一种车辆落水天窗自动开启装置及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车技术领域，涉及一种车辆落水天窗自动开启装置及控制方法。
【背景技术】
[0002]汽车设计中人体身躯与大腿的连接点到跨点英文HIP POIN简称H点，表示汽车驾驶员入座后跨点关节中点在汽车中的位置，汽车H点是车内尺寸的基准点。使用的成品汽车中因座椅设置安装已经确定经测量得到的H点高度为确定点。
[0003]汽车在行驶过程中发生交通事故车辆落水情况时，汽车发生落水后往往由于车辆发生断电导致电子设备失灵，还有很多的车辆落水自救装置是在车辆落水时自动解锁车门和打开车窗，而由于落水过程中时间有限及就算对车门进行解锁由于水压很难打开车门进行逃生，而车窗的打开会加速进水速度加快车辆的下降速度，使车辆内快速缺氧而不利于自救逃生。由此说明在车辆落水后从车窗和出门逃出是非常困难的。而汽车天窗往往最后进水，给车内乘员提供逃生最佳途径和自救时间。
[0004]中国专利文献公开了申请号为201220694273.7的一种汽车落水安全天窗，包括汽车压力传感系统、汽车独立天窗系统、汽车天窗、备用电池、汽车发动机，其中压力传感系统由压力传感器控制器和压力传感器构成，当汽车发动机停止工作后，备用电池开始向压力传感器控制器和汽车独立天窗系统供电，压力传感器控制器供电后，启动压力传感器，压力传感器测定车内外压力差后将压力差值输送至压力传感器控制器，当压力差大于0.2kgf时，压力传感器控制器控制汽车独立天窗系统开始工作。这里只要压力传感器检测到压力差大于0.2kgf即控制汽车独立天窗系统开始工作，进入手动打开天窗的模式，即不能自动的打开车窗，同时进入汽车独立天窗系统工作模式比较模糊，在车辆不是掉落水中即进行了汽车独立天窗系统工作模式，容易出现误操作。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术存在的上述问题，提出了一种车辆落水天窗自动开启装置及控制方法。该装置及其控制方法解决了车辆落水时如何准确判断并自动打开天窗的问题。
[0006]本发明通过下列技术方案来实现:
[0007]—种车辆落水天窗自动开启装置，包括用于提供电能的电源和用于执行打开天窗动作的天窗执行机构，其特征在于，该装置还包括ECU控制器、用于检测车门受到水压信号的液压传感组件和用于检测车体落水惯性冲击力的若干个加速度传感器，所述液压传感组件和加速度传感器分别连接ECU控制器的输入端，所述ECU控制器输出端连接天窗执行机构，所述ECU控制器根据接收的车门水压信号和车体落水惯性冲击力信号分别于内部设定的对应阈值进行比较，当车门水压信号和车体落水惯性冲击力信号分别大于对应阈值时判断车辆落水并输出开启控制信号给天窗执行机构。
[0008]ECU控制器实时接收液压传感组件检测车门受到水压信号和加速度传感器发送的车体落水惯性冲击力，根据车门受到水压信号判断车门位置的水深情况同时结合车体落水惯性冲击力大于设定阈值判断并确定车辆落水，输出控制指令给天窗执行机构，由天窗执行机构完成打开天窗的动作。这里通过加速度传感器和液压传感组件的设置位置使得检测出的信号本身排除一部分非落水车况，同时根据两种不同位置上不同方式的检测信号的结合判断精确车辆为落水车况，规避天窗误开启，避免给车辆造成不必要的安全隐患。
[0009]在上述的车辆落水天窗自动开启装置中，所述液压传感组件设置于车辆H点对应车门上等高位置及车门底部位置，当H点对应车门高度任一位置及车底部高度任一位置上的液压传感组件有信号输出并大于设定的阈值则作为有效信号。这里在车辆不同高度上设置液压传感组件可判断车辆涉水的深度，防止误判断。
