本发明属于车辆保护电器设备领域，尤其涉及一种智能车辆水浸预警通报及断电保护系统。

背景技术：

目前，业内常用的现有技术是这样的：

目前，下雨天气，路面积水容易进入车辆，造成车辆内部元件因为浸水而损坏，而车主一般不清楚水位的高低，既积水是否达到可能损坏车辆元件的高度；而且，车辆缺少断电保护系统，一旦积水进入车辆，有可能会造成人身安全等问题。

现有技术一：

申请号200910302967.4一种桥下或隧道路面积水监测预警系统及监测预警方法；该专利方案虽然能够起到预警和监测道路积水的实时信息。

现有技术二：

一种用于城市低洼路段积水监测与过往车辆预警系统，涉及到低洼路段，其特征在于：包括：多浮球开关水位区间感知装置、控制电路、浮球节能单元、电子警示牌；所述多浮球开关水位区间感知装置与控制电路相连，所述多浮球开关水位区间感知装置放置于低洼路段中；所述浮球节能单元与控制电路相连，所述浮球节能单元放置于低洼路段中；所述电子警示牌与控制电路相连，所述电子警示牌放置于低洼路段两侧。

断电是指电子设备在使用过程中，除正常关闭之外，而失去电能供应的现象。在使用电子装置时，有时会因为忽然停电，误操作或其它原因导致产生断电。由于每种电子装置在工作时，均有其本身的特点，一些电子装置在出现断电后，随即又进行使用便很可能损坏。这种现象对于车辆在水浸时，危险很大。

现有技术三：

一种断电保护系统，用于判断具有该系统的电子设备是否曾被断电，其特征在于，所述断电保护系统包括：

存储模块，其存储有一个变量；

数据获取模块，用于获取已存储的所述变量；

逻辑判断模块，用于判断所述变量在获取时的取值，并根据该变量取值，决定是否运行该电子设备的保护机制；

数据赋值模块，用于为所述变量赋值，在该电子设备启动完成前，将所述变量设置为第一取值，在该电子设备即将正常关闭时，将所述变量设置为第二取值。

模糊度是图像质量的一个重要的衡量指标，图像的模糊度评价是图像质量评价领域的重要研究课题。不少已有的传统模糊度评价方法建立在待评价图像自身的结构特点上，比如边缘信息、纹理特征等，可以归纳为一种绝对的评价方法，这样带来的问题就是评价方法对内容有了依赖性，只能局限于比较相同内容图像的模糊度，后来一些可以用于评价不同内容图像模糊度的方法复杂性较高，实时性较差。随着可拍照智能终端的普及，人们越来越多地通过图像来获取信息，因此快速对获取的图像进行模糊度评价不但能够丰富智能终端图像获取系统的功能、评估设备的硬件性能，对获取高质量图像也具有重要意义。

为了适应现代通信系统的要求，小尺寸、宽带、多通带无源器件成为研究的重点。在射频系统中，耦合器可作为功分器、混频器、功率合成器以及移相器，广泛地被嵌入到电子系统之中，成为许多微波电路的重要组成部分。

根据研究报道，从结构上来看耦合器种类繁多，差异很大，包括：同轴线型、波导型、微带线型和带状线型。从耦合机理来看主要分为四种，即小孔耦合、平行耦合、分支线耦合、匹配双t。在射频系统中，分支线耦合器由于其能在保证耦合器性能的基础上使微波电路实现小型化而受到重视。

目前，国内外对耦合器进行了一系列研究工作，并取得了一些成果。但是，报道出来的耦合器普遍面临着以下一些缺陷：

(1)耦合器很多采用腔体结构实现，体积大重量重，不便于系统小型化与集成。

(2)一部分耦合器采用多层结构，此类耦合器一般具有宽带宽、高隔离度的特点，但多层技术使加工制作变得异常复杂。

(3)部分耦合器采用平面分支线结构，此种实现方式的耦合器相比于传统的腔体结构耦合器，体积和重量上有一定改善，但尺寸仍然较大，性能仍无法达到最优。

针对传统耦合器尺寸偏大的问题，目前已有材料提出在分支线输入端和输出端之间的微带线之间加载集总元件。通过加载集总电容元件，可以增加微带线的阻抗，为了使输入输出的阻抗达到匹配，在一定程度上要缩短微带线的长度，从而达到减小尺寸的目的。这种方法的缺点是引入集总元件的同时会使谐振频率发生偏移，工作带宽减小，降低耦合器的性能。

