汽車(chē)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(chē)走入越來(lái)越多的家庭，其安全性備受關(guān)注。在眾多事故形態(tài)中，汽車(chē)落水事故引起的人身傷亡較大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)平均每年汽車(chē)落水事件達(dá)300余起，車(chē)內(nèi)駕乘人員獲救者不足10%?，F(xiàn)有研究多是幫助落水車(chē)輛浮起和扶正，然而未逃出車(chē)內(nèi)溺亡者甚多。因此，本設(shè)計(jì)從駕乘人員角度出發(fā)，研究并設(shè)計(jì)一個(gè)裝置，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)落水后發(fā)出語(yǔ)音警報(bào)指示，車(chē)內(nèi)駕乘人員快速佩戴逃生裝置，獲得更為充足的逃生時(shí)間，最大程度上減少人員傷亡。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)落水? 汽車(chē)安全? 逃生裝置? 自救

中圖分類(lèi)號(hào)：X956? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：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(chē)的安全性分為主動(dòng)安全性和被動(dòng)安全性，被動(dòng)安全性是指發(fā)生事故時(shí)，汽車(chē)保護(hù)乘員的能力，是汽車(chē)安全性的一個(gè)重要組成部分。近年來(lái)，汽車(chē)落水事故多有發(fā)生，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了巨大的損失，越來(lái)越多人開(kāi)始著手汽車(chē)落水救生裝置的研究?，F(xiàn)有研究主要從落水車(chē)輛的角度出發(fā)，通過(guò)車(chē)輛部件操作以達(dá)到救生目標(biāo)。如車(chē)門(mén)窗自動(dòng)打開(kāi)裝置、落水救援裝置、汽車(chē)落水自動(dòng)浮起和扶正系統(tǒng)等。也有一部分研究從駕乘人員角度出發(fā)，通過(guò)輔助呼吸裝置達(dá)到救生目標(biāo)。如落水救生裝置、落水汽車(chē)彈管救生器等。以上所述系統(tǒng)及裝置的具體細(xì)節(jié)在此不再贅述。

然而上述研究中，汽車(chē)浮正系統(tǒng)等僅適用于小型汽車(chē)，且浮正氣囊持續(xù)時(shí)間短暫，可操作性需進(jìn)一步加強(qiáng)，對(duì)于未掌握游泳技能的駕乘人員來(lái)說(shuō)，采用此裝置仍未能解決逃生問(wèn)題;電動(dòng)車(chē)窗等裝置未考慮車(chē)門(mén)斷開(kāi)時(shí)水中復(fù)雜情況是否對(duì)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(fù)雜情況，所用彈管無(wú)法保證進(jìn)入呼吸彈管內(nèi)的空氣是否含有水或其他雜物。本創(chuàng)新型裝置綜合考慮上述因素，在前人研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、適用于多種車(chē)型的車(chē)輛落水駕乘人員自救裝置。

1? 產(chǎn)品概述

本裝置提供了一種新型轎車(chē)用救生裝置，該新型轎車(chē)用救生裝置包括：座椅套，氧氣發(fā)生裝置，以及可充氣救生腰帶;其中，所述氧氣發(fā)生裝置包括設(shè)置在所述座椅套的背部的氧氣袋，以及與所述氧氣袋通過(guò)氧氣管連接的呼吸面罩;還包括裝有過(guò)氧化鈉試劑的氧化反應(yīng)罐，所述氧化反應(yīng)罐與所述氧氣袋相連接;所述可充氣救生腰帶折疊設(shè)置于所述座椅套的腰部位置。本裝置的有益效果是：通過(guò)設(shè)置的座椅套，可以達(dá)到對(duì)轎車(chē)座椅的保護(hù)功能;通過(guò)設(shè)置的氧氣發(fā)生裝置，可以達(dá)到在轎車(chē)落水時(shí)，對(duì)轎車(chē)內(nèi)的人員提供氧氣的功能;通過(guò)設(shè)置的可充氣救生腰帶，在轎車(chē)未落水時(shí)可以達(dá)到腰部支撐的目的，在轎車(chē)落水時(shí)可以達(dá)到對(duì)轎車(chē)內(nèi)的人員進(jìn)行救助的功能。最終在汽車(chē)落水的緊急情況下，駕乘人員可以利用該套簡(jiǎn)易救生裝置實(shí)現(xiàn)自助逃生。

