CN105716688A - 一种车辆涉水预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种车辆涉水预警系统，包括：用于当所述车辆与水体接触时，生成启动信号的水浸式传感器；与所述水浸式传感器相连接，用于当接收到所述启动信号时，检测水体深度的深度传感器，所述水体深度为垂直于水平面的水体深度；与所述深度传感器相连接，用于当所述水体深度超过第一预设阈值时，生成报警信号的处理器。通过设置水浸式传感器，在接触到水体时生成启动信号，以启动深度传感器检测水体深度，并可生成报警信号，对驾驶员进行提醒。在驾驶汽车行驶过程中，可根据深度传感器检测到的水体深度了解水体的具体情况，在水体深度较深或已经生成了报警信号的情况下，可控制汽车停止或驶离较深的水体，提高汽车涉水时的安全性。

Description

一种车辆涉水预警系统

技术领域

本发明涉及车辆检测领域，具体而言，涉及一种车辆涉水预警系统。

背景技术

车辆在行驶状态下，会经过各种路况。对于一般的乘用车，在经过涉水路段时，如果水体超过一定深度，就会严重影响车辆的行驶安全，造成车辆在水中熄火，影响车辆的正常行驶，甚至造成发动机进水，给车辆造成更严重的损坏。因此，如何解决车辆安全涉水的问题是目前面临的一大课题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种车辆涉水预警系统，可以解决上述问题。

本发明实施例提供的技术方案如下：

一种车辆涉水预警系统，包括：

用于当所述车辆与水体接触时，生成启动信号的水浸式传感器；

与所述水浸式传感器相连接，用于当接收到所述启动信号时，检测水体深度的深度传感器，所述水体深度为垂直于水平面的水体深度；

与所述深度传感器相连接，用于当所述水体深度超过第一预设阈值时，生成报警信号的处理器。

进一步的，

用于检测所述车辆所在位置的坡度的运动传感器。

进一步的，所述深度传感器还用于根据所述坡度，检测水平方向上距离所述深度传感器第一距离的车辆前方水体深度；

所述处理器还用于当所述车辆前方水体深度超过第二预设阈值时，生成报警信号。

进一步的，所述深度传感器包括超声波传感单元。

进一步的，还包括：与所述深度传感器相连接，用于检测所述车辆所在环境的当前空气温度的温度传感器；

所述超声波传感单元用于根据所述当前空气温度，检测所述水体深度和所述车辆前方水体深度。

进一步的，所述深度传感器包括电容式水深传感单元，所述电容式水深传感器包括腔体、与所述腔体相连接的可变电容和转换单元，其中，

所述腔体用于容纳水体；

所述可变电容根据所述腔体内部的水体的容量改变电容值；

所述转换单元与所述可变电容相连接，用于根据所述可变电容的电容值转换为所述水体深度。

进一步的，所述车辆还包括蓄电池，所述系统可使用所述蓄电池供电，所述系统还包括：

用于在所述蓄电池停止供电时，提供工作电能的独立电源模块。

进一步的，与所述处理器相连接，用于在接收到所述报警信号时进行声光报警的声光报警器。

进一步的，还包括：

与所述处理器相连接，用于将所述报警信号发送到预设移动终端上的远程通信模块；

所述运动传感器还用于检测所述车辆是否处于运动状态；

所述处理器还用于将所述车辆处于静止状态超过第一时间间隔后生成的报警信号通过所述远程通信模块发送到所述移动终端上。

进一步的，还包括：

与所述处理器相连接，用于输入设定所述第一预设阈值和所述第二预设阈值的输入模块；

用于显示所述水体深度和所述车辆前方水体深度的显示模块。

在本申请实施例中，通过设置水浸式传感器，在接触到水体时可以生成启动信号，以启动深度传感器检测水体深度，并可以生成报警信号，对驾驶员进行提醒。使得驾驶员在驾驶汽车行驶过程中，可以根据深度传感器检测到的水体深度了解水体的具体情况，在水体深度较深或已经生成了报警信号的情况下，可以及时控制汽车停止或驶离较深的水体，提高汽车涉水时的安全性，为汽车驾驶员提供可靠的涉水情况的提醒，避免涉水时出现水体深度较大对车辆和人体带来危险。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的一种车辆涉水预警系统的方框示意图；

