CN110103647B - 雪地行车辅助系统及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电器控制领域，具体为一种雪地行车辅助系统及其工作方法，其中雪地行车辅助系统包括：处理器模块、与处理器模块电性连接的温度采集模块和若干加热装置；所述温度采集模块适于检测车辆周围的环境温度；所述处理器模块在环境温度低于预设温度时，控制各加热装置对轮胎加热，以解除轮胎与地面冰冻打滑状态，防止车辆在启动时打滑。

Description

雪地行车辅助系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及电器控制领域，具体为一种雪地行车辅助系统及其工作方法。
背景技术
近年来，我国道路交通事故率逐年上升，而在各类事故中因恶劣天气导致的事故占了很大的比重，尤其是暴雪天气更是很多新手司机的难题。新手司机由于驾驶时间不长，对车辆的理解和操控还不成熟，在暴雪天气等路况不好的时候，容易驾车发生打滑从而引起事故。经统计，暴雪天气主要发生的事故体现在积雪结冰导致车辆启动困难，路面打滑导致车辆失控以及停车后车辆发生“溜车”的现象，让人无法提前有效预防，已成为目前一项亟待解决的问题。
当前比较普遍的应对暴雪天气的方法，主要是为车辆安装防滑链。但是这种方法还存在很多不足，诸如安装繁琐，需要提前准备，不适用司机需要迅速出行的情况。当前很多名牌厂家都为新型高级型号的车辆配备了行车的“雪地模式”，原理是通过控制内部转向和转速系统来保证车辆不打滑。但是大部分车辆并没有配备这一系统，人们更需要一种适应性广且快速高效的辅助系统设备，来保障暴雪天气驾车出行的安全性。
基于上述技术问题，需要设计一种新的雪地行车辅助系统及其工作方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种雪地行车辅助系统及其工作方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种雪地行车辅助系统包括：
处理器模块、与处理器模块电性连接的温度采集模块和若干加热装置；
所述温度采集模块适于检测车辆周围的环境温度；
所述处理器模块在环境温度低于预设温度时，控制各加热装置对轮胎加热，以解除轮胎与地面冰冻打滑状态。
进一步，各加热装置分别与相应轮胎一一对应；
所述加热装置包括：电机、伸缩杆和加热片；
当车辆起步前并且环境温度低于预设温度时，所述处理器模块控制电机带动伸缩杆将加热片向地面伸出对轮胎加热，以解除轮胎与地面冰冻打滑状态；以及
当车辆起步后，通过收缩伸缩杆将加热片收回。
进一步，所述雪地行车辅助系统还包括：与处理器模块电性连接的通讯模块和若干防滑装置；
所述通讯模块适于接收外网发送的天气情况数据；
所述处理器模块适于根据天气情况数据，并且在环境温度低于预设温度时，判断车辆周围的环境为冰雪环境；
当车辆打滑并且车辆周围的环境为冰雪环境时，处理器模块控制各防滑装置伸入冰层，以增加车辆的摩擦力。
进一步，各防滑装置分别与相应轮胎一一对应；
所述防滑装置包括：液压油泵、液压杆和若干锯齿防滑片；
所述处理器模块适于控制液压油泵通过液压杆伸缩若干锯齿防滑片，即
当车辆打滑并且车辆周围的环境为冰雪环境时，所述处理器模块适于控制液压油泵带动液压杆将若干锯齿防滑片伸入冰层；以及
当车辆不打滑时，通过收缩液压杆将锯齿防滑片收回。
进一步，所述通讯模块还适于将环境温度数据和天气情况数据发送至终端，并接收终端发送的相应控制信号；
所述处理器模块适于根据相应的控制信号控制各加热装置或各防滑装置工作。
进一步，所述雪地行车辅助系统还包括：与处理器模块电性连接的显示模块；
所述显示模块适于显示天气情况数据和温度数据。
进一步，所述雪地行车辅助系统还包括：与处理器模块电性连接的语音播报模块；
所述语音播报模块包括：语音芯片和扬声器；
