本公开涉及一种汽车落水逃生系统及其超声波 构件，特别涉及一种协助将汽车落水信 息快速接收并发出以把握救援先机的汽车落水 逃生系统及其超声波构件。 背景技术

公益教育常教育民众当驾车不慎落水时， 因车头负载引擎的重量而容易下沉，若遇上 述情况时，乘坐于车辆内的民众应保持冷静， 于第一时间解开束缚的安全带后尽快打开车 窗， 趁车辆下沉前由车窗口爬出； 若是汽车已完全沉入水中， 车门将会受水压的内外差影 响而不易打开， 电动车窗也会因为进水而无法启动， 此时， 汽车约 90秒就会完全下沉， 受困者必须及时找到车上尖锐物品敲击前后挡 风玻璃，才能有逃生的机会，若无法在短短 的 90秒内掌握逃生的机会， 受困民众的求生机会将非常渺茫。

中国台湾专利第 M416576号的 "汽车落水自救系统" 即用以解决上述的问题， 该专 利包括车体、 充气机构、 水位传感器及控制单元； 车体设有侧面， 充气机构位于车体的侧 面并包括有高压气瓶、浮球及浮球控制模块， 高压气瓶设于车体内， 浮球设于车体外， 浮 球控制模块连结于高压气瓶与浮球并包括固定 环、气瓶充气开关启动器及驱动器；水位传 感器设于车体外， 控制单元与水位传感器及浮球控制模块电连结 ； 因此， 当水位传感器测 得水位过高时能够启动充气机构， 使充气机构的浮球迅速充气， 避免车体沉没， 进而拯救 驾驶的性命； 更进一步地， 于车灯顶部设有求救灯， 求救灯能够闪烁发光而让驾驶者等待 救援； 然而， 当车辆落水时， 该水位传感器与该浮筒因水的浮力作用而往上 ， 但受到弹簧 的张力为阻力的缘故，影响了浮筒的作动时间 而延误传感器的信号发射时间，并延缓浮球 充气的时机， 最后导致车内受困人员被救援的时机； 因此， 如何通过创新的设计， 有效帮 助于汽车落水时将求救信息快速发出， 以掌握救援的先机，乃是汽车落水逃生系统需 持续 努力克服与解决的课题。 发明内容

本公开主要目的为提供一种汽车落水逃生系统 及其超声波构件，其目的在于提供一种 协助将汽车落水信息快速接收并发出以把握救 援先机的汽车落水逃生系统及其超声波构 件， 主要于车辆上安装可发射超声波的超声波信号 发射信号单元， 于车辆落水时， 通过超 声波穿透介质物时， 该超声波因受介质物的不可压缩率增加而变快 (例如液体)的特性， 有 效检测超声波波速的变化，而有助于汽车落水 信息的快速接收与发出，确实达到把握汽车 落水的救援先机以减少人员伤亡的优势。

根据本公开的目的， 提出一种超声波构件， 至少包括有一壳体， 以及一超声波模块; 壳体内部容设有一容置空间，壳体的至少一侧 部开设有至少一穿孔， 以及至少二对应设置 于穿孔两侧的遮蔽片，其中遮蔽片与壳体的侧 部夹设一角度；超声波模块设置于容置空间 内， 超声波模块包括有一超声波信号发射单元、一 接收单元、一电性连接接收单元的计算 单元，以及一电性连接计算单元的信号发射单 元，其中超声波信号发射单元投射一超声波， 接收单元接收超声波信号发射单元所投射的超 声波，并分析超声波的声波速度，而计算单 元将接收单元所传递的声波速度与一内建的空 气中声波速度设定值比较，当声波速度大于 该内建的空气中声波速度设定值时，计算单元 产生一落水信号，信号发射单元通过一有线 或无线信号方式发出落水信号。

