CN110126771A - 一种车用防淹方法、装置及系统 - Google Patents

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全昕
关俊杰
郭健忠
王逸奔
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    • B60R2021/0016—Fall in water

Abstract

本发明涉及一种车用防淹方法、装置及系统，根据本发明的车用防淹方法，包括：获取水位高度；将获取的水位高度与预设水位高度进行比较，当水位高度达到预设高度时，各气泵对设置于车体不同位置的各气囊进行充气；获取车体的倾斜角度和倾斜方向，各气泵对位于车体倾斜方向的各气囊进行充气直到车体平衡。根据本发明的车用防淹装置，包括控制器，所述控制器用于存储并执行计算机程序以及接收倾斜角度和倾斜方向信号。根据本发明的车用防淹系统，包括：自动开关装置、倾斜传感器、若干气囊、若干气泵以及车用防淹装置。根据本发明的车用防淹方法、装置及系统，当车辆遇到内涝积水等突发情况，可自动开启气泵进行气囊充气，并可尽可能保持车体平衡。

Description

一种车用防淹方法、装置及系统
技术领域
本发明属于车用防护技术领域，具体涉及一种车用防淹方法、装置及系统。
背景技术
近些年来，由于全球变暖，极端天气频发，特别是暴雨天气。暴雨经常造成城市道路严重积水，特别是在一些低洼路段，严重威胁到了停放着的或行驶中的车辆安全。泡水车具有非常大的事故隐患，水浸会导致汽车电池、变速箱、电子设备等汽车重要部件损坏，且极易导致车身部件生锈，缩短使用寿命，降低安全性能，使得汽车在行驶过程中出现短路、突然熄火、自燃等故障的概率显著上升，后果不堪设想；另外，泡水车的维修费用非常昂贵，而且即使修好也存在非常严重的安全隐患，浸泡时间越长故障出现几率越高，如何对汽车实现防淹已经成为目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种车用防淹方法，当车辆遇到内涝积水等突发情况，开启气泵对气囊进行充气操作，同时，还可尽可能可能保持车体平衡。
本发明提供了一种防淹方法，包括:
1)获取水位高度；
2)将获取的水位高度与预设的水位高度进行比较，当水位高度达到预设高度时，各气泵对设置于车体不同位置的各气囊进行充气；
3)获取车体的倾斜角度和倾斜方向，各气泵对位于车体倾斜方向的各气囊再次进行充气直到车体平衡。
当车辆停放在停车场时，遇到内涝积水等突发情况，可开启气泵对气囊进行充气操作，同时，还可尽可能可能保持车体平衡。
在上述方案的基础上，本发明还可以进行如下改进：
进一步，所述获取水位高度的方式包括通过目测、人为测量或自动检测装置，当水位达到预设高度时，各气泵对设置于车体上不同位置的各气囊进行充气。
由此，可通过认为观察或人为测量的方式获取水位高度从而人为开启各气泵对气囊进行充气，也可以通过可以进行自动检测装置，自动控制各气泵对气囊进行充气。
进一步，所述获取车体的倾斜角度和倾斜方向后，当倾斜角度达到预设值时，各气泵对位于倾斜方向的各气囊再次进行充气直到倾斜角度小于预设值。
因此，在各方向的倾斜角度比较小时(即未达到预设值时)，不需要作出响应，即当倾斜角度达到预设值时，才开启气泵对气囊进行充气直到倾斜角度小于预设值，从而将车体倾斜角度控制在合理范围内，保持车体平衡，防止水进入车体或者其他零部件内。
进一步，步骤2)中还包括获取各气囊内的压强值，若气囊内的压强值达到预设值，则各所述气泵停止对各所述气囊进行充气。
由此，当气囊内的压力值达到设定值，气泵停止对气囊进行充气，从而控制气囊内的压力在气囊的耐受范围以及产生足够的压强使汽车浮起。
本发明还提供了一种车用防淹装置，包括控制器，所述控制器用于存储并执行计算机程序以及接收倾斜角度和倾斜方向信号，实现如上所述的车用防淹方法。