图2为本发明较佳实施例提供另一种车辆涉水预警系统的方框示意图；

图3为本发明较佳实施例提供的水体深度检测的示意图；

图4为本发明较佳实施例提供的另一种水体深度检测的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

车辆在通过积水路段时，对于一般的乘用车，如果积水深度较深，淹没了车辆的排气管，车辆就可能在水中熄火，并会由于发动机突然停止运转，将一定量的水吸入到发动机中，造成发动机一定程度的损坏。或者，较深的积水淹没了车辆发动机的进气系统，也会造成积水进入到发动机，造成车辆损坏。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种车辆涉水预警系统，如图1和图2所示，包括水浸式传感器100、深度传感器200和处理器300。

所述水浸式传感器100用于当所述车辆与水体接触时，生成启动信号。

本申请实施例中的车辆涉水预警系统可以安装在车辆上，具体的，水浸式传感器100可以采用一般的接触式水浸式传感器100，即只要水浸式传感器100接触到液体，就会生成一启动信号。车辆通过一般的只有几厘米的积水时，几乎不会产生不良影响，而通过积水达十几厘米或更深的积水，就可能发生危险。水浸式传感器100的安装位置可以安装在汽车底盘上，低于排气管的某一个位置，由于低于排气管位置的积水一般不会影响汽车的正常行驶，此时，这样的积水一般也没有必要启动水浸式传感器100。但为了保证汽车行驶的安全，水浸式传感器100的安装位置可以更低，具体的安装位置可以根据实际需要进行设定选择，也可以根据车型的不同进行位置的调整。

水浸式传感器100是用于生成一启动信号，只要水浸式传感器100接触到液体就会生成启动信号。当生成了启动信号时，就表明车辆已经开始接触水体。

深度传感器200与所述水浸式传感器100相连接，用于当接收到所述启动信号时，检测水体深度，所述水体深度为垂直于水平面的水体深度。

所述处理器300与所述深度传感器200相连接，用于当所述水体深度超过预设阈值时，生成报警信号。

深度传感器200是在接收到启动信号后工作的，通过深度传感器200检测车辆接触到的水体的深度，并在水体深度超过了第一预设阈值时，生成报警信号。报警信号可以通过显示器显示出来，或者通过声光报警对车辆驾驶员进行报警，以便驾驶员针对车辆状况和水深情况作出及时的反应，避免危险情况的发生。本申请实施例中的水体深度为垂直于水平面的水面到水底的距离。

在本申请实施例中，通过设置水浸式传感器100，在接触到水体时可以生成启动信号，以启动深度传感器200检测水体深度，并可以生成报警信号，对驾驶员进行提醒。使得驾驶员在驾驶汽车行驶过程中，可以根据深度传感器200检测到的水体深度了解水体的具体情况，在水体深度较深或已经生成了报警信号的情况下，可以及时控制汽车停止或驶离较深的水体，提高汽车涉水时的安全性，为汽车驾驶员提供可靠的涉水情况的提醒，避免涉水时出现水体深度较大对车辆和人体带来危险。

进一步的，所述系统还包括：用于检测所述车辆所在位置的坡度的运动传感器400。

车辆在行驶过程中，行驶通过的路面经常不是平坦的，行驶的路面会出现一定的坡度，尤其在积水路段上，积水会聚集在较低洼的路面，如城市中的立交桥的下方或路面上的低坑等处。当车辆行驶在具有一定坡度的积水路面时，如果积水较深，就会对车辆的正常行驶带来危险。

由于车辆处于斜坡上时，地面的坡度会影响水体深度的计算，在本申请实施例中，通过设置运动传感器400可以计算得到车辆所在位置的坡度，深度传感器200计算水体深度时可以结合坡度进行水体深度的检测。具体的计算过程如下：

水体深度H＝深度传感器安装高度-深度传感器与水面之间距离。

其中，深度传感器200安装高度是确定的，该值通过预先设定，深度传感器200与水面之间的距离通过深度传感器200进行测量，由于深度传感器200一般采用超声波进行测量，在采用超声波进行距离的测量时，由于超声波的定向性，一般只能测量一个方向上的传感器与水面之间的距离。并且采用超声波进行深度测量时，一般是将超声波的发射方向设定为垂直于地面，在地面与水平面具有一定角度时，通过超声波测量出的深度传感器200与水面之间的距离也是与水平面呈一定角度，此时利用深度传感器200安装高度与测量出的深度传感器200与水面之间距离的差值，是垂直于地面的，而不是垂直于水平面的。

在具有坡度的行驶路面上，这样测量出的数值并不是十分可靠的，上述公式仅在车辆所在位置为水平面时有效，本申请中的水体深度是垂直于水平面的一个参数，在车辆所在位置为坡面时，就需要引入坡度值进行水体深度的测量。如图3所示，具体计算公式如下：

