TW201908171A - 汽車落水逃生系統及其超音波構件 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種汽車落水逃生系統及其超音波構件，超音波構件包括有一殼體，以及一超音波模組，而汽車落水逃生系統係包括有至少一超音波構件，以及一主機板；本發明之汽車落水逃生系統及其超音波構件係於車輛上安裝可發射超音波之超音波訊號發射訊號單元，於車輛落水時，藉由超音波穿透介質物時，該超音波因受介質物的不可壓縮率增加而變快(例如液體)之特性，有效檢測超音波波速之變化，而有助於汽車落水訊息之快速接收與發出，確實達到把握汽車落水之救援先機以減少人員傷亡之優勢者。

Description

汽車落水逃生系統及其超音波構件
本發明是有關於一種汽車落水逃生系統及其超音波構件，特別是有關於一種協助將汽車落水資訊快速接收並發出以把握救援先機之汽車落水逃生系統及其超音波構件。
按，在政府的宣導資料中常教育民眾當駕車不慎落水時，因車頭負載引擎的重量而容易下沉，若遇上述情況時，乘坐於車輛內的民眾應保持冷靜，於第一時間解開束縛的安全帶後盡快打開車窗，趁車輛下沉前由車窗口爬出；若是汽車已完全沉入水中，車門將會受水壓的內外差影響而不易打開，電動車窗也會因為進水而無法啟動，此時，汽車約90秒就會完全下沉，受困者必須及時找到車上尖銳物品敲擊前後擋風玻璃，才能有逃生的機會，若無法在短短的90秒內掌握逃生的機會，受困民眾的求生機會將非常渺茫。
中華民國專利第M416576號之『汽車落水自救系統』即用以解決上述之問題，該專利係包括車體、充氣機構、水位感測器及控制單元；車體設有側面，充氣機構位於車體的側面並包括有高壓氣瓶、浮球及浮球控制模組，高壓氣瓶設於車體內，浮球設於車體外，浮球控制模組連結於高壓氣瓶與浮球並包括固定環、氣瓶充氣開關啟動器及驅動器；水位感測器設於車體外，控制單元係與水位感測器及浮球控制模組電連結；藉此，當水位感測器測得水位過高時能夠啟動充氣機構，使充氣機構的浮球迅速充氣，避免車體沈沒，進而拯救駕駛的性命；更進一步地，於車燈頂部設有求救燈，求救燈能夠閃爍發光而讓駕駛者等待救援；然而，當車輛落水時，該水位感測器與該浮筒係因水的浮 力作用而往上，但受到彈簧的張力為阻力的緣故，影響了浮筒的作動時間而延誤感測器的訊號發射時間，並延緩浮球充氣之時機，最後導致車內受困人員被救援的時機；因此，如何藉由創新的設計，有效幫助於汽車落水時將求救訊息快速發出，以掌握救援之先機，乃是汽車落水逃生系統需持續努力克服與解決之課題。
今，發明人即是鑑於上述之傳統汽車落水逃生系統於實際實施仍具有多處之缺失，於是乃一本孜孜不倦之精神，並藉由其豐富之專業知識及多年之實務經驗所輔佐，而加以改善，並據此研創出本發明。
本發明主要目的為提供一種汽車落水逃生系統及其超音波構件，其目的在於提供一種協助將汽車落水資訊快速接收並發出以把握救援先機之汽車落水逃生系統及其超音波構件，主要係於車輛上安裝可發射超音波之超音波訊號發射訊號單元，於車輛落水時，藉由超音波穿透介質物時，該超音波因受介質物的不可壓縮率增加而變快(例如液體)之特性，有效檢測超音波波速之變化，而有助於汽車落水訊息之快速接收與發出，確實達到把握汽車落水之救援先機以減少人員傷亡之優勢者。
根據本發明之目的，提出一種超音波構件，係至少包括有一殼體，以及一超音波模組；殼體其內部係容設有一容置空間，殼體之至少一側部係開設有至少一穿孔，以及至少二對應設置於穿孔二側之遮蔽片，其中遮蔽片係與殼體之側部夾設一角度；超音波模組係設置於容置空間內，超音波模組係包括有一超音波訊號發射單元、一接收單元、一電性連接接收單元之計算單元，以及一電性連接計算單元之訊號發射單元，其中超音波訊號發射單元係投射一超音波，接收單元係接收超音波訊號發射單元所投射之超音波，並分析超音波 之聲波速度，而計算單元係將接收單元所傳遞之聲波速度與一內建之空氣中聲波速度設定值比較，當聲波速度大於該內建之空氣中聲波速度設定值時，計算單元係產生一落水訊號，訊號發射單元係藉由一有線或無線訊號方式發出落水訊號。
