一种纯电动汽车涉水预警系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于机动车主动安全技术领域，特别设及一种纯电动汽车设水预警系 统。
【背景技术】
[0002] 随着城市建设的深入，下穿式立交桥在城市立交桥中越来越普遍，由于此类立交 桥本身的特点，在遇到强降雨时，下穿式立交桥底部就会产生积水，另外部分城市的管网建 设不健全，加重了积水现象。纯电动汽车作为新能源汽车，近年来得到了良好的普及，对于 纯电动汽车，其动力电池位于底盘上，电压高达数百伏，另外随着人们对车辆操控性动力性 要求的不断提高，汽车底盘高度也不断降低，如果此时有纯电动汽车经过积水，当车辆底盘 高度低于水面高度，动力电池将浸泡在水中，会对动力电池的安全性造成影响，一旦漏电或 者短路将严重威胁到车上乘客和驾驶员的安全。当水面高度处于车辆底盘高度的临界状态 时，驾驶员又无法远距离观测到，因此很难判断车辆能否安全通过，增加了行驶的危险性。 因此纯电动汽车急需设水行驶预警。
[0003] 目前，针对汽车使用的设水预警装置，通常是在车辆已经行驶进水中后，利用安装 在车身四周的传感器来测量车辆设水高度，之后再对车辆进行控制，此类预警装置并不能 在车辆未驶入水中前对驾驶员进行预警，当车辆驶入水中后，极有可能在系统做出响应时 已经对车辆和人员造成危险，同时在一定的水位深度时，底盘较高的车辆是可W顺利通过 的，但由于目前现有的设水预警装置的阔值是固定的，因此不能对底盘高度不同的汽车给 予相应的警示。 【实用新型内容】
[0004] 针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种一种纯电动汽车设 水预警系统，该系统能够对于不同底盘高度的汽车给予相应的警示，保证行车安全。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案予W实现：
[0006] -种纯电动汽车设水预警系统，其特征在于，包括设置在下穿式立交桥下用于监 测水位的水位监测模块，与水位监测模块相连的预警装置，W及与预警装置相连且用于发 出预警的危险预警模块。
[0007] 所述水位监测模块包括设置在下穿式立交桥底部路面两侧的水位监测筒，水位监 测筒上设置有反光板，水位监测筒上部设置有用于测量反光板所处高度的第一红外测距传 感器;第一红外测距传感器安装在水位监测筒上方20cm处。
[000引所述水位监测筒的侧壁上开设有竖直槽，竖直槽内设置有导轨，反光板设置在导 轨上。
[0009] 所述竖直槽的最高处设有用于防止反光板滑出的限位装置。
[0010] 所述预警装置包括第二单片机、无线传输模块、第一红外测距传感器、安装在纯电 动汽车上用于采集纯电动汽车底盘高度的第二红外测距传感器W及用于实时监测车身姿 态的巧螺仪，第一红外测距传感器与无线传输模块相连，无线传输模块与第二单片机相连， 第二红外测距传感器第二单片机相连，巧螺仪与第二单片机相连。
[0011] 所述危险预警模块包括安装在驾驶舱内仪表板上的警示灯、安装在车后部的双闪 灯、第一继电器、第二继电器、第Ξ继电器W及接触器;纯电动汽车的低压电池经过双闪灯 开关与双闪灯连接，在双闪灯开关上并联有第二继电器的常闭触点，低压电池经过第一继 电器的常开触点与警示灯相连，第Ξ继电器的常闭触点与接触器线圈相连，第一继电器、第 二继电器W及第Ξ继电器的线圈正极与5V电源相连，负极与第二单片机输出的故障信号相 连。
[0012] 与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果:本实用新型通过设置水位监测模 块、预警装置和危险预警模块，与传统的车辆设水预警装置相比，可W在车辆距离积水点较 远时就向车辆发出水深信息，确保车辆经过下穿式立交桥时安全，并能根据各车底盘高度 具体情况不同做出不同响应。本实用新型设计简单、可靠性高，安装要求低，而且不需要对 现有纯电动汽车进行过多改装，适用范围广。
[0013] 进一步的，当下穿式立交桥下部出现积水情况时，由于水位监测筒两侧开有槽，因 此雨水可W进入监测筒内，筒两侧安装有导轨，使得安装在其上的反光板能够随着水位的 变化上下移动，此时红外测距传感器检测到的其与反光板的距离也是不断变化的，因此可 W实时监测桥底水位。将检测到的水位信号通过无线传输模块发送到行驶在此立交桥附近 的各车辆，纯电动汽车通过车载的无线传输设备接收水位信号，并与车辆自身底盘高度进 行对比，判断本车是否能够安全通过积水路段，如果不能安全通过，则点亮驾驶舱内的警示 灯。