状态保留电源控制单元(srpg，以下将状态保留电源控制单元简称为srpg)是标准单元库中一员，在低功耗soc系统设计中扮演着非常重要的角色。随着半导体工艺的不断进步，器件尺寸不断缩小而器件的漏电流则可能会增大，因而在soc系统设计的过程中，采用传统的降低漏电流的办法越来越难以达到低功耗的设计目标，于是使用面积小且响应速度快的srpg单元就显得非常有必要。采用控制电源(powergate)的办法(也即在系统休眠状态下，将系统或者模块的电源完全切断)可以达到降低漏电流的目的，这种情况下除非提供一个保留状态的寄存器，否则系统原先的状态将彻底丢失。状态保留电源控制单元(srpg)电路的做法就是：在电路的其它部分处于断电情况下，仅仅采用一个锁存器来保持电路断电之前的逻辑状态的。

srpg电路分为时钟状态独立的srpg单元与非时钟状态独立的srpg单元。非时钟独立srpg单元的优点是面积小且漏电流低，它的缺点是在断电的情况下必须让其时钟处于某一种固定的状态(比如说必须处于“0”态或者必须处于“1”态)。而时钟独立srpg单元的优点是在断电的情况下无需考虑其时钟处于何种状态，缺点是电路物理面积较大。

现有技术中，srpg电路分为时钟状态独立的srpg单元与时钟状态非独立得srpg单元。时钟独立srpg单元电路的一种形式：nd0、iv0、iv1组成逻辑控制电路；mp0、mp1、mp2、mn0、mn1、mn2组成输入控制电路；iv2a、iv2b组成第一级锁存器；buf0为第一级传输门；iv3a与iv3b组成第二级锁存器；iv4为第二级传输门；iv5为srpg单元的反相器输出门。其中逻辑控制电路与iv3a及iv3b的电源为vddc，是不间断电源。连接在此srpg单元的其它器件上的电源(vdd)在休眠模式或断电模式下都可切断至“0”电位。

此srpg电路单元的工作状态分析如下：

正常工作模式下，pgb＝1时，vdd正常供电，数据输入端din的数据可以从srpg单元中输入并锁存，其工作原理为：clk＝0时，sw＝0，din通过mp2、mn2输入到iv2a，db＝～din，n0＝din；当clk＝1时，sw＝1，iv2b导通，将数据锁存，同时buf0也导通，din可以被iv5送到q端，也即qb＝din，q＝～din。

休眠省电模式下，pgb＝0时，然后vdd电源被切断，vddc正常供电，此时srpg单元进入休眠省电模式，同时原先内部锁存的din状态要保持，其工作原理为：pgb＝0，sw＝0，swb＝1，mp0、mp1、mp2、mn0、mn1、mn2组成的输入控制部分关闭，外部din数据不会输入；由于vdd处于断电状态，iv2a、iv2b以及buf0与iv4都处于掉电状态，db与n0为不定态；iv3a与iv3b由于被接到不间断电源vddc上，且此时sw＝0使得iv3a与iv3b形成锁存状态，从而qb的数据状态(也即之前输入的din的数据状态)得以保持。

状态恢复模式下，vdd电源接通如果此时pgb＝0时，mp0、mp1、mp2、mn0、mn1、mn2组成的输入控制部分仞处于关闭状态，而iv4导通，将iv3a与iv3b锁存的qb的数据状态传送给由iv2a与iv2b组成的第一级锁存器，也即db＝qb，因而srpg单元之前的数据状态得以恢复。

正常供电情况下(vdd与vddc正常供电)srpg在clk＝0时接收din数据，clk＝1时数据在第一级锁存器(iv2a与iv2b)锁存并通过buf0与iv5送往下一级；

pgb＝0且vdd还在正常供电时，din无法通过数据输入控制电路，第一级锁存器与第二级锁存器导通，din被锁存在db与qb；

vdd断电情况下，由于vdd断电且只有vddc正常供电，因而iv3a与iv3b仍然导通，din被iv3a与iv3b锁存，srpg单元的其它器件处于休眠状态；

vdd恢复但pgb＝0时，由于iv4导通且iv3a与iv3b导通，db恢复到qb的状态并被第一级锁存器(iv3a与iv3b)；

vdd恢复且pgb由0变1时，srpg单元进入正常工作模式。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有技术一的缺陷是：

