一種純電動汽車涉水預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于機動車主動安全技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種純電動汽車設(shè)水預(yù)警系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市建設(shè)的深入，下穿式立交橋在城市立交橋中越來越普遍，由于此類立交 橋本身的特點，在遇到強降雨時，下穿式立交橋底部就會產(chǎn)生積水，另外部分城市的管網(wǎng)建 設(shè)不健全，加重了積水現(xiàn)象。純電動汽車作為新能源汽車，近年來得到了良好的普及，對于 純電動汽車，其動力電池位于底盤上，電壓高達數(shù)百伏，另外隨著人們對車輛操控性動力性 要求的不斷提高，汽車底盤高度也不斷降低，如果此時有純電動汽車經(jīng)過積水，當車輛底盤 高度低于水面高度，動力電池將浸泡在水中，會對動力電池的安全性造成影響，一旦漏電或 者短路將嚴重威脅到車上乘客和駕駛員的安全。當水面高度處于車輛底盤高度的臨界狀態(tài) 時，駕駛員又無法遠距離觀測到，因此很難判斷車輛能否安全通過，增加了行駛的危險性。 因此純電動汽車急需設(shè)水行駛預(yù)警。
[0003] 目前，針對汽車使用的設(shè)水預(yù)警裝置，通常是在車輛已經(jīng)行駛進水中后，利用安裝 在車身四周的傳感器來測量車輛設(shè)水高度，之后再對車輛進行控制，此類預(yù)警裝置并不能 在車輛未駛?cè)胨星皩︸{駛員進行預(yù)警，當車輛駛?cè)胨泻螅瑯O有可能在系統(tǒng)做出響應(yīng)時 已經(jīng)對車輛和人員造成危險，同時在一定的水位深度時，底盤較高的車輛是可W順利通過 的，但由于目前現(xiàn)有的設(shè)水預(yù)警裝置的闊值是固定的，因此不能對底盤高度不同的汽車給 予相應(yīng)的警示。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于，提供一種一種純電動汽車設(shè) 水預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)τ诓煌妆P高度的汽車給予相應(yīng)的警示，保證行車安全。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案予W實現(xiàn)：
[0006] -種純電動汽車設(shè)水預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置在下穿式立交橋下用于監(jiān) 測水位的水位監(jiān)測模塊，與水位監(jiān)測模塊相連的預(yù)警裝置，W及與預(yù)警裝置相連且用于發(fā) 出預(yù)警的危險預(yù)警模塊。
[0007] 所述水位監(jiān)測模塊包括設(shè)置在下穿式立交橋底部路面兩側(cè)的水位監(jiān)測筒，水位監(jiān) 測筒上設(shè)置有反光板，水位監(jiān)測筒上部設(shè)置有用于測量反光板所處高度的第一紅外測距傳 感器;第一紅外測距傳感器安裝在水位監(jiān)測筒上方20cm處。
[000引所述水位監(jiān)測筒的側(cè)壁上開設(shè)有豎直槽，豎直槽內(nèi)設(shè)置有導軌，反光板設(shè)置在導 軌上。
[0009] 所述豎直槽的最高處設(shè)有用于防止反光板滑出的限位裝置。
