汽車防自燃預警裝置的製作方法

2023-11-08 02:22:18 1

本實用新型涉及汽車安全的電子控制系統裝置，屬於汽車自燃安全的預警裝置。

背景技術：

隨著消費者對車輛安全性日益重視，車輛安全措施也不斷產生和改進。汽車自燃事件的發生概率比較低，但是一旦事故發生，輕則車輛燒毀，重則人員傷亡。但是，目前廣泛應用於汽車防自燃的預警裝置並不多，而且多數情況下，發現汽車起火時，火苗已經無法撲滅，等到專業滅火人員及設備到來時，損失已不可挽回。所以，為了彌補目前汽車防自燃領域的不足，設計簡單可行、經濟實用的汽車防自燃預警裝置是非常重要和必要的，這將給駕駛員以及乘客，甚至是其他道路使用者帶來安全保障，減少汽車自燃事故的發生率。

經查相關文獻有很多論文探討了汽車自燃報警裝置的設計，如張金全的《汽車自燃報警裝置設計》中設計了一種自燃報警裝置，裝置主要針對發動機部分，採用煙霧傳感器、溫度傳感器和火焰傳感器且結構簡單易行。但是，該報警發出時汽車已經自燃，加之汽車自燃火勢蔓延速度較快，火勢較難撲滅，損失仍然較大。

如穆穎臻的《一種汽車自燃的預防及控制》中設計了一種針對發動機起火的預防控制系統的設計，該設計能有效識別發動機艙的火災，並自動撲滅；但是預警時間晚，靠滅火裝置抑制著火來挽回損失。該裝置一旦誤報警，觸發滅火裝置也會對車輛造成較大損失，對可靠性要求極高。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是為了克服現有汽車自燃預警裝置預警時間短、提供信息少、可靠性和通用性考慮不足的問題，提供了一種汽車防自燃預警裝置，通過對布置在車上的重要防火部位的傳感器做聯合預警分析，使駕駛員提前了解汽車火災隱患存在的位置和危險程度。

為實現上述目的，本實用新型的汽車防自燃預警裝置，該裝置包含傳感器模塊1、電源模塊2、自動啟停模塊3、主控制模塊4、危險位置及類型顯示模塊5和聲光報警模塊6；

所述主控制模塊4與傳感器模塊1、電源模塊2、自動啟停模塊3、危險位置及類型顯示模塊5和聲光報警模塊6分別連接；用於採集各傳感器設備的數據信息，並且對各傳感器設備進行編碼確定其位置；對採集到的數據信息進行處理；

所述傳感器模塊1包括了分布在汽車關鍵設備上的傳感器裝置，用於檢測某一設備是否存在自燃隱患；

所述電源模塊2為防自燃預警裝置提供電力保障；

所述危險位置及類型顯示模塊5用於顯示起火位置；

聲光報警模塊6連接若干蜂鳴器及LED燈。

進一步的，所述傳感器模塊1包括安裝在發動機部分11的發動機溫度傳感器111、發動機電流傳感器112和發動機可燃氣體傳感器113；

安裝在車內用電設備部分12的用電設備溫度傳感器121和用電設備電流傳感器122；

安裝在前燈部分13的前燈溫度傳感器131和前燈電流傳感器132；安裝在尾燈部分14的尾燈溫度傳感器141和尾燈電流傳感器142；

安裝在電機部分15的電機溫度傳感器151和電機電流傳感器152；

安裝在制動器位置16的制動器右前側溫度傳感器161、制動器左前側溫度傳感器162、制動器右後側溫度傳感器163和制動器左後側溫度傳感器164；安裝在燃油管路部分17的燃油溫度傳感器171和燃油可燃氣體傳感器172。

