主動式和被動式及主動式被動式結合的汽車逃生控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及汽車逃生控制裝置，特別是涉及在汽車發生淹水、燃燒等事故，汽車內的駕駛員及乘客需要逃生時，用以開啟汽車門鎖或車窗、天窗等的逃生控制裝置。本實用新型公開了一種主動式和被動式及主動式被動式結合的汽車逃生控制裝置，支持可以啟用或禁用的主動式和被動式逃生控制，并且主動式和被動式逃生控制相對獨立，既可以單獨使用，也可以結合使用。本實用新型裝置結構簡單、體積小，因而可以單獨對本實用新型裝置采用防水、防火、防撞等保護措施。并且本實用新型裝置可以獨立工作，不必依賴于在汽車中分布范圍廣且容易在事故中發生故障的汽車電路系統及中央控制系統，從而可以保證在各種事故中的安全和可靠。
【專利說明】主動式和被動式及主動式被動式結合的汽車逃生控制裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車逃生控制裝置，特別是涉及在汽車發生淹水、燃燒等事故，汽車內的駕駛員及乘客需要逃生時，用以開啟汽車門鎖或車窗、天窗等的逃生控制裝置。
【背景技術】
[0002]隨著汽車產業和技術的發展，汽車中控門鎖和電動車窗、電動天窗已經在汽車中得到了廣泛和普遍的應用。目前汽車駕駛員及乘客對汽車門鎖和車窗、天窗等的控制大都是通過遙控器或車內的控制按鍵，以比傳統的機械手動方式更便捷的電動方式來完成。但這一切的前提是其必須依賴于電力的正常供應，汽車中央控制單元的正常工作及控制信號從中央控制單元到電動執行機構的正常傳送和執行等。而當汽車發生淹水、自燃或因碰撞而導致起火燃燒等事故，汽車內的駕駛員及乘客急需打開車門或車窗、天窗逃生時，這些事故通常會首先使汽車電路系統發生短路、開路等故障，從而導致汽車中央控制系統不能正常工作，或者控制信號從中央控制系統到電動執行機構的傳送、執行等不能正常進行，甚至使汽車的電力系統瞬間失效。雖然有的汽車在這樣的極端情況下，車內人員可以通過機械方式手動打開門鎖，但因為事故導致的車門變形或淹水所造成的車內外水壓差等，使車門往往不能被及時打開，而電動車窗和電動天窗等更是無法手動開啟。所以一旦發生汽車淹水、自燃或因碰撞而導致車輛起火燃燒等事故時，常常發生駕駛員及乘客被困于車內而逃生無門的慘劇。
[0003]關于汽車淹水時的逃生問題，曾有一個傳言，就是某些汽車具有一種主動式的逃生功能，當車輛開始進水的時候會用電瓶內剩余的電量開啟車窗和天窗。但這個傳言不但未得到相關汽車廠家的證實，并且已被大部分相關的汽車廠家所否認。其實這個傳言在技術上是難以保證的，因為進水如果能被中央控制系統檢測到且中央控制系統仍能自動開啟車窗和天窗，則進水之后、開啟車窗天窗之前，汽車的電力系統、中央控制系統和電動執行機構等必須依然能正常工作，也就是說這種進水只能是局部并且是特定部位的緩慢進水，其在車窗和天窗開啟前不能使汽車的電力系統、中央控制系統或電動執行機構等發生短路而致其失效，但這在實際的汽車淹水事故中是難以保證的。另外，一旦檢測到局部有進水就自動開啟車窗、天窗，也容易發生誤動作，并且在沒有人員被困的情況下開啟車窗和天窗，也會引起財產安全等方面的問題。所以這樣的一個傳言因為其本身的技術限制和不足，并不能作為汽車淹水時乘客逃生的一個可靠方案。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是克服上述現有技術的不足，在汽車發生淹水、燃燒等事故，汽車內的駕駛員及乘客需要逃生時，提供簡單、易使用、可靠性高的汽車逃生控制裝置。該逃生控制裝置可以用于汽車門鎖及車窗、天窗等的開啟控制，為汽車內的駕駛員及乘客贏得逃生途徑和逃生時間。
