一種涉水管理系統及該涉水管理系統的控制方法
2023-09-23 15:40:40
專利名稱：一種涉水管理系統及該涉水管理系統的控制方法
技術領域：
本發明涉及電子控制裝置技術領域，尤其涉及一種涉水管理系統及該涉水管理系統的控制方法。
背景技術：
在車輛不可避免地位於積水的道路時，積水可能進入車輛內部並對車輛的電子系統、零部件等的產生損壞，為了降低這種損壞程度，通常在車輛內設置涉水解鎖系統，其中包括水位傳感器，當水面淹沒到水位傳感器位置時，水位傳感器將信號傳遞至中央處理器 (CPU)，CPU控制涉水解鎖系統對車輛的門鎖進行開鎖操作，並且放下車窗玻璃，防止車輛入水導致電路系統的故障，無法開鎖。但是車輛涉水往往發生在有坡度的路面中，並且只有當水面沒過水位傳感器才能檢測到車輛的涉水工況，進一步測量出車輛中涉水部件所對應的水位高度，這樣可能由於坡度的存在導致測量出的水位高度與實際的水位高度偏差較大，進而可能不能很好地達到準確測量的目的。
發明內容
本發明的實施例提供一種涉水管理系統及該涉水管理系統的控制方法，當車輛處於涉水狀況時，可以比較準確地測量出車輛中涉水部件對應的實際的水位高度。為達到上述目的，本發明的實施例採用如下技術方案一種涉水管理系統，包括第一傳感器，用於獲取位於所述第一傳感器下方的第一水位高度；第二傳感器，用於獲取車輛所在的路面與水平面的夾角；中央處理器，所述中央處理器的第一輸入端電連接有所述第一傳感器、第二輸入端連接有第二傳感器；所述中央處理器獲取所述第一水位高度的信號和所述夾角的信號，並通過對所述第一水位高度和所述夾角的分析計算獲取位於車輛中各個涉水部件相對位置處的第二水位高度。進一步地還包括系統開關，所述系統開關與所述中央處理器電連接，所述系統開關用於啟動和關閉所述涉水管理系統。進一步地還包括多個涉水保護裝置，所述多個涉水保護裝置同時與所述中央處理器的輸出端電連接;所述中央處理器對輸入其內部的所述第一水位高度信號和所述夾角信號進行分析計算，並根據分析計算後的結果控制所述多個涉水保護裝置進行有選擇性地動作。其中，所述多個涉水保護裝置包括涉水警示燈、霧燈、危險警報燈、空調控制器、自動變速箱控制單元、散熱器風扇、門鎖開關、油門踏板信號、蜂鳴器、發動機的電子控制單J Li ο可選地，所述第一傳感器為超聲波傳感器，且所述第一傳感器安裝在車輛中的後視鏡中。本發明實施例還提供了一種涉水管理系統的控制方法，包括由第一傳感器獲取位於所述第一傳感器下方的第一水位高度；由第二傳感器獲取車輛所在的路面與水平面的夾角；通過中央處理器獲取所述第一水位高度的信號和所述夾角的信號，並通過對所述第一水位高度和所述夾角的分析計算獲取位於車輛中多個涉水部件分別對應的第二水位
高度。 其中，涉水管理系統啟動時，中央處理器控制所述涉水警示燈、所述霧燈以及所述危險警報燈全部亮起，同時控制所述空調控制器關閉車內空調。進一步地，所述中央處理器獲取第一涉水部件相對位置處的第二水位高度後，控制所述自動變速箱控制單元使變速器處於最低擋位，同時控制所述散熱器風扇關閉。進一步地，所述中央處理器獲取第二涉水部件相對位置處的第二水位高度後，控制所述油門踏板信號保持不變或升高，同時解除所述門鎖開關的鎖止。當第三涉水部件相對位置處的第二水位高度達到第一數值時，所述中央處理器控制所述蜂鳴器報警，提醒駕駛員控制車輛減速；當車輛停止時，所述中央處理器通過控制所述自動變速箱控制單元使變速器自動切換為倒檔；當所述第三涉水部件相對位置處的第二水位高度到達第二數值時，且所述第二數值大於所述第一數值，所述中央處理器通過控制發動機的電子控制單元來使發動機停止工作，同時控制蜂鳴器停止報警。本發明實施例提供的一種涉水管理系統及該涉水管理系統的控制方法，根據上述的內容可知，第一傳感器可以獲取位於所述第一傳感器下方的第一水位高度h,第二傳感器可以用於獲取車輛所在的路面與水平面的夾角；中央處理器的第一輸入端電連接第一傳感器、第二輸入端連接第二傳感器α，在中央處理器獲取該第一水位高度h的信號和該夾角α的信號後，對該第一水位高度h和該夾角α進行結合分析計算，並得出位於車輛中各個涉水部件相對位置處的第二水位高度h'，即實際水位高度，這樣本發明實施例可以通過對第一水位高度h和夾角α的分析計算而得出實際水位高度h'，從而可以避免由於坡度而引起測量的誤差，進而能夠比較準確地獲得涉水部件對應的實際水位高度。