所述处理器模块适于通过语音芯片和扬声器在车辆周围的环境为冰雪环境和/或环境温度低于预设温度时发出语音提醒。
另一方面，本发明还提供一种雪地行车辅助系统的工作方法包括：
当车辆起步前并且环境温度低于预设温度时，对轮胎进行加热，以解除轮胎与地面冰冻打滑状态；和/或
当车辆打滑并且车辆周围的环境为冰雪环境时，各防滑装置伸入冰层，以增加车辆的摩擦力。
进一步，所述工作方法适于采用上述的雪地行车辅助系统实现。
本发明的有益效果是，本发明通过处理器模块、与处理器模块电性连接的温度采集模块和若干加热装置；所述温度采集模块适于检测车辆周围的环境温度；所述处理器模块在环境温度低于预设温度时，控制各加热装置对轮胎加热，以解除轮胎与地面冰冻打滑状态，防止车辆在启动时打滑。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明所涉及的雪地行车辅助系统的原理框图；
图2是本发明所涉及的雪地行车辅助系统的结构示意图。
图中：
1为温度采集模块；
2为防滑装置、201为液压油泵、202为液压杆、203为锯齿防滑片；
3为加热装置、301为电机、302为伸缩杆、303为加热片。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
图1是本发明所涉及的雪地行车辅助系统的原理框图。
如图1所示，本实施例提供了一种雪地行车辅助系统包括：处理器模块、与处理器模块电性连接的温度采集模块1和若干加热装置3；所述处理器模块可以但不限于STM32F103VET6处理器芯片，由3.3V直流电源6供电并安装在车辆内仪表盘附近；所述温度采集模块1可以但不限于采用DS18B20温度传感器，所述温度采集模块1安装在车辆底盘上；所述温度采集模块1适于检测车辆周围的环境温度；所述处理器模块在环境温度低于预设温度时，控制各加热装置3对轮胎加热，以解除轮胎与地面冰冻打滑状态；在起步前对车辆轮胎附近的冰雪进行加热，冰雪融化后，车辆起步时不易打滑，增加了车辆起步时的安全性，并且不需要复杂的专业操作，适合广大新手司机群体，尤其在暴雪天气迅速和安全出行提供了保障。
图2是本发明所涉及的雪地行车辅助系统的结构示意图。
如图2所示，在本实施例中，各加热装置3分别与相应轮胎一一对应(例如，当车辆轮胎为四个时，加热装置3也为四个)；所述加热装置3包括：电机301、伸缩杆302和加热片303；所述加热片303可以但不限于采用PTC加热片303，加热温度可以是50℃且加热时间可以是15分钟；所述电机301安装在车辆底盘上且位于轮胎附近(车辆底盘下轮轴附近)；当车辆起步前并且环境温度低于预设温度时，所述处理器模块控制电机301带动伸缩杆302将加热片303向地面伸出对轮胎加热(即将加热片303伸向地面的冰雪，以融化轮胎附近的冰雪)，以解除轮胎与地面冰冻打滑状态；以及当车辆起步后，通过收缩伸缩杆302将加热片303收回(在加热完成或不工作时通过收缩伸缩杆302将加热片303收回至车辆底盘下轮轴附近)；所述加热装置3结构简易功能可靠，能保证车辆在起步时不会打滑。
在本实施例中，所述雪地行车辅助系统还包括：与处理器模块电性连接的通讯模块和若干防滑装置2；所述通讯模块可以但不限于采用主体为GSM通信模块，具有移动数据，WIFI联网，拨打电话和收发短信，GPS定位等功能(通过车辆安装的GPS获取车辆的实时地理位置)，信号良好且抗干扰能力强；所述通讯模块适于接收外网发送的天气情况数据；所述处理器模块适于根据天气情况数据，并且在环境温度低于预设温度时，判断车辆周围的环境为冰雪环境；当车辆打滑并且车辆周围的环境为冰雪环境时，处理器模块控制各防滑装置2伸入冰层，以增加车辆的摩擦力；在车辆行驶过程中打滑时，增加车辆的摩擦力防止车辆打滑，提高车辆行驶过程中的安全性。
