| 专利名称： | 自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置 | ||
| 专利名称(英文)： | Waterproof battery to the vehicle provided with the automatic door lock driving window device | ||
| 专利号： | CN201410459566.0 | 申请时间： | 20140910 |
| 公开号： | CN104234549B | 公开时间： | 20160511 |
| 申请人： | 陈树添 | ||
| 申请地址： | 518172 广东省深圳市龙岗区中心城龙福一村3-102 | ||
| 发明人： | 陈树添 | ||
| 分类号： | E05B81/54; E05B81/64; E05B81/82; E05B77/02; E05F15/72; E05F15/603 | 主分类号： | E05B81/54 |
| 代理机构： | 深圳市科吉华烽知识产权事务所(普通合伙) 44248 | 代理人： | 张立娟 |
| 摘要： | 本发明公开了一种自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，包括：独立电源、直通电路、隔离电路、水位检测电路、电压检测电路、控制切换电路、电动机及相关连接线组成，并且本装置为全防水的; 当汽车正常使用时, 汽车原电动机线路经直通电路直接控制电动机；当汽车发生浸水、落水、水淹等进水意外事故时, 水位检测电路首先检测到汽车进水, 或电压检测电路检测到汽车因进水电压下降到安全电压以下或无电压时, 通过控制切换电路, 隔离原汽车与本装置线路，并控制独立电源与电动机导通, 自动打开全车门锁、车窗、天窗，为汽车使用者打开逃生的通道, 保护汽车使用者生命安全。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a full waterproof type automatic door lock and window opening device with a battery pack for automobiles after water inflow. The device comprises an independent power supply, a direct circuit, an isolation circuit, a water level detection circuit, a voltage detection circuit, a control switch circuit, an electromotor and a relevant connecting wire. The device is full waterproof; when the automobile is normally used, the electromotor is directly controlled by the original electromotor wire of the automobile through the direct circuit; when the water inflow accidents such as soaking, falling into water, water logging and the like happen to the automobile, the water level detection circuit firstly detects that the water inflows into the automobile, or the voltage detection circuit detects that the voltage of the automobile drops below the safety voltage or drops to no-voltage caused by water inflow, the original automobile is isolated from the wires of the device by the control switch circuit, and the independent power supply is controlled to be conducted with the electromotor; the door locks, windows and sunroofs are automatically opened; an escape passage is opened for an automobile user; the life security of the automobile user is protected. | ||
