[0001] 本发明涉及车辆落水防沉自救设备技术领域，特别是涉及一种车辆落水防沉装置及其控制方法、车辆。

[0002] 在现代生活中，车辆已成为人们生活中的重要交通工具之一，目前，随着居民经济条件的提高，车辆进入千家万户，给人们带来便利的同时，使得道路交通安全形势变得日益严峻，也带来了很多安全隐患问题，人们在驾驶车辆行驶的过程中，因交通事故而导致的伤亡现象时常发生，而在诸多事故中，因车辆落水或城市内涝事故导致的生命安全问题最为严重。

[0003] 由于事故的突发性，又因车辆落水前的撞击或落水后的水压造成汽车门窗不能及时打开，易使驾乘人员失去冷静的判断力，随着车身的逐渐下沉，水压作用于车门表面，车内逐渐充满水，造成车内驾乘人员缺氧死亡，面对这样的恶性交通事故，驾乘人员往往错过最佳的自救时机，即使驾乘人员使用破窗器成功逃脱，还要面临驾乘人员是否会游泳的问
题，即使驾乘人员会游泳，还要面临老弱病残、妇女儿童是否能够实现自救等问题。所以，汽车落水自救面临的问题很多，且存在很大的施救难度。

[0004] 现有技术中的车辆落水防沉自救方法，主要是在车辆底部设置漂浮装置，漂浮装置主要是气囊、橡皮笩等充气装置来实现车辆落水后的防沉自救。

[0005] 例如，中国专利CN 218577689 U公开了一种车辆落水防沉自救装置，其包括：用来使落水后的车辆漂浮于水面上的气囊释放组件和用来触发气囊释放组件的控制器，所述气囊释放组件为多个，分布在前保险杠内侧、前翼子板和后翼子板内侧及前后车门下部，通过控制器先触发位于前保险杠和/或前翼子板内侧的气囊释放组件将车头调整成水平姿态，
然后触发其他位置的气囊释放组件。本实用新型通过分批次释放不同位置的气囊，利用气
囊将车头部最先抬起，调整车身姿态，然后再使车辆整体水平漂浮在水面上。

[0006] 例如，中国专利申请CN 111873953 A公开了一种防汛功能的新能源汽车，所述漂浮装置用以使汽车漂浮于水面上，还包括用于控制升起装置和漂浮装置的控制器。所述漂
浮装置包括橡皮筏和空气泵，收缩后的所述橡皮筏和所述空气泵均安装于所述车辆的底
部，所述空气泵的出气口与所述橡皮筏连通，所述空气泵与所述控制器电连接，所述橡皮筏本体的四周还连通设有多个均匀间隔的平衡气囊，所述橡皮筏本体的顶部还连通有防撞围
挡，所述防撞围挡围成顶部敞口的长方体空腔，所述车辆位于所述防撞围挡所围成的空腔
内。有益效果：当水势非常大时，漂浮装置能使车辆漂浮在水面上。

[0007] 现有技术中采用气囊充气装置、橡皮筏等实现车辆落水后的防沉自救的方法，存在使用时占用空间大，操作调整不方便的问题，而且无法实现车辆在落水漂浮后向前推进，脱离落水区域。

[0044] 下面将结合附图，对本发明的特定实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的描述，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0045] 在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“设有”、“设于”、“安装”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。

[0046] 术语“上”、“底部”、“两侧”、“顶部”、“侧部”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的
方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0047] 术语“第一”、“第二”等仅仅是为了区别属性类似的元件，而不是指示或暗示相对的重要性或者特定的顺序，“S01”、“S02”、“S03”、“S04”、“S05”、“S06”、“S07”、“S08”等的描述，则该类描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者表明方法的执行顺序等。

[0048] 术语“包括”或者其任何其他变体，意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

[0049] 第一实施例

[0050] 如图1所示，本发明实施例的车辆落水防沉装置100，包括蜗轮机构11、第一转动机构12和处理模块13，其中，蜗轮机构11和第一转动机构12设于车辆底部201，第一转动机构12与蜗轮机构11连接，处理模块13与第一转动机构12电性连接，当车辆处于落水状态时，处理模块13控制第一转动机构12驱动蜗轮机构11沿水平方向转动以提供冲击水的推力。

