CN103223941B - 汽车涉水辅助驾驶系统及涉水辅助驾驶方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车涉水辅助驾驶系统及涉水辅助驾驶方法，其中汽车涉水辅助驾驶系统包括：涉水检测装置，设置于汽车上，用于检测涉水信号；车身控制器，连接所述涉水检测装置，接收检测到的涉水信号；涉水辅助控制器，连接所述车身控制器，接收车身控制器传递的涉水信号，根据该信号判断汽车是否涉水，并控制发出警报信号以及控制汽车的行驶状态，本发明的汽车涉水辅助驾驶系统及涉水辅助驾驶方法能够有效提高汽车涉水驾驶的安全性，避免发生交通事故。

Description

汽车涉水辅助驾驶系统及涉水辅助驾驶方法

技术领域

本发明涉及汽车辅助驾驶技术领域，特别是涉及一种汽车涉水辅助驾驶系统及涉水辅助驾驶方法。

背景技术

汽车在行驶的过程中时常会遇到积水的路况，在特定的情况下，汽车需要穿过较深的水流才能达到目的地，有时还需要在大雨中行驶，上述的种种情况均需要进行汽车涉水驾驶，随着汽车技术的不断发展，人们对汽车涉水驾驶的安全性也提出了更高的要求。

汽车涉水驾驶与正常交通环境下的驾驶有很大的区别，例如，由于水流冲击力对汽车的作用，会增加车辆前进的阻力，并且水流会对行驶中的汽车产生各种方向的推力，导致车辆容易发生侧滑现象，车辆方向盘容易失控等等；另外，轮胎与水下路面的压力减小，驱动力受到限制，车辆行驶受阻的同时，会连带引发交通事故以及翻车等险情，因此，汽车涉水驾驶是非常危险的一种驾驶工况，然而，目前现有技术中并没有针对涉水驾驶的稳定有效的辅助系统，基本上还都是依靠驾驶员人为手动的进行操作和调整来控制车辆，其效果很大程度上取决于驾驶员的个人驾驶技术，由于这种控制属于人为控制，其效果的稳定性、准确性、可靠性都会有所折扣，并且，在应对车辆涉水驾驶中发生的突发事件时，不能做到快速准确的反应，往往最终会导致严重的交通事故发生。涉水驾驶缺乏安全性保障，造成汽车在涉水驾驶过程中的故障率及交通事故发生率一直居高不下，严重的影响了人们的生命和财产安全。

鉴于上述情况，本设计人借其多年相关领域的技术经验以及丰富的专业知识，不断研发改进，并经大量的实践验证，提出了本发明的汽车涉水辅助驾驶系统及涉水辅助驾驶方法的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车涉水辅助驾驶系统，能够有效提高汽车涉水驾驶的安全性，避免发生交通事故。

本发明的另一目的在于提供一种汽车涉水辅助驾驶方法，步骤简单，操作便捷，有效提高汽车涉水驾驶的安全性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种涉水辅助驾驶系统，包括：涉水检测装置，设置于汽车上，用于检测涉水信号；车身控制器，连接所述涉水检测装置，接收检测到的涉水信号；涉水辅助控制器，连接所述车身控制器，接收车身控制器传递的涉水信号，根据该信号判断汽车是否涉水，并控制发出警报信号以及控制汽车的行驶状态。

优选的，上述的汽车涉水辅助驾驶系统，其中，所述涉水检测装置为轮端温度传感器，设置于汽车车轮轮辋的边缘。

优选的，上述的汽车涉水辅助驾驶系统，其中，所述车身控制器连接有一系统禁用开关，所述系统禁用开关用于发出开关信号以控制所述汽车涉水辅助驾驶系统的开关。

优选的，上述的汽车涉水辅助驾驶系统，其中，所述系统禁用开关为常开开关。

优选的，上述的汽车涉水辅助驾驶系统，其中，还包括仪表控制器、防爆胎控制装置、车辆电子稳定控制装置以及电动助力转向装置，均连接并受控于所述涉水辅助控制器；所述仪表控制器用于控制报警器的报警以及各种仪表指示灯；所述防爆胎控制装置用于检测车辆是否爆胎，并将爆胎检测信号发送至所述涉水辅助控制器，所述涉水辅助控制器据此判断当前是否爆胎；所述车辆电子稳定控制装置用于检测车辆横摆角速度信号，并将车辆横摆角速度信号传递给所述涉水辅助控制器，所述涉水辅助控制器据此判断车辆行驶的平稳性，所述车辆电子稳定控制装置受所述涉水辅助控制器的控制可降低车速以及进行车辆制动；所述电动助力转向装置用于抱紧方向盘，控制车辆的行驶方向。