如上所述的超声波构件， 其中角度介于 5度至 65度之间。

如上所述的超声波构件，其中超声波信号发射 单元为超声波信号发射元件、或超声波 信号发射装置等其中的一种。

如上所述的超声波构件，其中接收单元分析超 声波的声波速度所使用的公式如下行所 述： c= / ?， c是声速， β是不可压缩率 （也称为体积模量）， Ρ是密度。

水的不可压缩率为 2.2 *10 ⁹ (Pa), 空气的不可压缩率为 1 *10 ⁵ (Pa), 而声速和介质 的密度的平方根成反比。 因此超声波的传输速度随着介质的不可压缩率 增加而变快。

如上所述的超声波构件， 其中穿孔内侧部可在一实施例中设置有一透水 层。

如上所述的超声波构件， 其中透水层为一含纤维材层或布层。

此外， 根据本公开的目的， 本公开人另提出一种汽车落水逃生系统， 至少包括有至少 一如上述的超声波构件， 以及一主板； 主板电性连接超声波构件， 当主板接收信号发射单 元发射的落水信号后，主板电性连接车辆的马 达以开启至少一车窗或天窗， 以及电性连接 车辆的电磁开关以解开至少一安全带。

如上所述的汽车落水逃生系统，其中汽车落水 逃生系统可在一实施例中设置有一不断 电系统， 不断电系统使汽车落水逃生系统所需的电力不 中断。

如上所述的汽车落水逃生系统，其中汽车落水 逃生系统可在一实施例中电性连接一安 装于车辆或车辆驾驶者所持有的移动通信装置 等其中的一种装置内部的应用程序 (Application, APP)， 汽车落水逃生系统于接收落水信号后， 启动应用程序的自动定位功 能。

如上所述的汽车落水逃生系统，其中应用程序 可在一实施例中通过一语音助理或自动 拨号等其中的一种方式进行发送一求救短信或 一求救电话等其中的一种功能。

如上所述的汽车落水逃生系统， 其中主板设一控制单元。

如上所述的汽车落水逃生系统，其中控制单元 可在一实施例中电性分别连接车辆的喇 叭及多个车灯， 以于主板接收落水信号后启动喇叭发出声响， 以及车灯闪光。

因此，本公开的汽车落水逃生系统及其超声波 构件通过超声波穿透介质物时，该超声 波因受介质物的不可压缩率增加而变快 (例如液体)的特性， 有效检测超声波波速的变化， 而有助于汽车落水信息的快速接收与发出，确 实达到把握汽车落水的救援先机以减少人员 伤亡的优势。 附图说明

图 1本公开超声波构件其一优选实施例的装置设� �方框图。

图 2本公开超声波构件其二优选实施例的装置设� �方框图。

图 3本公开汽车落水逃生系统其一优选实施例的� �统设置方框图。

图 4本公开汽车落水逃生系统其一优选实施例的� �统运行示意图。

图 5本公开汽车落水逃生系统其二优选实施例的� �统设置示意图。

图 6本公开汽车落水逃生系统其二优选实施例的� �统运行示意图。 图号说明:

1 超声波构件

11 壳体

111 容置空间

112 穿孔

113 遮蔽片

114 透水层

12 超声波模块

121 超声波信号发射单元

122 接收单元

123 计算单元

124 信号发射单元

2 汽车落水逃生系统

21 主板

211 控制单元

3 车辆

31 马达

32 车窗

33 电磁开关

34 安全带

35 车灯

36 喇叭

4 应用程序

Θ 角度。 具体实施方式

首先， 请参阅图 1所示， 为本公开超声波构件其一优选实施例的装置设 置方框图， 其 中本公开的超声波构件 1至少包括有：

一壳体 11， 其内部容设有一容置空间 111， 该壳体 11的二相对侧部各开设有至少一 穿孔 112， 以及至少二对应设置于该穿孔 112两侧的遮蔽片 113， 其中该遮蔽片 113与该 壳体 11的侧部夹设一角度； 此外， 该角度介于 5度至 65度之间； 在本公开其一优选实施 例中， 该壳体 11为一方形的外壳且内部形成有一容置空间 111， 该壳体 11两侧部各开设 有至少一个穿孔 112， 以及 4个对应设置于该穿孔 112两侧的遮蔽片 113， 其中该遮蔽片 113与该壳体 11的侧部夹设介于 5度至 65度的角度， 其中该遮蔽片 113与该壳体 11之 间的夹角为了防止使用者洗车或雨天或其他非 落水因素的水直接溅入该壳体 11内而产生 误判的情形； 以及