[0051] 根据本发明实施例的车辆落水防沉装置100，在处理模块13的控制作用下，通过自动开启蜗轮机构11转动，实现蜗轮叶片1111沿水平方向旋转，提供一个冲击水的推力，从而为车辆提供向上的漂浮力和车辆漂浮后向前推进的推力，还可以通过调整第一转动机构12
的转动速度和转动方向实现对蜗轮机构11的转速、转动方向的调整，使得车辆在入水状态
时能够适配所需的漂浮力和向前推进的推力，蜗轮机构11隐藏在车辆底部201，在非工作状态和工作状态都不会占用过多的空间，在工作状态时操作调整简单便捷。

[0052] 如图1所示，具体地，在本实施例中，蜗轮机构11包括蜗轮叶片总成111，第一转动机构12包括第一转动驱动件121，第一转动驱动件121的输出轴与蜗轮叶片总成111连接，处理模块13与第一转动驱动件121电性连接。上述结构形式的蜗轮机构11和第一转动机构12，结构简单紧凑，控制操作简单便捷。具体地，第一转动驱动件121可以是电机或马达。

[0053] 如图1所示，具体地，在本实施例中，蜗轮叶片总成111包括蜗轮叶片1111和安装仓体1112，蜗轮叶片1111和第一转动驱动件121设于安装仓体1112内。通过设置安装仓体1112，既能够对蜗轮机构11和第一转动机构12起到很好地保护作用，又能够便于蜗轮机构
11和第一转动机构12作为一个整体安装布置在车辆底部201。

[0054] 如图1所示，具体地，在本实施例中，蜗轮叶片1111的两侧对称设有第二转动驱动件14，第二转动驱动件14的输出轴沿水平方向从安装仓体1112外伸入安装仓体1112内与蜗
轮叶片1111连接。第二转动驱动件14与车身处理器202电性连接，当车辆处于落水状态时，车身处理器202控制第二转动驱动件14驱动蜗轮叶片1111相对水平面转动以调整蜗轮叶片
1111的角度。通过在蜗轮叶片1111两侧与安装仓体1112连接的部分布置第二转动驱动件
14，实现蜗轮叶片1111相对水平面转动的角度的调整，从而能够实现不同推力的输出，结构简单紧凑，控制操作简单便捷。具体地，第二转动驱动件14可以是电机或马达。

[0055] 如图1所示，具体地，在本实施例中，安装仓体1112外设有支撑壳体15，第二转动驱动件14设于支撑壳体15内。通过进一步设置支撑壳体15，能够更好地对蜗轮机构11、第一转动驱动件121和第二转动驱动件14起到很好地保护作用，便于蜗轮机构11、第一转动驱动件121和第二转动驱动件14作为一个整体安装布置在车辆底部201进行整体调整。

[0056] 如图1所示，具体地，在本实施例中，支撑壳体15的顶部四周对称设有与车辆底部201连接的调整支撑机构16，调整支撑机构16与处理模块13电性连接，当车辆处于落水状态时，处理模块13控制调整支撑机构16分别调整支撑壳体15的各侧部相对车辆底部201之间
的距离。通过在支撑壳体15四周顶部对称设置调整支撑机构16，便于通过分别控制调整支
撑壳体15各侧部的高度，以调整支撑壳体15的整体倾斜角度，从而能够有效实现车身细微
转向动态的调整。