为了实现上述目的，本发明提供了一种汽车涉水辅助驾驶方法，包括：通过涉水检测装置检测涉水信号；将涉水信号通过车身控制器传送至涉水辅助控制器，由所述涉水辅助控制器根据涉水信号判断汽车是否涉水；所述涉水辅助控制器判断汽车为涉水行驶状态后，控制发出警报信号，并控制汽车的行驶状态。

优选的，上述的汽车涉水辅助驾驶方法，其中，所述涉水检测装置为轮端温度传感器，所检测到的涉水信号为温度信号，当涉水信号为周期性变化的温度信号时判断汽车涉水。

优选的，上述的汽车涉水辅助驾驶方法，其中，在所述涉水检测装置检测涉水信号之前，还包括一判断系统禁用开关是否关闭汽车涉水辅助驾驶系统的步骤，若判断为系统开启，则系统初始化成功后进入激活状态，正常进行通过涉水检测装置检测涉水信号的步骤。

优选的，上述的汽车涉水辅助驾驶方法，其中，所述涉水辅助控制器控制汽车的行驶状态包括：通过防爆胎控制装置周期性进行爆胎检测，若检测判断为涉水爆胎状态，通过所述涉水辅助控制器指示车辆电子稳定控制装置控制车辆减速并停车，同时所述涉水辅助控制器指示电动助力转向装置抱死方向盘；若检测判断为未爆胎状态，则进入到涉水侧滑状态，通过所述涉水辅助控制器指示所述车辆电子稳定控制装置控制车辆减速慢行，同时所述涉水辅助控制器指示所述电动助力转向装置抱死方向盘。

优选的，上述的汽车涉水辅助驾驶方法，其中，所述涉水辅助控制器控制汽车行驶状态时，若检测到有驾驶员手动操作，辅助驾驶系统自动停止控制，回复至系统激活状态。

本发明的汽车涉水辅助驾驶系统及涉水辅助驾驶方法至少具有以下优点及特点：

1、本发明的汽车涉水辅助驾驶系统通过涉水检测装置检测涉水信号，确实为涉水驾驶状态时通过涉水辅助控制器来控制发出警报信号，并控制车辆的速度、方向、平稳性等行驶状态，例如，可降档、减车速、抱死方向盘，防止车辆侧滑及翻车等，在必要时还可停止车辆，实现全自动化、智能化的汽车涉水辅助驾驶功能，填补了技术空白，能够有效提高汽车涉水驾驶的安全性。

2、本发明的汽车涉水辅助驾驶系统及涉水辅助驾驶方法替代传统的人为控制，可避免人为控制带来的操作不准确、不稳定、不可靠等弊端，并且，对涉水驾驶中发生突发事件，能够使车辆做到快速精确的反应，有效的降低了故障率和交通事故发生率。

3、本发明的汽车涉水辅助驾驶系统及涉水辅助驾驶方法能够大大减轻涉水驾驶时驾驶人员的操作强度，特别是对于驾驶经验不足的司机，提供了可靠的保障。

4、本发明的汽车涉水辅助驾驶系统结构简单，设计灵活，成本低，可适用于各种车辆，适于推广应用。

5、本发明的汽车涉水辅助驾驶方法步骤简单，操作便捷，可根据具体车况和外界环境等灵活调整逻辑步骤，适用于各种车辆和驾驶工况。

附图说明

图1为本发明汽车涉水辅助驾驶系统结构示意图；

图2为本发明汽车涉水辅助驾驶系统工作原理示意图；

图3为本发明汽车涉水辅助驾驶方法步骤流程示意图。

主要元件标号说明：

1涉水检测装置

2车身控制器

21系统禁用开关

3涉水辅助控制器

4仪表控制器

5防爆胎控制装置

6车辆电子稳定控制装置

61横摆角速度传感器

62制动执行机构

7电动助力转向装置

71转向执行机构

100CAN总线

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。

请结合参考图1及图2，其中图1为本发明汽车涉水辅助驾驶系统结构示意图，图2为本发明汽车涉水辅助驾驶系统工作原理示意图，如图所示，本发明的汽车涉水辅助驾驶系统主要包括：涉水检测装置1，设置于汽车上，用于检测涉水信号；车身控制器2，连接涉水检测装置1，接收其检测到的涉水信号；涉水辅助控制器3，连接于车身控制器2，接收车身控制器2传递的信号，根据信号判断汽车是否涉水，并控制发出警报信号以及控制汽车的行驶状态。