水体深度＝Hcosα

其中α为运动传感器400测量出的汽车所在位置的坡度值，H为垂直于汽车所在位置的坡面方向上，水面与水底之间的距离，通过前面的公式可以计算出H的数值。通过该公式即可计算得到水体深度。

在本申请实施例中，通过运动传感器400测量得到坡度，在计算水体深度时结合坡度进行计算，可以了解到真实的水体深度，避免由于坡度的存在导致的计算误差，提供更准确的水体深度数据。运动传感器400可以包括加速度计和陀螺仪。

更进一步的，深度传感器200还用于计算水平方向上距离所述深度传感器200第一距离的车辆前方水体深度；所述处理器300还用于当所述车辆前方水体深度超过第二预设阈值时，生成报警信号。

深度传感器200的安装位置一般设置在汽车底盘上，上述水体深度也是汽车所在位置处的水体深度，由于车辆在行驶时是处于相对运动的状态，及时了解车辆前方的水体深度对涉水安全有着更实际的参照。

本申请实施例中的深度传感器200可以通过计算距离所述深度传感器200第一距离的车辆前方水体深度，第一距离的数值时预先设定的，如图4所示，具体的计算公式如下：

Hs＝Stanα+H/cosα

其中，Hs为车辆前方水体深度，S为第一距离，H为前述公式计算得出，α为所在位置坡度值。

通过计算车辆前方水体深度，就可以了解到距离车辆一定距离的水体深度，使得车辆在涉水过程中，不仅可以了解到当前位置的水体深度，还可以知晓车辆前方水体深度，给车辆驾驶者更全面的水体信息，保证涉水行驶的安全。

处理器300在计算得到的车辆前方水体深度超过了第二预设阈值时，同样可以生成报警信号。第二预设阈值的具体数值可以根据车辆的实际情况进行设定。

在本申请实施例中，所述深度传感器200包括超声波传感单元。

所述系统还包括：与所述深度传感器200相连接，用于检测所述车辆所在环境的当前空气温度的温度传感器500；所述超声波传感单元根据所述当前空气温度，检测所述水体深度和所述车辆前方水体深度。

由于超声波在空气中传播会受到温度的影响，超声波在空气温度的干扰下，其传播速度在不同温度下会有所不同。所以，为了保证水体深度检测时的准确性，通过温度传感器500检测所在位置的空气温度，在进行水体深度和车辆前方水体深度的检测时将空气温度形成的干扰剔除，保证检测的准确。

所述深度传感器200包括电容式水深传感单元，所述电容式水深传感器包括腔体、与所述腔体相连接的可变电容和转换单元，其中，所述腔体用于容纳水体；所述可变电容根据所述腔体内部的水体的容量改变电容值；所述转换单元与所述可变电容相连接，用于根据所述可变电容的电容值转换为所述水体深度。

在本申请实施例中，检测水体深度时，不仅可以使用超声波，还可以使用电容式水深传感单元。通过不同深度水体对应不同的电容值，将电容值转换为水体深度。

更进一步的，所述车辆还包括蓄电池，所述系统可使用所述蓄电池供电，所述系统还包括：用于在所述蓄电池停止供电时，提供工作电能的独立电源模块。系统电源可以从汽车上的电源插座接入，经过两个二极管输出12V和经过7805模块降压为5V作为电池的充电电源。12V的电压经过LM2596模块降压为5V，为整个系统供电。5V的充电电压输入独立电源模块，独立电源模块可以采用，TP4056电源管理模块，为电池组智能充电。电池的输出电压经过XL6009升压为12V送回给LM2596模块为整个系统供电。此外，处理器300还可以通过BAT端检测电池电压，当电池电量过低时，切断系统的电源。

上述系统安装在汽车上，可以使用车辆上的蓄电池进行供电，但如果出现车辆蓄电池电量较低，或者，车辆熄火后切断了蓄电池对检测系统的供电，检测系统就不能正常工作。因此，在本申请实施例中，还可以设置独立电源模块，为检测系统单独提供电能，保证检测系统的正常工作。

更进一步的，与所述处理器300相连接，用于在接收到所述报警信号时进行声光报警的声光报警器600600。

通过声光报警器600600产生的声音和光线实现对驾驶员的报警提醒，可以使得驾驶员更直观的知晓车辆所在水域已经危及到了车辆的行驶安全，尽快做成相关调整，避免危险情况的进一步发生。