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。圖I為本發明實施例中涉水管理系統的示意圖；圖2為本發明實施例中涉水管理系統中超聲波傳感器獲取第一水位高度的示意圖。附圖標記I-中央處理器(CPU)，2-第一傳感器，3-第二傳感器，4_系統開關，5-CAN線，6_多個涉水保護裝置
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。如圖I所示，為本發明涉水管理系統的一個具體實施例，其中包括第一傳感器2,用於獲取位於所述第一傳感器2下方的第一水位高度；第二傳感器3，用於獲取車輛所在的路面與水平面的夾角；中央處理器I (CPU)，所述中央處理器I的第一輸入端電連接有所述第一傳感器2、第二輸入端連接有第二傳感器3 ;所述中央處理器I獲取所述第一水位高度的信號和所述夾角的信號，並通過對所述第一水位高度和所述夾角的分析計算獲取位於車輛中各個涉水部件相對位置處的第二水位高度。
根據上述的內容可知，第一傳感器2可以獲取位於所述第一傳感器2下方的第一 水位高度h，第二傳感器3可以用於獲取車輛所在的路面與水平面的夾角α ;中央處理器I的第一輸入端電連接第一傳感器2、第二輸入端連接第二傳感器3,在中央處理器I獲取該第一水位高度h的信號和該夾角α的信號後，對該第一水位高度h和該夾角α進行結合分析計算，並得出位於車輛中各個涉水部件處相對位置處的第二水位高度h'，即實際水位高度，這樣本發明實施例可以通過對第一水位高度h和夾角α的分析計算而得出實際水位高度h'，從而可以避免由於坡度而引起測量的誤差，進而能夠比較準確地獲得涉水部件對應的實際水位高度。參照圖I，本發明實施例中涉水管理系統還可以包括系統開關4，所述系統開關4與所述中央處理器I電連接，所述系統開關用於啟動和關閉所述涉水管理系統，具體地，所述系統開關4閉合時，所述涉水管理系統開始工作；所述系統開關4斷開時，所述涉水管理系統停止工作。車輛在剛處於涉水狀況下時，開啟涉水管理系統的系統開關4，可以使車輛提前做好涉水的準備，比較有利於對車輛的保護，進一步地結合圖I，涉水管理系統還可以包括多個涉水保護裝置6，所述多個涉水保護裝置6同時與所述中央處理器I的輸出端電連接；所述中央處理器I對輸入其內部的所述第一水位高度信號和所述夾角信號進行分析計算，並根據分析計算後的結果控制所述多個涉水保護裝置進行有選擇性地動作。由於車輛涉水時會使車輛存在多個危險因素，因此中央處理器I通過獲取每個涉水部件相對位置處的第二水位高度來控制涉水保護裝置的動作，進而通過涉水保護裝置的動作來對車輛進行相關的保護措施，進而可以較好地減少危險因素，達到安全涉水的目的。其中，中央處理器I的輸出端與涉水保護裝置之間可以直接連接控制器區域網路總線5 (Controller Area Network, CAN總線)，進而實現對涉水保護裝置的控制。結合上述的內容，所述多個涉水保護裝置6可以包括涉水警示燈、霧燈、危險警報燈、空調控制器、自動變速箱控制單元(TCU)、散熱器風扇、門鎖開關、油門踏板信號、蜂鳴器、發動機的電子控制單元(ECU)，當然上述僅為可選的方案，而並不局限於此。優選地，所述第一傳感器2可以為超聲波傳感器，這樣在水位還沒有達到第一傳感器2前，涉水管理系統便開始工作，可以給駕駛員預留出比較充足的預警時間。具體地結合圖2，超聲波在空中的傳播時間為t，由於聲波在空中傳播的速度c是一定的，因此可以根據s = ct/2可計算出超聲波傳感器距離水面的距離S，H值為後視鏡距離路面的高度，且為固定值，第一水位高度h = H-s ;第二傳感器3 (例如傾角傳感器)用於測量車輛所在路面的坡度α情況，CPU將通過對h和α值的分析得出實際水位高度(第二水位高度h')，進而控制車內涉水保護裝置在適當的時間開始相應的操作。