2? 裝置具體內(nèi)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(nèi)并與外套袋內(nèi)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(shè)有帶插槽的母扣。氣囊在裝置工作時(shí)起儲(chǔ)存氣體的作用。上述可充氣救生腰帶圍繞在汽車(chē)座椅的靠背上，以公扣和母扣扣合連接。通過(guò)設(shè)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?gòu)乃咸由?/p>

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(shè)置在上述外套袋上并用于連通外套袋內(nèi)氣囊;充氣器布置在汽車(chē)座椅的底部。并且使充氣器的輸出端與充氣針的輸入端穩(wěn)定連接。

2.3 檢測(cè)與控制系統(tǒng)

檢測(cè)裝置主要包括液位變送器以及充氣壓力檢測(cè)裝置。液位變送器安裝在汽車(chē)的底部，用于采集汽車(chē)落水時(shí)的液位高度;充氣壓力檢測(cè)裝置設(shè)置在充氣器上，用于檢測(cè)充氣器對(duì)氣囊充氣的氣壓。

控制系統(tǒng)主要應(yīng)用控制器進(jìn)行工作?？刂破饔糜谠谝何蛔兯推鳈z測(cè)到汽車(chē)落水時(shí)的液位高度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制充氣器對(duì)氣囊進(jìn)行充氣;并用于在充氣壓力檢測(cè)裝置到充氣器對(duì)氣囊充氣的氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制爆破裝置對(duì)汽車(chē)后擋風(fēng)玻璃進(jìn)行爆破。

2.4 其他重要輔助裝置

2.4.1 氧氣發(fā)生裝置

氧氣發(fā)生裝置包括設(shè)置在座椅套背部的氧氣袋，以及與氧氣袋通過(guò)氧氣管連接的呼吸面罩;還包括裝有過(guò)氧化鈉試劑的氧化反應(yīng)罐。其中氧化反應(yīng)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(chē)后擋風(fēng)玻璃邊緣，用于對(duì)汽車(chē)后擋風(fēng)玻璃進(jìn)行爆裂，但又不對(duì)駕乘人員產(chǎn)生傷害。通過(guò)設(shè)置的爆破裝置對(duì)汽車(chē)后擋風(fēng)玻璃進(jìn)行爆裂，避免因汽車(chē)落水后水壓過(guò)高而造成汽車(chē)車(chē)門(mén)或車(chē)窗不能打開(kāi)的問(wèn)題，協(xié)助乘坐者快速?gòu)穆渌?chē)中逃生。

2.4.3 語(yǔ)音報(bào)警器

本套裝置中還語(yǔ)音報(bào)警器，其安裝在汽車(chē)內(nèi)部的中控位置處，在所述液位變送器檢測(cè)到汽車(chē)落水時(shí)的液位高度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，所述控制器控制語(yǔ)音報(bào)警器發(fā)出語(yǔ)音警示。

3? 相關(guān)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(shè)置有空心凸起，空心凸起上設(shè)置有按摩觸頭，所述按摩觸頭未硅膠材質(zhì)。此外，外套袋內(nèi)氣囊為長(zhǎng)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(chē)座椅底部的陶瓷絕緣罩體內(nèi)。

4? 結(jié)語(yǔ)

該研究設(shè)計(jì)的汽車(chē)落水駕乘人員自救裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、安裝方便、維修及保養(yǎng)容單易實(shí)現(xiàn)。本裝置規(guī)避了現(xiàn)有一些類(lèi)似產(chǎn)品的不足之處，在安裝上也不需要對(duì)汽車(chē)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行大的整改，在汽車(chē)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(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性，使用的方便性以及親民的造價(jià)，在解決汽車(chē)落水駕乘人員自救的問(wèn)題上，具有極高的推廣性以及商業(yè)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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

[2] 劉衛(wèi)昌.汽車(chē)落水自動(dòng)浮起和扶正系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D].武漢理工大學(xué)，2007（5）：8-24.

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

[4] 樊安玲.一種汽車(chē)落水應(yīng)急救護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（10）：81-86.

[5] 林小平，李孝祿.一種汽車(chē)落水逃生車(chē)門(mén)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].機(jī)電一體化，2010（1）：72-75.