涉水车辆控制系统的制作方法
【专利摘要】一种车辆，该车辆具有用于判定存在车辆已经进入或即将进入处于车辆涉水深度的水中的可能性的系统。响应于判定存在车辆已经进入或即将进入处于车辆涉水深度的水中的可能性，该系统构造成实施一个或更多个车辆控制方案。该系统包括构造成远程地探测车辆周围或前方的水的存在的至少一个远程传感器。
【专利说明】涉水车辆控制系统【技术领域】
[0001]本发明涉及轮式车辆的涉水，并且具体地但非排他性地，涉及ー种操作成探测车辆周围或前方水的存在的传感器，以及涉及ー种操作成采取预防行动或预先行动以保护已经进入或者可能即将进入涉水事件中的车辆和/或使已经进入或者可能即将进入涉水事件中的车辆做好准备的系统。本发明的各方面涉及ー种传感器、一种车辆、一种系统、ー种程序和ー种方法。
【背景技术】
[0002]公路车辆可以设计成行驶通过达到有限深度的水体，该有限深度可以被称为最大涉水深度。超过此界限就会存在车辆发动机可能例如因水通过发动机进气ロ进入而被损坏和/或车辆电子装置可能因与这些水接触而被损坏的风险。识别出车辆已经进入涉水境况或处于涉水事件中是有利的，以使得车辆的控制系统可以被部署。
[0003]当进入处于涉水深度的水中时需要驾驶员的判断，并且这可能需要不仅考虑车辆离地间隙而且要考虑诸如发动机进气的位置之类的因素。车辆驾驶员通常不知道车辆即将进入的水的深度或者水面以下的地形特点。这在低能见度条件(脏水，弱光、大雨、雾）下更是如此。建议是通过步行涉水进行地形勘测，但诸如地形的变化、低能见度条件、驾驶员不便、以及驾驶员急躁之类的因素可能导致驾驶员在不知道水深并因此没有能够采取适当的预防措施的情况下试图穿水而过。
[0004]在本 申请人:的PCT/EP2011/072998 (通过引用并入本文）和PCT/EP2011/072999(通过引用并入本文）中，描述了用于探测车辆涉水的系统。PCT ‘998中公开了两组的超声换能器可以分别遍布车辆的前保险杠和后保险杠。超声换能器浸入水中用来确信地判定车辆浸入水中至少到传感器的高度。被定位在保险杠上的传感器布置在适于指示车辆处于涉水境况的高度处。PCT‘999中公开了用于探测涉水的另ー种系统，其中，由系统的传感器发射及接收的声脉冲的飞行时间的变化、波长或振幅被用来探测传感器周围的水的存在。
[0005]在也属于本 申请人:的PCT/EP2011/072986 (通过引用并入本文）中，描述了ー种用于涉水车辆的控制系统，其中，具有适于识别涉水超过预定水深的涉水传感器的车辆包括控制系统，该控制系统适于根据由所述传感器对涉水的探测来实施一个或更多个车辆控制方案。
[0006]在也属于本 申请人:的PCT/EP2011/072997 (通过引用并入本文）中，公开了ー种系统，其中，在通过传感器（比如，在PCT/EP2011/072998和PCT/EP2011/072999中描述的传感器）探測涉水时，使用面向下的超声换能器来估计车辆的至少一部分置于其中的水的涉水深度（D)。
[0007]在也属于本 申请人:的GB1202617. 5 (通过引用并入本文）中公开了这样ー种系统：其用于通过所测得的安装在后视镜中的测距换能器与车辆涉水通过的水的表面之间的距离来判定车辆涉水深度和/或姿态。
[0008]本发明g在通过提供的这样的系统而提供对可能从水中穿行的陆基车辆的进一步改进:该系统操作成在达到车辆的最大涉水深度限值很早之前就采取预防行动或预先行动以使已经进入水中或可能即将进入水中的车辆有所准备和/或保护该车辆。有利地，本发明的系统和方法旨在预测车辆可能即将进入涉水事件中或刚进入涉水事件中。在车辆置于处在涉水深度的水中之前以及在车辆进入接近最大涉水深度的水中很早之前，本发明的系统和方法使车辆做好准备。优选地，本发明的系统和方法在车体部分地浸入到水中之前使车辆为涉水做好准备。通过以下描述、权利要求和附图，本发明的其他目的和优点将变得清楚。
[0009]在本说明书中，术语涉水涉及陆基车辆通过足以要求车辆驾驶员采取适当的预防措施的深度的水的行驶。为了将涉水事件与车辆驾驶通过浅水坑区分开，在某些情况下，涉水深度可以被定义为200_或更深的水深。在某些情况下，处于前轮毂或后轮毂的高度的水可以表明车辆在处于涉水深度的水中。在某些情况下，涉水深度可以被定义为水接触传感器浸入水中的点。然而，判定车辆涉水时所处的深度(有时被称为阈值涉水深度)可以通过车辆设计来确定并且因此不可能定义适于所有车辆的阈值涉水深度。类似地，车辆的可允许的最大涉水深度通过车辆设计来确定。
[0010]在本说明书中，使用术语控制阈值深度来定义水的深度，可选地相对于处于正常底盘高度的车辆，其中，正常底盘高度可选地低于或接近用于车辆的阈值涉水深度。在某些情况下，控制阈值深度可以定义为约IOOmm至约200mm或更深的水深。在某些情况下，控制阈值深度可以相对于排气系统的尾管出口或其他车辆部件的高度来定义并且控制阈值深度可以定义为低于车辆排气尾管出口的开口至少20mm。
[0011]贯穿整个说明书，都引用术语水。应当理解的是，在行驶通过水的陆基车辆的背景下，术语“水”意在包含陆基车辆可以行驶通过的所有液体或流体介质，并且不限于其关于纯H20的解释。例如，文中所用的水可以意指但不限于:泥泞的河床；海水；浅滩；以及越野地形中的脏水。
【发明内容】
[0012]本发明的各方面提供了一种传感器、一种车辆、一种系统、一种程序和一种方法。
[0013]根据本发明的旨在寻求保护的一个方面，提供了一种车辆，该车辆具有用于判定车辆已经进入或即将进入处于车辆涉水深度的水中的系统，并且响应于判定车辆已经进入或即将进入处于车辆涉水深度的水中，所述系统构造成实施一个或更多个车辆控制方案，所述系统包括构造成远程地探测车辆周围或前方的水的存在的至少一个远程传感器。
[0014]可选地，所述系统可以构造成判定存在所述车辆即将进入至少200mm深的水中和/或车体即将至少部分地浸没在水中的可能性，并且，响应于判定存在所述车辆即将进入至少200_深的水中和/或车体即将至少部分地浸没在水中的可能性，所述系统构造成在所述车辆进入至少200mm深的水中之前和/或在车体至少部分地浸没在水中之前实施一个或更多个车辆控制方案。
[0015]可选地，所述系统可包括设置在所述车辆的两侧上的至少两个远程传感器。
[0016]可选地，所述系统可包括位于所述车辆的左侧镜上的第一远程传感器以及位于所述车辆的右侧镜上的第二远程传感器。可以理解的是，术语“侧镜”指的是安装在车辆的一侧的外部、靠近驾驶员舱室或乘客舱室并且通常固定至驾驶员车门和乘客车门的镜子。[0017]可选地，所述至少一个远程传感器中的至少一个可以是超声换能器传感器。
[0018]另外地或替代性地，所述至少一个远程传感器可构造成通过所述传感器发射信号并由相同的传感器或另一传感器接收所述信号的反射信号以及通过所述系统构造成分析所述反射信号来远程地探测水的存在。
[0019]可选地，所述系统可构造成通过探询所述反射信号的振幅和/或相位来分析所述反射信号，并且水的存在通过所述系统识别指示从空气/水的界面反射所述信号的所述反射信号的振幅和/或相位的限定变化来判定。可选地，所述限定变化可指示对所发射的信号进行反射的介质的介电常数的变化。
