專利名稱：汽車安全涉水行駛監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車安全行駛附加功能的用品。
背景技術(shù)：
2012年7月21日北京發(fā)生的特大暴雨導(dǎo)致洪澇災(zāi)害，據(jù)遇難者名單公布數(shù)據(jù)顯示，相當(dāng)一部分人員為所駕駛的汽車涉水時不了解水淹路面的深淺而通過時造成排氣管進(jìn)水后汽車熄火而被困，失去必要幫助而溺水死亡。究其原因，排氣管進(jìn)水是導(dǎo)致發(fā)動機(jī)致命損壞、人員被困的首要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種汽車行駛過程中當(dāng)需要涉水經(jīng)過積水路面時，使用方便、監(jiān)測狀 態(tài)數(shù)據(jù)可靠、成本低廉、性能可靠的汽車涉水監(jiān)測系統(tǒng)。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的在汽車前輪車體下，嵌入式安裝有2套超聲波測距裝置，分別對應(yīng)于左前輪、右前輪；汽車后端的排氣管上設(shè)置有可以靈活開啟、閉合的銅質(zhì)球閥，汽車后橋上低于排氣管ロ下邊緣IOcm處設(shè)置有雨水傳感器，以上部件均以微處理器控制為核心、以傳感器件為基礎(chǔ)各部分協(xié)同工作。本發(fā)明使用時，在以下兩種情形之一均可實施汽車涉水時的有效監(jiān)測情形一位于汽車發(fā)動機(jī)艙下面、對應(yīng)于車輪的位置，嵌裝有2套超聲波傳感器裝置。該裝置向地面垂直發(fā)射20000Hz以上超聲波，并經(jīng)過地面反射由傳感器接收。經(jīng)微電腦計算并控制得出發(fā)動機(jī)艙底部距離地面的距離，處理器中保存有標(biāo)準(zhǔn)距離作為參照值，此參照值數(shù)據(jù)與實際測試距離的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到測試距離大于參照值時，則說明積水路面可能出現(xiàn)低洼、水坑、排水溝、路面裂縫、塌陷等路面特殊情況。若出現(xiàn)上述情形之ー時，在汽車駕駛室前的液晶屏上，顯示出監(jiān)測數(shù)據(jù)，處理器將激發(fā)蜂嗚器報警以提醒司乘人員注意安全并且汽車即時熄火，同時，位于汽車尾部的排氣管末端的銅質(zhì)球閥將由電機(jī)帶動蝸輪傳動機(jī)構(gòu)關(guān)閉排氣管，等待拖車救援，避免排氣管進(jìn)水導(dǎo)致發(fā)動機(jī)受損。情形ニ 位于汽車后橋上設(shè)置有雨水傳感器，此傳感器的設(shè)置高度為排氣管可能進(jìn)水的極限高度值，較排氣管距離地面要低10cm。當(dāng)路面積水持續(xù)浸水6秒時(此舉為防止路面積水因車輪輾軋而濺水產(chǎn)生的誤動作)，在汽車駕駛室前的液晶屏上，顯示出監(jiān)測數(shù)據(jù)，處理器將激發(fā)蜂鳴器報警以提醒司機(jī)注意安全并且汽車即時熄火，隨即驅(qū)動電機(jī)帶動渦輪傳動機(jī)構(gòu)關(guān)閉排氣管里的銅質(zhì)球閥，呼救等待拖車救援，避免排氣管進(jìn)水導(dǎo)致發(fā)動機(jī)受損。


圖I為汽車安全涉水行駛監(jiān)測系統(tǒng)的原理圖。圖2為汽車安全涉水行駛監(jiān)測系統(tǒng)的超聲波高度測距傳感器原理圖。圖3為汽車安全涉水行駛監(jiān)測系統(tǒng)的超聲波高度測距傳感器的嵌入安裝前視圖。圖4為汽車高度測距傳感器的嵌入安裝右側(cè)視圖，該圖示意傳感器10安裝位置距離前車輪前泥板150-200mm。圖5為汽車安全涉水行駛監(jiān)測系統(tǒng)的雨水傳感器后視安裝示意圖。圖6為汽車安全涉水行駛監(jiān)測系統(tǒng)的排氣管球閥結(jié)構(gòu)裝置部分的剖面圖及微動開關(guān)放大示意圖。