涉水检测装置1用于检测涉水信号，当汽车涉水时可获取响应信号并可生成反映涉水信息的电信号传送给车身控制器2。涉水检测装置1可包括多种涉水检测部件，比如常规的摄像头、水压传感器、温度传感器以及光电传感器等等，上述各检测部件也可灵活组合来实现涉水信号的检测，本实施例中，涉水检测装置1为轮端温度传感器，相应的涉水信号为温度信号，轮端温度传感器设置于汽车车轮的轮辋的边缘，当车轮涉水时，轮端温度传感器可随车轮的转动而进出水面，进入水面时可检测得到较低的温度信号，而转出水面时检测得到的温度信号较高，所以随着车轮的转动，轮端温度传感器将检测得到一个周期性变化的温度信号，此信号通过车身控制器2传递到涉水辅助控制器3，涉水辅助控制器3分析处理该周期性变化的温度信号即可判断出汽车进入了涉水状态。当然，涉水检测装置1可根据汽车的型号、所处的驾驶工况来灵活设计，也可以多种检测部件组合使用，本领域技术人员可根据上述公开的内容轻易推知其余的实施方式，故不再一一说明。

车身控制器2接收涉水检测装置1检测到的涉水信号，并将其传递给涉水辅助控制器3。车身控制器2主要用于信号的收集和传递，当涉水检测装置1设置有多个种类，设置数量为多个的时候，所有的涉水检测信号均由车身控制器2收集再传递给涉水辅助控制器3。车身控制器2可控制车辆的大灯、门锁等电器元件，同时车身控制器2也用作涉水检测装置1的信号转换设备，其可为一常规的电子控制元件(ElectronicControlUnit,ECU)，设置位置灵活，电子控制元件的结构和功能原理已为常规技术，故不再赘述。车身控制器2还可连接有一系统禁用开关21，用于开关整个汽车涉水辅助驾驶系统，系统禁用开关21的开关信号由车身控制器2接收再传递给涉水辅助控制器3，最终由涉水辅助控制器3控制各个部件开启或者停止工作。本实施例中，该系统禁用开关21为一常开开关，常态下为开启状态，也就是说整个汽车涉水辅助驾驶系统常态下为开启状态，当需要关闭汽车涉水辅助驾驶系统时，关闭该系统禁用开关21即可。

涉水辅助控制器3接收车身控制器2传送的信号，进行信号处理，判断汽车是否涉水，并控制发出警报信号以及控制汽车的行驶状态。涉水辅助控制器3是整个汽车涉水辅助驾驶系统中央控制处理器，其兼具接收信号、处理信号、发出指令控制汽车各功能装置以控制汽车行驶状态等多重功能。涉水辅助控制器3可通过CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域网络)总线100与车身控制器2相连，也可通过CAN总线连接并控制各功能装置，所述的功能装置可包括：仪表控制器4、防爆胎控制装置5、车辆电子稳定控制装置6以及电动助力转向装置7等等，如图1所示，各功能装置分别对应控制车辆的各种行驶功能，各功能装置均连接并受控于涉水辅助控制器3，从而实现涉水辅助控制器3对整个车辆行驶状态的控制以及仪表报警控制。

仪表控制器4用于控制报警器的报警以及各种仪表指示灯等，以发送警报以及显示系统的工作状态，报警器可为声音警报或者灯光警报，报警以显示汽车进入涉水行驶，仪表可包括现有的速度仪表、车辆平衡仪表等，指示灯可包括系统开启指示灯以及各个功能装置的工作指示灯等。报警器、仪表、指示灯等均已为较常规的技术，可根据实际需要灵活设置，不再过多说明。

防爆胎控制装置5用于检测车辆是否爆胎，并将爆胎检测信号发送至涉水辅助控制器3，涉水辅助控制器3根据爆胎检测信号判断当前是否有爆胎现象，并发出相应的控制指令。防爆胎控制装置5检测汽车是否爆胎在本领域为常规技术，且检测方式并不唯一，例如可通过检测轮胎气压来判断等，不再具体说明。