[0020]另外地或替代性地，所述系统可包括控制单元，所述至少一个远程传感器联接至所述控制单元，并且所述至少一个远程传感器构造成探测所述车辆周围或前方的处于控制阈值深度的水的存在，所述控制阈值深度小于所述车辆的涉水深度，并且其中，所述控制单元构造成基于对所述车辆的周围或前方的处于所述控制阈值深度的水的存在的探测来判定存在所述车辆即将进入处于涉水深度的水中的可能性。
[0021]可选地，所述控制阈值深度介于大约100_与大约200_之间。
[0022]可选地，所述系统可包括至少一个接触传感器，所述至少一个接触传感器构造成通过所述传感器与水接触来探测水的存在。
[0023]可选地，至少一个接触传感器可以构造成通过所述传感器与处于控制阈值深度的水接触来探测处于所述控制阈值深度的水的存在。
[0024]可选地，所述至少一个远程传感器和/或所述至少一个接触传感器可以构造成确定水相对于所述车辆的深度或确定水的绝对深度。
[0025]此外或替代性地，可以由单个超声换能器传感器来提供远程传感器和接触传感器。
[0026]可选地，所述至少一个接触传感器可安装至所述车辆的底侧，优选靠近或邻近以下各项中的任一项:车辆排气尾管、车辆排气颗粒过滤器、车体底部电池组、内翼子板、散热器支架、悬架副车架、保险杠和/或轮拱内衬。
[0027]可选地，所述至少一个接触传感器是电容传感器、电阻传感器或流体静压传感器。
[0028]此外或替代性地，所述一个或更多个车辆控制方案可包括以下方案中的任何一个或更多个方案:
[0029](i)暂停动力传动系的停止/起动功能以防止内燃发动机的自动关闭；
[0030](ii)(可选地，在车辆是通过电动动力传动系来提供动力的混合动力车辆的情况下)启动停止的内燃发动机；
[0031](iii)使底盘高度调节机构的致动器做好准备以使得能够调节底盘高度；
[0032](iv)增加车辆的底盘高度；
[0033](V)开始四轮驱动传动模式；
[0034](Vi)分动箱挂低档；以及
[0035](Vii)通过增大车辆尾管中的排气压力或流率，使车辆为防止水经由所述尾管进入做好准备，以减少或防止水经由所述尾管进入。
[0036]可选地，所述至少一个预先控制方案可以包括通过以下控制方案中的任何一个或多个控制方案使所述车辆为防止水经由所述车辆尾管进入做好准备:通过增大发动机怠速来增大所述排气压力；启用用于增加尾管排气出口的高度的机构；以及将混合动力车辆切换至仅电力驱动模式并且密封所述尾管排气出口。
[0037]根据本发明的旨在寻求保护的另一方面，提供了一种方法，该方法一种对车辆进行控制以判定存在车辆已经进入或即将进入处于车辆涉水深度的水中的可能性的方法，所述方法包括:
[0038](i)使用至少一个远程传感器，所述至少一个远程传感器构造成远程地探测车辆周围或前方的水的存在；
[0039](ii)探测车辆的周围或前方的水的存在；
[0040](iii)并且响应于探测到车辆的周围或前方的水的存在，判定存在车辆已经进入或即将进入处于车辆涉水深度的水中的可能性；以及
[0041](iv)实施一个或更多个车辆控制方案。
[0042]可选地，在前一段落的方法中，当判定存在车辆即将进入处于车辆涉水深度的水中的可能性时，实施一个或更多个车辆控制方案的所述步骤在车辆进入处于所述涉水深度的水中之前进行。
[0043]根据本发明的要求保护的又一方面，提供了一种用于实施根据前述段落所述的方法的程序。
[0044]根据本发明的要求保护的再一方面，提供了一种用于安装和组装到车辆的套件，所述组件包括:至少一个远程传感器；以及根据前一段落所述的程序，将所述套件安装在车辆中后，形成根据任一相关前述段落所述的车辆。
[0045]在本申请的范围内，可以想到在前述段落中、在权利要求中和/或在下列描述和附图中陈述的本申请的各个方面、实施方式、示例和替代方案并且特别是特征可以被独立地或以其任何组合的方式采用。例如，结合一个实施方式描述的特征能够应用于所有实施方式，除非这些特征不相容。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]现在将参照附图仅以示例的方式对本发明的实施方式进行描述，附图中:
[0047]图1为涉水车辆的示意图，其中，根据本发明的一个方面涉水车辆具有远程传感器，以及可选地根据本发明的另一方面涉水车辆具有接触传感器；
[0048]图2为车辆的示意性正视图，该车辆具有用于在车辆进入处于涉水深度的水中之前和/或在车体部分地浸入水中之前响应于对车辆周围的水的探测预先控制车辆的运行或功能的系统；在图2中用虚线描绘了相对于车辆的一系列水位；
[0049]图3a为图2的车辆的示意性侧视图，其中该车辆定位在倾斜表面上，驶向并进入未知且可变的深度的水中；其中，车辆控制系统构造成探测深度为Dl的水的早期存在，深度Dl在车辆的阈值涉水深度以下并且在系统的可选控制阈值深度以下；
[0050]图3b为图2的车辆的示意性侧视图，其中该车辆定位在倾斜表面上，驶向水并部分地处于水中，其中，车辆控制系统的远程传感器构造成探测深度为D2的水的存在；
[0051]图3c是图3b的车辆的示意性侧视图，其中，车辆控制系统已经响应于探测到在控制阈值深度D2处的水而通过提升车辆的底盘高度采取了预先行动；以及
[0052]图3d是图3c的车辆的示意性侧视图，其中，车辆已经沿着倾斜表面进一步向下行驶并且更深地进入水中。
【具体实施方式】
[0053]在此公开了对本发明的车辆、系统、方法和传感器的【具体实施方式】的详细描述。应当理解的是，所公开的实施方式仅是可以实现本发明的某些方面的示例方式并且不代表可以实施本发明的所有方式的详尽清单。实际上，应当理解的是，文中描述的车辆、系统、方法和传感器可以以各种替代形式实施。附图并非一定按比例绘制并且一些特征可能被扩大或最小化以示出特定部件的细节。公知的部件、材料或方法没有必要非常详细地描述，以避免使本公开变得不清楚。文中公开的任何特定的结构细节和功能细节不应解释为限制性的，而应仅作为权利要求的基础并且作为用于教示本领域技术人员以不同方式使用本发明的代表性基础。
[0054]总体上，本发明的各方面涉及一种用于车辆的系统，该系统构造成监测车辆被驱动的环境，具体地构造成判断是否存在车辆可能即将进入到涉水境况(涉水境况可以可选地定义为车辆进入200_或更深的水中，和/或可以可选地定义为车体的一部分浸入水中)中的可能性。使用远程测距传感器能够在车辆朝向水体行驶、驶入水体以及穿过水体行驶时，使水体的表面朝向待监测的车辆靠近。响应于做出车辆可能即将进入到涉水境况中的判定，该系统构造成启动一个或更多个预先行动以使车辆对涉水有所准备。优选地，通过预先判定出车辆可能即将行驶到水中，可以在车辆进入特别深的水中之前，优选在车体至少部分地浸入水中之间并且当然在车辆处于最大涉水深度很早之前，就采取预先控制行动。
[0055]同样地，本发明的各方面涉及一种用于车辆的系统，该系统使用远程测距传感器和/或接触探测传感器来在车辆靠近、进入和穿过水前进和/或可选地从水中驶离时跟踪水面高度的上升(和/或可选地下降)。
[0056]所述远程传感器例如可以包括但不限于声学传感器、电磁传感器以及光学式传感器中的一个或更多个或这些传感器的组合，以测量从水面的反射。
[0057]可选地，所述接触传感器可以包括液位测量传感器，例如，包括但不限于测量由于水的存在而引起的压力、电特性(例如电容、电阻)、电磁(例如光学)和射频飞行时间上的改变的传感器。