此外，在本發明實施例中，涉水管理系統中h值的標定至關重要，標定時應結合車型的長度、軸距、超聲波傳感器的布置位置以及車內相關零部件的布置等車輛因素，再結合水面波動、風力、風向等自然因素進行綜合考慮留取適當的安全係數。在涉水管理系統的工作過程中，駕駛員只要關閉車內涉水管理系統的開關，系統立刻停止工作。本發明實施例還可以優選地將所述第一傳感器2安裝在車輛中的後視鏡中，這是由於後視鏡位於車輛的外部，可以使第一傳感器2快速地檢測第一水位高度，而且安裝在後視鏡中也可以保證車輛的外觀不會受到影響。但是該實施例僅為優選的方案，還可以根 據實際的應用場合，將第一傳感器2安裝在車輛的其它位置中。根據上述內容，本發明實施例還提供了一種涉水管理系統的控制方法，包括由第一傳感器獲取位於所述第一傳感器下方的第一水位高度；由第二傳感器獲取車輛所在的路面與水平面的夾角；通過中央處理器獲取所述第一水位高度的信號和所述夾角的信號，並通過對所述第一水位高度和所述夾角的分析計算獲取位於車輛中多個涉水部件分別對應的第二水位高度。通過上述方法，可以較好地避免由於坡度而引起測量的誤差，進而能夠比較準確地獲得涉水部件對應的實際水位高度。其中，涉水管理系統啟動時，中央處理器控制所述涉水警示燈、所述霧燈以及所述危險警報燈全部亮起，這樣可以較好地警示路面其他車輛，同時控制所述空調控制器關閉車內空調，這樣可以降低發動機的輸出扭矩，為車輛涉水做好充足的準備；還可以降低發動機冷卻液溫度，這是由於發動機的溫度過高會使得風扇自動開啟，當風扇開啟後比較容易將積水倒吸至機艙內，造成對車輛的損壞。為了便於說明及理解，根據車輛的結構特點以及在考慮盡最大可能保護車輛的前提下，本發明實施例中的第一涉水部件、第二涉水部件、第三涉水部件分別對應為車輪、排氣管、空氣濾清器，這樣是比較優選的方案，但是還可以結合車輛的實際情況以及實際應用，涉水部件還可以是其它的部件。在中央處理器分析計算出第一涉水部件相對位置處的第二水位高度(即當水位到達車輪的中心線位置時)後，所述中央處理器獲取該第二水位高度並控制所述自動變速箱控制單元使變速器處於最低擋位，這樣可以保證變速器的扭矩處於最大狀態，進而使車輛越障能力比較強，可以保證車輛順利通過水下障礙物；同時關閉散熱器風扇可以避免由於散熱器風扇的倒吸導致積水進入機艙，造成對車輛的損壞。在中央處理器分析計算出第二涉水部件(排氣管)相對位置處的第二水位高度後，所述中央處理器獲取該第二水位高度並控制所述油門踏板信號保持不變或升高，同時解除所述門鎖開關的鎖止，即可以解除車門中控鎖和後排車門兒童鎖的鎖止。當水位達到排氣管位置時，車輛已經處於比較危險的境地，但經有效控制仍可以順利通過積水區域，控制所述油門踏板信號保持不變或升高是為了防止由於駕駛員收油門而導致積水通過排氣管流入發動機內部，進而損壞發動機及排氣系統部件，同時解除門鎖的鎖止可以保證車內人員的順利的逃生，較好地保證人員的生命安全。需要說明的是，當水位高於排氣管位置時，只要發動機熄火，涉水管理系統還可以關閉車輛啟動點火系統，使得駕駛員無法進行點火操作，可以較好地防止車輛啟動造成積水通過排氣管倒吸入發動機內部。當第三涉水部件(空氣濾清器)相對位置處的第二水位高度達到第一數值時，則可以假設此時水位到達空氣濾清器位置下方的150_(具體的數值應結合車輛的實際情況而設定)，所述中央處理器控制所述蜂鳴器報警，提醒駕駛員控制車輛減速，此時駕駛員應該輕踩剎車，車輛緩慢減速，油門信號保持不變，由於車輛繼續向前行駛時，積水有可能通 過發動機進氣道進入到發動機的內部，因此在車輛停止後，所述中央處理器通過控制所述自動變速箱控制單元使變速器自動切換為倒檔，故該涉水管理系統可以自動控制車輛倒出涉水區域。在上述狀態下，車輛減速會繼續向前行駛，這樣使得所述第三涉水部件(空氣濾清器)相對位置處的第二水位高度到達第二數值，且所述第二數值大於所述第一數值，則可以假設此時水位到達空氣濾清器位置下方的50mm(具體的數值應結合車輛的實際情況而設定)，所述中央處理器通過控制發動機的電子控制單元來使發動機停止工作，同時控制蜂鳴器停止報警。此時關閉發動機可以避免積水通過發動機進氣道進入到發動機內部，造成車輛損壞，同時蜂鳴器停止報警可以提醒車內人員及時棄車逃生，通過其他途徑將車輛拖出涉水區域，這樣在進行維修時可以節省維修費用。