CN104380060B - 涉水感测显示控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种控制用于提供信息的HMI设备的方法，包括：比较来自两个或更多个远程测距传感器的数据，该两个或更多个远程测距传感器被布置在高于车辆的阈值涉水深度的高度处。

Description

涉水感测显示控制系统
技术领域
本发明涉及一种用于提供关于涉水的信息的车载HMI(人机界面)设备，更具体地但是非排他性地涉及一种用于这样的设备的控制系统。甚至更具体地但是非排他性地，本发明涉及一种用于选择性地在HMI设备上提供涉水信息的控制系统、算法以及方法。本发明的方面涉及一种设备、系统、车辆、方法以及计算机程序。
背景技术
越野车辆通常会行驶通过水体，并且这常常被称为涉水事件。当驾驶车辆通过在涉水深度处的水体时，需要驾驶员注意并且做出判断。这是因为车辆驾驶员通常不了解车辆将要进入的水的深度或水面以下的地形特征。在低可见度条件(脏水、低亮度、大雨、雾)下尤其如此。建议通过以步行的方式趟过水来进行对地形的勘察，但是诸如地形的可变性、低可见度条件、对驾驶员的不便以及驾驶员的不耐烦的因素会导致驾驶员试图在不知道水深并且因此不能够采取适当防范的情况下穿过水。
本申请人已经提交了与使用外部地安装在车辆上的一个或更多个传感器来进行水体检测有关的一系列专利申请。这样的传感器包括：能够向控制系统发出下述数据的超声换能器传感器、电容传感器、电阻传感器以及静水压传感器，该数据指示在传感器周围的水的存在和/或到车辆周围的水的表面的程距和/或在车辆周围的水的深度。
例如，在同样属于本申请人的PCT/EP2011/072997(通过引用合并到本文中)，公开了下述系统：当借助于传感器来检测涉水(诸如，在PCT/EP2011/072998(通过引用合并到本文中)以及PCT/EP2011/072999(通过引用合并到本文中)中所描述地)时，面向下的超声换能器被用于估计车辆的至少一部分被认为置于其中的水的涉水深度(D)。
由这样的传感器所获得的数据意在当车辆的驾驶员驾驶车辆进入水体、通过水体以及离开水体时通知并且协助该驾驶员。在属于本申请人的PCT/EP2011/072992(通过引用合并到本文中)、PCT/EP2011/072994(通过引用合并到本文中)以及PCT/EP2011/072996(通过引用合并到本文中)中，分别地公开了用于显示与最大涉水深度、相对于车体的水位以及给定条件下用于车辆的推荐速度有关的信息的人机界面(HMI)。
然而，本申请人已经认识到，由安装至车辆的传感器所获得的数据会导致真实车辆情景的错误解读和错误表示。例如，电阻传感器或电容传感器可以发出指示车辆正置于水体中的数据，并且这样的数据可以被用于启用车舱内HMI以向驾驶员警告车辆正处于涉水事件中。实际上，车辆可能正沿不平坦的越野路面行驶，而所检测到的水仅是凹槽(rut)中的局部水坑或从水坑溅起的水。
在另一示例中，浸没式超声换能器传感器可以发出与其建立时间(settlingtime)有关的数据，该数据指示车辆正置于水体中；并且安装至车辆上车体的表面测距超声换能器传感器可以同时发出与介于表面测距传感器位置和地平面中间的表面的存在有关的数据。对该数据的解读为：水以所检测到的表面的高度置于车辆周围。然而，所检测到的表面可能实际上是位于地平面与表面测距超声换能器传感器之间并且在水位以上的灌木丛。基于这样的解读来启用HMI和/或在HMI上向驾驶员呈现这样的深度信息可能会使驾驶员分散注意力并且就这一点而言是不利的。
存在多种不同的情景，其中从安装于车体的涉水传感器所获得的数据可能会被错误解读，并且可能导致HMI设备的不适当的、不准确的、无用的和/或不期望的启用或终止。
本发明力图通过提供用于提供关于涉水的信息的车载HMI(人机界面)设备来提供针对可能会行驶通过水的陆上车辆的进一步改进。更具体地但是非排他性地，本发明涉及特别是用于确定下述的控制系统、算法以及方法：何时启用HMI设备；何时禁用HMI设备；和/或HMI设备应当显示何种信息。
发明内容
本发明的方面提供如在所附的权利要求中所要求保护的HMI设备、系统、车辆、程序、算法以及方法。
根据寻求保护的本发明的一个方面，提供了一种控制HMI设备的方法，该HMI设备用于向车辆的驾驶员提供信息，该方法包括：
(i)比较来自两个或更多个远程测距传感器的数据，该两个或更多个远程测距传感器被布置在车辆的同一横向轴上并且被布置在高于车辆的阈值涉水深度的高度处。
可选地，该方法可以包括额外的步骤：(ii)基于由一个或更多个水接触传感器所提供的数据来确定车辆的至少一部分是否置于在车辆的阈值涉水深度处的水中，其中，在比较数据的所述步骤之前或之后实施所述额外的步骤。
另外，来自两个或更多个远程测距传感器的所述数据可以为左侧深度(Dleft)估计值和右侧深度(Dright)估计值。
可选地，比较来自两个或更多个远程测距传感器的数据的步骤可以包括下述中的任一个或组合：
(iii)当由所述一个或更多个水接触传感器中的任一个已经确定水至少存在于阈值涉水深度处时，将左侧深度估计值和/或右侧深度估计值与阈值涉水深度进行比较以确定左侧深度估计值和/或右侧深度估计值是否大于阈值涉水深度；
