一种汽车浸水漂浮系统

技术领域

本发明属于汽车安全技术领域，尤其涉及一种汽车浸水漂浮系统。

背景技术

随着车辆的普及，车辆因落水而导致伤亡的事故时有发生。由于目前大部分车辆采用的都是前置发动机，车辆70%左右的重量都位于车辆的前半部，而其余30%的重量则位于车辆的后半部。经试验证明，不管以何种姿态落水，在5-10秒内，车辆都会由于自身重力的作用，调整为车头先沉入水中的姿态，并在短时间内迅速沉入水中。虽然已有很多教程教导人们在车辆落水后如何逃生，但是大多数驾驶员因为落水后的紧张和慌乱，并不能有效地实施逃生计划，特别是车内人员过多时，更无法实现有效逃生，导致人员的死亡。而且汽车在遇到洪水或者停在地下车库内遭遇雨水倒灌等情况时，汽车长时间浸水后会导致车辆的电子元件、发动机等报废，维修费用高，给车主造成了很大的经济损失。

中国专利CN103481851A针对汽车落水逃生的问题，公开了一种汽车落水漂浮逃生系统及其制造方法，其通过在汽车的车头车尾及两侧均设置充气气囊的方式，克服了汽车落水后迅速沉底的问题，但经过技术人员多次建模试验后发现仍存在以下问题：

1、恰好由于设置了车头和车尾气囊的原因，经过多次模型试验后，发现增加了车头和车尾气囊的车辆落水后会形成如本发明附图说明中图11所示的状况，导致整个车身都处于水面下难以翻动，从而导致车内人员溺毙。

2、众所周知车辆在落水后车上电路基本会失灵，而该专利中未说明有其它供电源，所以汽车落水漂浮逃生系统及其制造方法内所述的控制系统、充气系统、拉索系统等在汽车落水后极有可能无法正常运行。

3、该专利中所述充气系统、拉索系统均固定在汽车主体底部，然而现在大部分轿车底盘都比较低，所以充气系统和拉索系统等容易受损导致失去预定功能。

4、该专利所述两侧的气囊充气打开后会位于汽车主体底部，而汽车主体底部基本都是金属制品，所以气囊在打开时就有可能被刺破导致失效。

综上，目前需要研发一种能够在汽车停泊遇到水位增高或者汽车意外落水后，能够使汽车浮于水面，降低车辆损失以及创造逃生机会的汽车浸水漂浮系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够在汽车停泊遇到水位增高或者汽车意外落水后，能够使汽车浮于水面，降低车辆损失以及创造逃生机会的汽车浸水漂浮系统。

本发明由以下具体技术手段所达成：

一种汽车浸水漂浮系统，包括有汽车主体、车裙、后挡风玻璃、扣板、第一压缩气囊、第二压缩气囊、浸水传感器、破窗器、后备箱、防水黑匣子和充气装置；防水黑匣子设置于后备箱的地板下方，防水黑匣子内设置有电池组、控制系统和延时继电器，且控制系统和延时继电器均与电池组电性连接；汽车主体两侧的车裙内均设有第一压缩气囊，第一压缩气囊一端通过螺栓螺接于汽车主体底部，另一端压缩卷曲于车裙内；车裙外侧设置有长条形的气囊出口，且设置有扣板用于封闭气囊出口；汽车主体的后备箱的盖板下方设置有防水黑匣子和充气装置，充气装置的数量为2个，用于第一压缩气囊的充气；充气装置包括有气瓶、出气管、电磁阀、输气管；气瓶固定设置于后备箱的盖板下方，气瓶出口处设置有出气管，出气管上设有电磁阀，电磁阀与控制系统电性连接；出气管末端连接有输气管，输气管另一端与第一压缩气囊连接；后挡风玻璃下侧两端均设置有破窗器，所述破窗器与延时继电器电性连接；汽车的主驾驶位和副驾驶位的脚部位置均设有浸水传感器，且浸水传感器与控制系统电性连接。

进一步的，主驾驶位中方向盘的左侧位置设有应急开关，且应急开关与控制系统电性连接，用于利用手动触发的方式触发控制系统。

进一步的，应急开关的一侧还设有转换开关，且转换开关与控制系统电性连接，用于转换破窗器的触发模式为自动或手动。

进一步的，防水黑匣子内还设有自动充放电装置，用于连接汽车电瓶对电池组充放电。

进一步的，汽车主体内部的前挡风玻璃底部两侧也设有浸水传感器。

进一步的，车裙内还设有第二压缩气囊，第二压缩气囊位于第一压缩气囊上方，出气管末端通过三通头连接有两根输气管，两根输气管另一端分别与第一压缩气囊和第二压缩气囊连接，且气瓶的储存容积与汽车主体的重量相匹配。