装置较复杂，成本高，不够实用。

现有技术二的缺陷是：

无法及时提醒并避免积水对车辆的损坏，没有断电保护系统，不能避免发生意外事故。

现有技术三的缺陷是：

一旦水浸，其控制程序无法仅仅保护其他设备。

现有技术中，不能在车辆浸水并达到报警水位时，可以及时报警并提醒司机采取补救措施，使得车辆免遭水浸；

当水浸不可避免时，不能断电保护，不能对车辆进行及时断电并熄火，有效保护车辆的安全。

传统的图像获取系统不能用于评价不同水位的图像模糊度的难题。

现有技术所提出的耦合器小型化的实现是通过加载sir枝节，这在一定程度上减小了尺寸，但没有达到很好的效果，而且sir结构的使用造成调节的不灵活性，不能任意调整阻抗的大小实现双通带的不同频率比。

现有srpg单元，由于vdd断电后，原先din的数据状态要保持，就必须增加第二级数据锁存器(iv3a与iv3b),增大了srpg单元的面积，导致集成电路的成本增加以及整个soc芯片成本增加；而且现有技术唤醒响应速度慢。

解决上述技术问题的难度和意义：

现有技术中，解决的难度在于没有对车辆浸水水位报警短路保护进行有效结合；

本发明通过安装的报警器和强力吹风机，在车辆浸水并达到报警水位时，可以及时报警并提醒司机采取补救措施，使得车辆免遭水浸；当水浸不可避免时，设置的断电保护器可对车辆进行及时断电并熄火，有效保护了车辆的安全。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能车辆水浸预警通报及断电保护系统。

本发明是这样实现的，一种智能车辆水浸预警通报及断电保护系统，设置有自由伸缩充气气囊；自由伸缩充气气囊前部通过固定杆固定在车辆底盘前部；自由伸缩充气气囊后端绑有滑动杆；滑动杆两端的滚动轮分别滚动连接在安装于车辆底盘两侧的轨道内；

滑动杆的中部套装有滑轮；滑轮上穿有绞绳；绞绳穿过车辆底盘开的穿绳孔连接安装在车辆驾驶室内的伺服电机；

自由伸缩充气气囊通过软管连接安装在车辆驾驶室内的气压供应泵控制阀；气压供应泵控制阀连通的气压供应泵；气压供应泵控制阀、气压供应泵、伺服电机均通过导线连接控制模块；

车辆外部前端镶装有用于获取水面与车辆底盘距离的影像获取模块；影像获取模块通过导线连接控制模块；

报警器通过螺栓安装在车座底部的横梁上，外部包裹有防水外壳；防水外壳的右侧固定安装有断电保护器，断电保护器通过导线连接控制模块；报警器与断电保护器通过导线连接；

报警器通过导线连接嵌装于驾驶室的操作面板上的显示屏，显示屏上面设置有报警指示灯；显示屏导线连接报警器。

所述车辆底盘后端镶装有可折叠螺旋桨单元；所述可折叠螺旋桨单元通过导线连接控制模块。

进一步，所述可折叠螺旋桨单元包括旋转电机；所述旋转电机的转子上套装有连接套；所述连接套上铰接有可折叠螺旋桨叶；所述可折叠螺旋桨叶上铰接小型液压油缸的前端；小型液压油缸的后端铰接在连接套上；所述小型液压油缸通过小型供油结构与控制模块信号连接。所述旋转电机通过导线连接控制模块。

进一步，影像获取模块包括：

图像录入模块，通过摄像头获取水面图像；

图像灰度化模块，利用数字图像处理中rgb图像的r、g、b各个通道的像素值与灰度图像像素值的转换为灰度图像；

图像边缘提取模块，利用数字图像处理的边缘检测作用于灰度图像获取图像的边缘，得到计交叉像素的差分作为当前像素值；

图像处理模块，利用高通/低通滤波器对灰度图像进行滤波处理以构造待评价图像的参考图像，采用均值滤波器，遍历图像每个像素，以所有像素的平均值作为当前像素新值；

图像边缘统计信息计算模块，分别计算图像滤波前后各自边缘灰度信息，

图像模糊度指标计算模块，将得出的图像滤波前后边缘灰度统计信息的比值作为模糊度指标，取较大的为分母，较小的为分子，保持该值介于(0,1)之间；根据最佳视觉效果的dmos范围得出对应的一个模糊度指标范围[min,max],

图像模糊度调整模块，若图像模糊度指标小于min，图像滤波前后变化很大，原图像过于锐化，则利用低通滤波器进行滤波调整；若大于max，图像滤波前后变化很小，原图像过于模糊，则利用高通滤波器进行滤波调整；

