汽車落水駕乘人員自救裝置

常偉斌 申杰偉 張津銘 梁宇軒 王渤謙

摘? ?要：隨著汽車走入越來越多的家庭，其安全性備受關注。在眾多事故形態中，汽車落水事故引起的人身傷亡較大。據不完全統計，我國平均每年汽車落水事件達300余起，車內駕乘人員獲救者不足10%。現有研究多是幫助落水車輛浮起和扶正，然而未逃出車內溺亡者甚多。因此，本設計從駕乘人員角度出發，研究并設計一個裝置，實現汽車落水后發出語音警報指示，車內駕乘人員快速佩戴逃生裝置，獲得更為充足的逃生時間，最大程度上減少人員傷亡。

關鍵詞：汽車落水? 汽車安全? 逃生裝置? 自救

中圖分類號：X956? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）05（c）-0117-02

Abstract： As more and more cars enter families， the safety of the car is given a lot of attention.Most of the time， the automobile water accident always causes significant damages.According to? incomplete statistics， the average annual number of car drowning incidents has reached more than 300， the car driver rescued less than 10%. Most of the current researches are to help drowning ve-hicles float and right up， but there are many people who escape from the car drowned. Therefore，this design will research and design a device from the perspective of the driver and passenger to realize the function that the alarm warns after the car falls into the water.The driver of the car qui-ckly wears the escaped devices after hearing the alarm， obtaining sufficient escaped time and min-imizing casualties.

Key Words： Car wreck; Automotive safety; Escape device; Self-help

汽車的安全性分為主動安全性和被動安全性，被動安全性是指發生事故時，汽車保護乘員的能力，是汽車安全性的一個重要組成部分。近年來，汽車落水事故多有發生，給人們的生命財產安全造成了巨大的損失，越來越多人開始著手汽車落水救生裝置的研究。現有研究主要從落水車輛的角度出發，通過車輛部件操作以達到救生目標。如車門窗自動打開裝置、落水救援裝置、汽車落水自動浮起和扶正系統等。也有一部分研究從駕乘人員角度出發，通過輔助呼吸裝置達到救生目標。如落水救生裝置、落水汽車彈管救生器等。以上所述系統及裝置的具體細節在此不再贅述。

然而上述研究中，汽車浮正系統等僅適用于小型汽車，且浮正氣囊持續時間短暫，可操作性需進一步加強，對于未掌握游泳技能的駕乘人員來說，采用此裝置仍未能解決逃生問題;電動車窗等裝置未考慮車門斷開時水中復雜情況是否對人員造成二次傷害;落水彈射救生器等裝置未能考慮落水后的復雜情況，所用彈管無法保證進入呼吸彈管內的空氣是否含有水或其他雜物。本創新型裝置綜合考慮上述因素，在前人研究的基礎上，設計一套結構簡單、造價低廉、適用于多種車型的車輛落水駕乘人員自救裝置。

1? 產品概述

本裝置提供了一種新型轎車用救生裝置，該新型轎車用救生裝置包括：座椅套，氧氣發生裝置，以及可充氣救生腰帶;其中，所述氧氣發生裝置包括設置在所述座椅套的背部的氧氣袋，以及與所述氧氣袋通過氧氣管連接的呼吸面罩;還包括裝有過氧化鈉試劑的氧化反應罐，所述氧化反應罐與所述氧氣袋相連接;所述可充氣救生腰帶折疊設置于所述座椅套的腰部位置。本裝置的有益效果是：通過設置的座椅套，可以達到對轎車座椅的保護功能;通過設置的氧氣發生裝置，可以達到在轎車落水時，對轎車內的人員提供氧氣的功能;通過設置的可充氣救生腰帶，在轎車未落水時可以達到腰部支撐的目的，在轎車落水時可以達到對轎車內的人員進行救助的功能。最終在汽車落水的緊急情況下，駕乘人員可以利用該套簡易救生裝置實現自助逃生。

