[發明專利]乘用車涉水水深探測系統

有效

• 申請號: 201610803516.9
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN106468589B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 屈圭
• 申請（專利權）人: 廣東技術師范學院
• 主分類號: G01F23/284
• 分類號: G01F23/284
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

乘用車涉水水深探測系統，采用車身傾斜與定距預測計算方法，以單片機為核心，對車身下方水深探測雷達和車身傾斜傳感器得到的數據結合車速數據進行運算處理，判斷車輛前方水深數值，將計算出的數據進行顯示并與存儲器中的限定值進行比較，在達到限定值時進行語音提示或者報警。同時，可以在駐車時將車下水深數據向用戶手機報告，提示用戶拯救車輛。本系統由：車輛傾斜角度傳感器，車身下方水深探測雷達，車速傳感器，模數轉換芯片ADC0801，MCS?51單片機8031，水深數據顯示器，顯示芯片MC14495，譯碼芯片74LS138，地址鎖存芯片74HC373，程序存儲器EPROM27C64等元件組成。

技術領域

乘用車在雨天或野外使用時，經常遇到積水或河流，需要涉水行駛。本系統就是安裝在乘用車上，用來探測車下和行駛道路前方涉水深度的電子裝置。

背景技術

乘用車在雨天或野外使用過程中，經常遇到積水路段或溪流河流，需要涉水行駛。車下水深尤其是前方水深是否超過允許的涉水深度，是駕駛人員需要了解的重要信息。但是，目前所有乘用車上都沒有這套系統，造成一些乘用車在涉水過程中遭受損失，甚至危及車上乘員的生命安全。本系統就是安裝在乘用車上，用來探測車下和行駛道路前方涉水深度的探測系統。

發明內容

本發明的目的是提供一套乘用車涉水水深探測系統。本系統采用車身傾斜與定距預測計算方法，以單片機為核心，對車身下方水深探測雷達和車身傾斜傳感器得到的數據結合車速數據進行運算處理，將計算出的數據進行顯示并與存儲器中的限定值進行比較，判斷車輛前方水深數值，在達到限定值時進行語音提示或者報警，并采取制動措施，保證行車涉水安全。同時，可以在駐車時將車下水深數據向用戶手機報告，提示用戶拯救車輛。本系統由：車身傾斜傳感器，車身下方水深探測雷達，車速傳感器，模數轉換芯片ADC0801，MCS-51單片機8031，水深數據顯示器，顯示芯片MC14495，譯碼芯片74LS138，地址鎖存芯片74HC373，程序存儲器EPROM27C64，語音芯片，制動控制模塊，手機信號傳輸模塊，揚聲器組成。

按照本發明，車身傾斜與定距預測計算方法如下：

因為：T＝(Z+Y)cosβ，所以，H＝[L+(Z+Y)cosβ]tanβ，而：L＝υt，有H＝[υt+(Z+Y)cosβ]tanβ，

其中，Z為車輛軸距，Y為車輛前段長度，均為定值。當車速υ，車身傾斜角β，和時間t，這三個參數確定，就可以確定距車輛前方距離為L處的深度H。但是預測和計算任意距離處的深度，對車輛行駛是沒有意義的。所以，可以根據車輛前方一定距離處的深度作為預測點，為車輛行駛提供水深信息。因此，時間t可以根據最接近實際的情況，預先設定為定值t₁。由此，t₁秒后車輛前方的水深為：

H＝[υt₁+(Z+Y)cosβ]tanβ，這就可以根據實際車速和車身傾斜角算出車輛前方水深。或者以車輛前方一定距離L₁處作為水深探測點，則：H＝[L₁+(Z+Y)cosβ]tanβ，僅由車身傾斜角β的實際值就可以算出車輛前方水深。

按照本發明，車身傾斜傳感器，由水平參考與角度轉換裝置組成，將車身縱貫線與水平面之間的夾角轉換成電壓值輸出。車身傾斜傳感器的水平參考面與車身地板平行，安裝于車內。

按照本發明，車身下方水深探測雷達，實際上是一個距離探測雷達，安裝于車輛發動機室內高于車輛允許涉水深度的水平面之上，并且能夠探測到地面的位置處；探測雷達的探測頭探測方向垂直于地面，可以將測得的探測頭距車下水面的距離數值電壓量傳送給模數轉換芯片。車身下方水深探測雷達的探測頭距地平面的安裝距離為h₁，車身下方水深探測雷達探測得到的實際值為h，可以得到車輛下方水深為：Δh＝h₁-h。當車下水深超過限定值時，發出報警信號。