水面与车辆底盘距离计算模块，得出最终图像和该图像模糊度评价指标，得出水面与车辆底盘距离，并传输控制模块。

进一步，水面与车辆底盘距离计算模块包括：

计算单元，以方形区域中心点为原点建立坐标系，以固定间隔画出螺旋线作为移动节点的移动路径，随着移动节点的移动，待定位节点将集中接收到锚节点广播的数据包，根据角度值确定该未知节点坐标；若检测到两轮数据，则根据rssi值较小的轮次信息来确定未知节点坐标，判断实时位置的水面距车辆底盘距离；

进一步，水面与车辆底盘距离计算模块还集成有耦合器；耦合器包括左右对称的主线和副线，主线和副线均由加载开路枝节的微带线构成；主线和副线与第一分支线、第二分支线和第三分支线连接，第二分支线由两条对称的微带线并联而成，连接在主线和副线长度的二分之一处。

进一步，耦合器还包括：金属地板、介质基板，金属地板设置在介质基板的底面；

主线两端分别设有输入端和第一隔离端口，副线两端分别设有第二隔离端口和耦合端；

第一分支线和第三分支线分别连在主线和副线的两端部，第一分支线靠近输入端和第二隔离端口，第三分支线靠近第一隔离端口和耦合端；

主线、副线、第一分支线、第二分支线、第三分支线、输入端、第一隔离端口、耦合端、第二隔离端口均印制在介质基板上；

主线和副线是由两节四分之一波长的传输线级联而成，每节四分之一波长传输线由两节传输微带线依次加载三个开路枝节的等效结构构成，级联过程中共用中间的开路枝节，形成主线和副线都是由四节微带线加载五个开路枝节的等效结构构成。

进一步，断电保护器采用原本用作正常工作模式下的一级锁存器iv2a与iv2b作为休眠模式下的数据状态保持电路，取消以往普通的时钟独立srpg单元电路中用作状态保持电路iv3a与iv3b；

具体包括：

clk＝0时将din输入到一级锁存器的din数据输入控制电路；

由不间断电源vddc供电，sw0＝1时将db状态锁存的一级锁存器；

sw1＝1时qb＝n0＝～qb，用于传输缓冲的第一级传输门buf0；

电源恢复阶段，当vdd导通且pgb＝0时用来将db的状态传输给qb，用于传输缓冲的第二级传输门iv4；

为srpg电路的反相器输出的反相器输出门iv5；

用来产生控制srpg的逻辑信号的nd0、nr0、iv0与iv1；

din数据输入控制电路包括：mp0、mp1、mp2以及mn0、mn1、mn2；

一级锁存器包括：iv2a、iv2b。

进一步，控制模块包括：

初始化单元、数据获取单元、数据处理单元、数据存储单元、压力传感器；

初始化单元，用于用户预设认证口令以及获取用户预设输入规律；

数据获取单元，与初始化单元连接，用于获取用户认证过程中输入的影像获取模块检测水面与车辆底盘距离预警值的待认证口令以及当前触屏输入规律；

数据处理单元，与数据获取单元连接，用于判断认证过程中待认证口令与预设认证口令是否完全一致，同时判断当前触屏输入规律与用户预设输入规律是否匹配；若同时满足上述两个判断条件，则认证成功，否则认证失败；

数据存储单元，与初始化单元和数据处理单元连接，用于存储用户设置的预设认证口令、预设输入规律、合格阈值以及安全系数；

压力传感器，与数据获取单元连接，用于获取用户输入的自由伸缩充气气囊充气状态下，足以托起车辆的气压的每个口令字符信息。

进一步，口令信息包含若干个字符，预设输入规律为：一在设置认证口令时，采样用户输入每个口令字符时的屏幕压力值，将每次采样所得的压力值组成一种安全压力序列，其中压力序列由若干个压力值组成。

进一步，报警器左右两侧的横梁上面通过螺栓安装有与报警器导线连接的强力吹风机，强力吹风机的出口部位连接有梯形外罩。所述报警器采用dk-03w独立型报警器。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

本发明通过安装的报警器和强力吹风机，在车辆浸水并达到报警水位时，可以及时报警并提醒司机采取补救措施，使得车辆免遭水浸；当水浸不可避免时，设置的断电保护器可对车辆进行及时断电并熄火，有效保护了车辆的安全。

本发明的图像模糊度评价模块中，评价指标计算滤波器对待评价原始图像的影响值作为评价依据：边缘灰度统计信息的比值作为评价指标，这个比值越大说明两者相比变化不大，图像受滤波器影响越小，待评价图像越模糊，反之比值越小，图像越清晰。

本发明影像获取模块的图像获取中，从相对评价的角度出发，利用滤波器构造待评价图像的参考图像，计算变化前后图像边缘统计信息的比值作为评价指标。本发明的原理简单，实现了图像模糊度评价的内容无关性和实时性，可以快速准确评价比较任何图像之间的模糊度。从而得出获取水面与车辆底盘距离，为自由伸缩充气气囊提供依据。