以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種涉水管理系統，其特徵在於，包括 第一傳感器，用於獲取位於所述第一傳感器下方的第一水位高度； 第二傳感器，用於獲取車輛所在的路面與水平面的夾角； 中央處理器，所述中央處理器的第一輸入端電連接有所述第一傳感器、第二輸入端連接有第二傳感器；所述中央處理器獲取所述第一水位高度的信號和所述夾角的信號，並通過對所述第一水位高度和所述夾角的分析計算獲取位於車輛中各個涉水部件相對位置處的第二水位高度。
2.根據權利要求I所述的涉水管理系統，其特徵在於，還包括 系統開關，所述系統開關與所述中央處理器電連接，所述系統開關用於啟動和關閉所述涉水管理系統。
3.根據權利要求2所述的涉水管理系統，其特徵在於，還包括 多個涉水保護裝置，所述多個涉水保護裝置同時與所述中央處理器的輸出端電連接； 所述中央處理器對輸入其內部的所述第一水位高度信號和所述夾角信號進行分析計算，並根據分析計算後的結果控制所述多個涉水保護裝置進行有選擇性地動作。
4.根據權利要求3所述的涉水管理系統，其特徵在於，所述多個涉水保護裝置包括涉水警示燈、霧燈、危險警報燈、空調控制器、自動變速箱控制單元、散熱器風扇、門鎖開關、油門踏板信號、蜂鳴器、發動機的電子控制單元。
5.根據權利要求1-4任一項所述的涉水管理系統，其特徵在於，所述第一傳感器為超聲波傳感器，且所述第一傳感器安裝在車輛中的後視鏡中。
6.一種涉水管理系統的控制方法，其特徵在於包括 由第一傳感器獲取位於所述第一傳感器下方的第一水位高度； 由第二傳感器獲取車輛所在的路面與水平面的夾角； 通過中央處理器獲取所述第一水位高度的信號和所述夾角的信號，並通過對所述第一水位高度和所述夾角的分析計算獲取位於車輛中各個涉水部件相對位置處的第二水位高度。
7.根據權利要求6所述的涉水管理系統，其特徵在於，其中，涉水管理系統啟動時，中央處理器控制所述涉水警示燈、所述霧燈以及所述危險警報燈全部亮起，同時控制所述空調控制器關閉車內空調。
8.根據權利要求7所述的涉水管理系統，其特徵在於， 所述中央處理器獲取第一涉水部件相對位置處的第二水位高度後，控制所述自動變速箱控制單元使變速器處於最低擋位，同時控制所述散熱器風扇關閉。
9.根據權利要求8所述的涉水管理系統，其特徵在於， 所述中央處理器獲取第二涉水部件相對位置處的第二水位高度後，控制所述油門踏板信號保持不變或升高，同時解除所述門鎖開關的鎖止。
10.根據權利要求9所述的涉水管理系統，其特徵在於，當第三涉水部件相對位置處的第二水位高度達到第一數值時，所述中央處理器控制所述蜂鳴器報警，提醒駕駛員控制車輛減速； 當車輛停止時，所述中央處理器通過控制所述自動變速箱控制單元使變速器自動切換為倒檔；當所述第三涉水部件相對位置處的第二水位高度到達第二數值時，且所述第二數值大於所述第一數值，所述中央處理器通過控制發動機的電子控制單元來使發動機停止工作，同時控制蜂 鳴器停止報警。
全文摘要
本發明公開了一種涉水管理系統及該涉水管理系統的控制方法，涉及電子控制裝置技術領域，為能夠在車輛處於涉水狀況時，可以比較準確地測量出車輛中涉水部件對應的實際的水位高度而發明。該涉水管理系統包括第一傳感器，用於獲取位於所述第一傳感器下方的第一水位高度；第二傳感器，用於獲取車輛所在的路面與水平面的夾角；中央處理器，所述中央處理器的第一輸入端電連接有所述第一傳感器、第二輸入端連接有第二傳感器；所述中央處理器獲取所述第一水位高度的信號和所述夾角的信號，並通過對所述第一水位高度和所述夾角的分析計算獲取位於車輛中各個涉水部件相對位置處的第二水位高度。本發明主要適用在車輛中。
文檔編號B60R16/02GK102923071SQ20121042315
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月30日 優先權日2012年10月30日
發明者黃勇, 董偉佳, 白雪威, 張學良, 高春洋, 李增奎, 常瑞徵 申請人:長城汽車股份有限公司