一种车外水位监测及天窗开启装置.pdf

本发明涉及一种车外水位监测及天窗开启装置，包括上下开口的下壳体，下壳体的顶部与圆锥形上壳体固定连接；所述下壳体的表面设置有多个透气孔，任一透气孔上方的下壳体上均倾斜设置有挡水片，挡水片的水平投影将所对应的透气孔完全覆盖；所述上壳体的表面也设置有多个透气孔，任一透气孔上方的上壳体上也倾斜设置有挡水片，挡水片的水平投影将所对应的透气孔完全覆盖；下壳体内安装有处理器，且所述下壳体的内部竖向安装有三个水位传感器；上壳体的内部竖向安装有两个水位传感器； 上述五个水位传感器当中，自下至上分别是第一水位传感器、第二水位传感器、第三水位传感器、第四水位传感器和第五水位传感器，五个水位传感器均与处理器相连通。

1.  一种车外水位监测及天窗开启装置，其特征在于，包括上下开口的下壳体（下壳体优选塑料材质），该下壳体的顶部与圆锥形上壳体固定连接；
所述下壳体的表面设置有多个透气孔，任一透气孔上方的下壳体上均倾斜设置有挡水片，挡水片的水平投影将所对应的透气孔完全覆盖；
所述上壳体的表面也设置有多个透气孔，任一透气孔上方的上壳体上也倾斜设置有挡水片，挡水片的水平投影将所对应的透气孔完全覆盖；
所述下壳体内安装有处理器，且所述下壳体的内部竖向安装有三个水位传感器；
所述上壳体的内部竖向安装有两个水位传感器；
上述五个水位传感器当中，自下至上分别是第一水位传感器、第二水位传感器、第三水位传感器、第四水位传感器和第五水位传感器，五个水位传感器均与处理器相连通。