1.一种自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：其包括独立电源（100）、控制独立电源（100）与电动机（200）导通与断开的第一继电器（300），第一继电器（300）断开，则电动机（200）与独立电源（100）断开，原汽车电动机线路与电动机（200）直通,第一继电器（300）吸合，则电动机（200）与独立电源（100）导通，并隔离原汽车电动机线路与本装置的线路连接，还包括以下一路或多路控制第一继电器（300）吸合与断开的支路： 第一路：手动开关，手动开关闭合，第一继电器（300）吸合，手动开关断开，第一继电器（300）断开； 第二路：汽车电源控制电路，汽车电源电压控制第二继电器（400）的吸合与断开，汽车电源正常时，第二继电器（400）吸合，第一继电器（300）断开；汽车电源无电压时，第二继电器（400）断开，第一继电器（300）吸合； 第三路：电压检测电路，设置多个汽车电源正极电压检测点，所有电压检测点均低于设定值时，第三继电器（500）吸合，第一继电器（300）吸合； 第四路：水位检测电路，设置多个水位检测点，当一个或多个水位检测点和金属车体同时处于连通的水中时，第三继电器（500）吸合，第一继电器（300）吸合。
2.根据权利要求1所述的自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：独立电源（100）、电动机（200）、第一继电器（300）和各控制支路全部是防水密封的。
3.根据权利要求1所述的自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：汽车电源控制电路、电压检测控制电路、水位检测控制电路在汽车正常工作时，该三路控制电路的用电取自汽车电源（600）。
4.根据权利要求1所述的自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：水位检测电路中，水位检测点为金属柱或金属片，并联设置在汽车车体内或车体外。
5.根据权利要求4所述的自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：金属柱或金属片为只需露小部分金属在外的金属柱或金属片,并联设置在汽车车体内或车体外的前左角、前右角、后左角、后右角，车顶的前左角、前右角、后左角、后右角共八个位置。
6.根据权利要求4所述的自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：金属柱或金属片高度为水淹的安全高度，安装位置为：与汽车车架金属体距离3~8厘米并能够迅速被水淹到并不会积水的位置。
7.根据权利要求1所述的自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：电压检测电路中，数个电压检测点电压经电线连接到隔离二极管,并联在一起,作为检测电压,连接到电压比较器集成电路IC1输入端的”+”极,由电位器RP1、RP2可为IC1正负输入端调整设定在一个安全电压值,当检测点电压正常时,IC1输出端为高电平,第三继电器（300）断开,当检测点电压低于设定安全电压时,IC1输出端为低电平,经三极管Q1，控制第三继电器（300）吸合,第一继电器（300）吸合。
8.根据权利要求1所述的自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：所述电动机（200）采用全新的全防水电动机或采用汽车上原有的电动机并进行防水处理。
9.根据权利要求1所述的自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：门锁采用全新的全防水门锁或采用汽车上原有的门锁并进行防水处理。