圖7為汽車安全涉水行駛監(jiān)測系統(tǒng)的排氣管球閥結(jié)構(gòu)裝置蝸輪傳動系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的剖面圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖介紹本發(fā)明。參照附圖1，平常睛朗天氣，關(guān)閉本監(jiān)測系統(tǒng)，若出現(xiàn)下雨天氣且汽車可能涉水經(jīng)過積水路面，則開啟本監(jiān)測系統(tǒng)。汽車涉水經(jīng)過積水路面時車速較慢，一般時速為5-10km/h，在汽車行駛過程中設(shè)置在前車輪的高度測距傳感器10將持續(xù)檢測路面情況。圖2中，超聲波傳感器發(fā)射端發(fā)出的超聲波波束以夾角為a的傾角射向地面(水坑)后以相同的角度為a反射回接收端，s為超聲波波束所經(jīng)歷的路徑。根據(jù)速度與距離的數(shù)學(xué)計算可知S= u*t, 若考慮延時，則有s = [ u *(T+延時 t’)/2]因s很短，延時可忽略不計，且傳感器發(fā)射/接收端相隔距離I很小，即s >> d，則近似認(rèn)為d = s, d = s = ct/2 (c為聲波傳播速度320-350m/s)所以導(dǎo)出d = V s2-(h/2)2經(jīng)微處理器計算后，該數(shù)值即為超聲波傳感器所測的數(shù)據(jù)。當(dāng)本系統(tǒng)處于開啟狀態(tài)，則由前車輪前面的超聲波傳感器10向地面持續(xù)垂直發(fā)射超聲波，并經(jīng)過地面反射由傳感器10接收。經(jīng)微電腦計算并控制得出發(fā)動機(jī)艙底部距離地面的距離d，處理器中保存有安全標(biāo)準(zhǔn)值距離作為參照值(圖2中d’所示，此參照值低于實際測得激發(fā)報警狀態(tài)時的數(shù)值)，此參照值數(shù)據(jù)與實際測試距離的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到測試距離大于參照值時(圖中d所示，為d’ +h的高度)，則可能出現(xiàn)因積水混濁而看不見的低洼、水坑、排水溝、路面裂縫、塌陷等路面特殊情況，若出現(xiàn)上述情形之ー時，由中心控制單?？刂普麄€系統(tǒng)的先后動作，即實時監(jiān)測——計算數(shù)據(jù)——與參考值比對——狀態(tài)分析——報警響應(yīng)——引擎熄火-關(guān)閉球閥在汽車駕駛室前的液晶屏11上，顯示出監(jiān)測數(shù)據(jù)，處理器I將激發(fā)蜂嗚器12報警以提醒司乘人員注意安全并且汽車即時熄火，同時，位于汽車尾部的排氣管末端的銅質(zhì)球閥4將由電機(jī)2帶動蝸輪傳動機(jī)構(gòu)3關(guān)閉排氣管等待拖車救援，避免排氣管進(jìn)水導(dǎo)致發(fā)動機(jī)受損。蝸輪傳動機(jī)構(gòu)3見圖7所示，蝸桿d由電機(jī)軸5帶動蝸輪e運轉(zhuǎn)，速度降低減慢后由蝸輪軸g與球閥軸6連接，以達(dá)到球閥b傳動的目的。f為蝸輪傳動機(jī)構(gòu)的外殼，起保護(hù)蝸輪機(jī)構(gòu)的作用。球閥軸上設(shè)置有撞針7以及微動開關(guān)8，當(dāng)球閥軸運轉(zhuǎn)時，撞針7碰觸微動開關(guān)，使驅(qū)動電機(jī)自動切斷電源并反饋信號至控制單元I。球閥兩端的a和c為排氣管的連接法蘭。當(dāng)汽車涉水行駛中，若車輪前方傳感器10未監(jiān)測到積水路面的特殊情況，但是可能積水較深，會危及行車安全，所以本發(fā)明中專門配置了汽車排氣管進(jìn)水監(jiān)測裝置。位于汽車后橋上設(shè)置有雨水傳感器9，傳感器9安裝在后橋上且不能突出于后橋的距離地面高度，以避免傳感器在汽車行駛中遭遇路面崎嶇不平而導(dǎo)致剮蹭。此傳感器的設(shè)置高度為排氣管可能進(jìn)水的極限高度值，較排氣管距離地面要低10cm。