CN102923071B - 一种涉水管理系统及该涉水管理系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涉水管理系统及该涉水管理系统的控制方法，涉及电子控制装置技术领域，为能够在车辆处于涉水状况时，可以比较准确地测量出车辆中涉水部件对应的实际的水位高度而发明。该涉水管理系统包括：第一传感器，用于获取位于所述第一传感器下方的第一水位高度；第二传感器，用于获取车辆所在的路面与水平面的夹角；中央处理器，所述中央处理器的第一输入端电连接有所述第一传感器、第二输入端连接有第二传感器；所述中央处理器获取所述第一水位高度的信号和所述夹角的信号，并通过对所述第一水位高度和所述夹角的分析计算获取位于车辆中各个涉水部件相对位置处的第二水位高度。本发明主要适用在车辆中。

Description

一种涉水管理系统及该涉水管理系统的控制方法

技术领域

本发明涉及电子控制装置技术领域，尤其涉及一种涉水管理系统及该涉水管理系统的控制方法。

背景技术

在车辆不可避免地位于积水的道路时，积水可能进入车辆内部并对车辆的电子系统、零部件等的产生损坏，为了降低这种损坏程度，通常在车辆内设置涉水解锁系统，其中包括水位传感器，当水面淹没到水位传感器位置时，水位传感器将信号传递至中央处理器(CPU)，CPU控制涉水解锁系统对车辆的门锁进行开锁操作，并且放下车窗玻璃，防止车辆入水导致电路系统的故障，无法开锁。

但是车辆涉水往往发生在有坡度的路面中，并且只有当水面没过水位传感器才能检测到车辆的涉水工况，进一步测量出车辆中涉水部件所对应的水位高度，这样可能由于坡度的存在导致测量出的水位高度与实际的水位高度偏差较大，进而可能不能很好地达到准确测量的目的。

发明内容

本发明的实施例提供一种涉水管理系统及该涉水管理系统的控制方法，当车辆处于涉水状况时，可以比较准确地测量出车辆中涉水部件对应的实际的水位高度。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种涉水管理系统，包括：

第一传感器，用于获取位于所述第一传感器下方的第一水位高度；

第二传感器，用于获取车辆所在的路面与水平面的夹角；

中央处理器，所述中央处理器的第一输入端电连接有所述第一传感器、第二输入端连接有第二传感器；所述中央处理器获取所述第一水位高度的信号和所述夹角的信号，并通过对所述第一水位高度和所述夹角的分析计算获取位于车辆中各个涉水部件相对位置处的第二水位高度。

进一步地还包括：

系统开关，所述系统开关与所述中央处理器电连接，所述系统开关用于启动和关闭所述涉水管理系统。

进一步地还包括：

多个涉水保护装置，所述多个涉水保护装置同时与所述中央处理器的输出端电连接；

所述中央处理器对输入其内部的所述第一水位高度信号和所述夹角信号进行分析计算，并根据分析计算后的结果控制所述多个涉水保护装置进行有选择性地动作。

其中，所述多个涉水保护装置包括涉水警示灯、雾灯、危险警报灯、空调控制器、自动变速箱控制单元、散热器风扇、门锁开关、油门踏板信号、蜂鸣器、发动机的电子控制单元。

可选地，所述第一传感器为超声波传感器，且所述第一传感器安装在车辆中的后视镜中。

本发明实施例还提供了一种涉水管理系统的控制方法，包括：

由第一传感器获取位于所述第一传感器下方的第一水位高度；

由第二传感器获取车辆所在的路面与水平面的夹角；

通过中央处理器获取所述第一水位高度的信号和所述夹角的信号，并通过对所述第一水位高度和所述夹角的分析计算获取位于车辆中多个涉水部件分别对应的第二水位高度。

其中，涉水管理系统启动时，中央处理器控制所述涉水警示灯、所述雾灯以及所述危险警报灯全部亮起，同时控制所述空调控制器关闭车内空调。

进一步地，所述中央处理器获取第一涉水部件相对位置处的第二水位高度后，控制所述自动变速箱控制单元使变速器处于最低挡位，同时控制所述散热器风扇关闭。

进一步地，所述中央处理器获取第二涉水部件相对位置处的第二水位高度后，控制所述油门踏板信号保持不变或升高，同时解除所述门锁开关的锁止。

当第三涉水部件相对位置处的第二水位高度达到第一数值时，所述中央处理器控制所述蜂鸣器报警，提醒驾驶员控制车辆减速；

当车辆停止时，所述中央处理器通过控制所述自动变速箱控制单元使变速器自动切换为倒档；

当所述第三涉水部件相对位置处的第二水位高度到达第二数值时，且所述第二数值大于所述第一数值，所述中央处理器通过控制发动机的电子控制单元来使发动机停止工作，同时控制蜂鸣器停止报警。