1.一种自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：其包括独立电源（100）、控制独立电源（100）与电动机（200）导通与断开的第一继电器（300），第一继电器（300）断开，则电动机（200）与独立电源（100）断开，原汽车电动机线路与电动机（200）直通,第一继电器（300）吸合，则电动机（200）与独立电源（100）导通，并隔离原汽车电动机线路与本装置的线路连接，还包括以下一路或多路控制第一继电器（300）吸合与断开的支路： 第一路：手动开关，手动开关闭合，第一继电器（300）吸合，手动开关断开，第一继电器（300）断开； 第二路：汽车电源控制电路，汽车电源电压控制第二继电器（400）的吸合与断开，汽车电源正常时，第二继电器（400）吸合，第一继电器（300）断开；汽车电源无电压时，第二继电器（400）断开，第一继电器（300）吸合； 第三路：电压检测电路，设置多个汽车电源正极电压检测点，所有电压检测点均低于设定值时，第三继电器（500）吸合，第一继电器（300）吸合； 第四路：水位检测电路，设置多个水位检测点，当一个或多个水位检测点和金属车体同时处于连通的水中时，第三继电器（500）吸合，第一继电器（300）吸合。
2.根据权利要求1所述的自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：独立电源（100）、电动机（200）、第一继电器（300）和各控制支路全部是防水密封的。
3.根据权利要求1所述的自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：汽车电源控制电路、电压检测控制电路、水位检测控制电路在汽车正常工作时，该三路控制电路的用电取自汽车电源（600）。
4.根据权利要求1所述的自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：水位检测电路中，水位检测点为金属柱或金属片，并联设置在汽车车体内或车体外。
5.根据权利要求4所述的自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：金属柱或金属片为只需露小部分金属在外的金属柱或金属片,并联设置在汽车车体内或车体外的前左角、前右角、后左角、后右角，车顶的前左角、前右角、后左角、后右角共八个位置。
6.根据权利要求4所述的自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：金属柱或金属片高度为水淹的安全高度，安装位置为：与汽车车架金属体距离3~8厘米并能够迅速被水淹到并不会积水的位置。
7.根据权利要求1所述的自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：电压检测电路中，数个电压检测点电压经电线连接到隔离二极管,并联在一起,作为检测电压,连接到电压比较器集成电路IC1输入端的”+”极,由电位器RP1、RP2可为IC1正负输入端调整设定在一个安全电压值,当检测点电压正常时,IC1输出端为高电平,第三继电器（300）断开,当检测点电压低于设定安全电压时,IC1输出端为低电平,经三极管Q1，控制第三继电器（300）吸合,第一继电器（300）吸合。
8.根据权利要求1所述的自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：所述电动机（200）采用全新的全防水电动机或采用汽车上原有的电动机并进行防水处理。
9.根据权利要求1所述的自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其特征在于：门锁采用全新的全防水门锁或采用汽车上原有的门锁并进行防水处理。
翻译：技术领域
本发明涉及汽车安全领域，尤其涉及一种自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置。
背景技术