[0058]本发明的系统可以使用可选地从车辆的其他系统获得的额外的数据，例如但不限于:选择的地形模式(越野模式、道路模式);传动模式(两轮驱动、四轮驱动，高档或低档);车辆行驶速度；车辆行驶方向(前进、后退)；雨量传感器数据；外部摄像机影像；GPS和其他卫星或其他导航系统数据；车辆姿态(侧倾、横摆和倾斜)；以及底盘高度。来自车辆的信息可以从具有那些数据的车辆控制系统(例如，悬架系统)直接传输至本发明的系统，或者可以通过相关联的控制器经由车辆CAN总线或类似的基于车辆的数据网络传输。
[0059]以此方式，本发明的实施方式提供了一种系统，该系统及时地接收信息以使得能够采取措施在车辆进入并穿过水时辅助并管理车辆。例如，提供至系统并由系统分析的数据被用来判断是否存在车辆已经或可能即将进入到涉水境况中的可能性。这可以被称为“肯定判断”。响应于做出肯定判断，该系统可以促使例如以下各项中的任何一项或更多项:以仅电动驱动模式运行的混合动力车辆的内燃发动机的自动启用(或驾驶员指示的启用)；车辆的节省燃料的起动-停止模式的自动暂停(或驾驶员指示的暂停)；用于使具有可变底盘高度的车辆上的可能需要补充时间的底盘高度调节机构的致动器做准备的空气压缩机的自动启用(或驾驶员指示的启用);车辆底盘高度的自动调节(或驾驶员指示的调节);车头灯的自动启用(或驾驶员指示的启用)；备用发动机进气道的自动选择(或驾驶员指示的选择);动力传动系的自动改变(或驾驶员指示的改变);和/或变速器设定的自动改变(或驾驶员指示的改变)。
[0060]有利地，本发明的采用远程测量传感器的系统提供了在车辆进入水中之前或在车体进入水中之前判定车辆前方的水的存在的能力。在低矮处放置在车辆上的用于早期探测水的存在的接触传感器可以引发涉及其定位和稳固性的困难。此外，来自位于车体上的接触传感器的关于水的存在的指示可表示车辆的一部分已经浸入水中。在某些行驶情况中，来自位于车体上的接触传感器的关于水的存在的指示可能不能足够早地使得能够在车辆进入甚至更深的水中之前进行车辆准备(考虑到进入水中的斜坡的陡度和/或速度)。然而，来自接触传感器的数据增大了系统的对车辆至少部分地置于水中的判定的置信度，因此来自这种传感器的信息在某些实施方式中仍然是本发明的有价值的方面。
[0061]现在参照图1，转到本发明的示例性实施方式的具体说明的实施方式。图1以示意性的形式示出了两轴车辆10，该两轴车辆10包括车体11和车轮12、13。车辆10包括用于判定是否存在车辆10可能即将进入涉水境况中的可能性的系统(未标号)。该系统包括联接至一个或更多个水探测传感器14、15 (也被简称为传感器14、15)的控制单元(未图示)。第一水探测传感器15安装至车辆10的底面、可选地邻近排气系统18的部件或位于排气系统18的部件上。第二水探测传感器14设置在或者说也可选地位于车体11的底面上。尽管仍然是可选地，但优选地所述两个水探测传感器14、15分别定位成邻近车辆10的前后下边缘。如图1所示，最后部的水探测传感器15临近车辆10的排气系统18的排气尾管18t安装。
[0062]传感器14、15可选地构造并设置成探测与传感器14、15接触的介质的变化，和/或构造并设置成探测大致布置在传感器14、15的下面的(水)表面30的存在，和/或构造并设置成估算传感器14、15与介于传感器14、15和地面中间的(水)表面30之间的距离。
[0063]从图1中可以看出，传感器14、15安装在车辆排气系统18的至少一部分的高度处或该高度以下。该布置构造成在水一达到水可能影响车辆10的排气系统18的性能的高度“d”就与水接触或以其他方式探测水的存在。将被本领域的技术人员理解的是，水大量吸入到排气系统中是极不可取的。无论是对于以仅电动模式(其中没有排气从排气系统排出)驱动的混合动力车辆，还是对于采用节省燃料的起动-停止技术的车辆，水吸入的风险都增大，在采用节省燃料的起动-停止技术的车辆中，内燃发动机可能临时地暂停，从而暂停可以抵抗水进入的废气排放。
[0064]图1中示出的传感器14、15可选地为超声发射器/接收器(换能器)。这种传感器14、15可以包括短暂地通电以发送超声脉冲的隔膜。与在空气中的置位时间(settlingtime)相比较，这种隔膜在水中具有基本不同的置位时间，并且因此可以适于在与水接触时产生所需的输出信号。为接触感测水的存在，可以通过控制单元对超声换能器的隔膜的置位时间进行监测，以确定传感器14、15周围有水的存在(如PCT/EP2011/072998和PCT/EP2011/072999中所描述的)。
[0065]另外，在本发明的另一实施方式中，传感器14、15是远程测距传感器。可选地，传感器14、15设置成基本面向下或根据需要以倾斜角度设置，以测量到传感器14、15下面的表面30的距离。在当前示出的示例性实施方式中，每个传感器14、15均为超声换能器14、15并且能够发射超声脉冲和接收该脉冲的反射。超声脉冲在空气中的飞行时间(TOF)是已知的；超声换能器14、15的安装高度也是已知的(对车辆的车体高度和姿态给予适当考虑)。因此，可以确定从传感器14、15至传感器下方的物体或表面高度的距离。在正常的底盘高度和干燥条件下，所探测到的距离将为“d”，即，传感器14、15与地面高度之间的距离。然而，如果水面30存在于传感器14、15与地面高度之间，则反射的超声脉冲将在较短的时间内返回到传感器14、15 (行进了较短的距离)。通过所测得的TOF数据信号，可以确定到水位面30的距离d30并且同样地还可以进行水深Dwater的估算:Dwater=d_d30。(再者，适当考虑并且补偿车辆10的底盘高度和车辆10的姿态是优选的，以便精确地估算水的深度)。
[0066]应当理解的是，在其他设想的实施方式中，只有一个传感器14、15可以设置在车辆10上。在其他设想的实施方式中，单个传感器15可以布置在车辆10的排气尾管18t处、邻近或靠近车辆10的排气尾管18t。替代性地，多于一个的传感器14、15可以设置在车辆10上。传感器14、15可以以不同的方式定位和设置。所使用的传感器的数量越多，提供给系统的有关车辆环境的数据的量就越大，并且系统对车辆10进入足够深的水以至于采取预防控制操作合理的可能性的判定可能就越准确。
[0067]另外或替代性地，可选地设置有远程传感器16、17。远程传感器16、17可以是声换能器并且可以例如发射根据反射探测的脉冲式超声束26、27。如上所述，信号传输时间(TOF)被系统用来确定水面30的高度相对于传感器16、17在车辆10上的安装位置的相对位置。根据该信息，可以计算出对在传感器的超声束26、27范围内的水深度的估算值。
[0068]本领域技术人员应当理解的是，在远程传感器16、17配装至具有可调节底盘高度的车辆10的情况下，基于传感器16、17的固定位置对水深的计算或估算将需要补偿以考虑车辆10的当前底盘高度和/或姿态。指示车辆10的底盘高度和姿态的信息可以由车辆悬架或相关联的控制器通过车辆CAN总线或类似的基于车辆的数据网络传输。