進一步的，所述自動啟停模塊3含可控開關，由汽車啟動鎖的電流信號和主控制模塊4的反饋信號共同觸發，決定電源模塊2是否對主控制模塊4供電。

汽車防自然預警裝置的預警方法，該方法包含危險程度識別和危險位置及類型識別，包括以下步驟：

步驟1，當汽車啟動時，可控開關閉合，自動啟停模塊3啟動預警系統；

步驟2，主控制模塊4依次讀取發動機部分11、車內用電設備12、前燈部分13、尾燈部分14、主要電機15、制動器16、燃油管路17處的傳感器數據；

步驟3，主控制模塊4進行危險程度識別，根據梯度預警方法計算預警參考值和梯度參考值判斷汽車自燃風險；

步驟4，主控制模塊4根據傳感器模塊1的編碼進行危險位置及類型識別；

步驟5，當汽車熄火，且主控制模塊4監測到各傳感器檢測值小於預警參考值，且當前檢測值梯度小於梯度參考值時，可控開關斷開，自動啟停模塊3關閉預警系統。

具體的，所述步驟3中，主控制模塊4進行危險程度識別的具體過程為：

步驟3.1，當前檢測值小於預警參考值，且當前檢測值梯度小於梯度參考值時記錄為「正常」信息；

步驟3.2，當前檢測值小於預警參考值，且當前檢測值梯度大於或等於梯度參考值時記錄為「隱患」信息；

步驟3.3，當前檢測值大於或等於預警參考值且小於門限值，且當前檢測值梯度小於梯度參考值時記錄為「隱患」信息；

步驟3.4，當前檢測值大於或等於預警參考值且小於門限值，且當前檢測值梯度大於或等於梯度參考值時記錄為「危險」信息；

步驟3.5，當前檢測值大於門限值時記錄為「危險」信息。

更進一步的，所述步驟4具體包括：

步驟4.1，當該位置出現「危險」信息時，危險位置及類型顯示模塊5根據傳感器編號顯示危險存在的位置，並顯示所有報警傳感器類型，聲光報警模塊6點亮紅色信號燈，蜂鳴器連續報警；

步驟4.2，當該位置出現兩個及以上「隱患」信息，或者該位置僅有一種傳感器且為「隱患」信息時，危險位置及類型顯示模塊5根據傳感器編號顯示隱患存在的位置，並顯示所有報警傳感器類型；聲光報警模塊6點亮黃色信號燈，蜂鳴器間隔報警；

步驟4.3，當該位置有多種傳感器且只有一個「隱患」信息，其他為「正常」，或者一種傳感器記錄全部為「正常」信息時，危險位置及類型顯示模塊5顯示「正常」；聲光報警模塊6中LED燈和蜂鳴器不工作。

本實用新型採用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1、預警提前量大。根據梯度預警曲線對危險程度進行分級，及時預測汽車的自燃時間，為駕駛員和乘客贏得更多的逃生機會。

2、準確可靠的定位。可準確提供駕駛員汽車自燃危險的位置及類型，重點部位多種傳感器冗餘預警，保障預警信息可靠。

3、節能環保，可防二次隱患。兩節1.5V乾電池獨立供電，自動啟停，延原有線束布線，避免加裝預警裝置後產生二次自燃隱患。

4、通用性好。適用於載客為主的家用轎車、客車和公交車，以及載危險品的特殊車輛。

附圖說明

圖1是汽車自燃預警裝置的硬體組成圖；

圖2是汽車自燃預警裝置的傳感器布置示意圖；

圖3是梯度預警曲線圖；

圖中，1-傳感器模塊，2-電源模塊，3-自動啟停模塊，4-主控制模塊，5-危險位置及類型顯示模塊，6-聲光報警模塊，41-危險程度識別，42-危險位置及類型識別；

11-發動機部分，111-發動機溫度傳感器，112-發動機電流傳感器，113-發動機可燃氣體傳感器，12-車內用電設備，121-用電設備溫度傳感器，122-用電設備電流傳感器，13-前燈部分，131-前燈溫度傳感器，132-前燈電流傳感器，14-尾燈部分，141-尾燈溫度傳感器，142-尾燈電流傳感器，15-電機，151-電機溫度傳感器，152-電機電流傳感器，16-制動器，161-制動器右前側溫度傳感器，162-制動器左前側溫度傳感器，163-制動器右後側溫度傳感器，164-制動器左後側溫度傳感器，17-燃油管路，171-燃油溫度傳感器，172-燃油可燃氣體傳感器。

具體實施方式

本實用新型提供汽車防自燃預警裝置，為使本實用新型的目的，技術方案及效果更加清楚，明確，以及參照附圖並舉實例對本實用新型進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型公開了一種汽車防自燃預警裝置，包含傳感器模塊1、電源模塊2、自動啟停模塊3、主控制模塊4、危險位置及類型顯示模塊5和聲光報警模塊6；

當汽車啟動時，自動啟停模塊3接收到汽車啟動信息，可控開關閉合，自動啟停模塊3啟動預警系統。

主控制模塊根據設定的門限值ym和時間常數T，由公式y=ym-ym*exp(-t/T)得到梯度預警值與時間t的關係曲線，即梯度預警曲線如圖3所示。定義前一次採樣時刻為零時刻，可根據梯度預警曲線獲得當前時刻的預警參考值，且對應該點的梯度預警曲線斜率為梯度參考值。