如上所述的超音波構件，其中角度係介於5度至65度之間。
如上所述的超音波構件，其中超音波訊號發射單元係為超音波訊號發射元件、或超音波訊號發射裝置等其中之一種。
如上所述的超音波構件，其中接收單元分析超音波之聲波速度所使用之公式係如下列所述： 其中c是聲速，β是不可壓縮率(也稱為體積模量)，ρ是密度。水的不可壓縮率為2.2 *109(Pa)，空氣的不可壓縮率為1 *105(Pa)。因此超音波的傳輸速度隨著介質的不可壓縮率增加而變快。
如上所述的超音波構件，其中穿孔內側部係可進一步設置有一透水層。
如上所述的超音波構件，其中透水層係為一含纖維材層或布層。
此外，根據本發明之目的，本發明人另提出一種汽車落水逃生系統，係至少包括有至少一如上述之超音波構件，以及一主機板；主機板係電性連接超音波構件，當主機板接收訊號發射單元發射之落水訊號後，主機板係電性連接車輛之馬達以開啟至少一車窗或天窗，以及電性連接車輛之電磁開關以解開至少一安全帶。
如上所述的汽車落水逃生系統，其中汽車落水逃生系統係可進一步設置有一不斷電系統，不斷電系統係使汽車落水逃生系統所需之電力不中斷。
如上所述的汽車落水逃生系統，其中汽車落水逃生系統係可進一步電性連接一安裝於車輛或車輛駕駛者所持有之行動通訊裝置等其中之一種裝置內部的應用程式(Application，APP)，汽車落水逃生系統係於接收落水訊號後，啟動應用程式之自動定位功能。
如上所述的汽車落水逃生系統，其中應用程式係可進一步透過一語音助理或自動撥號等其中之一種方式進行發送一求救簡訊或一求救電話等其中之一種功能。
如上所述的汽車落水逃生系統，其中主機板設一控制單元。
如上所述的汽車落水逃生系統，其中控制單元係可進一步電性分別連接車輛之喇叭及複數車燈，以於主機板接收落水訊號後啟動喇叭發出聲響，以及車燈閃光。
藉此，本發明之汽車落水逃生系統及其超音波構件係藉由超音波穿透介質物時，該超音波因受介質物的不可壓縮率增加而變快(例如液體)之特性，有效檢測超音波波速之變化，而有助於汽車落水訊息之快速接收與發出，確實達到把握汽車落水之救援先機以減少人員傷亡之優勢者。
(1)‧‧‧超音波構件
(11)‧‧‧殼體
(111)‧‧‧容置空間
(112)‧‧‧穿孔
(113)‧‧‧遮蔽片
(114)‧‧‧透水層
(12)‧‧‧超音波模組
(121)‧‧‧超音波訊號發射單元
(122)‧‧‧接收單元
(123)‧‧‧計算單元
(124)‧‧‧訊號發射單元
(2)‧‧‧汽車落水逃生系統
(21)‧‧‧主機板
(211)‧‧‧控制單元
(3)‧‧‧車輛
(31)‧‧‧馬達
(32)‧‧‧車窗
(33)‧‧‧電磁開關
(34)‧‧‧安全帶
(35)‧‧‧車燈
(36)‧‧‧喇叭
(4)‧‧‧應用程式
(θ)‧‧‧角度
第1圖：本發明超音波構件其一較佳實施例之裝置設置方塊圖
第2圖：本發明超音波構件其二較佳實施例之裝置設置方塊圖
第3圖：本發明汽車落水逃生系統其一較佳實施例之系統設置方塊圖
第4圖：本發明汽車落水逃生系統其一較佳實施例之系統運作示意圖
第5圖：本發明汽車落水逃生系統其二較佳實施例之系統設置示意圖
第6圖：本發明汽車落水逃生系統其二較佳實施例之系統運作示意圖
為利 貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。
首先，請參閱第1圖所示，為本發明超音波構件其一較佳實施例之裝置設置方塊圖，其中本發明之超音波構件(1)係至少包括有：一殼體(11)，其內部係容設有一容置空間(111)，該殼體(11)之二相對側部係各開設有至少一穿孔(112)，以及至少二對應設置於該穿孔(112)二側之遮蔽片(113)，其中該遮蔽片(113)係與該殼體(11)之側部夾設一角度；此外，該角度係介於5度至65度之間；在本發明其一較佳實施例中，該殼體(11)係為一方形態樣之外殼且內部形成有一容置空間(111)，該殼體(11)二側部係各開設有至少一個穿孔(112)，以及4個對應設置於該穿孔(112)二側之遮蔽片(113)，其中該遮蔽片(113)係與該殼體(11)之側部夾設介於5度至65度之角度，其中該遮蔽片(113)與該