进一步的，气瓶的出气管上还设有压力表，用于监测气瓶内的气压。

进一步的，输气管与第一压缩气囊和第二压缩气囊的连接处内部设有单向止回阀。

进一步的，第一压缩气囊和第二压缩气囊的材质为抗腐蚀、抗拉强度高的橡胶尼龙织物。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过在车裙内设置压缩气囊，保障了压缩气囊在汽车日常行驶过程中不易受损，通过在汽车的主驾驶位的副驾驶位设置浸水传感器，用于检测水位，通过在后备箱设置防水黑匣子和充气装置，防水黑匣子防止电池组、控制系统能浸水失效，而设置独立的电池组能够保证汽车浸水后电路失效的情况下仍然能运行漂浮系统，而充气装置能够在浸水传感器将信号传输给控制系统后，快速对压缩气囊进行充气弹出，使得汽车漂浮起来，避免汽车长时间浸水后会导致车辆的电子元件、发动机等报废，维修费用高，给车主造成了很大的经济损失；并且在汽车的后挡风玻璃处设置破窗器，能够在汽车意外落水后破碎后挡风玻璃，提供逃生窗口，增加了逃生几率。

附图说明

图1为本发明的汽车外部结构示意图。

图2为本发明的汽车内部结构示意图。

图3为本发明的汽车内部后挡风玻璃处结构示意图。

图4为本发明的汽车仰视结构示意图。

图5为本发明的汽车防水黑匣子和充气装置的安装位置示意图。

图6为本发明充气装置的放大示意图。

图7为本实用发明的控制原理框图。

图8为本发明第一压缩气囊和第二压缩气囊打开的主视示意图。

图9为本发明第一压缩气囊和第二压缩气囊打开的仰视示意图。

图10为本发明汽车底盘朝下落水后第一压缩气囊和第二压缩气囊打开的状态图。

图11为汽车落水漂浮逃生系统及其制造方法中气囊打开后的汽车落水状态图。

图12为本发明汽车底盘朝上落水后第一压缩气囊和第二压缩气囊打开的状态图。

附图中的标记为：1-汽车主体，2-车裙，3-后挡风玻璃，4-扣板，5-气囊出口，6-第一压缩气囊，7-第二压缩气囊，8-主驾驶位，9-副驾驶位，10-浸水传感器，11-应急开关，12-转换开关，14-破窗器，15-螺栓，16-后备箱，17-防水黑匣子，1701-电池组，1702-控制系统，1703-自动充放电装置，1704-延时继电器，18-充气装置，1801-气瓶，1802-出气管，1803-压力表，1804-电磁阀，1805-三通头，1806-输气管，1807-单向止回阀，19-汽车电瓶，20-车头气囊，21-车尾气囊。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例一中的附图，对本发明实施例一中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例一仅仅是本发明一部分实施例一，而不是全部的实施例一。基于本发明中的实施例一，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例一，都属于本发明保护的范围。

一种汽车浸水漂浮系统，如图1-12所示，包括有汽车主体1、车裙2、后挡风玻璃3、扣板4、第一压缩气囊6、第二压缩气囊7、浸水传感器10、破窗器14、后备箱16、防水黑匣子17和充气装置18；防水黑匣子17设置于后备箱16的地板下方，防水黑匣子17内设置有电池组1701、控制系统1702和延时继电器1704，且控制系统1702和延时继电器1704均与电池组1701电性连接；汽车主体1两侧的车裙2内均设有第一压缩气囊6，第一压缩气囊6一端通过螺栓15螺接于汽车主体1底部，另一端压缩卷曲于车裙2内；车裙2外侧设置有长条形的气囊出口5，且设置有扣板4用于封闭气囊出口5；汽车主体1的后备箱16的盖板下方设置有防水黑匣子17和充气装置18，充气装置18的数量为2个，用于第一压缩气囊6的充气；充气装置18包括有气瓶1801、出气管1802、电磁阀1804、输气管1806；气瓶1801固定设置于后备箱16的盖板下方，气瓶1801出口处设置有出气管1802，出气管1802上设有电磁阀1804，电磁阀1804与控制系统1702电性连接；出气管1802末端连接有输气管1806，输气管1806另一端与第一压缩气囊6连接；后挡风玻璃3下侧两端均设置有破窗器14，所述破窗器14与延时继电器1704电性连接；汽车的主驾驶位8和副驾驶位9的脚部位置均设有浸水传感器10，且浸水传感器10与控制系统1702电性连接。

当汽车停泊时水位涨高或意外落水时，水会浸入汽车主体1内，由于主驾驶位8和副驾驶位9的脚部均设有浸水传感器10，浸水传感器10检测到水后将信号传送至控制系统1702，控制系统1702控制充气装置18启动，即电磁阀1804打开，气瓶1801内的气体会通过出气管1802和输气管1806快速进入第一压缩气囊6内，对第一压缩气囊6进行充气，第一压缩气囊6从气囊出口5挤出，将扣板4挤掉，在汽车主体1的两侧车裙2处形成浮于水面的第一压缩气囊6，使得汽车主体1能够漂浮于水面，且由于第一压缩气囊6位于汽车主体1外侧，不会导致第一压缩气囊6被汽车主体1底部的金属制品刺破。