当发生涝灾时，气泵分别对各所述气囊进行充气，汽车浮起，若车体产生倾斜，则控制器可以根据预设的程序，控制气泵的开启和断开，给仅在倾斜的方向的气囊充气，使低水平面处的气囊继续充入空气，从而保持整个车体在水面上的平衡，防止因倾斜而导致车体或其他部件进水。
具体的，所述控制器位单片机。
具体的，倾斜传感器采用MPU6050，MPU6050倾斜传感器是一种基于MEMS(微机电系统)技术的传感器，其基本原理是能感应到来自各个方向的倾角信号(偏航角、俯仰角和横滚角)，并将信号通过欧拉法、方向余弦矩阵法和四元数法等姿态角解算算法表示在单片机中。
在本控制系统中，单片机只需对俯仰角和横滚角的变化做出响应即可。在各个方向的倾角未达到设定阈值时，单片机不做出响应，以防止控制系统过灵敏；当某方向的倾斜角度超过设定阈值时，单片机作出响应，进而控制倾斜方向上的气泵给对应气囊充气，充气后，倾角恢复到阈值内，单片机再控制气泵关闭，气囊停止充气。
具体的，控制器可采用51单片机,倾斜角度超过预设的范围时，51单片机控制只开启倾斜方向的气泵进行充气直到倾斜传感器检测到的倾斜角在预设的角度范围内。
在上述方案的基础上，还可以进行如下改进：
进一步，所述控制器电连接有继电器电路，所述继电器电路电连接各所述气泵。
由此，若车体产生倾斜，则倾斜传感将相应的角度信息输送给控制器，控制器根据预设程序控制继电器电路的通断，从而控制气泵的开启和断开，给仅在倾斜的方向的气囊充气。
本发明还提供了一种车用防淹系统，包括：可检测水位高度并对所述水位高度进行响应的自动开关装置、检测车体的倾斜角度和倾斜方向的倾斜传感器、若干气囊、若干气泵以及如上所述的车用防淹装置，所述自动开关装置电连接所述控制器电源，所述控制器电连接各所述气泵以及倾斜传感器，各所述气泵出气口分别连接一个所述气囊的进气口。
当发生涝灾时，自动开关装置检测水位高度，自动开关装置接通控制器电源，控制器控制各气泵分别对各所述气囊进行充气，将汽车浮起，若车体产生倾斜，则倾斜传感将相应的倾斜角度信息输送给控制器，控制器控制气各泵给仅在倾斜的方向的各气囊充气，从而保持整个车体在水面上的平衡。
在上述方案的基础上，还可以进行如下改进：
进一步，所述自动开关装置为浮球液位开关，所述浮球液位开关设置于车体底部，可自动接通所述控制器电源。
由此，当水位达到一定高度时，浮球液位开关自动接通控制器电源，控制器控制各气泵对各气囊进行充气。
具体的，所述浮球液位开关包括设置于所述车体底部下方的浮球以及磁簧开关，所述磁簧开关电连接所述控制器电源。由此，当发生内涝灾害时，雨水浸泡到浮球，浮球将随着液面上升，接通磁簧开关，从而接通所述控制器电源，控制器控制各气泵对各所述气囊充气，从而将整车浮起，防止雨水进入车体或其他零部件内。
进一步，所述倾斜传感器设置于车体底部中心位置，各所述气囊均匀设置于所述车体底部的不同位置。
各所述气泵分别可单独对均匀设置于所述车体底部的各气囊进行充气操作，方便控制车体平衡。
进一步，各所述气囊内分别设置有气压传感器，各所述气压传感器电连接所述控制器。
具体的，控制器还能接收气压传感器所传来的信号，当压力值达到设定值，控制器可控制气泵停止工作，从而控制气囊内的压力在气囊的耐受范围以及产生足够的压强使汽车浮起。
由此，当浮球液位开关接通控制器电源之后，控制器控制气泵对气囊充气，当气囊达到可以使汽车浮起来的压强时，关闭气泵。若车体产生倾斜，则倾斜传感器检测车体的角度信息并传送给控制器，控制器控制再次开启相应的气泵对倾斜方向的气囊进行充气，将汽车扶正。
附图说明
图1为根据本发明的车用防淹方法的流程图。
图2是本发明的车用防淹系统的工作原理图。
图3为根据本发明的实施例安装有车用防淹系统的汽车立体结构示意图。
图4为根据本发明的实施例安装有车用防淹系统的汽车俯视结构示意图。
附图1-4中，各标号所代表的部件如下：
自动开关装置1；
倾斜传感器2；
气囊31；气泵32；
车体4。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合图1-4并参考具体实施例描述本发明。