[0069]远程传感器16、17用于当前描述的实施方式的系统中以探测布置在车辆10周围的水的表面30。在图1中所示的时间处，车辆布置在深度“d”的水中，(考虑到排气尾管18t的部分浸没)深度“d”可以看作等于或大于涉水深度。然而，在车辆10进入到深度d的水中之前的时段期间，远程传感器16、17和/或远程和接触传感器14、15将已经将数据发到系统的控制单元。通过系统对数据的分析将已经使该系统能够逐渐探测到随时间的推移水面高度30的相对位置的增加(指示水位上升，在这种情况下表面30逐渐靠近车辆的车体底部)，由此并且可选地通过利用控制阈值深度，在车辆10至少部分地浸在深度“d”的水中之前，系统将已经做出了存在车辆10即将进入深度相当大的水中的可能性的判定。可选地，控制阈值深度可以介于约IOOmm与约200mm之间。
[0070]在该实施方式中，车辆10可选地为具有内燃发动机(未图示)和电动马达(未图示)的混合动力车辆10。同样地，该车辆10具有包括两种推进装置一即，内燃发动机和电动马达一的动力传动系。用于探测车辆10可能即将进入到足够深的水中的可能性的系统可选地构造成将指令信号发到动力传动系控制器。动力传动系控制器(未图示)设置成控制动力传动系以在车辆10静止时使车辆10具有用于改善燃料消耗和/或排放的停止/起动模式。在其他想到的实施方式中，车辆10不是混合动力车辆，但仍可以具有动力传动系控制器(未图不)，该动力传动系控制器设置成控制动力传动系以在车辆10静止时使车辆10具有用于改善燃料消耗和/或排放的停止/起动模式。
[0071]具体地，如已知的，动力传动系控制器可以设置成在车辆10要停住并且制动踏板被踩下或驻车制动器被致动时自动关闭发动机。当制动踏板被释放和/或油门踏板被踩下时，动力传动系控制器设置成自动地起动发动机以使车辆10能够发动。
[0072]在该实施方式和其他实施方式中，根据用于判定车辆10可能即将进入涉水事件或者车体11的一部分可能部分浸没的可能性的系统，动力传动系控制器被命令或被指示或以其他方式布置成临时暂停停止/起动模式的启用，以减少进行涉水时水进入排气系统18或其他车辆10部件中的风险。即，即使车辆10在制动踏板被踩下和/或驻车制动器被启用的情况下变得静止，动力传动系控制器也会被阻止在涉水期间停止发动机。
[0073]当前描述的实施方式的系统还构造成使得在混合动力车辆10以仅电动驱动模式运行的情况下，在判定存在车辆10将进入到可选地在涉水深度的水体中的可能性时的适当时间，或在判定存在车辆10将进入到可选地在涉水深度的水体中的可能性之后不久的适当时间，该系统将与动力传动系控制器通信以启用内燃发动机。这能够可选地有益于:在水位达到排气尾管18t的高度之前或在水位达到排气尾管18t的高度很早之前，使排气系统18中能够产生正压力以减小水进入到排气装置和排气后处理系统部件的可能性或影响。同样地，由系统采取的所述一个或更多个预先行动可以是保护性措施或预防性措施，以确保排气系统18在排气尾管18t没入为车辆的阈值涉水深度或车辆的阈值涉水深度以上的水中很早之前就被保护以防水进入。
[0074]另外，当有关水的深度“d”的信息能够被系统获得时，该系统可以可选地通过借助修改发动机速度控制系统(根据情况，例如为节气门，燃料喷射等)调节发动机的怠速来(或者直接地或者通过E⑶)使排气压力被适当地控制。当已经通过(来自传感器14、15、16和/或17的)水深测量值判定排气尾管出口 18t要被浸没或可能即将被浸没时，在必要的情况下，还可以进一步提高或控制发动机速度，以增加排气系统中的正压力。这同样适用于向前行驶或向后行驶的车辆(例如，起航/回收)。可选地，在其他实施方式中，该系统可以构造成在某些情况下一例如，在车辆10以倒档和/或以“上仰”姿态被驱动的情况下一具有较低的控制阈值深度。这是因为与车辆10在前行——在这种情况下，排气尾管18t在车辆10的尾端而不是在前端——相比，排气尾管出口 18t将更快地触及在其高度的水。
[0075]在本发明的图2至图3d中示出的另一实施方式中，提供了一种具有车体111和系统180的车辆110，其中，该系统180包括用于远程探测水的存在的传感器116a、116b、114、115、140中的一个或更多个传感器或者这些传感器的组合。所述一个或更多个传感器116a、116b、114、115、140联接至控制单元160并且构造成将数据发到系统180的控制单元160。远程传感器116a、116b可以安装至每个侧镜140a、140b。在本发明的另一实施方式中，该系统仅包括远程传感器116a、116b。可选地，车辆110还可以包括沿车辆110的前保险杠和/或后保险杠布置的用于进一步确认车辆110所处的最小水深的一个或更多个接触传感器140。可选地,可以在车辆110的排气系统上设置车体底部安装的传感器114、115。在当前示出的实施方式中，每个传感器116a、116b、114、115均为如上所述能够发射及接收超声脉冲的基本上面向下的超声换能器。在图3a和3b示出的示例中，车辆110以正常底盘高度RHO和一定傾斜度行驶。在图3c和3d所图示的示例中，车辆110以增加的底盘高度RHl行驶。来自每个传感器116a、116b、114、115、140的数据能够被系统180的控制单元160获得，如上所述，指示该车辆110的底盘高度RHO和姿态的信息以及其他信息(例如，来自可以提供关于车辆110前方的地形的相关数据的导航系统的旅程路线信息，例如浅滩的存在)可以由车辆Iio的悬架或相关联的控制器通过车辆110的CAN总线或类似的基于车辆的数据网络传输至系统180的控制单元160。
[0076]现在參照图2，示出了车辆110，其中相对于以正常底盘高度置于平坦表面上的车辆110 (通过一系列虚线D1、D2、D3、D4)描绘了逐渐升高的水位。在所描绘的境况中，水位一直在从以下位置稳步上升:
[0077]t0处的地面高度G ;至
[0078]时间tl处的浅的非涉水深度Dl ;至
[0079]时间t2处的车辆的浅的非涉水第一控制阀值深度D2 ;至
[0080]时间t3处的车辆的涉水深度D3 ；以及
[0081]至时间t4处的更深但非最大涉水深度D4。
[0082]控制单元160构造成通过分析随时间推移由所述ー个或更多个传感器116a、116b、114、115、140以及可选地其他车辆传感器发到控制单元160的数据和发到控制单元160的其他车辆參数来对车辆110所处的环境进行评估。
[0083]水(在不存在排水管或水龙头或显著水流的情况下)倾向于呈大致水平的表面。侧镜140a、140b在车辆110的相同的横向轴线(车辆110的左右轴线，例如在左侧镜和右侧镜之间)上间隔开。因此，由每个侧镜140a、140b上安装的传感器116a、116b探測到具有相等深度或基本相等的深度的表面可以用来以合理的置信度判定在镜140a与140b之间存在非地表面的水平表面并且因此车辆110的至少一部分置于水中。可以使用来自传感器116a、116b的范围数据来以合理的精确度得出或估算出沿该横向轴线的水的深度(对车辆110的姿态给予适当考虑和补偿)。
[0084]由此，參照在图2中示出的情况，本实施方式的系统180随着时间的推移被提供有以下数据:
[0085]在时段t0处，系统180被提供有以下数据:
[0086]传感器116a:在距离Gl处探测到的表面高度，与距地面高度G的距离匹配；
[0087]传感器116b:在距离Gl处探测到的表面高度，与距地面高度G的距离匹配；以及
[0088]传感器114:在距离G2处探测到的表面高度，与距地面高度G的距离匹配，且指示没有水与传感器114接触；