据报道,全球社会保有量乘用车有近6.5亿辆,每年有近6500万辆新的乘用车出厂,乘用汽车安全性能涉及全球汽车使用者的生命安危;当乘用汽车使用时,发生浸水、水淹、落水等进水意外事故时,由于汽车迅速进水,汽车各项装置(如蓄电池、电器、马达、插接头、电线等)因进水无法正常工作,使用电动门锁和电动车窗的汽车无法打开车门锁及车窗,从而造成人员溺水死亡事故时有发生。虽然汽车生产商也不断的在汽车安全配套上加大研发与应用,如有的汽车有配用安全小锤或其它破窗工具,但当汽车发生入水事故时,由于汽车入水姿势、水压、伤痛、惊慌、力量、时间短等原因,汽车使用者无法及时破窗或开门逃出,造成溺水死亡事故时有发生,实践证明发生事故时,安全小锤要砸破车窗并不容易,更因放置时间久远,安全小锤或其它破窗工具,容易丢失或难以寻找，浪费了宝贵的逃生时间而导致眼睁睁的看着自己给水活活淹死。更因很多汽车只有备用一把小锤,当汽车乘员较多时,乘员更因绝望会发生争抢,无法一个一个的轮流着破窗逃出而致溺水身亡;公开日为2014年3月12日,公开号CN103625408A的专利文件公开了一种汽车落水或涉深水时玻璃自动下降装置及其控制方法,它是在汽车头部蓄电池下方加装水压传感器(传感器的连线为防水电线),汽车车头落水时水压传感器感应水压动作,自动报警和下降玻璃。其在车内用一备用电源。但由于汽车落水时,有不同的各种姿态而不单是只会车头先落水,并且车窗马达、连线、插接头会迅速入水而无法正常工作,该装置也因无隔离电路而受到已进水的汽车原电路影响而无法正常工作,并且该装置也会迅速进水而报废;更因汽车落水时,巨大的冲击力,使水压传感器无法准确的检测到真实的水压而误动作,当汽车涉深水时,由于车内外较大的压力差,车窗马达的扭力已无法使玻璃下降;现在有部分汽车有故障自诊功能,该装置的加装,将可能会被检测为故障而导致汽车的无法使用，并且可能会影响汽车原有性能或指标而导致无法通过出厂检测。
发明内容
为了解决现有技术中问题，本发明提供了一种自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置，其包括独立电源、控制独立电源与电动机导通与断开的第一继电器，第一继电器断开，则电动机与独立电源断开，原汽车电动机线路与电动机直通,第一继电器吸合，则电动机与独立电源导通，并隔离原汽车电动机线路与本装置的线路连接，还包括以下一路或多路控制第一继电器吸合与断开的支路：
第一路：手动开关，手动开关闭合，第一继电器吸合，手动开关断开，第一继电器断开；
第二路：汽车电源控制电路，汽车电源电压控制第二继电器的吸合与断开，汽车电源正常时，第二继电器吸合，第一继电器断开；汽车电源无电压时，第二继电器断开，第一继电器吸合；
第三路：电压检测电路，设置多个汽车电源正极电压检测点，所有电压检测点均低于设定值时，第三继电器吸合，第一继电器吸合；
第四路：水位检测电路，设置多个水位检测点，当一个或多个水位检测点和金属车体同时处于连通的水中时，第三继电器吸合，第一继电器吸合。
作为本发明的进一步改进，独立电源、电动机、第一继电器和各控制支路全部是防水密封的。
作为本发明的进一步改进，汽车电源控制电路、电压检测控制电路、水位检测控制电路在汽车正常工作时，该三路控制电路的用电取自汽车电源。
作为本发明的进一步改进，水位检测电路中，水位检测点为金属柱或金属片，并联设置在汽车车体内或车体外。
作为本发明的进一步改进，金属柱或金属片为只需露小部分金属在外的金属柱或金属片,并联设置在汽车车体内或车体外的前左角、前右角、后左角、后右角，车顶的前左角、前右角、后左角、后右角共八个位置。
作为本发明的进一步改进，金属柱或金属片高度为水淹的安全高度，安装位置为：与汽车车架金属体距离约3~8厘米并能够迅速被水淹到并不会积水的位置。
作为本发明的进一步改进，电压检测电路中，数个电压检测点电压经电线连接到隔离二极管,并联在一起,作为检测电压,连接到电压比较器集成电路IC1输入端的”+”极,由电位器RP1、RP2可为IC1正负输入端调整设定在一个安全电压值,当检测点电压正常时,IC1输出端为高电平,第三继电器断开,当检测点电压低于设定安全电压时,IC1输出端为低电平,经三极管Q1，控制第三继电器吸合,第一继电器吸合。
作为本发明的进一步改进，所述电动机采用全新的全防水电动机或采用汽车上原有的电动机并进行防水处理。
作为本发明的进一步改进，门锁采用全新的全防水门锁或采用汽车上原有的门锁并进行防水处理。
本发明的有益效果是：
本发明装置使用时不用改变汽车原电路,只加装本装置即可发挥作用,电路针对性强,功能全面。值得新车制造商、社会存量汽车使用或加装。汽车安全气囊是保护人免于受伤,而本发明装置可打开逃生通道,是保护人的生命的。更值得政府部门推广及立法应用,本发明装置更应像汽车安全气囊一样成为汽车的一种标准配置,以更加有效的为汽车使用者在发生汽车进水事故时,及时的自动的打开车门锁、车窗、天窗,为汽车使用者提供逃生的通道,保护汽车使用者生命安全。