[0005]在事故中汽車中控門鎖以及電動車窗、電動天窗等控制的失效有兩種情況。第一種情況是汽車的電力系統因為短路或開路等故障而不能正常工作，從而使汽車駕駛員或乘客開啟汽車門鎖或車窗、天窗等的操作得不到執行；第二種情況是汽車的電力系統仍然可以工作，但汽車的中央控制系統發生故障，或中央控制系統發送給汽車門鎖、車窗、天窗等控制信號的傳送、執行發生故障，從而使汽車駕駛員或乘客開啟汽車門鎖或車窗、天窗等的操作得不到執行。針對第一種情況本實用新型是這樣實現的:在現有汽車中控門鎖、電動車窗、電動天窗等控制系統的基礎上，增加本實用新型的主動式逃生控制裝置，以在汽車電力系統不能正常工作時，實現一種主動式，即不需要汽車駕駛員或乘客操作就自動啟動的逃生控制。為了實現該主動式逃生控制，本實用新型的主動式逃生控制裝置由單向開關、備用電源、汽車電力系統監測單元、電子開關和電動執行機構組成。其中電動執行機構也可與汽車的原有電動執行機構共用。備用電源用以在汽車電力系統不能正常工作時對本實用新型裝置供電。單向開關則用以在汽車電力系統不能正常工作時使備用電源與汽車電力系統隔離。汽車電力系統監測單元則保持實時監測汽車電力系統，一旦監測到汽車電力系統不能正常工作，汽車電力系統監測單元即輸出控制信號給電子開關，使相應電動執行機構執行開啟動作，從而可以在汽車電力系統不能正常工作的瞬間主動開啟汽車門鎖或車窗、天窗等。該主動式逃生控制可以啟用或禁用，具體如何啟用或禁用可由具體廠家根據不同的車輛操控模式，在具體實施本實用新型時做相應的設定。比如在汽車鑰匙處于打火位置，即有人在車內時，即啟用該功能，反正，則禁用該功能；針對第二種情況本實用新型是這樣實現的:在現有汽車中控門鎖、電動車窗、電動天窗等控制系統的基礎上，增加本實用新型的被動式逃生控制裝置，以實現一種由汽車駕駛員或乘客操作啟動的被動式逃生控制。為了實現該被動式逃生控制，本實用新型的被動式逃生控制裝置由緊急開啟操作監測單元、延時電路、電子開關、電動執行機構組成。其中緊急開啟操作監測單元及電動執行機構也可與汽車原有的控制按鍵及電動執行機構共用。當緊急開啟操作監測單元監測到汽車駕駛員或乘客的開啟操作時，本實用新型裝置的延時電路即開始一個設定時間的延時。如果開啟操作結束，則延時電路的延時停止且被清零。反之，如果在達到設定的延時時間時開啟操作仍處于操作狀態，則說明通過中央控制系統的開啟功能已出現故障且汽車內的駕駛員及乘客需要緊急開啟相關裝置以及時逃生，本實用新型裝置的延時電路即輸出控制信號給電子開關，使相應的電動執行機構執行開啟動作，從而可以在汽車中央控制系統發生故障，或中央控制系統發送給汽車門鎖、車窗、天窗等控制信號的傳送、執行發生故障時，根據汽車駕駛員或乘客的緊急開啟操作被動開啟汽車門鎖或車窗、天窗等。該被動式逃生控制可以啟用或禁用，具體在什么狀態下啟用或禁用以及何種操作可以啟動該被動式逃生控制，可由具體廠家根據不同的車輛操控模式，在具體實施本實用新型時做相應的設定。比如只有在汽車停駛或行駛速度低于一定速度時才啟用該功能，否則禁用該功能。同時只有通過駕駛員位置的控制按鍵可以啟動該被動式逃生控制功能，而通過其它位置控制按鍵的操作則不能啟動該功能。