在本实施例中，各防滑装置2分别与相应轮胎一一对应(例如，当车辆轮胎为四个时，防滑装置2也为四个)；所述防滑装置2包括：液压油泵201、液压杆202和若干锯齿防滑片203；所述若干锯齿防滑片203可以但不限于是五片，所述锯齿防滑片203可以但不限于采用高强度合金制成；所述液压油泵201安装在车辆底盘上且位于轮胎附近(车辆底盘下轮轴附近)；所述处理器模块适于控制液压油泵201通过液压杆202伸缩若干锯齿防滑片203，即
当车辆打滑并且车辆周围的环境为冰雪环境时，所述处理器模块适于控制液压油泵201带动液压杆202将若干锯齿防滑片203迅速伸入冰层(将若干锯齿防滑片203伸入冰层后下降至与路面接触)；以及
当车辆不打滑时，通过收缩液压杆202将锯齿防滑片203收回(在车辆不再打滑或防滑装置2不工作时，通过收缩液压杆202将锯齿防滑片203收回至车辆底盘下轮轴附近)；所述防滑装置2结构简易功能可靠，能保证车辆在行驶过程中或停车时不会打滑。
在本实施例中，所述通讯模块还适于将环境温度数据和天气情况数据发送至终端(所述终端可以但不限于是司机持有的手机等)，并接收终端发送的相应控制信号；所述处理器模块适于根据相应的控制信号控制各加热装置3或各防滑装置2工作，即司机可以通过持有的终端控制加热装置3工作调整加热片303的加热温度和调整加热时间，以及控制防滑装置2工作，并且司机可以通过持有的终端查看环境温度数据和天气情况数据；通过终端对各加热装置3或各防滑装置2进行控制可以增加实用性。
所述终端可以但不限于手机、IPAD等智能设备。
在本实施例中，为了保障司机雪地行车的安全性，所述通讯模块还可以向他人发送短信。在行车遇到危急情况时，通讯模块通过向紧急联系人发送短信，告知其当前车辆位置等信息，以便于及时寻求帮助有效的保护司机的安全。
在本实施例中，所述雪地行车辅助系统还包括：与处理器模块电性连接的显示模块；所述显示模块可以但不限于采用LED触摸显示屏；所述显示模块适于显示天气情况数据和温度数据；当显示模块采用触摸屏时，司机可以通过触摸屏对各加热装置3和各防滑装置2进行控制；通过显示模块可以增加人机交互性和实用性，可以更好的将天气情况数据和温度数据反馈给司机，同时也更方便司机对各加热装置3和各防滑装置2进行控制，防止车辆在起步前打滑和在行驶中打滑。
在本实施例中，所述雪地行车辅助系统还包括：与处理器模块电性连接的语音播报模块；所述语音播报模块包括：语音芯片和扬声器；所述语音芯片中可以预设多条雪天行驶技巧和语音提醒；所述扬声器的声音可以调节，不影响司机的正常驾驶；所述处理器模块适于通过语音芯片和扬声器在车辆周围的环境为冰雪环境和/或环境温度低于预设温度时发出语音提醒；所述语音提醒可以包括：车速提醒、变速提醒和天气情况提醒；通过语音播报模块可以在车辆行驶过程中对司机进行提醒，降低冰雪天交通意外发生的概率。
在本实施例中，所述雪地行车辅助系统还包括：与处理器模块电性连接的直流电源；所述直流电源适于向雪地行车辅助系统供电。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例2还提供一种雪地行车辅助系统的工作方法包括：当车辆起步前并且环境温度低于预设温度时，对轮胎进行加热，以解除轮胎与地面冰冻打滑状态；和/或当车辆打滑并且车辆周围的环境为冰雪环境时，各防滑装置2伸入冰层，以增加车辆的摩擦力，即
当车辆起步前并且环境温度低于预设温度时，所述处理器模块控制电机301带动伸缩杆302将加热片303向地面伸出对轮胎加热(即将加热片303伸向地面的冰雪，以融化轮胎附近的冰雪)，以解除轮胎与地面冰冻打滑状态；以及当车辆起步后，通过收缩伸缩杆302将加热片303收回(车辆底盘下轮轴附近)；
当车辆打滑并且车辆周围的环境为冰雪环境时，所述处理器模块适于控制液压油泵201带动液压杆202将若干锯齿防滑片203伸入冰层(将若干锯齿防滑片203伸入冰层后下降至与路面接触)；以及当车辆不打滑时，通过收缩液压杆202将锯齿防滑片203收回(车辆底盘下轮轴附近)。