[0057] 如图1所示，具体地，在本实施例中，调整支撑机构16包括转轴161和伸缩组件162，其中，转轴161可转动地沿纵向对称设置在支撑壳体15的顶部两侧，伸缩组件162对称设置在转轴161的两端，伸缩组件162远离转轴161的一端与车辆底部201连接，伸缩组件162与处理模块13电性连接。上述结构的调整支撑机构16，结构简单，易于安装布置，且控制调整过程简单便捷，精准可靠。具体地，伸缩组件162为第二加压泵1621和与第二加压泵1621连接的支撑杆1622，其中第二加压泵1621设置在车辆底部201的外壳17内，支撑杆1622与转轴
161连接，第二加压泵1621与处理模块13电性连接，第二加压泵1621可以是液压泵或者气压泵，通过液压或气压驱动的方式实现支撑杆1622的伸缩，从而实现支撑壳体15的整体倾斜
角度的调整，伸缩组件162还可以是液压伸缩缸、液压顶升机构或气压伸缩缸、气压顶升机构等。

[0058] 如图1所示，具体地，在本实施例中，车辆底部201设有外壳17，蜗轮机构11和第一转动机构12设于外壳17内。通过进一步设置外壳17，能够更好地对整个车辆落水防沉装置100起到保护作用，便于车辆落水防沉装置100整体安装布置在车辆底部201，结构稳定可
靠。

[0059] 如图1所示，具体地，在本实施例中，外壳17的侧部设有与车身处理器202电性连接的进水加压模块18，当车辆处于落水状态时，车身处理器202控制进水加压模块18将外壳17外的水吸入到蜗轮机构11后部。因为车辆处于入水状态时，蜗轮机构11需要先把水吸入再排出，会带来能量消耗降低推动力，通过设置进水加压模块18将车辆周边的水吸入到蜗轮
机构11后部，为蜗轮机构11旋转时需要吸收排出提供水源，有效减少能量消耗避免降低推
动力。如图1所示，具体地，在本实施例中，进水加压模块18包括进水加压管道181和设置在进水加压管道181上的第一加压泵182，第一加压泵182与处理模块13电性连接。通过提供一个位于蜗轮叶片总成111后方的第一加压泵182和进水加压管道181，通过将车外的水吸入
到该区域，为蜗轮叶片1111旋转时需要吸收排出提供水源，结构简单紧凑，易于布置安装，成本低。

[0060] 具体地，在本实施例中，车身外设有与处理模块电性连接的识别模块，识别模块用以识别车身是否入水，并将识别信号传输给处理模块。通过进一步增加识别模块的自动识别功能与处理模块的自动控制作用配合，能够更加精准地实现车辆落水时自动漂浮和前
进，从而极大程度上避免人员伤亡和财产损失。

[0061] 如图1所示，具体地，在本实施例中，处理模块13包括第一处理模块131、第二处理模块132和第三处理模块133，其中，第一处理模块131分别与车身处理器202和第二处理模块132和第一转动机构12电性连接，第二处理模块132与调整支撑机构16电性连接，第二转
动驱动件14通过第三处理模块133与车身处理器202电性连接。

[0062] 如图1所示，具体地，在本实施例中，本发明实施例的车辆落水防沉装置100还包括第一独立蓄电池19和第二独立蓄电池20，第一独立蓄电池分别为车身处理器202、进水加压模块18、第二转动驱动件14和第三处理模块133供电，第二独立蓄电池20分别为第一处理模块131、第二处理模块132和第一转动机构12提供电源支持。

[0063] 第二实施例

[0064] 如图3所示，本发明实施例的车辆落水防沉装置的控制方法，用于实施例1所述的车辆落水防沉装置包括如下步骤：S01、当车辆处于落水状态时，处理模块13控制第一转动机构12驱动蜗轮机构11转动，在车辆底部201提供冲击的推力以使车辆漂浮和前进；。

[0065] 显然，根据本发明实施例的车辆落水防沉装置100的控制方法，由于采用了上述所述的车辆落水防沉装置100实施，因而能够很好地为车辆提供向上的漂浮力和车辆漂浮后
向前推进的推力，实现车辆落水后漂浮和前进。

[0066] 如图3所示，具体地，本实施例的车辆落水防沉装置100的控制方法，还包括如下步骤：S02、当车辆处于落水状态时，处理模块13控制第二转动驱动件14驱动蜗轮叶片1111相对水平面转动，调整蜗轮叶片1111的角度，从而实现不同力度的推力。通过控制第二转动驱动件14，实现蜗轮叶片1111相对水平面转动的角度的调整，从而能够实现不同推力的输出。