本发明设置的自由伸缩充气气囊；前部通过固定杆固定在车辆底盘前部；自由伸缩充气气囊后端绑有滑动杆；滑动杆两端的滚动轮分别滚动连接在安装于车辆底盘两侧的轨道内；滑动杆的中部套装有滑轮；滑轮上穿有绞绳；绞绳穿过车辆底盘开的穿绳孔连接安装在车辆驾驶室内的伺服电机；

自由伸缩充气气囊通过软管连接安装在车辆驾驶室内的气压供应泵控制阀；气压供应泵控制阀连通的气压供应泵；气压供应泵控制阀、气压供应泵、伺服电机均通过导线连接控制模块；当控制模块接收到影像获取模块检测到的水面与车辆底盘距离超过预警值(水面即将漫过轮胎上平面，导致车辆无法运行，)控制装置启动伺服电机，将自由伸缩充气气囊从前轮位置滑动到后轮位置，同时打开气压供应泵控制阀、气压供应泵向自由伸缩充气气囊内部充气，如同气垫船，自由伸缩充气气囊的气压达到一定数值后，足以将车辆托起，避免水灌入驾驶室内，打开车辆底盘后端镶装的可折叠螺旋桨单元的可折叠螺旋桨叶；通过控制模块控制旋转电机运行。车辆向前行驶，脱离深水区；当脱离深水区后，可手动打开气压供应泵控制阀的排气孔，放气；当影像获取模块检测到的水面与车辆底盘距离降为安全值(水面低于轮胎上平面，车辆可以运行，)控制装置启动伺服电机，收缩自由伸缩充气气囊；回复车辆运行状态。保证了车辆和人身的安全。实现了智能车辆水浸预警通报及断电保护系统的多功能。

本发明耦合器采用微带结构，设计紧凑，加工简单，成本低廉，易于集成。

本发明采用主线和副线的加载开路枝节的等效结构，便于实现小型化。

本发明采用级联两个四分之一波长分支耦合器的结构，可增大带宽。

本发明的耦合器具有很好的隔离度，隔离都大于30db，优于已报道的大部分耦合器的隔离度。

本发明能根据实际需求进行自适应改进，对于双通带耦合器而言，通过改变中间分支线的阻抗来调节两个通带的中心频率比；通过将分支线的电长度调整为单通带耦合器分支线电长度的两倍，可以实现耦合器工作于双通带环境下，从而满足不同的应用需求，设计简单灵活。

本发明的短路保护器，由于复用iv2a与iv2b作为正常工作模式的数据锁存以及vdd电源断电后的数据状态锁存，不像以往的普通时钟独立srpg电路单元那样需要额外增加iv3a与iv3b作为断电后的数据状态锁存电路，更节省了电路面积；且因为vdd断电后，原先的数据状态直接被iv2a与iv2b锁存，当vdd恢复上电后，数据无需通过以往电路中的iv4而传输到db，想比以往的普通的时钟独立srpg电路单元，具有更小的电路面积，其状态恢复的响应速度更快。

本发明提供的控制模块，保证了实时图像数据、压力数据的准确传输和控制，控制响应速度快，为车辆的安全提供了保证。

附图说明

图1是本发明实施例提供的智能车辆水浸预警通报及断电保护系统结构示意图；

图2是本发明实施例提供的智能车辆水浸预警通报及断电保护系统强力风机结构示意图；

图中：1、报警器；2、报警指示灯；3、防水外壳；4、断电保护器；5、显示屏；6、导线；7、强力风机；8、梯形外罩。

如图3是本发明实施例提供的自由伸缩充气气囊连接示意图。

图中：9、自由伸缩充气气囊；10、滑动杆；11、轨道；12、滑轮；13、绞绳；14、伺服电机；15、气压供应泵控制阀；16、气压供应泵；17、控制模块；18、影像获取模块。

如图4是本发明实施例提供的影像获取模块示意图。

图中：19、图像录入模块；20、图像灰度化模块；21、图像边缘提取模块；22、图像处理模块；23、图像边缘统计信息计算模块；24、图像模糊度指标计算模块；25、图像模糊度调整模块；26、水面与车辆底盘距离计算模块。

如图5是本发明实施例提供的耦合器示意图。

图中：27、耦合器；28、金属地板；29、介质基板；30、主线；31、副线；32、第一分支线；33、第二分支线；34、第三分支线；35、输入端；36、第一隔离端口；37、耦合端；38、第二隔离端口。