本发明实施例提供的一种涉水管理系统及该涉水管理系统的控制方法，根据上述的内容可知，第一传感器可以获取位于所述第一传感器下方的第一水位高度h，第二传感器可以用于获取车辆所在的路面与水平面的夹角；中央处理器的第一输入端电连接第一传感器、第二输入端连接第二传感器α，在中央处理器获取该第一水位高度h的信号和该夹角α的信号后，对该第一水位高度h和该夹角α进行结合分析计算，并得出位于车辆中各个涉水部件相对位置处的第二水位高度h′，即实际水位高度，这样本发明实施例可以通过对第一水位高度h和夹角α的分析计算而得出实际水位高度h′，从而可以避免由于坡度而引起测量的误差，进而能够比较准确地获得涉水部件对应的实际水位高度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例中涉水管理系统的示意图；

图2为本发明实施例中涉水管理系统中超声波传感器获取第一水位高度的示意图。

附图标记：

1-中央处理器(CPU)，2-第一传感器，3-第二传感器，4-系统开关，5-CAN线，6-多个涉水保护装置

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，为本发明涉水管理系统的一个具体实施例，其中包括：

第一传感器2，用于获取位于所述第一传感器2下方的第一水位高度；

第二传感器3，用于获取车辆所在的路面与水平面的夹角；

中央处理器1(CPU)，所述中央处理器1的第一输入端电连接有所述第一传感器2、第二输入端连接有第二传感器3；所述中央处理器1获取所述第一水位高度的信号和所述夹角的信号，并通过对所述第一水位高度和所述夹角的分析计算获取位于车辆中各个涉水部件相对位置处的第二水位高度。

根据上述的内容可知，第一传感器2可以获取位于所述第一传感器2下方的第一水位高度h，第二传感器3可以用于获取车辆所在的路面与水平面的夹角α；中央处理器1的第一输入端电连接第一传感器2、第二输入端连接第二传感器3，在中央处理器1获取该第一水位高度h的信号和该夹角α的信号后，对该第一水位高度h和该夹角α进行结合分析计算，并得出位于车辆中各个涉水部件处相对位置处的第二水位高度h′，即实际水位高度，这样本发明实施例可以通过对第一水位高度h和夹角α的分析计算而得出实际水位高度h′，从而可以避免由于坡度而引起测量的误差，进而能够比较准确地获得涉水部件对应的实际水位高度。

参照图1，本发明实施例中涉水管理系统还可以包括：

系统开关4，所述系统开关4与所述中央处理器1电连接，所述系统开关用于启动和关闭所述涉水管理系统，具体地，所述系统开关4闭合时，所述涉水管理系统开始工作；所述系统开关4断开时，所述涉水管理系统停止工作。车辆在刚处于涉水状况下时，开启涉水管理系统的系统开关4，可以使车辆提前做好涉水的准备，比较有利于对车辆的保护，

进一步地结合图1，涉水管理系统还可以包括：

多个涉水保护装置6，所述多个涉水保护装置6同时与所述中央处理器1的输出端电连接；所述中央处理器1对输入其内部的所述第一水位高度信号和所述夹角信号进行分析计算，并根据分析计算后的结果控制所述多个涉水保护装置进行有选择性地动作。由于车辆涉水时会使车辆存在多个危险因素，因此中央处理器1通过获取每个涉水部件相对位置处的第二水位高度来控制涉水保护装置的动作，进而通过涉水保护装置的动作来对车辆进行相关的保护措施，进而可以较好地减少危险因素，达到安全涉水的目的。

其中，中央处理器1的输出端与涉水保护装置之间可以直接连接控制器局域网络总线5(Controller Area Network，CAN总线)，进而实现对涉水保护装置的控制。

结合上述的内容，所述多个涉水保护装置6可以包括涉水警示灯、雾灯、危险警报灯、空调控制器、自动变速箱控制单元(TCU)、散热器风扇、门锁开关、油门踏板信号、蜂鸣器、发动机的电子控制单元(ECU)，当然上述仅为可选的方案，而并不局限于此。