汽车加装了本装置后,使用中的汽车不管何种姿态浸水、落水、淹水(只要进水淹到水位检测头和车架金属体),不管汽车电源有电压或无电压或电压低(低于安全电压),都可自动的或手动的控制打开车门锁,打开车窗/天窗玻璃,从而打开逃生通道，迅速的逃生。
本发明最大的优点是:
汽车在淹水时即自动动作,而不是等到沉到水里时才动作。
直通电路：在汽车正常使用时与原线路一样直通工作,不影响汽车原有任何性能与指标;汽车如有自诊功能,也能如常检测通过;直通电路是为了保证汽车正常使用时,原汽车电动机线路可直通控制电动机,并且不会影响其性能和指标。
隔离电路:能自动及时隔离原汽车与本装置线路,以免发生故障的汽车原线路影响本装置工作;隔离电路是在汽车发生进水事故本装置动作时,自动的隔离原汽车电动机线路与本装置的线路连接。
水位检测电路中,水位检测是利用水的导电性的特点,来使水位检测电路动作的。
创新的多点水位检测电路,只需普通的金属柱（或金属片）即可,并利用水的导电性,可有效的检测汽车多部位的淹水状态，灵敏度高,又可有效的防止误动作，极大的提高工作可靠性及稳定性。
实时的多路汽车电压检测电路，及时检测汽车低电压和无电压。
全防水装置(包括：电池组、检测电路、直通/隔离/控制电路、连接线、插接头、门锁、车窗马达等)。
防水马达:新车和社会存量汽车可采用全新的全防水门锁、车窗马达;也可对汽车上原有的门锁、车窗马达进行防水处理即可
加装方便,不用更改原汽车线路,不影响原汽车性能及各项指标；
全自动控制，紧急或有需要时还可手动控制。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明电路原理图。
图中部件名称如下：防水密封电源100、电动机200、第一继电器300、第二继电器400、第三继电器500、汽车电源600。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1中，虚线圈内电路装置为全防水设置。图2所示为本发明一种自带电池组全防水型汽车进水自动开门锁开车窗装置的电路原理图：
电路代号说明:MB1、MB2:为汽车原门锁、车窗电动机（又称马达）两芯插头线,提供“正负”（或“负正”）电压,分别控制车门锁、车窗马达的正反转;+B、-B取自汽车电源,J1、J2、J3为电压检测连线,可分别连接于不同点的汽车电源正极;F1~F8为水位检测金属柱（或金属片）；S1为紧急手动开关;M1为车门锁马达(或线圈)、车窗马达、天窗马达；BT1为独立电源（自带可充电电池组）；U1为光耦合器。IC1为电压比较器集成电路。
本原理图为一个车窗马达控制电路结构示意图,其它门锁、车窗控制电路原理相同。
本装置包括自带可充电锂电池组(或聚合物锂电池组或性能接近的电池组)、直通电路、隔离电路、水位检测电路、汽车电压检测电路、控制电路、马达及连接线组成。车门锁、车窗马达利用汽车原马达并做防水保护或换用新防水马达。
自带可充电锂电池组，可于出厂时充满电,平时本装置工作电压取自汽车电源,不会消耗自带可充电锂电池组电量,只有本装置动作时,才向门锁车窗马达供电，保证了本电池组的超长待机时间和延长了使用寿命。
汽车正常启动工作时,继电器K1为开路释放,汽车原控制门锁、车窗马达的电压,自MB1、MB2两根电线经继电器K1的两个常闭触点,向门锁、车窗马达直接供电,可如常控制门锁开和关、车窗、天窗的开和关,不影响汽车原有的任何性能/指标;使用中汽车正常工作时,继电器K2为吸合,K1、K3为释放;
水位检测金属柱（或金属片）F1~F8（图中为八个，实际使用也可以少于或者多于）,并联安装于汽车车体内或车体外的前左角、前右角、后左角、后右角（接近车前灯和车后尾灯位置），高度为水淹的安全高度,及装于车顶的前左角、前右角、后左角、后右角,高度为车门顶的高度,安装时选取与汽车车架金属体最好有3~8厘米的距离，并能够迅速被水淹到并不会积水的地方安装即可；当下雨、洗车、溅水时,因水位检测金属柱（或金属片）F1~F8与汽车车架金属体(电源负极)有一定的距离,加上水是流动的断续的相对稀疏，水位检测金属柱（或金属片）F1~F8一个或全部就算喷淋到水或有湿的杂物接触到,因与汽车车架金属体(电源负极)之间形成的导电阻值,不足以使光耦合器U1发光二极管导通发光,光耦合器U1输出端为高电平,水位检测电路不工作,提高了电路工作可靠性和稳定性。