有的空間環(huán)境布局結(jié)構(gòu)。

汽車浸水；共振原理；逃生裝置

0 引言

現(xiàn)在人們對汽車安全性能要求也越來越高，人們在追求汽車主動安全性能的同時也逐漸重視其被動安全性能，如果汽車不慎落人水中，由于車體在水下受到很大的壓力，車門不容易打開，因而人員不易逃生，這將造成巨大的人員傷亡。本系統(tǒng)正是針對這一情況，通過措施提高汽車的被動安全性能。

在臺風天氣或大暴雨天氣下，有些道路會出現(xiàn)十分嚴重的積水；當汽車行駛于或行駛至該嚴重積水路段時容易發(fā)生溺水，溺水嚴重時車門因為水的壓力而難以打開而可能使駕乘人員被困于車內(nèi)，嚴重時可能導致人身安全事故，在這種情況下車窗成為唯一的逃生通道。目前利用車窗進行逃生的辦法只能是通過擊碎車窗玻璃。當前，擊碎車窗玻璃的手段是利用尖銳物體如安全錘敲擊、或者使用專門的智能裝置噴射出尖銳物體擊碎玻璃。使用人工尖銳物體的方法在遇到緊急情況時的自救效果較差，使用專門的智能裝置雖然效果比較好，但是現(xiàn)有的類似裝置由于其作用方式和相應的結(jié)構(gòu)等方面的原因，使得其必須安裝在汽車玻璃上，這樣既影響美觀，又影響車內(nèi)環(huán)境；特別是這種裝置要通過點火的方式產(chǎn)生高壓氣體，一旦裝置本身不能承受高壓氣體或點火不成功，就可能使自救脫險失敗。

制作一種汽車的玻璃振碎逃生裝置。該汽車的玻璃振碎逃生裝置能夠?qū)崿F(xiàn)自動啟動運行，且安全、可靠，結(jié)構(gòu)簡單、合理。

1 逃生裝置設備的結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1 汽車逃生裝置結(jié)構(gòu)

本汽車的玻璃振碎逃生裝置一旦車輛涉水遇險時時，能夠即時自動啟動擊碎玻璃，反應迅速，動作靈敏、可靠，脫險及時、可靠、有效；由于其利用共振原理以聲波作用于玻璃，使得安裝簡單、方便，不影響車內(nèi)原有的空間環(huán)境布局結(jié)構(gòu)。

為能進一步了解本技術(shù)方案，借由以下實施例結(jié)合附圖對本設計進一步說明。

圖1

如圖1所示，本實施例的汽車的玻璃振碎逃生裝置包括設置于車體的相應位置的壓力傳感器1、振蕩信號發(fā)生器4、連接于振蕩信號發(fā)生器4與壓力傳感器1之間的電子控制開關3、以及連接于振蕩信號發(fā)生器的輸出端的揚聲器5等。

電子控制開關3可以串接于振蕩信號發(fā)生器4的振蕩電器路回路上，或者串接于振蕩信號發(fā)生器4與揚聲器5之間。在壓力傳感器1的輸出端與電子控制開關3的控制端之間連接有一單片機2，由單片機對壓力傳感器的輸出信號進行相應的處理。

單片機2包括有信號放大器2a、A/D轉(zhuǎn)換器2b、信號比較器2d和信號給定器2c，信號放大器2a的輸入端和輸出端分別對應與壓力傳感器1的輸出端和模數(shù)轉(zhuǎn)換器2b的輸入端連接，信號比較器2d的兩輸入端分別對應與模數(shù)轉(zhuǎn)換器2b的輸出端和信號給定器2c連接，信號比較器2d的輸出端與電子控制開關3的輸入端連接。

1.2 汽車逃生裝置工作原理

工作時，當壓力傳感器檢測到車輛溺水后將輸出一反映汽車溺水深度的液位信號至單片機，單片機收到該信號后進行相應的處理：先由其信號放大器對該信號進行放大后送往模數(shù)轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，以提高玻璃振碎逃生裝置運行的精度，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器將該轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送往信號比較器，信號比較器將其與信號給定器的設定信號進行比較，當模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入信號大于設定值時，說明車輛涉水過深可能危及安全，時信號比較器將比較結(jié)果輸送至電子控制開關，再由電子控制開關控制振蕩信號發(fā)生器輸出一其振蕩頻率等于或相當于汽車窗玻璃的固有頻率的信號至揚聲器，通過揚聲器發(fā)出的聲波信號使得玻璃發(fā)生振動直至最終破碎。

通過改變信號給定器的設定值可以調(diào)整玻璃振碎逃生裝置在汽車溺水達到某一深度時動作。

在本設計實施例中，其單片機的信號處理電路包括信號放大器、信號給定器和信號處理器，信號比較器將信號放大器輸入的模擬信號與給定信號進行比較輸出對振蕩信號發(fā)生器進行控制。在振蕩信號發(fā)生器的輸出端還可連接一信號驅(qū)動電路，以有足夠功率的信號作用于玻璃。

2 結(jié)論

通過以上分析可知此系統(tǒng)的實現(xiàn)的，且本系統(tǒng)自動化程度高，采用電子自動控制，反應速度快，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低、可靠性較高。

[1]李冠軍;汽車逃生玻璃破碎裝置．專利,2015．

[2]鄭勝利．客車火災報警及電控玻璃破碎系統(tǒng)研究[J]．科技致富向?qū)?2012．

[3]王有．常見交通工具的自救逃生方法(二)[J]．城市與減災,2014．

[4]張明國．汽車車載空氣動力源多功能裝置的研制[J]．汽車實用技術(shù),2015．

[5]賴瑞丹．汽車遇險該如何自救[J]．健康博覽,2012．

余趙林（1982-），女，江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學院，主要研究方向：機電一體化及高職教育。

胡芳（1987-），男，江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學院。

賴榮（1983-），男，江西萍鄉(xiāng)學院，主要研究方向：高等教育與信息傳播。

周芳秀（1983-），女，海陽中集來福士海洋工程有限公司助理工程師。