图6是本发明实施例提供的断电保护器电路图。

图7是本发明实施例提供的控制模块示意图。

图中：39、初始化单元；40、数据获取单元；41、数据处理单元；42、数据存储单元；43、压力传感器。

图8是本发明实施例提供的可折叠螺旋桨单元示意图。

图中：44、旋转电机；45、连接套；46、可折叠螺旋桨叶；47、小型液压油缸。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

现有技术无法及时提醒并避免积水对车辆的损坏，常常发生意外事故。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的智能车辆水浸预警通报及断电保护系统包括：报警器1、报警指示灯2、防水外壳3、断电保护器4、显示屏5、导线6、强力风机7、梯形外罩8。

报警器1通过螺栓安装在前车座底部的横梁上，外部包裹有一层防水外壳3，防水外壳3的右侧固定安装有断电保护器4，报警器1和断电保护器4之间通过导线6连接；

报警器1通过导线6连接嵌装于驾驶室操作面板上的显示屏5，显示屏5上面设置有报警指示灯2，显示屏5导线连接报警器1；

报警器1左右两侧的横梁上面通过螺栓安装有与报警器1导线6连接的强力吹风机7，强力吹风机7的出口部位连接有梯形外罩8。

报警器1采用dk-03w独立型报警器。

本发明通过电极浸水引起阻值变化的原理来进行积水探测，当超过标准水位时，报警器1发出警报，并通过导线6将警报信息传给报警指示灯2和显示屏5，报警指示灯2亮起，显示屏5显示当前水位信息，以此提醒车主；强力吹风机7在报警指示灯2亮起的同时通电启动，它所产生的向下强大风流可吹离接近报警器1的水流，同时使得车辆于水面之间的距离稍稍加大，从而有效保护了车辆免遭水浸；在实施了各项保护措施后，如果水浸的程度越来越严重，并达到断电水位时，断电保护器4启动，从而使得车辆进行断电处理，保护了车辆。

如图3所示，本发明实施例提供的智能车辆水浸预警通报及断电保护系统，设置有自由伸缩充气气囊9；自由伸缩充气气囊9前部通过固定杆固定在车辆底盘前部；自由伸缩充气气囊后端绑有滑动杆10；滑动杆两端的滚动轮分别滚动连接在安装于车辆底盘两侧的轨道11内；

滑动杆的中部套装有滑轮12；滑轮上穿有绞绳13；绞绳穿过车辆底盘开的穿绳孔连接安装在车辆驾驶室内的伺服电机14；

自由伸缩充气气囊9通过软管连接安装在车辆驾驶室内的气压供应泵控制阀15；气压供应泵控制阀连通的气压供应泵16；气压供应泵控制阀、气压供应泵、伺服电机均通过导线连接控制模块17；

车辆外部前端镶装有用于获取水面与车辆底盘距离的影像获取模块18；影像获取模块通过导线连接控制模块17；

如图4所示，影像获取模块18包括：

图像录入模块19，通过摄像头获取水面图像；

图像灰度化模块20，利用数字图像处理中rgb图像的r、g、b各个通道的像素值与灰度图像像素值的转换为灰度图像；

图像边缘提取模块21，利用数字图像处理的边缘检测作用于灰度图像获取图像的边缘，得到计交叉像素的差分作为当前像素值；

图像处理模块22，利用高通/低通滤波器对灰度图像进行滤波处理以构造待评价图像的参考图像，采用均值滤波器，遍历图像每个像素，以所有像素的平均值作为当前像素新值；

图像边缘统计信息计算模块23，分别计算图像滤波前后各自边缘灰度信息，

图像模糊度指标计算模块24，将得出的图像滤波前后边缘灰度统计信息的比值作为模糊度指标，取较大的为分母，较小的为分子，保持该值介于(0,1)之间；根据最佳视觉效果的dmos范围得出对应的一个模糊度指标范围[min,max],

图像模糊度调整模块25，若图像模糊度指标小于min，图像滤波前后变化很大，原图像过于锐化，则利用低通滤波器进行滤波调整；若大于max，图像滤波前后变化很小，原图像过于模糊，则利用高通滤波器进行滤波调整；

水面与车辆底盘距离计算模块26，得出最终图像和该图像模糊度评价指标，得出水面与车辆底盘距离，并传输控制模块。

水面与车辆底盘距离计算模块包括：

计算单元，以方形区域中心点为原点建立坐标系，以固定间隔画出螺旋线作为移动节点的移动路径，随着移动节点的移动，待定位节点将集中接收到锚节点广播的数据包，根据角度值确定该未知节点坐标；若检测到两轮数据，则根据rssi值较小的轮次信息来确定未知节点坐标，判断实时位置的水面距车辆底盘距离；