當(dāng)汽車涉水行駛在積水路面時，積水持續(xù)浸水雨水傳感器6秒時(此舉為防止路面積水因車輪輾軋而濺水產(chǎn)生的誤動作)，在汽車駕駛室前的顯示屏11上，顯示出雨水傳感器的監(jiān)測數(shù)據(jù)，中心控制單元將激發(fā)蜂鳴器12報警以提醒司機(jī)注意安全并且汽車即時熄火，隨即本系統(tǒng)將會驅(qū)動電機(jī)2帶動渦輪傳動機(jī)構(gòu)3關(guān)閉排氣管上設(shè)置的銅質(zhì)球閥4，等待拖車救援，避免排氣管進(jìn)水導(dǎo)致發(fā)動機(jī)受損。其先后動作步驟如下實時監(jiān)測——雨水傳感器濕水——報警響應(yīng)——引擎熄火——關(guān)閉球閥
雨水傳感器裝置與超聲波傳感器裝置在本系統(tǒng)為獨立工作，互不沖突。雨水傳感器設(shè)置的目的是為了在汽車后端更好的監(jiān)測到路面積水等情形時，避免排氣管可能進(jìn)水產(chǎn)生故障而熄火。
權(quán)利要求
1.一種汽車安全涉水行駛監(jiān)測系統(tǒng)，包括超聲波高度測距傳感器10，其特征在于，所述的汽車安全涉水行駛監(jiān)測系統(tǒng)能夠以正常高度值座位參考值，監(jiān)測目標(biāo)數(shù)據(jù)的情況從而監(jiān)測出汽車涉水行駛在積水路面中能自動監(jiān)測路面積水高度，在最高水位閥值時處理器將激發(fā)蜂鳴器12報警并通過顯示屏11顯示出監(jiān)測數(shù)據(jù)提醒車內(nèi)人員，并自動關(guān)閉排氣管末端設(shè)置的球閥4，避免發(fā)動機(jī)進(jìn)水受損。
2.一種汽車安全涉水行駛監(jiān)測系統(tǒng)，包括雨水傳感器9、排氣管球閥裝置4，其特征在于，所述的汽車安全涉水行駛監(jiān)測系統(tǒng)能自動監(jiān)測排氣管可能進(jìn)水的極限高度值，當(dāng)路面積水持續(xù)浸水6秒時(此舉為防止路面積水因車輪輾軋而濺水產(chǎn)生的誤動作)，顯示出監(jiān)測數(shù)據(jù)，處理器將激發(fā)蜂鳴器12報警以提醒車內(nèi)人員注意安全并且汽車即時熄火，隨即驅(qū)動電機(jī)2帶動渦輪傳動機(jī)構(gòu)3關(guān)閉排氣管的銅質(zhì)球閥4，避免排氣管進(jìn)水導(dǎo)致發(fā)動機(jī)受損。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車安全涉水行駛監(jiān)測系統(tǒng)，為汽車安全行駛附加保險功能技術(shù)。解決汽車在積水路面涉水行駛時排氣管進(jìn)水導(dǎo)致發(fā)動機(jī)熄火或損壞和車內(nèi)人員被困的問題。該系統(tǒng)由汽車前輪處設(shè)置的傳感器10監(jiān)測地面高度和車后面設(shè)置的雨水傳感器9監(jiān)測排氣管涉水行駛狀態(tài)，若是前置傳感器10觸發(fā)系統(tǒng)蜂鳴器12報警，系統(tǒng)將監(jiān)測到數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)顯示在顯示屏11上，系統(tǒng)自動使發(fā)動機(jī)熄火并即時關(guān)閉排氣管球閥；若是后置雨水傳感器9觸發(fā)系統(tǒng)蜂鳴器12報警，則系統(tǒng)也自動使發(fā)動機(jī)熄火并即時關(guān)閉排氣管球閥，不管監(jiān)測汽車涉水行駛的哪一種狀態(tài)響應(yīng)，本系統(tǒng)均使汽車發(fā)動機(jī)自動熄火，即時關(guān)閉排氣管球閥，避免排氣管進(jìn)水發(fā)動機(jī)受損，停車等待救援。
文檔編號B60R21/01GK102806880SQ20121029206
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者陳正偉 申請人:陳正偉