殼體(11)之間的夾角係為了防止使用者洗車或雨天或其他非落水因素的水直接濺入該殼體(11)內而產生誤判之情形；以及一超音波模組(12)，係設置於該容置空間(111)內，該超音波模組(12)係包括有一超音波訊號發射單元(121)、一接收單元(122)、一電性連接該接收單元(122)之計算單元(123)，以及一電性連接該計算單元(123)之訊號發射單元(124)，其中該超音波訊號發射單元(121)係投射一超音波，該接收單元(122)係接收該超音波訊號發射單元(121)所投射之超音波，並分析該超音波之聲波速度值，而該計算單元(123)係將該接收單元(122)所傳遞之聲波速度值與一內建之空氣中聲波速度設定值比較，當該聲波速度值大於該空氣中聲波速度設定值時，該計算單元(123)係產生一落水訊號，該訊號發射單元(124)係藉由一有線或無線發出該落水訊號；此外，該超音波訊號發射單元(121)係為超音波訊號發射元件、或 超音波訊號發射裝置等其中之一種；在本發明其一較佳實施例中，以超音波訊號發射元件態樣呈現之超音波訊號發射單元(121)係發射一超音波，而該接收單元(122)係接收該超音波訊號發射單元(121)所投射之超音波，並分析該超音波之聲波速度值，該接收單元(122)係使用下列公式分析該超音波之聲波速度： 其中c是聲速，β是不可壓縮率(也稱為體積模量)，ρ是密度。水的不可壓縮率為2.2 *109(Pa)，空氣的不可壓縮率為1 *105(Pa)。因此超音波的傳輸速度隨著介質的不可壓縮率增加而變快；接著，該計算單元(123)係將該接收單元(122)所傳遞之聲波速度值與一內建之空氣中聲波速度設定值比較，當該聲波速度值大於該空氣中聲波速度設定值時，該計算單元(123)係產生一落水訊號，該訊號發射單元(124)係藉由一有線或無線發出該落水訊號；此乃由於汽車落水後，藉由該超音波穿透介質物時，該超音波因受介質物的不可壓縮率增加而變快(例如液體)，導致波速加快，藉由超音波波速之變化來檢測汽車落水與否，並且藉由較快的聲波傳導速度，有助於落水資訊快速接收即發出，而能夠把握救援的先機。
此外，該穿孔(112)內側部係進一步設置有一透水層(114)，而該該透水層(114)係為一含纖維材層或布層；請一併參閱第2圖所示，為本發明超音波構件其二較佳實施例之裝置設置方塊圖，其中以含纖維材層或布層態樣顯示之透水層(114)係設置於該等穿孔(112)之內部，可用以阻擋外部的灰塵，達到預防因灰塵而產生之誤判而影響落水資訊之運作。
再者，為了達到上述之目的，本發明人另提出一種汽車落水逃生系統(2)，請參閱第3圖與第4圖所示，為本發明汽車落水逃生系統其一較佳實施例之系統設置方塊圖，以及系統運作示意圖，其中本發明之汽車落水逃生系統(2)係至少包括有：至少一如上述之超音波構件(1)；以及 一主機板(21)，係電性連接該超音波構件(1)，當該主機板(21)接收該訊號發射單元(124)發射之落水訊號後，該主機板(21)係電性連接該車輛(3)之馬達(31)以開啟至少一車窗(32)，以及電性連接該車輛之電磁開關(33)以解開至少一安全帶(34)；此外，該汽車落水逃生系統(2)係進一步設置有一不斷電系統(22)，該不斷電系統(22)係使該汽車落水逃生系統(2)所需之電力不中斷；在本發明其一較佳實施例中，汽車落水逃生系統(2)係包括一個上述之超音波構件(1)，以及一個主機板(21)，該主機板(21)設一控制單元(211)，而該控制單元(211)係電性連接該車輛(3)之馬達(31)與該電磁開關(33)，其中該馬達(31)係電性連接該車輛(3)之車窗(32)，而該電磁開關(33)係電性連接該車輛(3)之安全帶(34)，當該車輛(3)落水後而該主機板(21)接獲電性連接之發射單元(124)所發射之落水訊號後，該主機板(21)係經由該馬達(31)開啟至少一車窗(32)，以及經由該電磁開關(33)解開至少一安全帶(34)，以利該車輛(3)內之人員順利逃生；此外，該不斷電系統(22)係於該車輛(3)落水而電力中斷後，以提供該汽車落水逃生系統(2)所需之電力。