[0010]在上述的车辆落水天窗自动开启装置中，所述液压传感组件包括液压传感器一、液压传感器二、液压传感器三、液压传感器四，液压传感器一分别对称设置于前车门上的车辆H点对应车门上等高靠近车头位置，液压传感器二分别对称设置于前车门上的车门底部靠近车头位置，液压传感器三分别对称设置于后车门上的车辆H点对应车门上等高靠近车尾位置，液压传感器四分别对称设置于车门上的车门底部靠近车尾位置。这里前后车门上靠近车头和车尾的位置上设置液压传感组件是保证车辆车头先落水或是车尾先落水的不同落水情况准确测到车门受水压信号，同时在同一车门的H点高度位置和车底部高度分别设置液压传感组件是为了通过车门受到的两个高度水压信号判断车辆落水深度，进一步排除无效信号，避免误操作。
[0011]在上述的车辆落水天窗自动开启装置中，所述加速度传感器分别设置于车辆左右两侧前纵梁前端及后纵梁后端。这里在纵梁上设置加速度传感器是为了减少其他碰撞或雨水、冰雹等外界非落水车况的干扰，同时在车的两个前纵梁和两个后纵梁上分别设置加速度传感器是考虑了车辆掉落水中的不同掉落角度，车头方向的左右先落水或车尾方向的左右侧先落水，不管是任何一直落水方式都能第一时间检测到，从而不仅保证了信号采集的准确度，而且保证了在任何车况下都能尽快的采集到信号。
[0012]在上述的车辆落水天窗自动开启装置中，所述加速度传感器为4个。这里在车辆两个前纵梁和两个后纵梁上分别设置加速度传感器最佳模式是4个，已经能够第一时间检测出车辆不同方向落水时的惯性冲击力。
[0013]在上述的车辆落水天窗自动开启装置中，所述电源包括设置于天窗框架内的独立蓄电池，所述独立蓄电池连接整车蓄电池。整车蓄电池给独立蓄电池充电以此保证该独立蓄电池都是有电的，同时在车辆落水断电时，独立蓄电池给车辆落水天窗自动开启装置供电完成自动打开天窗动作。
[0014]—种车辆落水天窗自动开启控制方法，其特征在于，本方法包括如下步骤:
[0015]A、设置于车门的液压传感组件实时检测H点对应车门高度位置及车底部高度位置上车门受到的水压信号，设置于车辆纵梁上的加速度传感器实时检测车体落水惯性冲击力;
[0016]B、ECU控制器接收液压传感组件和加速度传感器的检测信号，当H点对应车门高度任一位置及车底部高度任一位置上的液压传感组件有信号输出并大于设定阈值为有效信号一，同时当前后纵梁位置上任一加速度传感器有信号输出并大于设定阈值为有效信号二，ECU控制器在同时判断出有效信号一和有效信号二时输出开启天窗控制指令；
[0017]C、除了上述步骤B中的有效信号一和有效信号二同时出现情况，E⑶控制器判断出的其余情况均为无效信号，ECU控制器不输出控制信号；
[0018]D、天窗执行机构根据ECU控制器的控制指令执行开启天窗动作。
[0019]ECU控制器实时接收液压传感组件检测车门受到水压信号和加速度传感器发送的车体落水惯性冲击力，根据车门受到水压信号判断车门位置的水深情况同时结合车体落水惯性冲击力大于设定阈值判断并确定车辆落水，输出控制指令给天窗执行机构，由天窗执行机构完成打开天窗的动作。这里通过加速度传感器和液压传感组件设置位置使其检测的信号本身已排除了部分非落水车况，同时根据检测信号的结合判断精确车辆为落水车况，规避天窗吴开启，避免给车辆造成不必要的安全隐患。
[0020]在上述的车辆落水天窗自动开启控制方法中，所述步骤A中，前车门上H点对应车门高度位置及车底部高度位置靠近车头的液压传感组件分别检测前车门两个高度受到的水压信号，后车门上H点对应车门高度位置及车底部高度位置上靠近车尾的液压传感组件分别检测后车门两个高度受到的水压