如图5所示，水面与车辆底盘距离计算模块还集成有耦合器27；耦合器包括左右对称的主线30和副线31，主线和副线均由加载开路枝节的微带线构成；主线和副线与第一分支线32、第二分支线33和第三分支线34连接，第二分支线由两条对称的微带线并联而成，连接在主线和副线长度的二分之一处。

耦合器还包括：金属地板28、介质基板29，金属地板设置在介质基板的底面；

主线两端分别设有输入端35和第一隔离端口36，副线两端分别设有第二隔离端口38和耦合端37；

第一分支线和第三分支线分别连在主线和副线的两端部，第一分支线靠近输入端和第二隔离端口，第三分支线靠近第一隔离端口和耦合端；

主线、副线、第一分支线、第二分支线、第三分支线、输入端、第一隔离端口、耦合端、第二隔离端口均印制在介质基板上；

主线和副线是由两节四分之一波长的传输线级联而成，每节四分之一波长传输线由两节传输微带线依次加载三个开路枝节的等效结构构成，级联过程中共用中间的开路枝节，形成主线和副线都是由四节微带线加载五个开路枝节的等效结构构成。

如图6所示，断电保护器4采用原本用作正常工作模式下的一级锁存器iv2a与iv2b作为休眠模式下的数据状态保持电路，取消以往普通的时钟独立srpg单元电路中用作状态保持电路iv3a与iv3b；

具体包括：

clk＝0时将din输入到一级锁存器的din数据输入控制电路；

由不间断电源vddc供电，sw0＝1时将db状态锁存的一级锁存器；

sw1＝1时qb＝n0＝～qb，用于传输缓冲的第一级传输门buf0；

电源恢复阶段，当vdd导通且pgb＝0时用来将db的状态传输给qb，用于传输缓冲的第二级传输门iv4；

为srpg电路的反相器输出的反相器输出门iv5；

用来产生控制srpg的逻辑信号的nd0、nr0、iv0与iv1；

din数据输入控制电路包括：mp0、mp1、mp2以及mn0、mn1、mn2；

一级锁存器包括：iv2a、iv2b。

如图7，控制模块17包括：

初始化单元39、数据获取单元40、数据处理单元41、数据存储单元42、压力传感器43；

初始化单元39，用于用户预设认证口令以及获取用户预设输入规律；

数据获取单元40，与初始化单元连接，用于获取用户认证过程中输入的影像获取模块检测水面与车辆底盘距离预警值的待认证口令以及当前触屏输入规律；

数据处理单元41，与数据获取单元连接，用于判断认证过程中待认证口令与预设认证口令是否完全一致，同时判断当前触屏输入规律与用户预设输入规律是否匹配；若同时满足上述两个判断条件，则认证成功，否则认证失败；

数据存储单元42，与初始化单元和数据处理单元连接，用于存储用户设置的预设认证口令、预设输入规律、合格阈值以及安全系数；

压力传感器43，与数据获取单元连接，用于获取用户输入的自由伸缩充气气囊充气状态下，足以托起车辆的气压的每个口令字符信息。

口令信息包含若干个字符，预设输入规律为：一在设置认证口令时，采样用户输入每个口令字符时的屏幕压力值，将每次采样所得的压力值组成一种安全压力序列，其中压力序列由若干个压力值组成。

如图8，所述车辆底盘后端镶装有可折叠螺旋桨单元；所述可折叠螺旋桨单元通过导线连接控制模块。

,所述可折叠螺旋桨单元包括旋转电机；所述旋转电机的转子上套装有连接套；所述连接套上铰接有可折叠螺旋桨叶；所述可折叠螺旋桨叶上铰接小型液压油缸的前端；小型液压油缸的后端铰接在连接套上；所述小型液压油缸通过小型供油结构与控制模块信号连接。所述旋转电机通过导线连接控制模块。

在正常下，可折叠螺旋桨叶折叠在旋转电机的定子外部。

下面现有技术与本发明的对比对本发明作进一步描述，

现有技术一：

申请号200910302967.4一种桥下或隧道路面积水监测预警系统及监测预警方法；该专利方案虽然能够起到预警和监测道路积水的实时信息。

现有技术二：

一种用于城市低洼路段积水监测与过往车辆预警系统，涉及到低洼路段，其特征在于：包括：多浮球开关水位区间感知装置、控制电路、浮球节能单元、电子警示牌；所述多浮球开关水位区间感知装置与控制电路相连，所述多浮球开关水位区间感知装置放置于低洼路段中；所述浮球节能单元与控制电路相连，所述浮球节能单元放置于低洼路段中；所述电子警示牌与控制电路相连，所述电子警示牌放置于低洼路段两侧。