[0010] 所述預(yù)警裝置包括第二單片機、無線傳輸模塊、第一紅外測距傳感器、安裝在純電 動汽車上用于采集純電動汽車底盤高度的第二紅外測距傳感器W及用于實時監(jiān)測車身姿 態(tài)的巧螺儀，第一紅外測距傳感器與無線傳輸模塊相連，無線傳輸模塊與第二單片機相連， 第二紅外測距傳感器第二單片機相連，巧螺儀與第二單片機相連。
[0011] 所述危險預(yù)警模塊包括安裝在駕駛艙內(nèi)儀表板上的警示燈、安裝在車后部的雙閃 燈、第一繼電器、第二繼電器、第Ξ繼電器W及接觸器;純電動汽車的低壓電池經(jīng)過雙閃燈 開關(guān)與雙閃燈連接，在雙閃燈開關(guān)上并聯(lián)有第二繼電器的常閉觸點，低壓電池經(jīng)過第一繼 電器的常開觸點與警示燈相連，第Ξ繼電器的常閉觸點與接觸器線圈相連，第一繼電器、第 二繼電器W及第Ξ繼電器的線圈正極與5V電源相連，負極與第二單片機輸出的故障信號相 連。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的有益效果:本實用新型通過設(shè)置水位監(jiān)測模 塊、預(yù)警裝置和危險預(yù)警模塊，與傳統(tǒng)的車輛設(shè)水預(yù)警裝置相比，可W在車輛距離積水點較 遠時就向車輛發(fā)出水深信息，確保車輛經(jīng)過下穿式立交橋時安全，并能根據(jù)各車底盤高度 具體情況不同做出不同響應(yīng)。本實用新型設(shè)計簡單、可靠性高，安裝要求低，而且不需要對 現(xiàn)有純電動汽車進行過多改裝，適用范圍廣。
[0013] 進一步的，當下穿式立交橋下部出現(xiàn)積水情況時，由于水位監(jiān)測筒兩側(cè)開有槽，因 此雨水可W進入監(jiān)測筒內(nèi)，筒兩側(cè)安裝有導軌，使得安裝在其上的反光板能夠隨著水位的 變化上下移動，此時紅外測距傳感器檢測到的其與反光板的距離也是不斷變化的，因此可 W實時監(jiān)測橋底水位。將檢測到的水位信號通過無線傳輸模塊發(fā)送到行駛在此立交橋附近 的各車輛，純電動汽車通過車載的無線傳輸設(shè)備接收水位信號，并與車輛自身底盤高度進 行對比，判斷本車是否能夠安全通過積水路段，如果不能安全通過，則點亮駕駛艙內(nèi)的警示 燈。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖2為水位測量筒結(jié)構(gòu)圖。
[0016] 圖3為故障檢測判斷流程圖。
[0017] 圖4為危險預(yù)警模塊電路圖。
[0018] 圖中，1為水位監(jiān)測模塊，1-1為水位監(jiān)測筒，1-2為第一紅外測距傳感器，1-3為反 光板，1-4為導軌，1-5為安裝孔，2為預(yù)警裝置，2-1為無線傳輸模塊，2-2為巧螺儀，2-3為第 二紅外測距模塊，3為危險預(yù)警模塊，3-1為第一繼電器，3-2為第二繼電器，3-3為第Ξ繼電 器，3-4為警示燈，3-5為雙閃燈，3-6為雙閃燈開關(guān)，3-7為接觸器。
【具體實施方式】
[0019] W下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的具體內(nèi)容作進一步詳細地說明。
[0020] 如圖1所示，本實用新型包括用于監(jiān)測水位的水位監(jiān)測模塊1，與水位監(jiān)測模塊1相 連的預(yù)警裝置2W及與預(yù)警裝置2相連的危險預(yù)警模塊3。
