[发明专利]一种脱困装置

摘要

一种小汽车的脱困自救方法及装置，小汽车熄火，车身底部向路面伸出支撑脚，直至支撑脚抓牢路面；车身被起重抬高，直至车胎在泥泞陷坑位置上方悬空，车胎底部高于泥泞处的路面；支撑脚保持不动，小汽车车身相对支撑脚转动，直至车胎下方离开第二步所述的泥泞陷坑位置；车身整体降落路面，支撑脚收回，小汽车发动，开始行驶。本方法和装置能够帮助驾驶员轻松、快速、高效地脱困自救，无需依靠人力或其它外力，大大改善了驾驶员在恶劣路况下驾驶的体验感；装置结构简单，可靠性好，并且动力源为车载电源、液压油路，利用对现在车辆结构的改造；脱困时驾驶员不需离开驾驶室，在车外进行操作，不会受雨雪等恶劣天气环境的限制。

主权项

一种脱困装置，其特征在于：所述装置包括底座(1)，转轴(2)，驱动电机(3)，支撑脚，压力传感器，测距传感器，摄像头，伸缩撑拉杆(5)，显示屏和控制单元，其中：小汽车底部开设一个开口向下的工作腔，工作腔内侧配置水平的底座(1)，一根竖直的转轴(2)上端固定在工作腔顶部，下端转动安装在底座(1)上，下端端部配置驱动电机(3)，驱动电机(3)固定在底座(1)上，驱动电机(3)信号连接控制单元；底座(1)下方围绕转轴(2)配置至少三个支撑脚，支撑脚上端转动安装在底座(1)上，下端为球形脚部(4)，脚部(4)配置压力传感器，压力传感器信号连接控制单元；支撑脚通过带有自锁阀的伸缩撑拉杆(5)连接底座(1)，伸缩撑拉杆(5)上端转动连接底座(1)，下端转动连接支撑脚，伸缩撑拉杆(5)、支撑脚和底座(1)构成一个三角形的支撑结构；伸缩撑拉杆(5)伸缩时，驱动支撑脚在靠近底座(1)的行程高位和垂直于底座(1)的行程低位之间往复转动，并且伸缩撑拉杆(5)能够将支撑脚锁定在转动过程中的任一行程位置，伸缩撑拉杆(5)信号连接控制单元；支撑脚腿部(6)为液压式伸缩腿，能够沿轴向伸缩并且锁紧，支撑脚腿部(6)信号连接控制单元；小汽车底部配置测距传感器和带照明的摄像头，测距传感器和摄像头分别信号连接控制单元，小汽车驾驶位配置显示屏，显示屏信号连接控制单元；所述控制单元接收压力传感器和测距传感器信号，控制所述伸缩撑拉杆(5)、支撑脚和驱动电机(3)能够顺次进行如下四个动作：A、支撑脚抓牢地面：控制单元控制伸缩撑拉杆(5)伸展，每个支撑脚由行程高位向行程低位转动；转动过程中，如果某个脚部(4)接触到地面，压力传感器测试到该支撑脚受到向上的地面支撑力大于等于一设定值，反馈信号给控制单元，控制单元判断该脚部(4)已接触地面，控制该支撑脚对应的伸缩撑拉杆(5)停止伸展并锁定在该位置，保持该支撑脚的支撑位置不变；其它支撑脚继续转动，直至转动至行程低位或者与地面接触为止，支撑脚对应的伸缩撑拉杆(5)停止伸长并锁定在对应的拉伸位置；转动至行程低位仍未与地面接触的支撑脚，控制单元控制其腿部(6)沿轴向伸长，直至该脚部(4)接触地面，支撑脚腿部(6)停止伸长并锁紧在该位置；待所有脚部(4)接触地面后，控制单元对所有支撑脚的转动位置和伸长长度进行微调并锁定，使每个支撑脚受到的地面支撑力保持相对均衡，并大于等于上述设定值，微调过程中，控制单元优先微调支撑脚的转动位置，次后微调支撑脚的轴向伸长长度；B、车身的抬升：控制单元控制所有支撑脚的腿部(6)同时沿轴向伸长，并且所有支撑脚在垂直于汽车底盘方向上的伸长长度相同，直至测距传感器测量到车胎底部位于路面上方一个设定值，控制单元将支撑脚锁定在该位置，保持车身的抬升高度不变；如果抬升过程中，某一在上述A动作中尚未转动到行程低位的支撑脚的腿部(6)沿轴向伸长至最长，依然无法达到其它支撑脚在垂直于汽车底盘方向上的伸长长度，控制单元控制该支撑脚对应的伸缩撑拉杆(5)伸长，使该支撑脚朝向自身的行程低位转动，以补偿该支撑脚在垂直于汽车底盘方向上的伸长长度，使其与其它支撑脚对车身的抬升同步；C、车身的转动换向：控制单元控制驱动电机(3)启动，使车身绕转轴中心线旋转一个角度，直至从显示屏上观察到的从摄像头上传回的图像显示车胎下方已经离开泥泞陷坑位置，保证车辆下降接触地面后不会陷入之前的泥泞陷坑位置，即可停止转向；旋转过程中，底座(1)通过支撑脚抓牢地面，保持不动，转轴(2)由驱动电机(3)驱动，带动车身相对底座(1)转动；D、车身下降及装置回收：控制单元控制所有支撑脚的腿部(6)同时沿轴向缓慢回缩，并且所有支撑脚在垂直于汽车底盘方向上的回缩长度相同，直至所有支撑脚上的压力传感器测试到对应的支撑脚受到向上的地面支撑力均小于一设定值，反馈信号给控制单元，控制单元判断车胎已顺利落地，继续将所有支撑脚沿轴向回缩至最短长度，并控制伸缩撑拉杆(5)回缩，带动每个支撑脚绕上端向上转动至行程高位，整个装置处于回收位置，小汽车启动，驶离脱困；在支撑脚回缩过程中，如果某一在上述B动作中尚未转动到行程低位的支撑脚的腿部(6)沿轴向回缩至最短，依然无法达到其它支撑脚在垂直于汽车底盘方向上的回缩长度，控制单元控制该支撑脚对应的伸缩撑拉杆(5)缩短，使该支撑脚朝向自身的行程高位转动，从而补偿该支撑脚在垂直于汽车底盘方向上的回缩长度。