[0006]本實用新型的主動式和被動式逃生控制裝置相對獨立，既可單獨使用，選擇實現主動式或被動式的逃生控制。也可以結合使用，作為一個整體實現全方位的逃生控制。為了實現該全方位的逃生控制，本實用新型的主動式被動式結合逃生控制裝置由單向開關、備用電源、汽車電力系統監測單元、緊急開啟操作監測單元、延時電路、電子開關、電動執行機構組成。其中緊急開啟操作監測單元及電動執行機構也可與汽車原有的控制按鍵及電動執行機構共用。和單獨使用的主動式或被動式逃生控制裝置相比，主動式被動式結合逃生控制裝置與它們的差別主要有兩個:第一個差別是主動式被動式結合逃生控制裝置的電子開關支持兩路或兩路以上的控制信號輸入，從而在主動式或被動式任一控制信號生效時電子開關即使電動執行機構執行相應的開啟動作；第二個差別是主動式被動式結合逃生控制裝置的備用電源在汽車電力系統不能正常工作時對整個主動式被動式結合逃生控制裝置供電，而不是只對主動式逃生控制裝置供電。
[0007]本實用新型具有以下顯著特點:
[0008]1.可以在汽車發生淹水、起火等緊急情況下，汽車內的駕駛員及乘客需要逃生時，有效解決汽車門鎖和電動車窗、電動天窗等無法開啟的問題，為汽車內的駕駛員及乘客贏得逃生途徑和逃生時間；
[0009]2.結構簡單、體積小，因而可以單獨對本實用新型裝置采用防水、防火、防撞等保護措施。并且本實用新型裝置可以獨立工作，不必依賴于在汽車中分布范圍廣且容易在事故中發生故障的汽車電路系統及中央控制系統，從而可以保證在各種事故中的安全和可
罪；
[0010]3.主動式和被動式逃生控制裝置相對獨立，既可以單獨使用，也可以結合使用；
[0011]4.同一控制裝置，僅需修改部分元件的參數即可使用于汽車門鎖或電動車窗、電動天窗等不同裝置的開啟控制；
[0012]5.只在汽車中央控制系統不能正常工作時才工作，不會影響正常情況下汽車中央控制系統統一的控制邏輯。
[0013]6.可以啟用或禁用，從而可以避免誤操作或不必要、不安全的開啟。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型主動式逃生控制裝置的構成方框圖；
[0015]圖2是本實用新型被動式逃生控制裝置的構成方框圖；
[0016]圖3是本實用新型主動式被動式結合逃生控裝置的構成方框圖；
[0017]圖4是本實用新型主動式逃生控制裝置一個實施例的電路原理圖；
[0018]圖5是本實用新型被動式逃生控制裝置一個實施例的電路原理圖；
[0019]圖6是本實用新型主動式被動式結合逃生控裝置一個實施例的電路原理圖。
[0020]圖中各組件或元件為:1.汽車電力系統、2.單向開關、3.備用電源、4.汽車電力系統監測單元、5.電子開關、6.電動執行機構、7.緊急開啟操作監測單元、8.延時電路、9.開關二極管、10.開關二極管、11.限流電阻、12.可充電電池、13.主動式逃生功能啟用/禁用開關、14.下拉電阻、15.電阻、16.PMOS開關管、17.電阻、18.來自汽車中央控制單元高電平有效的開啟控制信號、19.開關二極管、20.開關二極管、21.下拉電阻、22.NMOS功率開關管、23.控制按鍵、24.限流電阻、25.被動式逃生功能啟用/禁用開關、26.電容、27.電阻、28.電阻、29.PMOS開關管、30.電阻、31.開關二極管。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本實用新型的具體實施做進一步說明。
[0022]在圖1所示主動式逃生控制裝置中，備用電源(3)與控制裝置其它單元的供電線路相連，并通過單向開關(2)和汽車電力系統(I)相連，汽車電力系統監測單元(4)的輸入端和汽車電力系統(I)相連，輸出端和電子開關(5)的輸入端相連，電子開關(5)的輸出端與電動執行機構(6)的輸入端相連。