再者，可分別於該車輛(3)之車頭前側，及車尾後側，及前左車門內，及前右車門內，及後左車門內，及後右車門內各安裝至少一超音波構件(1)；當車頭前側之超音波構件(1)偵測異常時，主機板(21)通知啟動前後之左右兩側車門之車窗及天窗之馬達，使車窗下降及天窗打開；當車尾後側之超音波構件(1)偵測異常時，主機板(21)通知啟動開啟前後之左右兩側車門之車窗及天窗之馬達，使車窗下降及天窗打開；當前左車門內之超音波構件(1)或後左車門之超音波構件(1)偵測異常時，主機板(21)通知啟動開啟前右車門之車窗及後右車門之車窗，逃生方向為落水方向之相反側；當前右車門內之超音波構件(1)或後右車門之超音波構件(1)偵測異常時，主機板(21)通知啟動開啟前左車門之車窗及後左車門之車窗。進一步，該車輛(3)之車頂天窗可安裝一超音波構件(1)，當車頂之超音波構件(1)偵測異常時，主機板(21)控制關閉天窗並開啟所有左右兩側車門之車窗馬 達，使車窗下窗。
此外，請一併參閱第5圖所示，為本發明汽車落水逃生系統其二較佳實施例之系統運作示意圖，其中該汽車落水逃生系統(2)係可進一步電性連接一安裝於該車輛(3)或該車輛(3)駕駛者所持有之行動通訊裝置等其中之一種裝置內部的應用程式(4)，該汽車落水逃生系統(2)係於接收該落水訊號後，啟動該應用程式(4)之自動定位功能，其中該應用程式(4)亦可進一步透過一語音助理或自動撥號等其中之一種方式進行發送一求救簡訊或一求救電話等其中之一種功能；在本發明其一較佳實施例中，該車輛(3)內部係連網而設置該應用程式(4)，當該汽車落水逃生系統(2)係於接收該落水訊號後，則電性連接該應用程式(4)而啟動自動定位功能，以讓救援者知悉其落水處；再者，當自動定位功能啟動之同時，該應用程式(4)亦可進一步透過一語音助理進行求救簡訊之發送，同步讓救援者知悉。
再者，請參閱第5圖及第6圖，該主機板(21)之控制單元(211)亦可進一步電性連接該車輛(3)之喇叭(36)及複數車燈(35)，以於該主機板(21)接收該落水訊號後啟動該喇叭(36)發出聲響，以及啟動各該車燈(35)閃爍發光；在本發明其一較佳實施例中，該汽車落水逃生系統(2)之主機板(21)係電性連接該車輛(3)之喇叭，當該汽車落水逃生系統(2)接收該落水訊號後，則電性連接該車輛(3)之喇叭並驅動其發出聲響，以使該救援者透過該聲響找出落水之地點。
由上述之實施說明可知，本發明汽車落水逃生系統及其超音波構件與現有技術與產品相較之下，本創作具有以下優點：1.本發明之汽車落水逃生系統及其超音波構件係藉由超音波的穿透介質物時，該超音波因受介質物的不可壓縮率增加而變快(例如液體)特性，有效檢測超音波波速之變化，而有助於汽車落水訊息之快速接收與發出，確實達到把握汽車落水之救援先機以減少人員傷亡之優勢者。
綜上所述，本發明之汽車落水逃生系統及其超音波構件，的確能 藉由上述所揭露之實施例，達到所預期之使用功效，且本創作亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求。爰依法提出創作專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。
惟，上述所揭之圖示及說明，僅為本發明之較佳實施例，非為限定本創作之保護範圍；大凡熟悉該項技藝之人士，其所依本發明之特徵範疇，所作之其它等效變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之設計範疇。

Claims (13)

