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一种汽车涉水预警装置制作方法

  • 专利名称
    一种汽车涉水预警装置制作方法
  • 发明者
    公伟强, 张倩, 李远彬, 李鹏, 田孝云, 赵红芬, 高树建
  • 公开日
    2012年8月1日
  • 申请日期
    2011年11月28日
  • 优先权日
    2011年11月28日
  • 申请人
    长安大学
  • 文档编号
    G01S15/08GK202362456SQ201120480080
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种汽车涉水预警装置,其特征在于,包括单片机、蜂鸣器、温度传感器、压电式超声波传感器和水槽;所述水槽的侧壁上开设有多个出水孔;所述压电式超声波传感器和水槽均安装于汽车底盘上,且压电式超声波传感器的探头正对水槽底;所述蜂鸣器、温度传感器和压电式超声波传感器分别与单片机连接,所述单片机上连接有数码管2.如权利要求I所述的汽车涉水预警装置,其特征在于,所述单片机采用STC12C5A60S2 单片机3.如权利要求I所述的汽车涉水预警装置,其特征在于,所述温度传感器采用DS1280数字温度传感器
  • 技术领域
    本实用新型涉及一种有助于汽车安全行驶的预警装置,具体涉及一种基于单片机控制的汽车涉水预警装置
  • 背景技术
  • 专利摘要
    本实用新型公开了一种汽车涉水预警装置。该装置包括单片机、蜂鸣器、温度传感器、压电式超声波传感器和水槽;所述水槽的侧壁上开设有多个出水孔;所述压电式超声波传感器和水槽均安装于汽车底盘上,且压电式超声波传感器的探头正对水槽底;所述蜂鸣器、温度传感器和压电式超声波传感器分别与单片机连接,所述单片机上连接有数码管。装置通过压电式超声波传感器的探头发出垂直水槽内液面的超声脉冲信号,脉冲信号在气体中传播,遇到空气与液体的界面后被反射,压电式超声波传感器接收到回波信号后单片机可计算得到汽车涉水深度参数。
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:一种汽车涉水预警装置的制作方法汽车在雨季经常遇到涉水行车的问题,水较深时,会造成进气管进水或点火系统短路,以致发动机熄火,汽车不能正常行驶。有时这会造成巨大的损失,例如05年我国南方6省区遭受强暴雨袭击,在这场“抗洪抢险”斗争中,救援车辆在深水行驶的时机较多,造成了部分车辆发动机熄火,影响了抗洪任务的执行。为了使车辆能够顺利涉水,一方面必须提高驾驶员涉水技术,另一方面可以采用预警装置提示驾驶员注意涉水深度,合理试探和选择涉水路线,而目前国内尚无有关涉水预警装置。发明内容针对现有技术的缺陷或不足,本实用新型的目的在于提供一种方便人们预知汽车涉水深度的装置。为了实现上述技术任务,本实用新型采用如下技术方案予以实现一种汽车涉水预警装置,其特征在于,包括单片机、蜂鸣器、温度传感器、压电式超声波传感器和水槽;所述水槽的侧壁上开设有多个出水孔;所述压电式超声波传感器和水槽均安装于汽车底盘上,且压电式超声波传感器的探头正对水槽底;所述蜂鸣器、温度传感器和压电式超声波传感器分别与单片机连接,所述单片机上连接有数码管。所述单片机采用STC12C5A60S2单片机。所述温度传感器采用DS1280数字温度传感器。本实用新型的装置通过压电式超声波传感器的探头发出垂直水槽内液面的超声脉冲信号,脉冲信号在气体中传播,遇到空气与液体的界面后被反射,压电式超声波传感器接收到回波信号后单片机计算其超声波往返的传播时间,即可换算出超声波传播距离,经过相应的数据处理得到汽车涉水深度参数,该参数通过数码管显示,方便驾驶员观察;且当水深达到或超过预警涉水深度时,发出预警提醒司机。图I为本实用新型的结构示意图;图2为本实用新型的装置的涉水深度计算原理图。以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。实施例如图I所示,该实施例的汽车涉水预警装置包括单片机、蜂鸣器、温度传感器、压电式超声波传感器和水槽;所述水槽的侧壁上开设有多个出水孔;所述压电式超声波传感器和水槽均安装于汽车底盘上,且压电式超声波传感器的探头正对水槽底;所述蜂鸣器、温度传感器和压电式超声波传感器分别与单片机连接,所述单片机上连接有数码管。其中的单片机采用STC12C5A60S2单片机,温度传感器采用DS1280数字温度传感器。最大涉水深度是指在安全行驶条件下时,汽车能涉水通过的最大深度。因水到了进气口就可能导致汽车熄火,因此行车时进气口离地面的高度就是最大涉水深度。而一般进气口比排气口稍高,故本申请把行车时排气口离地面的高度作为 预警涉水深度,即当装置所测汽车涉水深度大于或等于该涉水深度时,装置会发出预警。基于此,安装于汽车底盘上的压电式超声波传感器距离地面的高度处于进气管距离地面的高度与排气管距离地面的高度之间。装置中的温度传感器用于监测外界环境的温度;当水深达到或超过预警涉水深度时,报警蜂鸣器发出预警声音提醒司机;数码管用于显示涉水深度;水槽的侧壁上开设有多个出水孔是为了让水槽内外的液面一致,且保证水槽内液面相对稳定。汽车行驶于有较深积水的道路上时安装于汽车底盘上的水槽中进有积水,此时压电式超声波传感器探头发出垂直水槽内液面的超声脉冲信号,脉冲信号在气体中传播,遇到空气与液体的界面后被反射,压电式超声波传感器接收到回波信号后单片机计算超声波往返的传播时间,即可换算出超声波传播距离,经过相应的数据处理得到汽车涉水深度参数;该参数由数码管显示,方便驾驶员观察;且当水深达到或超过预警涉水深度时,发出预警声音提醒司机。同时,考虑到环境温度对超声波传播速度的影响,通过温度补偿的方法对传播速度予以校正,以提高测量精度;结合图2,具体计算如下V = 331. 5+0. 607T(I)式中V为超声波在空气中传播速度;T为环境温度;S = VXt/2 = VX (tl-t0)/2 (2)式中S为超声波传播距离;t为发射超声脉冲与接收其回波的时间差;tl为超声回波接收时刻;to为超声脉冲发射时刻。利用单片机的捕获功能可以方便地测量to时刻和tl时刻,根据以上公式,即可得到被测距离S ;H = HO+(Hl-S-HO) = Hl-S (3)式中H为涉水深度,HO为水池底部到参考地面的高度,Hl为超声波传感器探头到参考地面的高度,S为超声波传播距离。综上,装置的工作过程为第一步,单片机通过数字式温度传感器DS1280读取外界环境的温度值T。第二步,单片机利用上述计算公式,可得到液面的涉水深度,把涉水深度送给数码管显示。若涉水深度达到或超过规定的预警涉水深度值,单片机控制蜂鸣器发声。第三步,利用单片机定时器延时5秒钟,顺序返回从第一步开始执行。本实用新型的涉水预警装置中所用的各电子元器件均为市售的已知产品,本领域技术人员根据本实用新型的技术效果可实现各电子元器件的相应管脚之间的连接。





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