[0023]在圖4所示主動式逃生控制裝置實施例中，裝置供電的工作機理是:限流電阻
(11)和可充電電池(12)串聯共同構成備用電源(3)。開關二極管(10)構成單向開關(2)。汽車電力系統(I)在正常工作時對整個控制裝置供電且對備用電源(3)充電。在汽車電力系統(I)不能正常工作時備用電源(3)對整個控制裝置供電且單向開關(2)使其和不能正常工作的汽車電力系統(I)隔離；控制信號產生的工作機理是:一端接地、另一端通過開關二極管(9)接汽車電力系統(I)高電平的下拉電阻(14)和開關二極管(9)共同構成汽車電力系統監測單元(4)。主動式逃生功能啟用/禁用開關(13)連接在下拉電阻(14)非接地端和備用電源高電平間，從而使汽車電力系統監測單元(4)的輸出端，即下拉電阻(14)的非接地端在汽車電力系統(I)正常工作時為高電平，在汽車電力系統(I)不能正常工作且主動式逃生功能啟用/禁用開關(13)斷開，即主動式逃生功能啟用時為低電平。在本實施例中，主動式逃生功能啟用/禁用開關(13)由汽車鑰匙控制，當汽車鑰匙處于打火位置時主動式逃生功能啟用/禁用開關(13)斷開，主動式逃生功能啟用，否則接通，主動式逃生功能禁用；執行開啟功能的工作機理是:電阻(15)、PM0S開關管(16)、電阻(17)和由開關二極管(19)、開關二極管(20)、電阻(21)構成的或門電路及NMOS功率開關管(22)共同構成電子開關(5)。電子開關(5)的輸出端，即NMOS功率開關管(22)的漏極接電動執行機構(6)的輸入端，即電動執行機構(6)的負供電端。當汽車電力系統監測單元⑷的輸出端，即下拉電阻(14)的非接地端由高變低時，PMOS開關管(16)導通，使開關二極管(20)的正極變高電平，NMOS功率開關管(22)導通。即當主動式逃生功能啟用/禁用開關(13)斷開，主動式逃生功能啟用時，如果汽車電力系統(I)不能正常工作，電動執行機構(6)即獲得電力而執行開啟動作。在本實施例中，電動執行機構(6)與汽車原有的電動執行機構共用。
[0024]在圖2所示被動式逃生控制裝置中，延時電路⑶的輸入端與緊急開啟操作監測單兀(7)相連,輸出端與電子開關(5)的輸入端相連，電子開關(5)的輸出端與電動執行機構(6)的輸入端相連。
[0025]在圖5所示被動式逃生控制裝置實施例中，控制信號產生的工作機理是:電容
[26]和電阻(27)共同構成延時電路(8)，其輸出端為電容(26)的非接地端。常閉的控制按鍵(23)構成緊急開啟操作監測單元(7)，與限流電阻(24)串聯后和被動式逃生功能啟用/禁用開關(25)并聯，然后連接在電源高電平和電容(26)的非接地端間。在控制按鍵
(23)被按下斷開且被動式逃生功能啟用/禁用開關(25)斷開，即被動式逃生功能啟用時，電容(26)開始通過電阻(27)放電，即延時電路(8)開始延時過程，其輸出端，即電容(26)非接地端的電壓逐漸由高變低。其電壓由高變低的速度由電容(26)的容值和電阻(27)的阻值確定。在延時到達設定時間且控制按鍵(23)依然被處于按下斷開狀態時，電容(26)非接地端的的電壓將會足夠低。在本實施例中，控制按鍵(23)是位于駕駛員座位的開啟控制按鍵。被動式逃生功能啟用/禁用開關(25)在汽車停駛或行駛速度低于一定速度時斷開，被動式逃生功能啟用。否則接通，被動式逃生功能禁用；執行開啟功能的工作機理是:電阻