车辆电子稳定控制装置6用于检测车辆横摆角速度信号，并将车辆横摆角速度信号传递给涉水辅助控制器3，涉水辅助控制器3据此判断车辆行驶的平稳性，车辆电子稳定控制装置6受涉水辅助控制器3的控制可降低车速以及进行车辆制动，如图1所示，本实施例中车辆电子稳定控制装置6连接有横摆角速度传感器61以及制动执行机构62，通过横摆角速度传感器61来检测车辆的横摆角速度信号，通过制动执行机构62对车辆进行减速和停车制动，例如当检测得到的车辆横摆角速度信号过大时，涉水辅助控制器3可向车辆电子稳定控制装置6发出减速指令，车辆电子稳定控制装置6控制汽车降低车速，必要时候停车制动，保证行车安全，防止翻车事故的发生。车辆电子稳定控制装置6的具体结构本领域的技术人员根据现有技术经过常规设计即可得出，横摆角速度传感器61及制动执行机构62已为公知技术，不再具体说明。

电动助力转向装置7用于抱紧方向盘，以控制车辆的行驶方向，其连接于涉水辅助控制器3并受其控制，当涉水辅助控制器3判断汽车涉水时，无论是涉水爆胎状态还是涉水侧滑状态，均启动电动助力转向装置7使其抱死方向盘，保证汽车行驶安全。如图1所示，本实施例中电动助力转向装置7连接有一转向执行机构71，通过转向执行机构71来控制车辆的行驶方向，转向执行机构71已为公知技术，不再具体说明。

本实施例中，功能装置包括上述的仪表控制器4、防爆胎控制装置5、车辆电子稳定控制装置6以及电动助力转向装置7，在其他的实施例中，视实际情况也可不全部包括，只包括其中的一个或几个；或者，还可包括更种功能装置，例如涉水辅助控制器3可控制汽车底盘升降装置以防止水面淹没汽车排气管、涉水辅助控制器3可控制汽车密封系统以防止水进入到车身内部等等，本领域技术人员根据上述记载的实施例可轻易推知多种实施例，在此不再一一列举，其均应属于本发明的保护范围。

以上即为本发明汽车涉水辅助驾驶系统的结构组成，本发明还提供了一种汽车涉水辅助驾驶方法，请结合参考图3，为本发明汽车涉水辅助驾驶方法步骤流程示意图，本发明汽车涉水辅助驾驶方法是通过上述的本发明汽车涉水辅助驾驶系统来对汽车的涉水行驶进行控制，如图所示，本发明的汽车涉水辅助驾驶方法包括如下步骤：步骤101，通过涉水检测装置检测涉水信号；步骤102，将涉水信号通过车身控制器2传送至涉水辅助控制器3，由涉水辅助控制器3根据涉水信号判断汽车是否涉水；步骤103，涉水辅助控制器3判断汽车为涉水行驶状态后，控制发出警报信号，并通过各功能装置来控制汽车的行驶状态。

在步骤101涉水检测装置检测涉水信号之前，还可包括一判断系统禁用开关21是否关闭汽车涉水辅助驾驶系统的步骤，若判断为系统开启，则系统初始化成功后进入激活状态，本实施例中，系统禁用开关21为常开开关，若其没有关闭，则认为系统开启，车辆点火，汽车涉水辅助驾驶系统初始化，若初始化失败则自动循环进行初始化；初始化成功则系统进入激活状态，可正常进行步骤101。

在步骤102判断汽车是否涉水时，如上述所记载，本实施例中，涉水检测装置为轮端温度传感器，涉水信号为温度信号，当涉水信号为周期性变化的温度信号时判断汽车为涉水行驶状态。当然，判断汽车涉水并不局限于上述方式，其仅作为一优选实施例来进行示意性说明。

在步骤103中控制发出警报信号可为涉水辅助控制器3指示仪表控制器4而控制警报器发出声音或灯光报警信号；通过各功能装置对汽车行驶状态进行控制进一步又可包括如下步骤：通过防爆胎控制装置5周期性进行爆胎检测，若检测判断为涉水爆胎状态，通过涉水辅助控制器3指示车辆电子稳定控制装置6控制车辆减速并停车，同时涉水辅助控制器3指示电动助力转向装置7来控制抱死方向盘；若检测判断为未爆胎状态，则进入到涉水侧滑状态，此时通过涉水辅助控制器3指示车辆电子稳定控制装置6控制车辆减速慢行，同时涉水辅助控制器3指示电动助力转向装置7来控制抱死方向盘。

