[发明专利]道路积水深度快速移动测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种道路积水深度快速移动测量装置及方法，道路积水深度快速移动测量装置的液晶显示模块、GPS定位模块、超声波驱动电路、激光驱动电路、TDC‑GP2模块与微控制器单元相连，超声波发射器与超声波驱动电路相连，超声波接收器与转换电路相连，转换电路与超声波信号调理电路相连，所述激光驱动电路与激光发射器相连，所述激光接收器与激光接收信号处理电路相连，所述超声波发射器、超声波信号调理电路、激光发射器、激光接收信号处理电路分别与TDC‑GP2模块相连，所述超声波发射器、超声波接收器、激光发射器、激光接收器安装在车辆头部。本发明能随车辆移动而改变测量位置，始终能够测量车辆行驶最前方位置积水深度。

技术领域

本发明涉及一种道路积水深度快速移动测量及方法，属于交通运输设备技术领域。

背景技术

近年来，随着气候气变暖，极端天气频发。根据研究，在全球变暖的未来50年，我国将面临更多极端天气的出现：异常高温、超强飓风、洪水泛滥、持久暴雪……。尤其是这几年，经常发生车辆被暴雨淹没，不仅造成车辆损失，甚至造成群死群伤惨痛事故。如何避免这种危险情况呢，我们分析大量案例发现造成这些悲剧的发生，在于道路前方积水深度预先并不知情，等到发现时，已经来不及了。

那么当暴雨来临时，我们如何预知前方道路积水深度，避免汽车被淹呢？

首先汽车被淹会熄火，是由于发动机进气道进水导致的，严重时导致发动机报废。一般情况而言，进气道和大灯的高度差不多，如积水深度超过轮胎的1/2，强行通过危险性就很大。即使积水水面在轮胎1/2以下，也不能确定车的尾气管不会被淹，所以想安全通行的话，水深还要再低一点，即取个安全系数。所以我们需要一个能测量汽车行驶前方道路积水深度的装置。目前测量水深的方法可分为接触式测量、非接触式测量和图像式测量。考虑到测量道路积水位置是实时随汽车移动而变化的，所以该测量装置应该是非接触式测量，应该安装在汽车上，并随汽车移动。由于测量道路积水深度的目的在于，帮助司机预先判断汽车能否通过前方道路，而不会被水淹导致熄火。所以该测量方法必须具备三个特点，一是实时性，对于测量时间有要求，必须提前测量预估前方积水深度，以便留给司机反应时间；二是移动性，测量位置始终是汽车移动的正前方；三是测量精度要求并不高，只要能判断出水深有没有超过进气道口的高度就行，不一定需要测量出水深精确尺寸。

目前，市场上还未出现能够装在汽车上，能快速移动测量预测前方道路积水深度的装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种道路积水深度快速移动测量装置及方法，采用激光和超声波多信息融合测量技术，实时测量预测道路积水深度。在车辆行驶过程中，提前预估前方积水深度，根据深度变化情况提醒司机，避免汽车被淹熄火。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种道路积水深度快速移动测量装置，包括液晶显示模块1、微控制器单元2、GPS定位模块3、超声波驱动电路4、超声波发射器5、超声波接收器6、转换电路7、超声波信号调理电路8、激光发射器9、激光驱动电路10、激光接收器11、激光接收信号处理电路12、TDC-GP2模块13，所述液晶显示模块1、GPS定位模块3、超声波驱动电路4、激光驱动电路10、TDC-GP2模块13与微控制器单元2相连，超声波发射器5与超声波驱动电路4相连，超声波接收器6与转换电路7相连，转换电路7与超声波信号调理电路8相连，所述激光驱动电路10与激光发射器9相连，所述激光接收器11与激光接收信号处理电路12相连，所述超声波发射器5、超声波信号调理电路8、激光发射器9、激光接收信号处理电路12分别与TDC-GP2模块13相连，所述超声波发射器5、超声波接收器6、激光发射器9、激光接收器11安装在车辆头部。

一种道路积水深度快速移动测量方法，包括以下步骤：

1)首先是超声波测距探头测量从探头至水面的距离H1：