  1. 一種超音波構件，係至少包括有：一殼體(11)，其內部係容設有一容置空間(111)，該殼體(11)之至少一側部係開設有至少一穿孔(112)，以及至少二對應設置於該穿孔(112)二側之遮蔽片(113)，其中該遮蔽片(113)係與該殼體(11)之側部夾設一角度；以及一超音波模組(12)，係設置於該容置空間(111)內，該超音波模組(12)係包括有一超音波訊號發射單元(121)、一接收單元(122)、一電性連接該接收單元(122)之計算單元(123)，以及一電性連接該計算單元(123)之訊號發射單元(124)，其中該超音波訊號發射單元(121)係投射一超音波，該接收單元(122)係接收該超音波訊號發射單元(121)所投射之超音波，並分析該超音波之聲波速度值，而該計算單元(123)係將該接收單元(122)所傳遞之聲波速度值與一內建之空氣中聲波速度設定值比較，當該聲波速度值大於該空氣中聲波速度設定值時，該計算單元(123)係產生一落水訊號，該訊號發射單元(124)係藉由一有線或無線發出該落水訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之超音波構件，其中該角度係介於5度至65度之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之超音波構件，其中該超音波訊號發射單元(121)係為超音波訊號發射元件、或超音波訊號發射裝置其中之一。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之超音波構件，其中該接收單元(122)分析該超音波之聲波速度值所使用之公式係如下列所述： 其中c是聲速， β是不可壓縮率(也稱為體積模量)， ρ是密度。水的不可壓縮率為2.2 *10 9(Pa)，空氣的不可壓縮率為1 *10 5(Pa)。因此超音波的傳輸速度隨著介質的不可壓縮率增加而變快。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之超音波構件，其中該穿孔(112)內側部係進一步設置有一透水層(114)。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之超音波構件，其中該透水層(114)係為一含纖維材層或布層。
  7. 一種汽車落水逃生系統，係設置於一車輛(3)上，該汽車落水逃生系統(2)係至少包括有：至少一如申請專利範圍第1項所述之超音波構件(1)；以及一主機板(21)，係電性連接該超音波構件(1)，當該主機板(21)接收該訊號發射單元(124)發射之落水訊號後，該主機板(21)係電性連接該車輛(3)之一馬達(31)以開啟至少一車窗(32)，以及電性連接該車輛之電磁開關(33)以解開至少一安全帶(34)。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之汽車落水逃生系統，其中該汽車落水逃生系統(2)係進一步設置有一不斷電系統(22)，該不斷電系統(22)係使該汽車落水逃生系統(2)所需之電力不中斷。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之汽車落水逃生系統，其中該汽車落水逃生系統(2)係進一步電性連接一安裝於該車輛(3)或該車輛(3)駕駛者所持有之行動通訊裝置其中之一裝置內部的應用程式(4)，該汽車落水逃生系統(2)係於接收該落水訊號後，啟動該應用程式(4)之自動定位功能。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之汽車落水逃生系統，其中該應用程式(4)係進一步透過一語音助理或自動撥號其中之一方式進行發送一求救簡訊或一求救電話其中之一功能。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之汽車落水逃生系統，其中該主機板(21)係進一步電性連接該車輛(3)之喇叭，以於該主機板(21)接收該落水訊號後啟動該喇叭發出聲響。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之汽車落水逃生系統，其中該主機板(21)設一控制單元(211)。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之汽車落水逃生系統，其中該控制單元(211)係電性分別連結該馬達(31)，及複數車燈(35)，及至少一喇叭(36)。
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