[0067] 如图3所示，具体地，本实施例的车辆落水防沉装置100的控制方法，还包括如下步骤：S03、当车辆处于落水状态时，处理模块13控制调整支撑机构16分别调整支撑壳体15的各侧部相对车辆底部之间的距离，从而调整蜗轮机构的倾斜角度。通过分别控制调整支撑壳体15各侧部的高度，以调整支撑壳体15的整体倾斜角度，从而能够有效实现车身细微转
向动态的调整。

[0068] 如图3所示，具体地，本实施例的车辆落水防沉装置100的控制方法，还包括如下步骤：S04、当车辆处于落水状态时，车身处理器202控制进水加压模块18将外壳17外的水吸入到蜗轮机构11后部。通过控制进水加压模块18将车辆周边的水吸入到蜗轮机构11后部，为蜗轮机构11旋转时需要吸收排出提供水源，有效减少能量消耗避免降低推动力。

[0069] 第三实施例

[0070] 如图2和图4所示，具体地，本实施例的车辆落水防沉装置100的控制方法，包括如下步骤：S05、将车辆落水防沉装置100间隔设置在车辆底部，S06、当车辆处于落水状态时，处理模块13分别调整车辆底部不同位置的蜗轮机构11沿水平方向的转动方向、转动速度和
倾斜角度以实现车辆在水中转向。通过将本发明的车辆落水防沉装置100间隔设置在车辆
底部201，通过分别调整各蜗轮机构11的转动沿水平方向的转动方向、转动速度和倾斜角
度，可以有效实现车辆在水中转向，从而更进一步提高落水自救的可靠性。

[0071] 具体地，比如要实现车辆在水中向右转向，车辆前部的蜗轮机构11正转提供向上推力保持车辆漂浮，车辆后方蜗轮机构11、左边蜗轮机构11，向右前车头方向向下倾斜预设角度，例如30度，蜗轮机构11正转，为车辆向提供右前方运动的推力，车辆后方蜗轮机构11，降低转速，使车辆右后车身轻微下沉，提供的推力保持该下沉，不至于继续下沉，这样就能够提供向右转向的推力，同时车头不至于下沉进入水中产生转向阻力，造成方向偏转或者
车辆翻车入水，还能够通过右后方车辆轻微入水，为车辆提供一个右向倾斜转动角度辅助。

[0072] 第四实施例

[0073] 如图5所示，具体地，本发明实施例的车辆落水防沉装置的控制方法，包括如下步骤：S07、车身外设有与处理模块13电性连接的识别模块，识别模块识别到车身处于入水状态时，将识别信号传输给处理模块13，S08、处理模块13控制第一转动机构12驱动蜗轮机构
11转动，在车辆底部201提供冲击水的推力以使车辆漂浮和前进。

[0074] 具体地，在本实施例中，通过识别模块的自动识别功能与处理模块13的自动控制作用配合，能够更加精准地实现车辆落水时自动漂浮和前进，从而极大程度上避免人员伤
亡和财产损失。

[0075] 第五实施例

[0076] 本发明实施例的车辆，包括上述实施例1所述的车辆落水防沉装置100。

[0077] 显然，根据发明实施例的车辆，由于安装了上述所述的车辆落水防沉装置100，因而具有上述车辆落水防沉装置100的所有优点和技术效果。

[0078] 根据上述实施例，可见，本发明涉及的车辆落水防沉装置及其控制方法和车辆，通过自动开启蜗轮机构转动，实现蜗轮叶片沿水平方向旋转，提供一个冲击水的推力，从而为车辆提供向上的漂浮力和车辆漂浮后向前推进的推力，还可以通过调整第一转动机构的转动速度和转动方向实现对蜗轮机构的转速、转动角度方向的调整，使得车辆在入水状态时
能够适配所需的漂浮力和向前推进的推力，蜗轮机构隐藏在车辆底部，在非工作状态和工
作状态都不会占用过多的空间，在工作状态时操作调整简单便捷。

[0079] 需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

[0080] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。