當汽車熄火後，自動啟停模塊3接收到汽車熄火信息，不立即關閉預警系統，當主控制模塊4在監測到各傳感器檢測值小於預警參考值，且當前檢測值梯度小於梯度參考值時關閉預警系統，以待下次啟動。

主控制模塊4按照從發動機部分11，車內用電設備12，前燈部分13，尾燈部分14，電機15，制動器16，燃油管路17的順序依次讀取各部分傳感器的數據進行危險程度識別，當讀完燃油管路17的傳感器的數據後，按照順序從發動機部分11重新採集各部分傳感器的數據，不斷循環。

當檢測到某部分出現「危險」信息時，停止繼續讀取其他傳感器的數據，並對該部分進行危險位置及類型識別，以發動機部分11為例其餘部分相同：

當主控制模塊4監測到發動機部分11的發動機溫度傳感器111或發動機電流傳感器112或發動機可燃氣體傳感器113中某種傳感器的檢測值大於或等於預警參考值且小於門限值且當前檢測值梯度大於或等於梯度參考值，或者檢測值大於門限值時。將該發動機溫度傳感器111或發動機電流傳感器112或發動機可燃氣體傳感器113的檢測值記錄為「危險」。主控制模塊4停止讀取其他部分的傳感器數據，持續監測發動機部分11的傳感器檢測數據進行危險位置及類型識別。由於出現「危險」信息，找到所有檢測值記錄為「危險」或「隱患」的傳感器。危險位置及類型顯示模塊5顯示位置信息，並顯示檢測值記錄為「危險」或「隱患」報警傳感器類型。聲光報警模塊6點亮紅色信號燈，蜂鳴器持續報警。

當檢測到某部分出現「隱患」信息時，停止繼續讀取其他傳感器的數據，並對該部分進行危險位置及類型識別。

以發動機部分11為例除制動器16部分，其餘部分相同：當主控制模塊4監測到發動機部分11的發動機溫度傳感器111或發動機電流傳感器112或發動機可燃氣體傳感器113的檢測值在梯度預警曲線下方的C區域且梯度大於或等於該值下梯度預警曲線斜率，或者檢測值在梯度預警曲線上方危險門限值下方的B區域且梯度小於該值下梯度預警曲線斜率時。將該發動機溫度傳感器111或發動機電流傳感器112或發動機可燃氣體傳感器113的檢測值記錄為「隱患」。主控制模塊4重新監測發動機部分11的傳感器檢測數據進行危險位置及類型識別。若發現只有發動機溫度傳感器111或發動機電流傳感器112或發動機可燃氣體傳感器113中的一種傳感器的檢測值記錄為「隱患」。危險位置及類型顯示模塊5和聲光報警模塊6不工作。主控制模塊4讀取下一部分車內用電設備12部分的傳感器數據，並重複上述過程。若發現該部分出現兩個及以上「隱患」信息時，主控制模塊4停止讀取其他部分的傳感器數據，找到所有檢測值記錄為「隱患」的傳感器。危險位置及類型顯示模塊5顯示位置信息，並顯示檢測值記錄為「隱患」報警傳感器類型。聲光報警模塊6點亮黃色信號燈，蜂鳴器間斷報警。

以制動器16部分為例：當主控制模塊4監測到制動器16部分的右前側溫度傳感器161、左前側溫度傳感器16、右後側溫度傳感器163或制動器左後溫度傳感器164的檢測值小於預警參考值且當前檢測值梯度大於或等於梯度參考值，或者檢測值大於或等於預警參考值且小於門限值，且當前檢測值梯度小於梯度參考值時。將該溫度傳感器161、溫度傳感器162、溫度傳感器163或溫度傳感器164的檢測值記錄為「隱患」。主控制模塊4重新監測制動器16部分的傳感器檢測數據進行危險位置及類型識別。因該部分僅有一種傳感器且有「隱患」信息，主控制模塊4停止讀取其他部分的傳感器數據，找到所有檢測值記錄為「隱患」的傳感器。危險位置及類型顯示模塊5顯示位置信息，並顯示檢測值記錄為「隱患」報警傳感器類型。聲光報警模塊6點亮黃色信號燈，蜂鳴器間斷報警。

當檢測到某部分全為「正常」信息時，保持原來的數據讀取循環。以發動機部分11為例其餘部分相同：

當主控制模塊4監測到發動機部分11的發動機溫度傳感器111或發動機電流傳感器112或發動機可燃氣體傳感器113的檢測值小於預警參考值，且當前檢測值梯度小於梯度參考值時。危險位置及類型顯示模塊5和聲光報警模塊6不工作。主控制模塊4讀取下一部分車內用電設備12部分的傳感器數據，並重複上述預警過程。