[0089]在时段t0处，系统180构造成判定:至少车辆110的前部没有置于任何水中并且继续监测由系统180的控制单元160接收到的数据。
[0090]在时段tl处，系统180被提供有以下数据:
[0091]传感器116a:在比距地面高度G的距离小的距离处并且在高于地面高度G的深度Dl处探测到表面；
[0092]传感器116b:在比距地面高度G的距离小的距离处并且在高于地面高度G的深度Dl处探测到表面；以及
[0093]传感器114:在比地面高度G小的距离处并且在高于地面高度G的深度Dl处探测到表面；
[0094]在时段tl处，系统180构造成判定车辆110可能布置在深度为Dl的浅水中。这是因为定位在车辆Iio的左手侧和右手侧上(并且在沿车辆110的纵向(前后方向)轴线大致相同的距离处)的远程传感器116a、116b给出相等或大致相等的深度測量值。不太可能的是，任何其他物体会在相同的高度在车辆110的两侧上中断传感器波束127的路径。此夕卜，车体底部的远程传感器114探測到相同的水位(在可接受的公差范围内)。该系统180还构造成判定:由于深度Dl高于地面高度，因此车辆110正行入深度増加的水中。继续对由系统180的控制单元160接收的数据进行监测，但是在此阶段系统180不采取其他任何行动。在深度Dl处，该水位不能単独拿来作为车辆110可能即将进入深到足以要求采取预防措施的水中的肯定判断。实际上，深度Dl的浅水可能仅是水坑。因此，在本实施方式中，该系统构造成收集进一歩的数据。
[0095]在时段t2处，系统180被提供有以下数据:
[0096]传感器116a:在比距地面高度G的距离小的距离处并且在高于地面高度G的深度D2处探测到表面；
[0097]传感器116b:在比距地面高度G的距离小的距离处并且在高于地面高度G的深度D2处探测到表面；以及
[0098]传感器114:在比距地面高度G的距离小的距离处并且在高于地面高度G的深度D2处探测到表面；
[0099]在时段t2处，系统180构造成判定车辆110置于浅水中(出干与上述原因同样的原因——在同一横向轴线上的远程传感器116a、116b探測到相似深度)。由于水深被測量为位于控制阈值深度处和/或由于水位已经从Dl上升到D2，这表示车辆110还在向更深的水中行进，因此系统180判定存在车辆110将进入到更深的水中的可能性。该系统180构造成在做出该肯定判断时或在做出该肯定判断之后不久采取至少ー个适当的预先行动，以保护车辆110和/或使车辆110为涉水做准备(例如:暂停起动-停止模式；或在内燃发动机关闭的情况下启用内燃发动机；和/或增加车辆底盘高度)。
[0100]通过做出车辆110很可能进入更深的水中的判定，系统180构造成或者自动地或者通过提醒驾驶员并建议驾驶员让其采取至少ー个预先行动来采取至少ー个预先行动。当前所描述的实施方式中的所述至少ー个预先行动是要停用(或至少临时暂停)混合动カ车辆的“起动-停止”模式。(“起动-停止”模式也可以被称为发动机燃料节省模式)。
[0101]在时段t3处，系统180被提供有以下数据:
[0102]传感器116a:在比距地面高度G的距离小的距离处并且在高于地面高度G的深度D3处探测到表面；
[0103]传感器116b:在比距地面高度G的距离小的距离处并且在高于地面高度G的深度D3处探测到表面；以及
[0104]传感器114:探测到在地面高度G以上的深度D3处有水与传感器114接触，在这种情况下，深度D3相当于车辆110的涉水深度阈值。
[0105]在时段t3处，系统180构造成判定车辆110置身于深度D3即阈值涉水深度的水中。因为水在车辆110的涉水深度的高度处与接触传感器114接触，所以该判定为确信的判定。此外，系统180构造成存储先前在ー个或更多个前面紧相连的时间间隔处接收的数据，并且因此系统180知道水位已从D2上升至D3，并且系统180构造成通过此额外的数据判定车辆110仍在向更深的水中行进，并且存在车辆110将进入到甚至更深的水中的可能性。在该判定时或在该判定之后不久可以可选地采取至少ー个行动来保护车辆并且使车辆和驾驶员进ー步为涉水做准备(如PCT/EP2011/072986中所描述的)。
[0106]在时段t4处，有以下数据提供给系统180:
[0107]传感器116a:在比距地面高度G的距离小的距离处并且在高于地面高度G的深度D4处探测到表面；
[0108]传感器116b:在比距地面高度G的距离小的距离处并且在高于地面高度G的深度D4处探测到表面；以及
[0109]传感器114:探測到水与传感器114接触。
[0110]在时段t4处，系统180构造成判定车辆110置身于深度大于阈值涉水深度但小于最大涉水深度的水中。所有预先行动都已经被采取。如PCT/EP2011/072986中所描述的，可以启动进ー步的控制方案。
[0111]在当前描述和示出的实施方式中，系统180还构造成使车辆110从“为涉水模式的可能性做准备”退出。这使得系统180或另外的系统可以适当地无视在实施有关车辆110进入处于涉水深度的水中的可能性的肯定判断时所采取的预先控制方案。另外地或替代性地，由系统180实施的退出方案可以启动其他替代性的车辆操作，或可以仅选择性地取消或无视被执行的预先控制方案。当前所描述的系统180构造成判定被暂停的起动-停止模式可以被重新启用，例如，由驾驶员在任意时间手动地重启；或当车辆的驾驶速度超过非涉水阈值驾驶速度(可选地，非涉水阈值驾驶速度可以介于约8千米/小时与约15千米/小时之间)时自动地重启或由驾驶员手动地重启；或在由该系统的所有传感器探測到的水位或者低于控制阈值深度或者低于退出阈值深度并且可选地已经持续超过预定时间限制(可选地，例如为I分钟)的情况下自动地重启。
[0112](其中，控制阈值深度可选地定义为大于浅深度Dl并且小于阈值涉水深度，并且其中，退出阈值深度可选地定义为等于或小于浅深度Dl或替代性地等于或小于零深度。)
[0113]通常在越野驾驶情况下，车辆110将不会行驶在完全水平的表面上。在图3a至图3d中描绘了另一情況。具有当前描述的实施方式的系统180的车辆110被图示为沿斜面G向下朝向一些积水行驶。由于其上积水的地形G的倾斜特性，因此水的深度沿斜坡向下增カロ，然而，水的表面130a保持近似水平。參照图3a至图3d中示出的情况，描述了随时间推移本实施方式的系统180的可选的附加操作:
[0114]在图3a中，该系统被提供有以下数据:
[0115]传感器116a:在比地面高度小但非常接近地面高度的距离处探測到表面；
[0116]传感器116b:在比地面高度小但非常接近地面高度的距离处探測到表面；
[0117]传感器114:在比距地面高度G2的距离小的距离G2处并且在深度Dl处探测到表面，并且传感器114不与水接触；
[0118]传感器115:探測到的表面高度匹配到地面的距离并且传感器不与水接触；
[0119]姿态传感器:车辆110以倾斜角度a俯沖。
[0120]在图3a中示出的时段期间，系统180被提供有以上所列数据以及与车辆行驶的方向和姿态有关的数据，并且系统180构造成判定车辆110正沿具有倾斜角度a的倾斜表面向下行驶；车辆110的前端在传感器114处部分地置于深度为Dl的浅水中，而车辆110的后端未入水；并且车辆110由于表面G的倾斜而可能正在进入更深的水中。对车辆110和环境的监测继续。