如图1所示，本发明提供了一种车用防淹方法，包括如下步骤:
1)获取水位高度；
2)将获取的水位高度与预设的水位高度进行比较，当水位高度达到预设高度时，各气泵对设置于车体不同位置的各气囊进行充气；
3)获取车体的倾斜角度和倾斜方向，各气泵对位于车体倾斜方向的各气囊再次进行充气直到车体平衡。
由此，当车辆遇到内涝积水等突发情况，可开启气泵对气囊进行充气操作，同时，还可尽可能可能保持车体平衡。
根据本发明的车用防淹方法，所述获取水位高度的方式包括通过目测、人为测量或自动检测装置，当水位达到预设高度时，各气泵对设置于车体上不同位置的各气囊进行充气。
由此，可通过认为观察或人为测量的方式获取水位高度从而人为开启各气泵对气囊进行充气，也可以通过可以进行自动检测装置，自动控制各气泵对气囊进行充气。
根据本发明的车用防淹方法，所述获取车体的倾斜角度和倾斜方向后，当倾斜角度达到预设值时，各气泵对位于倾斜方向的各气囊再次进行充气直到倾斜角度小于预设值。
因此，在各方向的倾斜角度比较小时(即未达到预设值时)，不需要作出响应，即当倾斜角度达到预设值时，才开启气泵对气囊进行充气直到倾斜角度小于预设值，从而将车体倾斜角度控制在合理范围内，保持车体平衡，防止水进入车体或者其他零部件内。
根据本发明的车用防淹方法，步骤2)中还包括获取各气囊内的压强值，若气囊内的压强值达到预设值，则各所述气泵停止对各所述气囊进行充气。
由此，当气囊内的压力值达到设定值，气泵停止对气囊进行充气，从而控制气囊内的压力在气囊的耐受范围以及产生足够的压强使汽车浮起。
如图2所示，根据本发明的车用防淹装置，包括控制器，所述控制器用于存储并执行计算机程序以及接收倾斜角度和倾斜方向信号，实现如权利要求1-5任一所述的车用防淹方法。
当发生涝灾时，气泵分别对各所述气囊进行充气，汽车浮起，若车体产生倾斜，则控制器可以根据预设的程序，控制气泵的开启和断开，给仅在倾斜的方向的气囊充气，使低水平面处的气囊继续充入空气，从而保持整个车体在水面上的平衡，防止因倾斜而导致车体或其他部件进水。
具体的，所述控制器位单片机。
具体的，倾斜传感器采用MPU6050，MPU6050倾斜传感器是一种基于MEMS(微机电系统)技术的传感器，其基本原理是能感应到来自各个方向的倾角信号(偏航角、俯仰角和横滚角)，并将信号通过欧拉法、方向余弦矩阵法和四元数法等姿态角解算算法表示在单片机中。
在本控制系统中，单片机只需对俯仰角和横滚角的变化做出响应即可。在各个方向的倾角未达到设定阈值时，单片机不做出响应，以防止控制系统过灵敏；当某方向的倾斜角度超过设定阈值时，单片机作出响应，进而控制倾斜方向上的气泵给对应气囊充气，充气后，倾角恢复到阈值内，单片机再控制气泵关闭，气囊停止充气。
具体的，控制器可采用51单片机,倾斜角度超过预设的范围时，51单片机控制只开启倾斜方向的气泵进行充气直到倾斜传感器检测到的倾斜角在预设的角度范围内。
根据本发明的车用防淹装置，所述控制器电连接有继电器电路，所述继电器电路电连接各所述气泵。
由此，若车体产生倾斜，则倾斜传感将相应的角度信息输送给控制器，控制器根据预设程序控制继电器电路的通断，从而控制气泵的开启和断开，给仅在倾斜的方向的气囊充气。
如图3或4所示，根据本发明的车用防淹系统，包括：可检测水位高度并对所述水位高度进行响应的自动开关装置1、检测车体的倾斜角度和倾斜方向的倾斜传感器2、若干气囊31、若干气泵32以及如上所述的车用防淹装置，所述自动开关装置1电连接所述控制器电源，所述控制器电连接各所述气泵32以及倾斜传感器2，各所述气泵32出气口分别连接一个所述气囊31的进气口。
当发生涝灾时，自动开关装置1检测水位高度，自动开关装置1接通控制器电源，控制器控制各气泵32分别对各所述气囊31进行充气，将汽车浮起，若车体4产生倾斜，则倾斜传感器2将相应的倾斜角度信息输送给控制器，控制器控制气各泵给仅在倾斜方向的各气囊充气，从而保持整个车体在水面上的平衡。