当水位检测金属柱F1~F8其中任何一个(或多个)与汽车车架金属体(电源负极)同时泡在同一水体里时,因水是电的导体，水位检测金属柱(或金属片)与汽车车架金属体(电源负极)之间形成的导电阻值较小,使光耦合器U1发光二极管达到导通电压发光,光耦合器U1输出端为低电平,通过三极管Q1，控制继电器K3吸合，其联动开关常开触点导通,继电器K1吸合动作,其联动开关常闭触点断开,隔离原汽车线路,本装置自带电池组电源经K1常开触点向马达M1供电,打开门锁和车窗,为汽车使用者提前打开逃生通道。
水位检测金属柱（或金属片），为只露小部分金属在外的金属柱（或金属片），可更快接触到上淹的水位,也可有效防止泥土，杂物长期附着在水位检测金属柱（或金属片）上产生误动作，提高了电路工作可靠性和稳定性;由于水位检测金属柱（或金属片）多点多方位的安装位置，汽车不管车头、车尾、左侧、右側，或翻车，不管哪一边先入水,只要汽车车架金属体(电源负极)与任何一个或多个水位检测金属柱（或金属片）同时浸在同一水体里,水位检测电路立即动作,即可自动打开门锁、车窗、天窗，打开逃生通道。水位检测金属柱（或金属片）因成本低廉,安装容易,也可更多的安装于汽车其它需要的位置,以使汽车有各种意想不到的姿势淹水时,可自动打开门锁、车窗、天窗玻璃，为汽车使用者打开逃生通道。
电源正极电压检测点J1、J2、J3（图中为三个，实际使用也可以少于或者多于）与电压比较器集成电路IC1组成汽车电压检测电路。电压检测点J1、J2、J3电压,经电线连接到隔离二极管D4、D5、D6,并联在一起,作为检测电压,连接到电压比较器集成电路IC1输入端”+”极,由电位器RP1、RP2可为IC1”+”、”-”输入端调整设定在一个安全电压值,当汽车电源电压正常时,IC1输出端为高电平,继电器K3断开;当汽车电源电压因汽车进水迅速下降并低于设定安全电压时,IC1输出端为低电平,经三极管Q1，控制继电器K3吸合,其联动开关常开触点导通,继电器K1吸合动作,其联动开关常闭触点断开,隔离原汽车线路,本装置自带电池组电源经K1常开触点向马达M1供电,打开门锁和车窗,为汽车使用者打开逃生通道。
分布于汽车多个电源正极电压检测点J1、J2、J3，可安装连接于汽车蓄电池正极、钥匙启动开关、马达保险管或其它不同的电源正极电压点，当一个电压检测点无电压或电压低时,因与其它电压检测点通过D4、D5、D6并联（而且汽车电源为单一电源），电压检测点只要一个电压正常,电压比较器集成电路IC1输入端”+”极电压就正常,电压比较器集成电路IC1输出端未动作为高电平;只有当全部电压检测点电压低时,电压比较器集成电路IC1输入端”+”极电压才会下降,当下降到设定安全电压时,电压比较器集成电路IC1输出端动作为低电平,通过三极管Q1，控制继电器K3吸合；这样的设计,是为了防止汽车正常使用时,电压检测点因长期使用震动、安装点松动、断线、接触不良等问题所产生的误动作而误开车门车窗,提高本电路的稳定性及可靠性，保证行车的安全性。
D4、D5、D6为隔离二极管,使电源正极电压检测点J1、J2、J3互不影响，提高了工作的可靠性及安全性;
汽车完全进水或进水时间较长时,汽车电源及各装置因完全进水或进水时间较长,汽车蓄电池完全无电压,本电路无工作电压,IC1无供电,继电器K2无供电释放,其联动开关常闭触点导通,继电器K1吸合动作,其联动开关常闭触点断开,隔离原汽车线路,本装置自带电池组电源经K1常开触点向马达M1供电,打开门锁和车窗,为汽车使用者打开逃生通道。
当汽车使用者在紧急情况下或有需要时,可按动开关S1,继电器K1吸合动作,其联动开关常闭触点断开,隔离原汽车线路,本装置自带电池组电源经K1常开触点向马达M1供电,打开门锁和车窗,为汽车使用者打开逃生通道。
马达及门锁防水措施:新车和社会存量汽车可采用全新的全防水门锁、车窗马达、天窗马达;也可对汽车上原有的门锁、车窗马达、天窗马达进行防水处理即可。防水措施：用成型橡胶做全包裹，转轴/拉杆加装防水O型圈，插接头及封口加注环氧树脂或防水材料密封;若需要在汽车完全沉到水里时都能够打开车窗,可更换更大扭力的马达及加大自带电池组BT1的容量及对汽车原控制线路做增大电流改动。
以上内容是结合具体的优选实施方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