(28)、PM0S開關管(29)、電阻(30)和由開關二極管(19)、開關二極管(31)、電阻(21)構成的或門電路及NMOS功率開關管(22)共同構成電子開關(5)。電子開關(5)的輸出端，SPNMOS功率開關管(22)的漏極接電動執行機構(6)的輸入端，即電動執行機構(6)的負供電端。當延時電路⑶的輸出端，即電容(26)非接地端的電壓足夠低時，PMOS開關管(29)導通，使開關二極管(31)的正極變高電平，NMOS功率開關管(22)導通。即當被動式逃生功能啟用/禁用開關(25)斷開，被動式逃生功能啟用時，如果控制按鍵(23)被按下斷開到延時電路設定的延時時間，電動執行機構(6)即獲得電力而執行開啟動作。在本實施例中，電動執行機構(6)與汽車原有的電動執行機構共用。
[0026]在圖3所示主動式被動式結合逃生控制裝置中，備用電源(3)與控制裝置其它單元的供電線路相連，并通過單向開關(2)和汽車電力系統(I)相連，汽車電力系統監測單元
(4)的輸入端和汽車電力系統(I)相連，輸出端與電子開關(5)的一個輸入端相連,延時電路(8)的輸入端與緊急開啟操作監測單元(7)相連，輸出端與電子開關(5)的另一個輸入端相連，電子開關(5)的輸出端與電動執行機構(6)的輸入端相連。
[0027]在圖6所示主動式被動式結合逃生控制裝置實施例中，裝置供電的工作機理是:限流電阻(11)和可充電電池(12)串聯共同構成備用電源(3)。開關二極管(10)構成單向開關(2)。汽車電力系統(I)在正常工作時對整個控制裝置供電且對備用電源(3)充電。在汽車電力系統(I)不能正常工作時備用電源(3)對整個控制裝置供電且單向開關(2)使其和不能正常工作的汽車電力系統(I)隔離；主動式逃生控制信號產生的工作機理是:一端接地、另一端通過開關二極管(9)接汽車電力系統(I)高電平的下拉電阻(14)和開關二極管(9)共同構成汽車電力系統監測單元(4)。主動式逃生功能啟用/禁用開關(13)連接在下拉電阻(14)非接地端和備用電源高電平間，從而使汽車電力系統監測單元(4)的輸出端，即下拉電阻(14)的非接地端在汽車電力系統(I)正常工作時為高電平，在汽車電力系統(I)不能正常工作且主動式逃生功能啟用/禁用開關(13)斷開，即主動式逃生功能啟用時為低電平。在本實施例中，主動式逃生功能啟用/禁用開關(13)由汽車鑰匙控制，當汽車鑰匙處于打火位置時主動式逃生功能啟用/禁用開關(13)斷開，主動式逃生功能啟用，否則接通，主動式逃生功能禁用；被動式逃生控制信號產生的工作機理是:電容(26)和電阻(27)共同構成延時電路(8)，其輸出端為電容(26)的非接地端。常閉的控制按鍵(23)構成緊急開啟操作監測單元(7)，與限流電阻(24)串聯后和被動式逃生功能啟用/禁用開關(25)并聯，然后連接在電源高電平和電容(26)的非接地端間。在控制按鍵(23)被按下斷開且被動式逃生功能啟用/禁用開關(25)斷開，即被動式逃生功能啟用時，電容(26)開始通過電阻(27)放電，即延時電路(8)開始延時過程，其輸出端，即電容(26)非接地端的電壓逐漸由高變低。其電壓由高變低的速度由電容(26)的容值和電阻(27)的阻值確定。在延時到達設定時間且控制按鍵(23)依然被處于按下斷開狀態時，電容(26)非接地端的的電壓將會足夠低。在本實施例中，控制按鍵(23)是位于駕駛員座位的開啟控制按鍵。被動式逃生功能啟用/禁用開關(25)在汽車停駛或行駛速度低于一定速度時斷開，被動式逃生功能啟用。