优选地，所述第一传感器2可以为超声波传感器，这样在水位还没有达到第一传感器2前，涉水管理系统便开始工作，可以给驾驶员预留出比较充足的预警时间。具体地结合图2，超声波在空中的传播时间为t，由于声波在空中传播的速度c是一定的，因此可以根据s＝ct/2可计算出超声波传感器距离水面的距离s，H值为后视镜距离路面的高度，且为固定值，第一水位高度h＝H-s；第二传感器3(例如倾角传感器)用于测量车辆所在路面的坡度α情况，CPU将通过对h和α值的分析得出实际水位高度(第二水位高度h′)，进而控制车内涉水保护装置在适当的时间开始相应的操作。

此外，在本发明实施例中，涉水管理系统中h值的标定至关重要，标定时应结合车型的长度、轴距、超声波传感器的布置位置以及车内相关零部件的布置等车辆因素，再结合水面波动、风力、风向等自然因素进行综合考虑留取适当的安全系数。在涉水管理系统的工作过程中，驾驶员只要关闭车内涉水管理系统的开关，系统立刻停止工作。

本发明实施例还可以优选地将所述第一传感器2安装在车辆中的后视镜中，这是由于后视镜位于车辆的外部，可以使第一传感器2快速地检测第一水位高度，而且安装在后视镜中也可以保证车辆的外观不会受到影响。但是该实施例仅为优选的方案，还可以根据实际的应用场合，将第一传感器2安装在车辆的其它位置中。

根据上述内容，本发明实施例还提供了一种涉水管理系统的控制方法，包括：

由第一传感器获取位于所述第一传感器下方的第一水位高度；

由第二传感器获取车辆所在的路面与水平面的夹角；

通过中央处理器获取所述第一水位高度的信号和所述夹角的信号，并通过对所述第一水位高度和所述夹角的分析计算获取位于车辆中多个涉水部件分别对应的第二水位高度。

通过上述方法，可以较好地避免由于坡度而引起测量的误差，进而能够比较准确地获得涉水部件对应的实际水位高度。

其中，涉水管理系统启动时，中央处理器控制所述涉水警示灯、所述雾灯以及所述危险警报灯全部亮起，这样可以较好地警示路面其他车辆，同时控制所述空调控制器关闭车内空调，这样可以降低发动机的输出扭矩，为车辆涉水做好充足的准备；还可以降低发动机冷却液温度，这是由于发动机的温度过高会使得风扇自动开启，当风扇开启后比较容易将积水倒吸至机舱内，造成对车辆的损坏。

为了便于说明及理解，根据车辆的结构特点以及在考虑尽最大可能保护车辆的前提下，本发明实施例中的第一涉水部件、第二涉水部件、第三涉水部件分别对应为车轮、排气管、空气滤清器，这样是比较优选的方案，但是还可以结合车辆的实际情况以及实际应用，涉水部件还可以是其它的部件。

在中央处理器分析计算出第一涉水部件相对位置处的第二水位高度(即当水位到达车轮的中心线位置时)后，所述中央处理器获取该第二水位高度并控制所述自动变速箱控制单元使变速器处于最低挡位，这样可以保证变速器的扭矩处于最大状态，进而使车辆越障能力比较强，可以保证车辆顺利通过水下障碍物；同时关闭散热器风扇可以避免由于散热器风扇的倒吸导致积水进入机舱，造成对车辆的损坏。

在中央处理器分析计算出第二涉水部件(排气管)相对位置处的第二水位高度后，所述中央处理器获取该第二水位高度并控制所述油门踏板信号保持不变或升高，同时解除所述门锁开关的锁止，即可以解除车门中控锁和后排车门儿童锁的锁止。当水位达到排气管位置时，车辆已经处于比较危险的境地，但经有效控制仍可以顺利通过积水区域，控制所述油门踏板信号保持不变或升高是为了防止由于驾驶员收油门而导致积水通过排气管流入发动机内部，进而损坏发动机及排气系统部件，同时解除门锁的锁止可以保证车内人员的顺利的逃生，较好地保证人员的生命安全。

需要说明的是，当水位高于排气管位置时，只要发动机熄火，涉水管理系统还可以关闭车辆启动点火系统，使得驾驶员无法进行点火操作，可以较好地防止车辆启动造成积水通过排气管倒吸入发动机内部。