[0121]在图3b中示出的时段期间，系统180被提供有以下数据:
[0122]传感器116a:在比地面高度G小但非常接近地面高度G的距离处探測到表面；
[0123]传感器116b:在比地面高度G小但非常接近地面高度G的距离处探測到表面；
[0124]传感器114:在比地面高度G小的距离G2处并且在深度D2处探测到表面，并且传感器114不与水接触；
[0125]传感器115:探測到的表面高度匹配到地面的距离并且传感器115不与水接触；
[0126]姿态传感器:车辆110以倾斜角度a俯冲；
[0127]底盘高度:正常(RHO);
[0128]在图3b中示出的时段期间，已经探測到水处于控制阈值深度；车辆110以成角度a的“俯沖”姿态向前行驶，并且已经行驶到更深的水中。系统180对此是已知的，因为系统180构造成存储来自ー个或更多个前面紧相连的时间间隔的与下列各项相关的数据:探测到的水、表面范围、车辆速度、行驶方向、底盘高度和姿态、以及从车辆传感器和控制系统提供给系统180的其他数据。该系统180因此构造成做出肯定的判断:在此点处判定存在车辆110将进入到更深的水中的可能性。该系统180构造成在做出该判定时或做出该判定之后不久采取至少ー个合适的预先行动以保护车辆110并且使车辆110为涉水做准备(例如:暂停起动-停止模式；或在内燃发动机关闭的情况下启动内燃发动机；和/或増加车辆底盘高度)。
[0129]在图3c中，示出了车辆110，其中车辆110的底盘高度已经从正常底盘高度RHO提升至如图所示的増加的底盘高度RH1。可选地，底盘高度通过系统180自动地提升，可选地，系统180可以直接将指令信号发送至悬架系统控制器以引起底盘高度的调节。系统180被提供有新的底盘高度数据，并且之后系统180使用某种算法以便基于从传感器114、116a、116b发送以及由传感器114、116a、116b接收到的信号的TOF来计算/估算水深，考虑到当前的底盘高度(以及姿态a)该算法是适当的。因此，在阈值深度D2的水仍然通过车体底部的面向下的远程传感器114来探測。
[0130]在图3d中，随着处于增加的底盘高度RHl的车辆更进ー步向水中行驶，系统180被提供有下列数据:
[0131]传感器116a:在比距地面高度G的距离小的距离Gl处且在高于地面高度G的深度D3处探测到表面；
[0132]传感器116b:在比距地面高度的距离小的距离Gl处且在高于地面高度G的深度D3处探测到表面；
[0133]传感器114:探測到水与传感器114接触，并且传感器114的相对高度是已知的(因此传感器114处的最小水深是已知的)；
[0134]传感器140:在传感器140下方在距传感器距离d的位置处探测到表面，传感器140的相对高度是已知的，并且因此，系统180可以得出探測到的表面在高于地面高度G的高度D4处；
[0135]传感器115:探測到的表面高度与到地面G的距离匹配，并且传感器115不与水接触；
[0136]姿态传感器:车辆以倾斜角度a俯冲；
[0137]底盘高度:增加(RHl)。
[0138]在图3d所示的时刻，探測到处于涉水深度的水的存在，车辆110已经为涉水做好准备，尽管车辆110的大部分没有进入水中，但是车辆110的操作和/或功能已经被控制和操作，并且可选地，驾驶员被提醒(经由座舱内的例如信息屏的HMI装置和/或声音警告)。车辆110因此以最佳涉水状态向涉水深度的水中前行。此外，驾驶员可以做好更好的准备，并且与否则如果系统180在采取任何行动之前等待由设置在车体111上的接触传感器探測到水的情况相比，驾驶员可以更早地得到信息建议。事实上，由于车辆110的底盘高度増加(RH1)，因此相对于车辆110的水位不会达到车辆110的最大涉水深度。
[0139]可以理解的是，在本发明的范围内可以进行各种改变，例如，在本发明的其他实施方式中，想到对车辆可能即将进入到足够深以至于应当采取预防措施的水中的可能性的判定(文中也称为“肯定判断”)可以根据基于系统能够获得的信息量以及该信息的性质的许多因素。想到在一些实施方式中，系统不是基于通过至少ー个远程传感器探測到在阈值深度的水而做出肯定判断。确切地，在某些实施方式中，想到可以基于例如以下各项做出“肯定判断”:
[0140]导航系统指示前方有水；和/或
[0141]车辆处于越野模式；和/或
[0142]车辆的行驶速度较低(可选地，例如低于大约8千米/小吋)；
[0143]车辆处于四轮驱动模式；和/或
[0144]至少ー个水传感器至少探测到浅水。
[0145]在其他实施方式中，肯定判断并不取决于探测到在控制阈值深度的水。在该系统的另外的实施方式中，在某些情况下，可以基于探测到处于阈值深度的水而做出肯定判断，而在某些情况下，可以不考虑是否已经探测到处于阈值深度的水而做出肯定判断。
[0146]例如，如果驾驶员已经选择了可能足以使系统做出存在车辆进入涉水事件的可能性的肯定判断的越野模式，那么就会自动地导致起动-停止发动机燃料节约模式的暂停。
[0147]在ー些想到的实施方式中，响应于系统做出肯定判断，控制单元可以自动地检查车辆的状态并且响应于此可以自动地通过启用、暂停或停用一个或更多个车辆操作或车辆功能来改变车辆状态。替代性地，在其他实施方式中，控制单元可以提醒和建议驾驶员改变车辆状态。在一些实施方式中，想到系统是自动地执行某些预先措施和保护措施还是仅为驾驶员提供报警提醒或其他合适的指示可以是使用者能够选择的偏好。同样地，车辆可以有效地设置有多于ー个的根据本发明的系统。
[0148]此外，应当认识到的是，某些功能的执行可以比某些其他的功能更重要，并且当系统做出肯定判断时，可以首先采取较高优先级的行动并且之后可以采取其他较低优先级的预先行动。实际上，该系统可以配备有多于ー个的控制阈值深度等级，在所述多于一个的控制阈值深度等级中的第一(较浅的)控制阈值深度等级处，采取某些高优先级控制行动，并且随后在所述多于一个的控制阈值深度等级中的第二 (较深的)控制阈值深度等级处，采取某些其他较低优先级行动。基于对于所述行动的致动时间和/或未在时间内完成所述行动的相关联的危险。[0149]可以设想，在本系统的各种实施方式中，所述至少ー个预先行动可以包括按此顺序或按照任何其他适当的层级顺序的下列控制操作中的任何ー个或其组合:
[0150]?暂停混合动カ车辆中的发动机起动-停止模式；
[0151]?开启内燃发动机(可选地，在混合动カ车辆单独地由电动马达提供动カ的情况下)；
[0152]?为空气悬架系统再补给压缩空气供给(使得可以调节底盘高度)；
[0153]?调节(优选増加)车辆的底盘高度；
[0154]?启动4WD (四轮驱动)传动模式；
[0155]?使车辆为防止水经由尾管进入做好准备(可选地，这可以包括:可选地通过增加发动机怠速来増加尾管中的压カ以可选地通过增大排放气体流率来减轻或防止水经由尾管进入；致动用以増加尾管排气出口的高度的机构；将混合动カ车辆切换至仅电カ驱动模式并且密封尾管排气出口 ；以及在能够获得的情况下选择提升的尾管布线);
[0156]?改变牵引模式；
[0157]?改变节气门特 性曲线；
[0158]?改变档位选择模式；
[0159]?改变高/低档模式；
[0160]籲启用车头灯；
[0161]?选择较高的空气吸入路径；
[0162]?使轮胎压カ最优化以适应涉水；
[0163]?改变操控响应/感受；