[0021] 參見圖2,水位監(jiān)測模塊1包括水位監(jiān)測筒1-1，水位監(jiān)測筒1-1底部開設(shè)有用于固 定水位監(jiān)測筒1-1的安裝孔1-5;第一紅外測距傳感器1-2和反光板1-3。水位監(jiān)測筒1-1可安 裝在下穿式立交橋底部路面兩側(cè)，并在水位監(jiān)測筒1-1的側(cè)壁上開設(shè)有用于安裝反光板1-3 的豎直槽，豎直槽內(nèi)設(shè)置有導軌1-4,反光板1-3設(shè)置在導軌1-4內(nèi)；用W考慮到顏色對反射 率的影響，反光板宜采用白色，反光板1-3隨著水位的高低上下浮動，并在水位監(jiān)測筒1-1上 的豎直槽最高處設(shè)有用于反光板1-3滑出的限位裝置，避免水位過高時反光板1-3浮出水位 監(jiān)測筒1。由于第一紅外測距傳感器1-2測量最小高度限制，第一紅外測距傳感器1-2用于測 量反光板1-3所處高度，并且第一紅外測距傳感器1-2安裝在水位監(jiān)測筒1-1正上方20cm處。
[0022] 預(yù)警裝置2包括第一單片機、第二單片機、無線傳輸模塊2-1、第一紅外測距傳感器 1-2、安裝在純電動汽車上用于采集純電動汽車底盤高度的第二紅外測距傳感器2-3W及用 于實時監(jiān)測車身姿態(tài)的巧螺儀2-2,第一紅外測距傳感器1-2與無線傳輸模塊2-1相連，無線 傳輸模塊2-1經(jīng)第一單片機與第二單片機相連，第二紅外測距傳感器2-3與第二單片機相 連，巧螺儀2-2與第二單片機相連。第一紅外測距傳感器1-2將檢測到的水位信號發(fā)送給無 線傳輸模塊2-1，無線傳輸模塊2-1經(jīng)第一單片機將水位信號發(fā)送到行駛在此立交橋附近的 各車輛，車輛通過車載的無線傳輸設(shè)備接收水位信號。第二紅外測距傳感器2-3安裝在車輛 底盤上，一旦車輛接收到水位信號，立刻采集當前車輛底盤高度，并將采集的車輛底盤高度 發(fā)送給第二單片機。巧螺儀2-2用于實時監(jiān)測車身姿態(tài)，巧螺儀2-2水平安裝在車輛底盤上， 使得巧螺儀的Z軸與水平地面垂直，X軸指向車輛正前方，Y軸指向整右側(cè)，設(shè)在未接收到水 位信號前巧螺儀采集到的單位時間車輛繞Z軸的角速度為ωι，由于采樣間隔極短(一般為 8ms)，因此此時車輛垂直方向與Ζ軸的夾角為
1在同一座下穿式立交橋，坡度可認為 是不變或變化極小的，如果當車輛行駛在立交橋上時，車輛垂直方向與Z軸的夾角應(yīng)保持不 變或僅產(chǎn)生微小變化，因此如果車輛在接收到水位信號并判定為不能安全通過，即判斷為 危險狀態(tài)后，駕駛員將車駛出立交橋，車輛垂直方向與Z軸的夾角應(yīng)明顯減小，則認為駕駛 員采取了正確措施。通常下穿式立交橋縱坡坡度在2%-6%，因此車輛垂直方向與Z軸的夾 角C應(yīng)減小2-6度（即C = 0)則認為駕駛員采取了正確措施。其中，車輛垂直方向為與車輛底 盤平面垂直的方向。
[0023] 同理如果從判定為危險狀態(tài)開始，到達時間闊值之前，單位時間X軸的加速度為 ai，則任意時刻汽車延X軸速度V為
如果V不斷減小直至為零，則認為駕駛員采取了正 確措施，然后駕駛員可將車輛駛出立交橋。
[0024] 參見圖4,危險預(yù)警模塊包括一個安裝在駕駛艙內(nèi)儀表板上的警示燈3-4、一個安 裝在車后部的雙閃燈3-5、第一繼電器3-1、第二繼電器3-2、第Ξ繼電器3-3W及一個接觸 器;車輛的低壓電池經(jīng)過雙閃燈開關(guān)3-6與雙閃燈3-5連接，在雙閃燈開關(guān)3-6上并聯(lián)有第二 繼電器3-2的常閉觸點，低壓電池經(jīng)過第一繼電器3-1的常開觸點與警示燈3-4相連，第Ξ繼 電器3-3的常閉觸點與接觸器3-7線圈相連，第一繼電器3-1、第二繼電器3-2W及第Ξ繼電 器3-3的線圈正極與5V電源相連，負極與第二單片機輸出的故障信號相連。
[0025] 當危險預(yù)警模塊觸發(fā)后，第一繼電器3-1、第二繼電器3-2W及第Ξ繼電器3-3的觸