断电是指电子设备在使用过程中，除正常关闭之外，而失去电能供应的现象。在使用电子装置时，有时会因为忽然停电，误操作或其它原因导致产生断电。由于每种电子装置在工作时，均有其本身的特点，一些电子装置在出现断电后，随即又进行使用便很可能损坏。这种现象对于车辆在水浸时，危险很大。

现有技术三：

一种断电保护系统，用于判断具有该系统的电子设备是否曾被断电，其特征在于，所述断电保护系统包括：

存储模块，其存储有一个变量；

数据获取模块，用于获取已存储的所述变量；

逻辑判断模块，用于判断所述变量在获取时的取值，并根据该变量取值，决定是否运行该电子设备的保护机制；

数据赋值模块，用于为所述变量赋值，在该电子设备启动完成前，将所述变量设置为第一取值，在该电子设备即将正常关闭时，将所述变量设置为第二取值。

如下表：

下面结合效果对比对本发明作详细描述。

现有技术一的缺陷是：

装置较复杂，成本高，不够实用。

现有技术二的缺陷是：

无法及时提醒并避免积水对车辆的损坏，没有断电保护系统，不能避免发生意外事故。

现有技术三的缺陷是：

一旦水浸，其控制程序无法仅仅保护其他设备。

现有技术中，不能在车辆浸水并达到报警水位时，可以及时报警并提醒司机采取补救措施，使得车辆免遭水浸；

当水浸不可避免时，不能断电保护，不能对车辆进行及时断电并熄火，有效保护车辆的安全。

本发明通过安装的报警器和强力吹风机，在车辆浸水并达到报警水位时，可以及时报警并提醒司机采取补救措施，使得车辆免遭水浸；当水浸不可避免时，设置的断电保护器可对车辆进行及时断电并熄火，有效保护了车辆的安全。

本发明的图像模糊度评价模块中，评价指标计算滤波器对待评价原始图像的影响值作为评价依据：边缘灰度统计信息的比值作为评价指标，这个比值越大说明两者相比变化不大，图像受滤波器影响越小，待评价图像越模糊，反之比值越小，图像越清晰。

本发明影像获取模块的图像获取中，从相对评价的角度出发，利用滤波器构造待评价图像的参考图像，计算变化前后图像边缘统计信息的比值作为评价指标。本发明的原理简单，实现了图像模糊度评价的内容无关性和实时性，可以快速准确评价比较任何图像之间的模糊度。从而得出获取水面与车辆底盘距离，为自由伸缩充气气囊提供依据。

本发明设置的自由伸缩充气气囊；前部通过固定杆固定在车辆底盘前部；自由伸缩充气气囊后端绑有滑动杆；滑动杆两端的滚动轮分别滚动连接在安装于车辆底盘两侧的轨道内；滑动杆的中部套装有滑轮；滑轮上穿有绞绳；绞绳穿过车辆底盘开的穿绳孔连接安装在车辆驾驶室内的伺服电机；

自由伸缩充气气囊通过软管连接安装在车辆驾驶室内的气压供应泵控制阀；气压供应泵控制阀连通的气压供应泵；气压供应泵控制阀、气压供应泵、伺服电机均通过导线连接控制模块；当控制模块接收到影像获取模块检测到的水面与车辆底盘距离超过预警值(水面即将漫过轮胎上平面，导致车辆无法运行，)控制装置启动伺服电机，将自由伸缩充气气囊从前轮位置滑动到后轮位置，同时打开气压供应泵控制阀、气压供应泵向自由伸缩充气气囊内部充气，如同气垫船，自由伸缩充气气囊的气压达到一定数值后，足以将车辆托起，避免水灌入驾驶室内，打开车辆底盘后端镶装的可折叠螺旋桨单元的可折叠螺旋桨叶；通过控制模块控制旋转电机运行。车辆向前行驶，脱离深水区；当脱离深水区后，可手动打开气压供应泵控制阀的排气孔，放气；当影像获取模块检测到的水面与车辆底盘距离降为安全值(水面低于轮胎上平面，车辆可以运行，)控制装置启动伺服电机，收缩自由伸缩充气气囊；回复车辆运行状态。保证了车辆和人身的安全。实现了智能车辆水浸预警通报及断电保护系统的多功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。