[0164]?改变差速器控制；
[0165]?改变扭矩矢量控制；
[0166]?改变混合动カ车辆驱动模式；
[0167]?启动加热、通风和空调系统(HVAC);
[0168]?延迟排气颗粒过滤器的再生；
[0169]?解解一个或更多个门锁；
[0170]?打开ー个或多个窗
[0171]?打打遮阳顶板；
[0172]?启用发动机的液压锁传感器；
[0173]籲暂停冷却风扇操作；以及
[0174]?在转换情况下(如果功能性能够被获得)自动地选择低速模式。
[0175]此外，在想到的实施方式中，任一或每个所述远程和/或接触传感器均可被间歇地或连续地操作。由该系统的控制单元接收的数据可以按时间平均并且随后进行分析，以做出车辆是否可能即将进入涉水事件的判定。
[0176]在某些设想的实施方式中，系统包括至少ー个车体底部安装的水探測接触传感器。
[0177]可选地，这种车体底部安装的水探测接触传感器在一些设想的实施方式中定位在以下部件但不限于以下部件中的一个或更多个部件上:前副车架；散热器支架组；保险杠；轮拱内衬；悬架转向节；下臂；备用轮架或其他类似的部件。有利地，由于这些部件至少部分地被挡住避免接触飞溅和/或降水，因此它们不致带来干扰或错误的水位測量。布置在这些位置上的传感器可以比远程传感器提供对涉水通过的水的深度的更可靠的測量。
[0178]在想到的实施方式中，接触传感器可以是电容传感器或电阻传感器，由此电容或电阻在水的存在下显著地改变(例如本 申请人:的PCT/EP2011/072988中描述的传感器，该申请通过引用并入本文)。
[0179]可选地，ー个或更多个接触传感器可以是车体底部安装的传感器并且可以是超声传感器(例如停车距离控制传感器)，传感器在水中的浸没引起水浸没传感器的行为方面的可测量的变化。行为方面的可测量的变化可以通过系统的控制単元识别，其中，该控制単元构造成监测由水浸没传感器发给控制単元并且由控制单元使用的数据信号(可选地连同由控制单元接收的其他数据)，以判定车辆处于相对于停车距离控制传感器的安装位置一定深度的水中。该判定在车辆进入涉水境况之前并且可选地在水达到足够的深度以至于水很可能通过车辆的排气尾管进入之前被可选地做出。替代性地或另外地，接触传感器可以是流体静压传感器(例如本 申请人:的PCT/EP2011/072991中描述的传感器，该申请通过引用并入本文)。
[0180]在另ー些想到的实施方式中，系统不包括任何接触式水探测传感器，而是仅包括远程水探测传感器。
[0181]本发明的实施方式可以可选地使用具有探测空气/水接界表面和较低的水/地面接界表面的能力的传感器，例如声传感器、超声传感器、声纳传感器和探地雷达传感器，所述传感器也可以用于在车辆通过水中之前或期间测量水深并且提供必要的信息以协助车辆为行进通过水做准备。
[0182]本发明的想到的实施方式可选地使用具有或者通过远程方式或者通过直接方式測量介电常数的能力的远程和/或接触传感器。水的介电常数大约是80。可以通过借助于诸如探针之类的装置与水直接接触来做出測量，并且远程測量可以通过探询从水体目标反射的能量的复形(complex，振幅和相位)返回来做出。能量可以朝向水可选地是朝向车辆前方的水传输，同时适当地考虑掠射角的影响，并且分析散射的复形返回信号以确定目标的介电常数。
[0183]在包括至少ー个远程传感器的实施方式中，这些远程传感器或每个远程传感器可以是任何适当的类型。例如，传感器可以发射和接收在水中的传播和/或反射速度、振幅或者相位与在空气中的传播和/或反射速度、振幅或者相位不同的波。另外地或替代性地，在设置有至少ー个接触传感器的实施方式中，接触传感器可以具有隔膜或类似物，隔膜或类似物的物理特性由于通过浸没与水接触而以可测量的方式受影响。
[0184]在设想的实施方式中，向下定向的超声换能器或其他合适的测距传感器可以用来远程地探测传感器与车辆所行驶于的地面之间的距离。如果水(或另一反射表面)和传感器与地面高度之间的超声脉冲的路径相交，则这可以从自传感器数据得到的减小的范围测量值判断。由于超声脉冲的路径长度将因水的存在而减小，因此超声脉冲的飞行时间将缩短。将飞行的时间除以2并乘以超声在空气中的纵向速度可得到对传感器与反射表面之间的距离的估算值。如果该距离(也称为目标范围)小于传感器与地面高度之间的已知距离(可选地包括掠射角公差以及车辆姿态用于更精确的深度估算)，则可以做出车辆部分地置于水中或水存在于车辆行驶线的前方的判定。通过比较来自两个或更多个传感器的类似的測量值可以增加该判定的可信度。特别有利的是对从位于车辆的不同侧(左和右)上以及处于不同高度(例如在车身体部和后视镜)处的传感器获得的目标范围测量值的比较。
[0185]该传感器可以是光学传感器，该光学传感器设置成易感受与传感器接触的介质的折射率的变化。对于正常驾驶条件而言该介质通常会是空气，但当车辆正在涉水或即将涉水时该介质将是水。
[0186] 在设想的实施方式中，可选地，该系统的一个或更多个传感器适于产生指示控制阈值深度、车辆涉水深度及不涉水的信号。该信号可以用来例如通过亮起警报灯、显示消息或产生音调来提醒驾驶员。该信号可以是二进制的，指示传感器与水是否相接触，或该信号可以包括指示车辆行驶通过的水的深度的一系列输出。
[0187]系统以及包括在该系统中的传感器可选地在车摘电气系统启用时(通常在车摘点火钥匙“开启”吋)持续地起作用，但可以根据车辆驾驶员的要求被停用及重新启用。替代性地，该系统的传感器可以被间歇地起作用。另外地或替代性地，来自任意所述传感器中的每个传感器的数据均可以随时间推移被存储并进行分析以提高系统利用该数据判定车辆可能要进入涉水事件的可信度。
[0188]系统的接触传感器可以在任何合适的位置安装至车辆的底面，特别是安装在车辆排气尾管上或邻近车辆排气尾管安装、安装在排气颗粒过滤器上或邻近排气颗粒过滤器安装、或者安装在车体底部安装的电池组或燃料箱上或邻近车体底部安装的电池组或燃料箱安装。这些位置低，并且因此很可能与处于涉水深度的水早早地直接接触。该电池组可以是混合动力车辆的运动动力源。
[0189]在一个实施方式中，车辆可以具有单个上述类型的远程传感器。然而，可以设置多于ー个的此种远程和/或接触传感器供系统在向前行驶和向后行驶的时候进行肯定判断时使用。为此，传感器要可选地邻近车辆的前末端和后末端。类似地，传感器可以设置在车辆的任ー侧处(比如，安装在两侧后视镜中)。
[0190]在另ー实施方式中，该系统可以包括车载涉水深度指示器，其具有用于通过任何适当的装置为驾驶员指示涉水深度的输出端。
[0191]在又一想到的实施方式中，用于探测涉水可能性的系统包括多个传感器，所述多个传感器构造成探測与其接触的介质的改变并且在相继更高的位置处设置在车辆上。
[0192]在另外的实施方式中，该系统可以用于:
[0193]?停用发动机停止/起动系统，否则的话该发动机停止/起动系统被设置用于改善车辆的燃料经济性；
[0194]?起动内燃发动机；
[0195]?暂停排气颗粒过滤器的再生；
[0196]?使用适于涉水的特定车辆程序，例如全轮驱动；
[0197]?限制车辆速度和/或在车辆变速器中使用适当的传动比；和/或
[0198]?改变显示在驾驶员可视HMI上的视图，以协助驾驶员測量水障碍物的深度和通过水障碍物。