否則接通，被動式逃生功能禁用；執行開啟功能的工作機理是:電阻(15)、PMOS開關管(16)、電阻(17)、電阻(28)、PM0S開關管(29)、電阻(30)和由開關二極管(19)、開關二極管(20)、開關二極管(31)、電阻(21)構成的或門電路及NMOS功率開關管(22)共同構成電子開關(5)。電子開關(5)的輸出端，即NMOS功率開關管(22)的漏極接電動執行機構(6)的輸入端，即電動執行機構(6)的負供電端。當汽車電力系統監測單元(4)的輸出端，即下拉電阻(14)的非接地端由高變低，或延時電路(8)的輸出端，即電容(26)非接地端的電壓足夠低時，PMOS開關管(16)或PMOS開關管(29)導通，使開關二極管(20)或開關二極管(31)的正極變高電平，NMOS功率開關管(22)導通。即當主動式或被動式任一逃生控制信號有效時，電動執行機構(6)即獲得電力而執行開啟動作。在本實施例中，電動執行機構(6)與汽車原有的電動執行機構共用。
【權利要求】
1.一種主動式汽車逃生控制裝置，其特征在于:所述主動式汽車逃生控制裝置的備用電源(3)與控制裝置其它單元的供電線路相連，并通過單向開關(2)和汽車電力系統(I)相連，汽車電力系統監測單元(4)的輸入端和汽車電力系統(I)相連，輸出端和電子開關(5)的輸入端相連，電子開關(5)的輸出端與電動執行機構(6)的輸入端相連。
2.根據權利要求1所述的主動式汽車逃生控制裝置，其特征在于:主動式逃生功能啟用/禁用開關(13)由汽車鑰匙控制。
3.根據權利要求1所述的主動式汽車逃生控制裝置，其特征在于:電子開關(5)包含一個或門電路，支持電動執行機構(6)與汽車原有的電動執行機構共用。
4.一種被動式汽車逃生控制裝置，其特征在于:所述被動式汽車逃生控制裝置延時電路(8)的輸入端與緊急開啟操作監測單元(7)相連，輸出端與電子開關(5)的輸入端相連，電子開關(5)的輸出端與電動執行機構(6)的輸入端相連。
5.根據權利要求4所述的被動式汽車逃生控制裝置，其特征在于:汽車駕駛員座位控制按鍵(23)構成緊急開啟操作監測單元(7)。
6.根據權利要求4所述的被動式汽車逃生控制裝置，其特征在于:電子開關(5)包含一個或門電路，支持電動執行機構(6)與汽車原有的電動執行機構共用。
7.—種主動式被動式結合汽車逃生控制裝置，其特征在于:所述主動式被動式結合汽車逃生控制裝置的備用電源(3)與控制裝置其它單元的供電線路相連，并通過單向開關(2)和汽車電力系統(I)相連，汽車電力系統監測單元(4)的輸入端和汽車電力系統(I)相連，輸出端與電子開關(5)的一個輸入端相連，延時電路(8)的輸入端與緊急開啟操作監測單兀(7)相連,輸出端與電子開關(5)的另一個輸入端相連，電子開關(5)的輸出端與電動執行機構(6)的輸入端相連。
8.根據權利要求7所述的主動式被動式結合汽車逃生控制裝置，其特征在于:主動式逃生功能啟用/禁用開關(13)由汽車鑰匙控制。
9.根據權利要求7所述的主動式被動式結合汽車逃生控制裝置，其特征在于:汽車駕駛員座位控制按鍵(23)構成緊急開啟操作監控單元(7)。
10.根據權利要求7所述的主動式被動式結合汽車逃生控制裝置，其特征在于:電子開關(5)包含一個或門電路，支持電動執行機構(6)與汽車原有的電動執行機構共用。
【文檔編號】E05F15/60GK203808720SQ201420068101
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年2月17日 優先權日:2014年2月17日
【發明者】洪國林, 王洪喆 申請人:洪國林