当第三涉水部件(空气滤清器)相对位置处的第二水位高度达到第一数值时，则可以假设此时水位到达空气滤清器位置下方的150mm(具体的数值应结合车辆的实际情况而设定)，所述中央处理器控制所述蜂鸣器报警，提醒驾驶员控制车辆减速，此时驾驶员应该轻踩刹车，车辆缓慢减速，油门信号保持不变，由于车辆继续向前行驶时，积水有可能通过发动机进气道进入到发动机的内部，因此在车辆停止后，所述中央处理器通过控制所述自动变速箱控制单元使变速器自动切换为倒档，故该涉水管理系统可以自动控制车辆倒出涉水区域。

在上述状态下，车辆减速会继续向前行驶，这样使得所述第三涉水部件(空气滤清器)相对位置处的第二水位高度到达第二数值，且所述第二数值大于所述第一数值，则可以假设此时水位到达空气滤清器位置下方的50mm(具体的数值应结合车辆的实际情况而设定)，所述中央处理器通过控制发动机的电子控制单元来使发动机停止工作，同时控制蜂鸣器停止报警。此时关闭发动机可以避免积水通过发动机进气道进入到发动机内部，造成车辆损坏，同时蜂鸣器停止报警可以提醒车内人员及时弃车逃生，通过其他途径将车辆拖出涉水区域，这样在进行维修时可以节省维修费用。

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述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种涉水管理系统，其特征在于，包括：

第一传感器，用于获取位于所述第一传感器下方的第一水位高度；

第二传感器，用于获取车辆所在的路面与水平面的夹角；

中央处理器，所述中央处理器的第一输入端电连接有所述第一传感器、第二输入端连接有第二传感器；所述中央处理器获取所述第一水位高度的信号和所述夹角的信号，并通过对所述第一水位高度和所述夹角的分析计算获取位于车辆中各个涉水部件相对位置处的第二水位高度。

2.根据权利要求1所述的涉水管理系统，其特征在于，还包括：

系统开关，所述系统开关与所述中央处理器电连接，所述系统开关用于启动和关闭所述涉水管理系统。

3.根据权利要求2所述的涉水管理系统，其特征在于，还包括：

多个涉水保护装置，所述多个涉水保护装置同时与所述中央处理器的输出端电连接；

所述中央处理器对输入其内部的所述第一水位高度信号和所述夹角信号进行分析计算，并根据分析计算后的结果控制所述多个涉水保护装置进行有选择性地动作。

4.根据权利要求3所述的涉水管理系统，其特征在于，所述多个涉水保护装置包括涉水警示灯、雾灯、危险警报灯、空调控制器、自动变速箱控制单元、散热器风扇、门锁开关、油门踏板信号、蜂鸣器、发动机的电子控制单元。

5.根据权利要求1-4任一项所述的涉水管理系统，其特征在于，所述第一传感器为超声波传感器，且所述第一传感器安装在车辆中的后视镜中。

6.一种涉水管理系统的控制方法，其特征在于：包括：

由第一传感器获取位于所述第一传感器下方的第一水位高度；

由第二传感器获取车辆所在的路面与水平面的夹角；

通过中央处理器获取所述第一水位高度的信号和所述夹角的信号，并通过对所述第一水位高度和所述夹角的分析计算获取位于车辆中各个涉水部件相对位置处的第二水位高度。

7.根据权利要求6所述的涉水管理系统的控制方法，其特征在于，其中，所述涉水管理系统启动时，所述中央处理器控制涉水警示灯、雾灯以及危险警报灯全部亮起，同时控制空调控制器关闭车内空调。

8.根据权利要求7所述的涉水管理系统的控制方法，其特征在于，

所述中央处理器获取第一涉水部件相对位置处的第二水位高度后，控制自动变速箱控制单元使变速器处于最低挡位，同时控制散热器风扇关闭。

9.根据权利要求8所述的涉水管理系统的控制方法，其特征在于，

所述中央处理器获取第二涉水部件相对位置处的第二水位高度后，控制油门踏板信号保持不变或升高，同时解除门锁开关的锁止。

10.根据权利要求9所述的涉水管理系统的控制方法，其特征在于，当第三涉水部件相对位置处的第二水位高度达到第一数值时，所述中央处理器控制蜂鸣器报警，提醒驾驶员控制车辆减速；

当车辆停止时，所述中央处理器通过控制所述自动变速箱控制单元使所述变速器自动切换为倒档；

当所述第三涉水部件相对位置处的第二水位高度到达第二数值时，且所述第二数值大于所述第一数值，所述中央处理器通过控制发动机的电子控制单元来使发动机停止工作，同时控制所述蜂鸣器停止报警。