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0015] 图2为水位测量筒结构图。
[0016] 图3为故障检测判断流程图。
[0017] 图4为危险预警模块电路图。
[0018] 图中，1为水位监测模块，1-1为水位监测筒，1-2为第一红外测距传感器，1-3为反 光板，1-4为导轨，1-5为安装孔，2为预警装置，2-1为无线传输模块，2-2为巧螺仪，2-3为第 二红外测距模块，3为危险预警模块，3-1为第一继电器，3-2为第二继电器，3-3为第Ξ继电 器，3-4为警示灯，3-5为双闪灯，3-6为双闪灯开关，3-7为接触器。
【具体实施方式】
[0019] W下结合附图和实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细地说明。
[0020] 如图1所示，本实用新型包括用于监测水位的水位监测模块1，与水位监测模块1相 连的预警装置2W及与预警装置2相连的危险预警模块3。
[0021] 参见图2,水位监测模块1包括水位监测筒1-1，水位监测筒1-1底部开设有用于固 定水位监测筒1-1的安装孔1-5;第一红外测距传感器1-2和反光板1-3。水位监测筒1-1可安 装在下穿式立交桥底部路面两侧，并在水位监测筒1-1的侧壁上开设有用于安装反光板1-3 的竖直槽，竖直槽内设置有导轨1-4,反光板1-3设置在导轨1-4内；用W考虑到颜色对反射 率的影响，反光板宜采用白色，反光板1-3随着水位的高低上下浮动，并在水位监测筒1-1上 的竖直槽最高处设有用于反光板1-3滑出的限位装置，避免水位过高时反光板1-3浮出水位 监测筒1。由于第一红外测距传感器1-2测量最小高度限制，第一红外测距传感器1-2用于测 量反光板1-3所处高度，并且第一红外测距传感器1-2安装在水位监测筒1-1正上方20cm处。
[0022] 预警装置2包括第一单片机、第二单片机、无线传输模块2-1、第一红外测距传感器 1-2、安装在纯电动汽车上用于采集纯电动汽车底盘高度的第二红外测距传感器2-3W及用 于实时监测车身姿态的巧螺仪2-2,第一红外测距传感器1-2与无线传输模块2-1相连，无线 传输模块2-1经第一单片机与第二单片机相连，第二红外测距传感器2-3与第二单片机相 连，巧螺仪2-2与第二单片机相连。第一红外测距传感器1-2将检测到的水位信号发送给无 线传输模块2-1，无线传输模块2-1经第一单片机将水位信号发送到行驶在此立交桥附近的 各车辆，车辆通过车载的无线传输设备接收水位信号。第二红外测距传感器2-3安装在车辆 底盘上，一旦车辆接收到水位信号，立刻采集当前车辆底盘高度，并将采集的车辆底盘高度 发送给第二单片机。巧螺仪2-2用于实时监测车身姿态，巧螺仪2-2水平安装在车辆底盘上， 使得巧螺仪的Z轴与水平地面垂直，X轴指向车辆正前方，Y轴指向整右侧，设在未接收到水 位信号前巧螺仪采集到的单位时间车辆绕Z轴的角速度为ωι，由于采样间隔极短(一般为 8ms)，因此此时车辆垂直方向与Ζ轴的夹角为
1在同一座下穿式立交桥，坡度可认为 是不变或变化极小的，如果当车辆行驶在立交桥上时，车辆垂直方向与Z轴的夹角应保持不 变或仅产生微小变化，因此如果车辆在接收到水位信号并判定为不能安全通过，即判断为 危险状态后，驾驶员将车驶出立交桥，车辆垂直方向与Z轴的夹角应明显减小，则认为驾驶 员采取了正确措施。通常下穿式立交桥纵坡坡度在2%-6%，因此车辆垂直方向与Z轴的夹 角C应减小2-6度（即C = 0)则认为驾驶员采取了正确措施。其中，车辆垂直方向为与车辆底 盘平面垂直的方向。
[0023] 同理如果从判定为危险状态开始，到达时间阔值之前，单位时间X轴的加速度为 ai，则任意时刻汽车延X轴速度V为
如果V不断减小直至为零，则认为驾驶员采取了正 确措施，然后驾驶员可将车辆驶出立交桥。
[0024] 参见图4,危险预警模块包括一个安装在驾驶舱内仪表板上的警示灯3-4、一个安 装在车后部的双闪灯3-5、第一继电器3-1、第二继电器3-2、第Ξ继电器3-3W及一个接触 器;车辆的低压电池经过双闪灯开关3-6与双闪灯3-5连接，在双闪灯开关3-6上并联有第二 继电器3-2的常闭触点，低压电池经过第一继电器3-1的常开触点与警示灯3-4相连，第Ξ继 电器3-3的常闭触点与接触器3-7线圈相连，第一继电器3-1、第二继电器3-2W及第Ξ继电 器3-3的线圈正极与5V电源相连，负极与第二单片机输出的故障信号相连。
[0025] 当危险预警模块触发后，第一继电器3-1、第二继电器3-2W及第Ξ继电器3-3的触