一超声波模块 12， 设置于该容置空间 111内， 该超声波模块 12包括有一超声波信号 发射单元 121、 一接收单元 122、 一电性连接该接收单元 122的计算单元 123， 以及一电 性连接该计算单元 123的信号发射单元 124，其中该超声波信号发射单元 121投射一超声 波，该接收单元 122接收该超声波信号发射单元 121所投射的超声波，并分析该超声波的 声波速度值，而该计算单元 123将该接收单元 122所传递的声波速度值与一内建的空气中 声波速度设定值比较， 当该声波速度值大于该空气中声波速度设定值 时， 该计算单元 123 产生一落水信号， 该信号发射单元 124通过一有线或无线发出该落水信号； 此外， 该超声 波信号发射单元 121为超声波信号发射元件或超声波信号发射装 置等其中的一种;在本公 开其一优选实施例中， 以超声波信号发射元件实施方式呈现的超声波 信号发射单元 121 发射一超声波，而该接收单元 122接收该超声波信号发射单元 121所投射的超声波，并分 析该超声波的声波速度值， 该接收单元 122使用下列公式分析该超声波的声波速度：

C = P ；

其中 c是声速， β是不可压缩率 （也称为体积模量）， Ρ是密度。 水的不可压缩率为 2.2 * 10 ⁹ (Pa), 空气的不可压缩率为 1 * 10 ⁵ (Pa)。 因此超声波的传输速度随着介质的不 可压缩率增加而变快；接着，该计算单元 123将该接收单元 122所传递的声波速度值与一 内建的空气中声波速度设定值比较， 当该声波速度值大于该空气中声波速度设定值 时，该 计算单元 123产生一落水信号， 该信号发射单元 124通过一有线或无线发出该落水信号； 此乃由于汽车落水后，通过该超声波穿透介质 物时，该超声波因受介质物的不可压缩率增 加而变快 (例如液体)， 导致波速加快， 通过超声波波速的变化来检测汽车落水与否， 并且 通过较快的声波传导速度， 有助于落水信息快速接收即发出， 而能够把握救援的先机。

此外， 该穿孔 112内侧部在一实施例中设置有一透水层 114， 而该该透水层 114为一 含纤维材层或布层；请一并参阅图 2所示，为本公开超声波构件其二优选实施例� �装置设 置方框图，其中以含纤维材层或布层实施方式 显示的透水层 114设置于所述穿孔 112的内 部， 可用以阻挡外部的灰尘， 达到预防因灰尘而产生的误判而影响落水信息 的运行。

再者， 为了达到上述的目的， 本公开人另提出一种汽车落水逃生系统 2， 请参阅图 3 与图 4所示，为本公开汽车落水逃生系统其一优选� �施例的系统设置方框图， 以及系统运 行示意图， 其中本公开的汽车落水逃生系统 2至少包括有：

至少一如上述的超声波构件 1 ; 以及

一主板 21， 电性连接该超声波构件 1， 当该主板 21接收该信号发射单元 124发射的 落水信号后， 该主板 21电性连接该车辆 3的马达 31以开启至少一车窗 32， 以及电性连 接该车辆的电磁开关 33以解开至少一安全带 34; 此外， 该汽车落水逃生系统 2在一实施 例中设置有一不断电系统 22，该不断电系统 22使该汽车落水逃生系统 2所需的电力不中 断； 在本公开其一优选实施例中， 汽车落水逃生系统 2包括一个上述的超声波构件 1， 以 及一个主板 21， 该主板 21设一控制单元 211， 而该控制单元 211电性连接该车辆 3的马 达 31与该电磁开关 33， 其中该马达 31 电性连接该车辆 3的车窗 32， 而该电磁开关 33 电性连接该车辆 3的安全带 34， 当该车辆 3落水后而该主板 21接获电性连接的发射单元 124所发射的落水信号后，该主板 21经由该马达 31开启至少一车窗 32， 以及经由该电磁 开关 33解开至少一安全带 34， 以利该车辆 3内的人员顺利逃生； 此外， 该不断电系统 22 于该车辆 3落水而电力中断后， 以提供该汽车落水逃生系统 2所需的电力。