[0199]该系统可以随着时间的推移监测传感器信号以与飞溅区分开。任何适当的按时间平均的函数可以用于对从系统的所述传感器或系统的每个传感器接收的数据信号进行过滤。系统可以具有用于存储历史数据的存储器以便在得出肯定判断时參考。[0200]在另ー实施方式中，具有用于探测涉水和/或涉水可能性的系统的车辆包括传感器，并且还包括动カ传动系和设置成根据对涉水事件可能性的探测来控制所述动カ传动系的动カ传动系控制器。
[0201]在另ー实施方式中，具有用于探测涉水和/或涉水可能性的系统的车辆包括传感器，并且还包括底盘和设置成根据对涉水事件可能性的探测来控制所述底盘的底盘控制器。
[0202]其他优点对于本领域技术人员而言将是明显的并且当前的示例和实施方式应看作是说明性的而非限制性的。本发明不限于文中所给出的细节，但可以在所附权利要求的范围和等同范围内修改。
[0203]本申请要求于2011年3月15日提交的英国专利申请N0.GB1104367.6、于2011年8月17日提交的英国专利申请N0.GB1114124.9以及于2012年2月15日提交的英国专利申请N0.GB1202617.5的优先权，所述申请中的每个申请的全部内容通过引用明确地并入本文。
【权利要求】
1.一种车辆，所述车辆具有用于判定存在所述车辆已经进入或即将进入处于车辆涉水深度的水中的可能性的系统，所述系统设置成响应于所述判定来实施ー个或更多个车辆控制方案，所述系统包括至少ー个远程传感器，所述至少ー个远程传感器构造成远程地探測所述车辆周围或前方的水的存在。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述系统构造成判定存在所述车辆即将进入至少200mm深的水中和/或车体即将至少部分地浸没在水中的可能性，并且，响应于判定存在所述车辆即将进入至少200_深的水中和/或车体即将至少部分地浸没在水中的可能性，所述系统构造成在所述车辆进入至少200mm深的水中之前和/或在车体至少部分地浸没在水中之前实施ー个或更多个车辆控制方案。
3.根据权利要求1或2所述的车辆，其中，所述系统包括设置在所述车辆的两侧上的至少两个远程传感器。
4.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述系统包括位于所述车辆的左侧镜上的第一远程传感器以及位于所述车辆的右侧镜上的第二远程传感器。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的车辆，其中，所述至少一个远程传感器中的至少ー个是超声换能器传感器。
6.根据任一前述权利要求所述的车辆，其中，所述至少ー个远程传感器构造成通过所述传感器发射信号并由相同的传感器或另ー传感器接收所述信号的反射信号以及通过所述系统构造成分析所述反射信号来远程地探測水的存在。
7.根据权利要求6所述的车辆，其中，所述系统构造成通过探询所述反射信号的振幅和/或相位来分析所述反射信号，并且水的存在通过所述系统识别所述反射信号的振幅和/或相位的限定变化来判定。
8.根据权利要求7所述的车辆，其中，所述限定变化指示对所发射的信号进行反射的介质的介电常数的变化。
9.根据任一前述权利要求所述的车辆，其中，所述系统包括控制单元，所述至少ー个远程传感器联接至所述控制単元，并且所述至少ー个远程传感器构造成探測所述车辆周围或前方的处于控制阈值深度的水的存在，所述控制阈值深度小于所述车辆的涉水深度，并且其中，所述控制单元构 造成基于对所述车辆的周围或前方的处于所述控制阈值深度的水的存在的探測来判定存在所述车辆即将进入处于涉水深度的水中的可能性。
10.根据权利要求9所述的车辆，其中，所述控制阈值深度介于大约IOOmm与大约200mm之间。
11.根据任一前述权利要求所述的车辆，其中，所述系统包括至少ー个接触传感器，所述至少ー个接触传感器构造成通过所述传感器与水接触来探測水的存在。
12.根据权利要求11所述的车辆，其中，至少ー个接触传感器构造成通过所述传感器与处于控制阈值深度的水接触来探测处于所述控制阈值深度的水的存在。
13.根据权利要求11或12所述的车辆，其中，所述至少一个远程传感器和/或所述至少ー个接触传感器构造成确定相对于所述车辆的水的深度或水的绝对深度。
14.根据权利要求11至13中的任一项所述的车辆，其中，由单个超声换能器传感器来提供远程传感器和接触传感器。
15.根据前述权利要求11至14中的任一项所述的车辆，其中，所述至少ー个接触传感器安装至所述车辆的底侧，优选靠近或邻近以下各项中的任ー项：车辆排气尾管、车辆排气颗粒过滤器、车体底部电池组、内翼子板、散热器支架、悬架副车架、保险杠和/或轮拱内衬。
16.根据权利要求11至13中的任一项或权利要求15所述的车辆，其中，所述至少ー个接触传感器是电容传感器、电阻传感器或流体静压传感器。
17.根据任一前述权利要求所述的车辆，其中，所述ー个或更多个车辆控制方案包括以下方案中的任何一个或更多个方案： (i)暂停动力传动系的停止/起动功能以防止内燃发动机的自动关闭； (ii)启动停止的内燃发动机； (iii)使底盘高度调节机构的致动器做好准备以使得能够调节底盘高度； (iv)増加车辆的底盘高度； (V)开始四轮驱动传动模式； (vi)分动箱挂低档；以及 (vii)通过增大车辆尾管中的排气压力或流率，使车辆为防止水经由所述尾管进入做好准备，以减少或防止水经由所述尾管进入。
18.根据权利要求17所述的车辆，其中，所述至少一个预先控制方案包括通过以下控制方案中的任何一个或多个控制方案使所述车辆为防止水经由所述车辆尾管进入做好准备：通过增大发动机怠速来增大所述排气压カ；启用用于增加尾管排气出口的高度的机构；以及将混合动カ车辆切换至仅电カ驱动模式并且密封所述尾管排气出ロ。
19.一种对车辆进行控制以判定存在车辆已经进入或即将进入处于车辆涉水深度的水中的可能性的方法，所述方法包括： (i )使用至少ー个远程传感器，所述至少ー个远程传感器构造成远程地探测车辆周围或前方的水的存在； (ii)探测车辆的周围或前方的水的存在； (iii)并且响应于探測到车辆的周围或前方的水的存在，判定存在车辆已经进入或即将进入处于车辆涉水深度的水中的可能性；以及 (iv)实施ー个或更多个车辆控制方案。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，当判定存在车辆即将进入处于车辆涉水深度的水中的可能性时，实施一个或更多个车辆控制方案的所述步骤在车辆进入处于所述涉水深度的水中之前进行。
21.一种用于实施根据权利要求19或20所述的方法的程序。
22.一种用于安装和组装在车辆中的套件，所述组件包括：至少ー个远程传感器；和根据权利要求21所述的程序；和/或构造成执行根据权利要求21所述的程序的控制单元，其中，通过将所述套件安装至车辆，形成根据权利要求1至18中的任一项所述的车辆。
23.—种基本如文中所描述的和/或如由附图示出的车辆、系统、方法、程序、或者ー个或更多个传感器。
【文档编号】G01F23/00GK103534560SQ201280023541
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年3月15日 优先权日:2011年3月15日
【发明者】奈杰尔·克拉克, 爱德华·霍尔, 翠-扬·德兰 申请人:捷豹路虎有限公司