2.  根据权利要求1所述的车外水位监测及天窗开启装置，其特征在于，所述下壳的截面为圆形、三角形、四边形或多边形。

3.  根据权利要求1或2所述的车外水位监测及天窗开启装置，其特征在于，所述处理器为单片机。

4.  根据权利要求1或2所述的车外水位监测及天窗开启装置，其特征在于，所述下壳体的高度大于20厘米。

一种车外水位监测及天窗开启装置
 技术领域
本发明涉及车辆工程领域，具体的说，是涉及一种车外水位监测及天窗开启装置。
背景技术
随着我国经济的发展，私家车逐渐成为日常生活的必须品。但是因车辆事故造成的人员伤亡案例屡见不鲜。有统计表明，超速、醉驾和车辆落水溺亡是导致车内成员发生死亡的主要因素。
超速和醉驾导致车祸发生时，车辆通常会发生较大幅度的变形，驾驶员在驾驶室一般难以移动，多需要依靠外部力量救援；当车辆落水时，救援人员很难在第一时间赶到，车内成员的生还几率，主要依靠自救。
目前的市售车辆中，发动机多为前置，因此车辆在落水后，多是车头（发动机舱）先下沉，后备箱翘起然后逐渐下沉。车辆落水过程中，由于车体内外的巨大压差，所以驾驶员是无法通过开启车门来逃生的，只能通过天窗逃生。而车辆落水的瞬间，人们通常会惊慌失措，反应到意外发生开始自救时，车辆已经开始逐步下沉，丧失了一部分宝贵的时间。同时，驾驶员和/或乘员在车辆落水时处于驾驶和/或乘坐状态，驾驶员和/或乘员必须要松开安全带后，才能开启天窗逃生，天窗开启的过程中，会需要大约10-20秒的时间，这无疑会降低车内乘员的生还几率。
因此，如何设计一种装置，能够第一时间监测到车辆落水，然后使车辆的天窗开启，来提高驾驶员和/或乘员的逃生几率，是本领域技术人员所亟需解决的。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种车外水位监测及天窗开启装置。本发明所提供的装置，能够在车辆行驶状态下实时监测车外水位，且能防止雨水和路面积水所引起的误判，并能够在车辆落水的第一时间开启天窗。
为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种车外水位监测及天窗开启装置，包括上下开口的下壳体，该下壳体的顶部与圆锥形上壳体固定连接；
所述下壳体的表面设置有多个透气孔，任一透气孔上方的下壳体上均倾斜设置有挡水片，挡水片的水平投影将所对应的透气孔完全覆盖；
所述上壳体的表面也设置有多个透气孔，任一透气孔上方的上壳体上也倾斜设置有挡水片，挡水片的水平投影将所对应的透气孔完全覆盖；
所述下壳体内安装有处理器，且所述下壳体的内部竖向安装有三个水位传感器；
所述上壳体的内部竖向安装有两个水位传感器；
上述五个水位传感器当中，自下至上分别是第一水位传感器、第二水位传感器、第三水位传感器、第四水位传感器和第五水位传感器，五个水位传感器均与处理器相连通。
优选的，所述下壳的截面为圆形、三角形、四边形或多边形。
优选的，所述处理器为单片机。
优选的，所述下壳体的高度大于20厘米。
本发明还提供了一种汽车，该汽车具有天窗，该汽车的保险杠上安装有上述车外水位监测及天窗开启装置，且所述汽车落水天窗开启装置的处理器与天窗马达相连通。
本发明还提供了上述车外水位监测及天窗开启装置的识别方法，包括如下步骤：
A.系统初始化，第一水位传感器、第二水位传感器、第三水位传感器、第四水位传感器和第五水位传感器将监测到的信号传递给处理器；
B.处理器将第一水位传感器、第二水位传感器、第三水位传感器、第四水位传感器和第五水位传感器传递来的信息处理并识别，若第一水位传感器、第二水位传感器、第三水位传感器、第四水位传感器和第五水位传感器依次监测到水位信号，则天窗开启。
    优选的，所述步骤B中，若第五水位传感器首先监测到水位信号，则天窗不开启。
本发明的有益效果是：能够在汽车落水的第一时间开启天窗，为驶员和/或乘员争取到宝贵的逃生时间，提高生还几率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A-A向剖视图；
其中：1、下壳体，2、上壳体，3、透气孔，4、挡水片，5、第一水位传感器，6、第二水位传感器，7、第三水位传感器，8、第四水位传感器，9、第五水位传感器，10、处理器。
具体实施方式
下面将结合附图对本方案进行详细说明。
实施例1：一种车外水位监测及天窗开启装置，其结构如图1-2所示，包括上下开口的下壳体1，该下壳体1的顶部与圆锥形上壳体2固定连接；
所述下壳体1的表面设置有多个透气孔3，任一透气孔3上方的下壳体1上均倾斜设置有挡水片4，挡水片4的水平投影将所对应的透气孔3完全覆盖；
所述上壳体2的表面也设置有多个透气孔3，任一透气孔3上方的上壳体2上也倾斜设置有挡水片4，挡水片4的水平投影将所对应的透气孔3完全覆盖；
所述下壳体1内安装有处理器10，且所述下壳体1的内部呈竖直方向安装有三个水位传感器；
所述上壳体2的内部呈竖直方向安装有两个水位传感器；
上述五个水位传感器当中，自下至上分别是第一水位传感器5、第二水位传感器6、第三水位传感器7、第四水位传感器8和第五水位传感器9，五个水位传感器均与处理器10相连通。
更好的方案为，处理器10安装在防水外壳内，防水外壳安装于下壳体内。
所述下壳1的截面可为圆形、三角形、四边形或多边形。
所述处理器10可选择单片机，或其他能够购买到的市售产品。
所述下壳体1的高度大于20厘米。
使用时，将本装置安装于前保险杠上，然后使处理器与天窗马达连通即可。安装完成后，下壳体1的底面距离地面应当大于30厘米。
本发明的防水原理是：
（1）车辆涉水通行状态：
车辆底盘最小离地间隙约为14厘米，普通小轿车的最大涉水深度为约为21厘米，排气口最低点距地面高度约为25厘米，车辆进气口距地面高度至少为35厘米，相应的，第五水位传感器9距离地面至少为50厘米。车辆在涉水通行状态下，第五水位传感器9始终不会接触到水，就不发出水位信号，相应的，单片机也就接收到不到水位信号，车辆的天窗就不会受单片机指令开启；
（2）车辆遇急雨状态：
车辆在正常行驶中遇急雨，则雨会垂直或倾斜落下。因为每个透气孔3的外部均设置有挡水片4，且挡水片4的水平投影将所对应的透气孔3完全覆盖，所以雨不管从哪个方向落下，均会被挡水片4遮挡，不会从透气孔3进入上壳体2和下壳体1的内部，相应的，五个水位传感器均不会接触到水，就不发出水位信号，相应的，单片机也就接收到不到水位信号，车辆的天窗就不会受单片机指令开启。
本发明的逃生原理是：
车辆正常行驶，驶入积水较深的立交桥下或者掉落入水库中时，车辆会呈现出车头向下后备箱向上的倾斜状态，则外部的水会从下壳体1向上壳体2快速涌动。下壳体1和上壳体2的表面，均设置有多个透气孔3，水在下壳体1和上壳体2内部涌动的过程中，空气会从透气孔3被挤出，相应的，第一水位传感器5、第二水位传感器6、第三水位传感器7、第四水位传感器8和第五水位传感器9会依次监测到水位信号，每个水位传感器均会将信号传递给处理器，则处理器就会判断处车辆处于落水状态，就控制车辆天窗开启，为车内的驾乘人员争取到10-20s的逃生时间，提高了车内驾乘人员的逃生几率。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。