在步骤103中涉水辅助控制器3通过各功能装置来控制汽车的行驶状态时，若检测到有驾驶员手动操作，例如打方向盘或踩制动等等，则汽车涉水辅助驾驶系统认为有驾驶员操作干预，辅助驾驶系统自动停止控制，回复至系统激活状态，等待驾驶员操作结束或者其他适当时刻辅助驾驶系统再次工作而进行步骤101。而通过方向盘、制动器等来检测是否有人为操作信号已为较成熟的技术，不再赘述。

由上述可知，本发明的汽车涉水辅助驾驶系统及涉水辅助驾驶方法能够有效提高汽车涉水驾驶的安全性，避免发生交通事故。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种汽车涉水辅助驾驶系统，其特征在于，包括：

涉水检测装置(1)，设置于汽车上，用于检测涉水信号；

车身控制器(2)，连接所述涉水检测装置，接收检测到的涉水信号；

涉水辅助控制器(3)，连接所述车身控制器，接收车身控制器传递的涉水信号，根据该信号判断汽车是否涉水，并控制发出警报信号以及控制汽车的行驶状态；

所述汽车涉水辅助驾驶系统还包括仪表控制器(4)、防爆胎控制装置(5)、车辆电子稳定控制装置(6)以及电动助力转向装置(7)，均连接并受控于所述涉水辅助控制器；

所述仪表控制器用于控制报警器的报警以及各种仪表指示灯；

所述防爆胎控制装置用于检测车辆是否爆胎，并将爆胎检测信号发送至所述涉水辅助控制器，所述涉水辅助控制器据此判断当前是否爆胎；

所述车辆电子稳定控制装置用于检测车辆横摆角速度信号，并将车辆横摆角速度信号传递给所述涉水辅助控制器，所述涉水辅助控制器据此判断车辆行驶的平稳性，所述车辆电子稳定控制装置受所述涉水辅助控制器的控制可降低车速以及进行车辆制动；

所述电动助力转向装置用于抱紧方向盘，控制车辆的行驶方向。

2.根据权利要求1所述的汽车涉水辅助驾驶系统，其特征在于，所述涉水检测装置为轮端温度传感器，设置于汽车车轮轮辋的边缘。

3.根据权利要求1所述的汽车涉水辅助驾驶系统，其特征在于，所述车身控制器连接有一系统禁用开关(21)，所述系统禁用开关用于发出开关信号以控制所述汽车涉水辅助驾驶系统的开关。

4.根据权利要求3所述的汽车涉水辅助驾驶系统，其特征在于，所述系统禁用开关为常开开关。

5.一种汽车涉水辅助驾驶方法，其特征在于，包括：

通过涉水检测装置检测涉水信号；

将涉水信号通过车身控制器传送至涉水辅助控制器，由所述涉水辅助控制器根据涉水信号判断汽车是否涉水；

所述涉水辅助控制器判断汽车为涉水行驶状态后，控制发出警报信号，并控制汽车的行驶状态；

其中，所述涉水辅助控制器控制汽车的行驶状态包括：

通过防爆胎控制装置周期性进行爆胎检测，若检测判断为涉水爆胎状态，通过所述涉水辅助控制器指示车辆电子稳定控制装置控制车辆减速并停车，同时所述涉水辅助控制器指示电动助力转向装置抱死方向盘；

若检测判断为未爆胎状态，则进入到涉水侧滑状态，通过所述涉水辅助控制器指示所述车辆电子稳定控制装置控制车辆减速慢行，同时所述涉水辅助控制器指示所述电动助力转向装置抱死方向盘。

6.根据权利要求5所述的汽车涉水辅助驾驶方法，其特征在于，所述涉水检测装置为轮端温度传感器，所检测到的涉水信号为温度信号，当涉水信号为周期性变化的温度信号时判断汽车涉水。

7.根据权利要求5所述的汽车涉水辅助驾驶方法，其特征在于，在所述涉水检测装置检测涉水信号之前，还包括一判断系统禁用开关是否关闭汽车涉水辅助驾驶系统的步骤，若判断为系统开启，则系统初始化成功后进入激活状态，正常进行通过涉水检测装置检测涉水信号的步骤。

8.根据权利要求5所述的汽车涉水辅助驾驶方法，其特征在于，所述涉水辅助控制器控制汽车行驶状态时，若检测到有驾驶员手动操作，辅助驾驶系统自动停止控制，回复至系统激活状态。