根据本发明的车用防淹系统，所述自动开关装置1为浮球液位开关，所述浮球液位开关设置于车体底部，可自动接通所述控制器电源。
由此，当水位达到一定高度时，浮球液位开关自动接通控制器电源，控制器控制各气泵32对各所述气囊31进行充气。
具体的，所述浮球液位开关包括设置于所述车体4底部下方的浮球以及磁簧开关，所述磁簧开关电连接所述控制器电源。由此，当发生内涝灾害时，雨水浸泡到浮球，浮球将随着液面上升，接通磁簧开关，从而接通所述控制器电源，控制器控制各气泵对各所述气囊充气，从而将整车浮起，防止雨水进入车体或其他零部件内。
根据本发明的车用防淹系统，所述倾斜传感器2设置于车体底部中心位置，各所述气囊31均匀设置于所述车体4底部的不同位置。
各所述气泵分别可单独对均匀设置于所述车体4底部的各气囊31进行充气操作，方便控制车体4平衡。
根据本发明的车用防淹系统，各所述气囊31内分别设置有气压传感器，各所述气压传感器电连接所述控制器。
具体的，控制器还能接收气压传感器所传来的信号，当压力值达到设定值，控制器可控制气泵停止工作，从而控制气囊内的压力在气囊的耐受范围以及产生足够的压强使汽车浮起。
由此，当浮球液位开关接通控制器电源之后，控制器控制气泵对气囊充气，当气囊达到可以使汽车浮起来的压强时，关闭气泵。若车体产生倾斜，则倾斜传感器检测车体的角度信息并传送给控制器，控制器控制再次开启相应的气泵32对倾斜方向的气囊31进行充气，将汽车扶正。
尽管上面已经详细描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种车用防淹方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)获取水位高度；
2)将获取的水位高度与预设的水位高度进行比较，当水位高度达到预设高度时，各气泵对设置于车体不同位置的各气囊进行充气；
3)获取车体的倾斜角度和倾斜方向，各气泵对位于车体倾斜方向的各气囊再次进行充气直到车体平衡。
2.根据权利要求1所述的车用防淹方法,其特征在于，所述获取水位高度的方式包括通过目测、人为测量或自动检测装置，当水位达到预设高度时，各气泵对设置于车体上不同位置的各气囊进行充气。
3.根据权利要求1所述的车用防淹方法,其特征在于，所述获取车体的倾斜角度和倾斜方向后，当倾斜角度达到预设值时，各气泵对位于倾斜方向的各气囊再次进行充气直到倾斜角度小于预设值。
4.根据权利要求1至3任一所述的车用防淹方法,其特征在于，步骤2)中还包括获取各气囊内的压强值，若气囊内的压强值达到预设值，则各所述气泵停止对各所述气囊进行充气。
5.一种车用防淹装置，其特征在于，包括控制器，所述控制器用于存储并执行计算机程序以及接收倾斜角度和倾斜方向信号，实现如权利要求1-5任一所述的车用防淹方法。
6.根据权利要求5所述的车用防淹装置，其特征在于，所述控制器电连接有继电器电路，所述继电器电路电连接各所述气泵。
7.一种车用防淹系统，包括：可检测水位高度并对所述水位高度进行响应的自动开关装置、检测车体的倾斜角度和倾斜方向的倾斜传感器、若干气囊、若干气泵以及如权利要求5或6任一所述的车用防淹装置，所述自动开关装置(1)电连接所述控制器电源，所述控制器电连接各所述气泵(32)以及倾斜传感器(2)，各所述气泵(32)出气口分别连接一个所述气囊(31)的进气口。
8.根据权利要求7所述的车用防淹系统,其特征在于，所述自动开关装置(1)为浮球液位开关，所述浮球液位开关设置于车体(4)底部，可自动接通所述控制器电源。
9.根据权利要求7所述的车用防淹系统，其特征在于，所述倾斜传感器设置于车体(4)底部中心位置，各所述气囊(31)均匀设置于所述车体(4)底部的不同位置。
10.根据权利要求7-9任一所述的车用防淹系统，其特征在于，各所述气囊(31)内分别设置有气压传感器(311)，各所述气压传感器(311)电连接所述控制器。
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