更进一步的，该系统还包括：与所述处理器300相连接，用于将所述报警信号发送到与所述远程通信模块700通信连接的移动终端上的远程通信模块700；所述运动传感器400还用于检测所述车辆是否处于运动状态；所述处理器300还用于将所述车辆处于静止状态超过第一时间间隔后生成的报警信号通过所述远程通信模块700发送到所述移动终端上。

车辆不仅在行驶过程中会发生涉水，在静止情况下，也可能出现被水淹没的情况，例如在降雨量较大的天气，车辆停放的位置可能出现积水，如果不及时将车辆移出积水，车辆就可能出现更严重的进水情况。

通过设置远程通信模块700，可以将车辆处于静止状态一定时间间隔后产生的报警信号通过远程通信模块700传输到移动终端上。移动终端的号码信息可以预先存储在远程通信模块700中，移动终端在接收到相关报警信号后，就可以及时了解到车辆所在位置的积水情况，从而做出及时反应。

更进一步的该系统还包括与所述处理器300相连接，用于输入设定所述第一预设阈值和所述第二预设阈值的输入模块800。输入模块800可以采用触摸屏其他形式的输入装置。

另外，还包括用于显示所述水体深度和所述车辆前方水体深度的显示模块900。显示模块900可以与输入模块800集成为一触摸显示屏，具体形式本申请不做限定。

在本申请实施例中，还可以通过设定第一预设阈值和第二预设阈值的具体数值，实现不同形式的提醒。例如，可以设定具有一定梯度的第一预设阈值，超过某一个阈值时，会形成提醒信息，当水位更高时，会形成提醒强度更高的危险报警信号，通过不同形式的报警实现不同强度的提醒，满足用户的多样化需求。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

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所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种车辆涉水预警系统，其特征在于，包括：

用于当所述车辆与水体接触时，生成启动信号的水浸式传感器；

与所述水浸式传感器相连接，用于当接收到所述启动信号时，检测水体深度的深度传感器，所述水体深度为垂直于水平面的水体深度；

与所述深度传感器相连接，用于当所述水体深度超过第一预设阈值时，生成报警信号的处理器。

2.根据权利要求1所述的车辆涉水预警系统，其特征在于，还包括：

用于检测所述车辆所在位置的坡度的运动传感器。

3.根据权利要求2所述的车辆涉水预警系统，其特征在于，

所述深度传感器还用于根据所述坡度，检测水平方向上距离所述深度传感器第一距离的车辆前方水体深度；

所述处理器还用于当所述车辆前方水体深度超过第二预设阈值时，生成报警信号。

4.根据权利要求3所述的车辆涉水预警系统，其特征在于，所述深度传感器包括超声波传感单元。

5.根据权利要求4所述的车辆涉水预警系统，其特征在于，还包括：与所述深度传感器相连接，用于检测所述车辆所在环境的当前空气温度的温度传感器；

所述超声波传感单元用于根据所述当前空气温度，检测所述水体深度和所述车辆前方水体深度。

6.根据权利要求3所述的车辆涉水预警系统，其特征在于，所述深度传感器包括电容式水深传感单元，所述电容式水深传感器包括腔体、与所述腔体相连接的可变电容和转换单元，其中：

所述腔体用于容纳水体；

所述可变电容根据所述腔体内部的水体的容量改变电容值；

所述转换单元与所述可变电容相连接，用于根据所述可变电容的电容值转换为所述水体深度。

7.根据权利要求1所述的车辆涉水预警系统，其特征在于，所述车辆还包括蓄电池，所述系统可使用所述蓄电池供电，所述系统还包括：

用于在所述蓄电池停止供电时，提供工作电能的独立电源模块。

8.根据权利要求1所述的车辆涉水预警系统，其特征在于，还包括：

与所述处理器相连接，用于在接收到所述报警信号时进行声光报警的声光报警器。

9.根据权利要求1所述的车辆涉水预警系统，其特征在于，还包括：

与所述处理器相连接，用于将所述报警信号发送到预设移动终端上的远程通信模块；

所述运动传感器还用于检测所述车辆是否处于运动状态；

所述处理器还用于将所述车辆处于静止状态超过第一时间间隔后生成的报警信号通过所述远程通信模块发送到所述移动终端上。

10.根据权利要求3所述车辆涉水预警系统，其特征在于，还包括：

与所述处理器相连接，用于输入设定所述第一预设阈值和所述第二预设阈值的输入模块；

用于显示所述水体深度和所述车辆前方水体深度的显示模块。