在汽车意外落水时，由于汽车70%的重量在前半部分，所以汽车落水后会保持如图10所示的状态，控制系统1702控制破窗器14启动，将汽车后挡风玻璃3击碎，使车内人员能够从汽车后窗爬出，增加了逃生几率；且由于延时继电器1704的存在，使得破窗器14在一定时间后才启动，避免了车辆入水时后挡风玻璃3直接破碎导致进水的情况发生，进一步增加了逃生几率。

而且由于电池组1701、控制系统1702和延时继电器1704均位于防水黑匣子17内，能够保证汽车主体1浸水后，电池组1701、控制系统1702和延时继电器1704均能正常工作，避免了汽车浸水后电路失灵导致的第一压缩气囊6无法打开的情况发生，保障了逃生装置的正常运行。

由于第一压缩气囊6位于车裙2内，一般也很难在汽车行驶过程中造成损坏，也进一步保障了逃生装置的正常运行；并且经过多次模型试验结果表明，无论汽车以何种状态落水，两侧第一压缩气囊6打开后汽车最终会保持如图10所示状态，为车内人员从后窗逃生创造了机会；而增加了车头气囊20和车尾气囊21后，汽车落水后很大几率会保持如图11所示状态，导致车内人员难以逃出。

作为优选，主驾驶位8中方向盘的左侧位置设有应急开关11，且应急开关11与控制系统1702电性连接，用于利用手动触发的方式触发控制系统1702；应急开关11可在浸水传感器10失灵的情况下，驾驶员通过按下应急开关11手动触发控制系统1702，进而打开第一压缩气囊6使汽车主体1漂浮，以及破窗器14启动将后挡风玻璃3破碎，提供逃生窗口；可提高车内人员的自主性，特别是在车辆入水姿态发生特殊状况或浸水传感器10无法正常感知水面位置时，更能体现其优势。

作为优选，应急开关11的一侧还设有转换开关12，且转换开关12与控制系统1702电性连接，用于转换破窗器14的触发模式为自动或手动；转换开关12能够选择破窗器14的触发模式，当选择破窗器14的触发模式为自动时，在汽车主体1浸水后，浸水传感器10检测到水并将信号传输至控制系统1702，控制系统1702即控制破窗器14触发将后挡风玻璃3破碎；而当选择破窗器14的触发模式为手动时，在汽车主体1浸水后，需要车内人员手动触发破窗器14，如此可避免汽车在停泊时车内无人的情况下，破窗器14破碎后挡风玻璃3造成的不必要损失。

作为优选，防水黑匣子17内还设有自动充放电装置1703，用于连接汽车电瓶19对电池组1701充放电；自动充放电装置1703能够检测电池组1701的电压，当电池组1701的电压过低时，通过汽车电瓶19提供电源对电池组1701进行充电，当电池组1701的电压达到正常后即停止充电，如此可以保证电池组1701时刻处于有电的状态，保证漂浮系统的正常运行。

作为优选，汽车主体1内部的前挡风玻璃底部两侧也设有浸水传感器10；如图12所示，汽车主体1底盘朝上落入水中后，也能通过这两处的浸水传感器10快速输出信号至控制系统1702，进而启动漂浮系统，提供逃生机会。

作为优选，车裙2内还设有第二压缩气囊7，第二压缩气囊7位于第一压缩气囊6上方，出气管1802末端通过三通头1805连接有两根输气管1806，两根输气管1806另一端分别与第一压缩气囊6和第二压缩气囊7连接，且气瓶1801的储存容积与汽车主体1的重量相匹配；在车裙2位置处设置上下两层的第一压缩气囊6和第二压缩气囊7，能够增加浮力，并且在特殊情况如第一压缩气囊6未能正常充气打开时，第二压缩气囊7还能够充气打开，进一步提高了漂浮系统的安全性。

作为优选，气瓶1801的出气管1802上还设有压力表1803，用于监测气瓶1801内的气压；在汽车维修保养时，可通过压力表1803查看气瓶1801内的气压，若气压不足时，可进行充气，保证充气装置18的正常运行。

作为优选，输气管1806与第一压缩气囊6和第二压缩气囊7的连接处内部设有单向止回阀1807；单向止回阀1807能够使气体通过输气管1806进入第一压缩气囊6和第二压缩气囊7后不会倒回，避免造成管路内气压不稳而无法正常充气打开第一压缩气囊6和第二压缩气囊7。

作为优选，第一压缩气囊6和第二压缩气囊7的材质为抗腐蚀、抗拉强度高的橡胶尼龙织物；有效的延长第一压缩气囊6和第二压缩气囊7的使用寿命，以及弹出后不会破损。

利用本发明所述技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。