2? 裝置具體內容

2.1 可充氣救生腰帶

本裝置中可充氣救生腰帶包括外套袋以及位于外套袋內并與外套袋內壁固定連接的氣囊。外套袋外部的一端是指有帶插片的公扣，而另一端設有帶插槽的母扣。氣囊在裝置工作時起儲存氣體的作用。上述可充氣救生腰帶圍繞在汽車座椅的靠背上，以公扣和母扣扣合連接。通過設置的可充氣救生腰帶可以使乘坐者漂浮在水面，以幫助乘坐者快速從水上逃生。

2.2 充氣裝置

充氣裝置主要包括兩部分，即充氣針與充氣器。充氣針設置在上述外套袋上并用于連通外套袋內氣囊;充氣器布置在汽車座椅的底部。并且使充氣器的輸出端與充氣針的輸入端穩定連接。

2.3 檢測與控制系統

檢測裝置主要包括液位變送器以及充氣壓力檢測裝置。液位變送器安裝在汽車的底部，用于采集汽車落水時的液位高度;充氣壓力檢測裝置設置在充氣器上，用于檢測充氣器對氣囊充氣的氣壓。

控制系統主要應用控制器進行工作。控制器用于在液位變送器檢測到汽車落水時的液位高度達到設定值時，控制充氣器對氣囊進行充氣;并用于在充氣壓力檢測裝置到充氣器對氣囊充氣的氣壓達到設定值時，控制爆破裝置對汽車后擋風玻璃進行爆破。

2.4 其他重要輔助裝置

2.4.1 氧氣發生裝置

氧氣發生裝置包括設置在座椅套背部的氧氣袋，以及與氧氣袋通過氧氣管連接的呼吸面罩;還包括裝有過氧化鈉試劑的氧化反應罐。其中氧化反應罐與所述氧氣袋相連接。

2.4.2 爆破裝置

爆破裝置安裝在汽車后擋風玻璃邊緣，用于對汽車后擋風玻璃進行爆裂，但又不對駕乘人員產生傷害。通過設置的爆破裝置對汽車后擋風玻璃進行爆裂，避免因汽車落水后水壓過高而造成汽車車門或車窗不能打開的問題，協助乘坐者快速從落水汽車中逃生。

2.4.3 語音報警器

本套裝置中還語音報警器，其安裝在汽車內部的中控位置處，在所述液位變送器檢測到汽車落水時的液位高度達到設定值時，所述控制器控制語音報警器發出語音警示。

3? 相關裝置具體形式

本套裝置中，外套袋為彈性袋且外套袋外壁上設置有空心凸起，空心凸起上設置有按摩觸頭，所述按摩觸頭未硅膠材質。此外，外套袋內氣囊為長條形，充氣針為防漏氣充氣針，充氣器布置于一固定安裝在汽車座椅底部的陶瓷絕緣罩體內。

4? 結語

該研究設計的汽車落水駕乘人員自救裝置結構簡單、造價低廉、安裝方便、維修及保養容單易實現。本裝置規避了現有一些類似產品的不足之處，在安裝上也不需要對汽車整體結構進行大的整改，在汽車落水的緊急情況下為駕乘人員的安全提供了極大的保障，為自救逃離提供了極大的助力。鑒于其結構的簡單性，使用的方便性以及親民的造價，在解決汽車落水駕乘人員自救的問題上，具有極高的推廣性以及商業價值。

參考文獻

[1] 嘉中.汽車的“救生圈”——汽車落水浮力與自救系統[J].今日科技，2014（9）：51.

[2] 劉衛昌.汽車落水自動浮起和扶正系統控制系統設計研究[D].武漢理工大學，2007（5）：8-24.

[3] 李濤.基于信息融合的汽車落水放沉裝置研發[D].河南科技大學，2017（5）：9-17.

[4] 樊安玲.一種汽車落水應急救護系統的設計[J].重慶文理學院學報，2015（10）：81-86.

[5] 林小平，李孝祿.一種汽車落水逃生車門系統的設計[J].機電一體化，2010（1）：72-75.