在本实施例中，所述工作方法适于采用实施例1所述的雪地行车辅助系统实现。
综上所述，本发明通过处理器模块、与处理器模块电性连接的温度采集模块1和若干加热装置3；所述温度采集模块1适于检测车辆周围的环境温度；所述处理器模块在环境温度低于预设温度时，控制各加热装置3对轮胎加热，以解除轮胎与地面冰冻打滑状态，防止车辆在启动时打滑。
在起步前对车辆轮胎附近的冰雪进行加热，冰雪融化后，车辆起步时不易打滑，增加了车辆起步时的安全性，并且不需要复杂的专业操作，适合广大新手司机群体，尤其在暴雪天气迅速和安全出行提供了保障；在车辆行驶过程中打滑时，增加车辆的摩擦力防止车辆打滑，提高车辆行驶过程中的安全性。
加热装置3结构简易功能可靠，能保证车辆在起步时不会打滑；防滑装置2结构简易功能可靠，能保证车辆在行驶过程中或停车时不会打滑。
在行车遇到危急情况时，通讯模块通过向紧急联系人发送短信，告知其当前车辆位置等信息，以便于及时寻求帮助有效的保护司机的安全。
通过显示模块可以增加人机交互性和实用性，可以更好的将天气情况数据和温度数据反馈给司机，同时也更方便司机对各加热装置3和各防滑装置2进行控制，防止车辆在起步前打滑和在行驶中打滑。
通过语音播报模块可以在车辆行驶过程中对司机进行提醒，降低冰雪天交通意外发生的概率。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种雪地行车辅助系统，其特征在于，包括：
处理器模块、与处理器模块电性连接的温度采集模块通讯模块、若干防滑装置和若干加热装置；
所述温度采集模块适于检测车辆周围的环境温度；
所述处理器模块在环境温度低于预设温度时，控制各加热装置对轮胎加热，以解除轮胎与地面冰冻打滑状态；
各加热装置分别与相应轮胎一一对应；
所述加热装置包括：电机、伸缩杆和加热片；
当车辆起步前并且环境温度低于预设温度时，所述处理器模块控制电机带动伸缩杆将加热片向地面伸出对轮胎加热，以解除轮胎与地面冰冻打滑状态；以及
当车辆起步后，通过收缩伸缩杆将加热片收回；
所述通讯模块适于接收外网发送的天气情况数据；
所述处理器模块适于根据天气情况数据，并且在环境温度低于预设温度时，判断车辆周围的环境为冰雪环境；
当车辆打滑并且车辆周围的环境为冰雪环境时，处理器模块控制各防滑装置伸入冰层，以增加车辆的摩擦力；
各防滑装置分别与相应轮胎一一对应；
所述防滑装置包括：液压油泵、液压杆和若干锯齿防滑片；
所述处理器模块适于控制液压油泵通过液压杆伸缩若干锯齿防滑片，即
当车辆打滑并且车辆周围的环境为冰雪环境时，所述处理器模块适于控制液压油泵带动液压杆将若干锯齿防滑片伸入冰层；以及
当车辆不打滑时，通过收缩液压杆将锯齿防滑片收回。
2.如权利要求1所述的雪地行车辅助系统，其特征在于，
所述通讯模块还适于将环境温度数据和天气情况数据发送至终端，并接收终端发送的相应控制信号；
所述处理器模块适于根据相应的控制信号控制各加热装置或各防滑装置工作。
3.如权利要求1所述的雪地行车辅助系统，其特征在于，
所述雪地行车辅助系统还包括：与处理器模块电性连接的显示模块；
所述显示模块适于显示天气情况数据和温度数据。
4.如权利要求1所述的雪地行车辅助系统，其特征在于，
所述雪地行车辅助系统还包括：与处理器模块电性连接的语音播报模块；
所述语音播报模块包括：语音芯片和扬声器；
所述处理器模块适于通过语音芯片和扬声器在车辆周围的环境为冰雪环境和/或环境温度低于预设温度时发出语音提醒。
5.一种采用如权利要求1-4任一项所述的雪地行车辅助系统的雪地行车辅助系统的工作方法，其特征在于，包括：
当车辆起步前并且环境温度低于预设温度时，对轮胎进行加热，以解除轮胎与地面冰冻打滑状态；和/或
当车辆打滑并且车辆周围的环境为冰雪环境时，各防滑装置伸入冰层，以增加车辆的摩擦力。
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