再者， 可分别于该车辆 3的车头前侧， 及车尾后侧， 及前左车门内， 及前右车门内， 及后左车门内， 及后右车门内各安装至少一超声波构件 1 ; 当车头前侧的超声波构件 1检 测异常时， 主板 21通知启动前后的左右两侧车门的车窗及天窗� ��马达， 使车窗下降及天 窗打开； 当车尾后侧的超声波构件 1检测异常时， 主板 21通知启动开启前后的左右两侧 车门的车窗及天窗的马达，使车窗下降及天窗 打开； 当前左车门内的超声波构件 1或后左 车门的超声波构件 1检测异常时， 主板 21通知启动开启前右车门的车窗及后右车门的� �� 窗，逃生方向为落水方向的相反侧； 当前右车门内的超声波构件 1或后右车门的超声波构 件 1检测异常时， 主板 21通知启动开启前左车门的车窗及后左车门的� ��窗。 在一实施例 中， 该车辆 3的车顶天窗可安装一超声波构件 1， 当车顶的超声波构件 1检测异常时， 主 板 21控制关闭天窗并开启所有左右两侧车门的车� ��马达， 使车窗下降。

此外，请一并参阅图 5所示，为本公开汽车落水逃生系统其二优选� �施例的系统运行 示意图，其中该汽车落水逃生系统 2可在一实施例中电性连接一安装于该车辆 3或该车辆 3驾驶者所持有的移动通信装置等其中的一种� �置内部的应用程序 4， 该汽车落水逃生系 统 2于接收该落水信号后，启动该应用程序 4的自动定位功能，其中该应用程序 4亦可在 一实施例中通过一语音助理或自动拨号等其中 的一种方式进行发送一求救短信或一求救 电话等其中的一种功能；在本公开其一优选实 施例中，该车辆 3内部连网而设置该应用程 序 4， 当该汽车落水逃生系统 2于接收该落水信号后， 则电性连接该应用程序 4而启动自 动定位功能， 以让救援者知悉其落水处； 再者， 当自动定位功能启动的同时， 该应用程序 4亦可在一实施例中通过一语音助理进行求救� �信的发送， 同步让救援者知悉。

再者， 请参阅图 5及图 6， 该主板 21的控制单元 211亦可在一实施例中电性连接该 车辆 3的喇叭 36及多个车灯 35 ， 以于该主板 21接收该落水信号后启动该喇叭 36发出 声响， 以及启动各该车灯 35闪烁发光； 在本公开其一优选实施例中， 该汽车落水逃生系 统 2的主板 21电性连接该车辆 3的喇叭， 当该汽车落水逃生系统 2接收该落水信号后， 则电性连接该车辆 3的喇叭并驱动其发出声响，以使该救援者通� �该声响找出落水的地点。

由上述的实施说明可知，本公开汽车落水逃生 系统及其超声波构件与相关技术与产品 相较之下， 本发明具有以下优点：

本公开的汽车落水逃生系统及其超声波构件通 过超声波的穿透介质物时，该超声波因 受介质物的不可压缩率增加而变快 (例如液体)特性， 有效检测超声波波速的变化， 而有助 于汽车落水信息的快速接收与发出，确实达到 把握汽车落水的救援先机以减少人员伤亡的 优势。 工业实用性

本公开的汽车落水逃生系统及其超声波构件通 过超声波的穿透介质物时，该超声波因 受介质物的不可压缩率增加而变快 (例如液体)特性， 有效检测超声波波速的变化， 而有助 于汽车落水信息的快速接收与发出，确实达到 把握汽车落水的救援先机以减少人员伤亡的 优势。