(iv)当由所述一个或更多个水接触传感器中的任一个尚未确定水至少存在于阈值涉水深度处时，将左侧深度估计值和/或右侧深度估计值与阈值涉水深度进行比较以确定左侧深度估计值和/或右侧深度估计值是否大于阈值涉水深度；
(v)将左侧深度估计值和/或右侧深度估计值与低可校准范围进行比较以确定左侧深度估计值和/或右侧深度估计值是否在低可校准范围内；以及
(vi)将左侧深度估计值和右侧深度估计值进行比较以确定左侧深度估计值和右侧深度估计值是否在彼此的预定容限(ΔT)内。
可选地，当在步骤(iii)处确定左侧深度估计值和右侧深度估计值二者均不大于阈值涉水深度时，控制HMI设备以使其不被启用。
还可选地，当在步骤(iv)处确定左侧深度或右侧深度大于阈值涉水深度并且同时没有接触传感器发出指示水存在于阈值涉水深度处的数据时，控制HMI设备以使其不被启用。
再可选地，当在步骤(v)处确定左侧深度和右侧深度二者均低于低可校准范围的下限时，控制HMI设备以使其不被启用。
另外地或替选地，当在步骤(vi)处确定左侧深度估计值和右侧深度估计值在彼此的预定容限(ΔT)内时，该方法还包括：检查车辆的横向坡度，并且如果横向坡度为非零，则控制HMI设备以使其不被启用。在一些可选的实施例中，两个或更多个远程测距传感器的安装高度可以不同，但是当根据从这样的传感器所获得的目标程距数据来推导估计深度时，将考虑该差异并且对左侧深度和右侧深度的比较将有助于确定是否已经检测到基本水平面。
可选地，当在步骤(vi)处确定左侧深度估计值和右侧深度估计值不在彼此的预定容限(ΔT)内时，该方法还包括：检查车辆的横向坡度，并且如果横向坡度为零，则控制HMI设备以使其不被启用，或如果HMI设备被启用，则控制HMI设备以仅示出对应于与横向坡度成角度的远程测距传感器的深度信息。
可选地，阈值涉水深度可以在约200mm至约450mm之间。
可选地，低可校准范围可以在约125mm至约450mm之间。
可选地，预定容限(ΔT)可以在约50mm至约150mm之间。
根据寻求保护的本发明的另一方面，提供了一种控制用于提供信息的HMI设备的方法，该方法包括：
(i)确定是否已经超过阈值车辆速度；
(ii)确定一个或更多个水接触传感器中的任一个是否尚未在第一预定时间段内检测到在阈值涉水深度处的水；
(iii)确定车辆是否正在行驶上坡；
(iv)确定在车辆周围的水体的深度是否已经降低至最小深度；
(v)确定用户是否已经请求HMI设备的手动禁用；以及
响应于做出以上确定(i)至(iv)中的任一个或更多个确定，控制HMI设备以使其禁用。
可选地，第一预定时间段为至少15秒，并且阈值涉水深度在约200mm至约450mm之间。
可选地，最小深度小于阈值涉水深度。
替选地或另外地，阈值涉水深度为约450mm，并且最小深度为约350mm。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于涉水协助的系统，该系统包括：两个或更多个远程测距传感器，该两个或更多个远程测距传感器被布置在车辆的涉水深度阈值以上的高度处；HMI设备，该HMI设备被配置成显示涉水信息；以及控制装置，该控制装置被设置成：比较来自两个或更多个远程测距传感器的程距数据，并且根据比较对HMI设备进行操作以选择性地提供涉水信息。控制装置优选地为控制器并且更优选地为车辆的电子控制单元。
可选地，该系统还包括至少一个水接触传感器，该至少一个水接触传感器被布置在涉水深度阈值处或在涉水深度阈值以下，其中，该控制装置还被设置成：确定该至少一个水接触传感器是否置于水中，并且进一步根据确定来选择性地提供涉水信息。
可选地，两个或更多个远程测距传感器被布置在车辆的同一横向轴上。
系统还可以包括车辆姿态传感器，其中，该控制装置还被设置成：检测来自车辆姿态传感器的车辆的姿态，并且进一步根据检测来选择性地提供涉水信息。
根据寻求保护的本发明的再一方面，提供了一种车辆，该车辆包括用于涉水协助的系统，该系统包括：两个或更多个远程测距传感器，该两个或更多个远程测距传感器被布置在车辆的涉水深度阈值以上的高度处；至少一个水接触传感器，该至少一个水接触传感器被布置在可选地具有涉水深度阈值的高度处；HMI设备；以及控制单元，该控制单元耦接至：两个或更多个远程测距传感器中的每个远程测距传感器、至少一个水接触传感器以及HMI设备，其中，该控制单元被配置成实施相关前述段落中任一段落中的方法。
根据寻求保护的本发明的又一方面，提供了一种用于计算机的程序，当在计算机上运行时，该程序被配置成实施相关前述段落中任一段落中的方法。
在本说明书中，术语“涉水”指的是陆上车辆行驶通过足以需要车辆驾驶员采取适当防范的深度的水。为了将涉水事件与车辆行驶通过浅水坑进行区分，在一些情形下，涉水深度可以被定义为200mm或更大的深度。在一些情形下，在前轮毂或后轮毂的水平处的水可以指示车辆处于在涉水深度处的水中。在一些情形下，涉水深度可以被定义为在其处水接触传感器浸没于水中的点。然而，以其来确定车辆正在涉水的深度(有时称为阈值涉水深度)可以根据车辆设计来确定，并且因此不可能定义适合于所有车辆的阈值涉水深度。类似地，根据车辆设计来确定车辆的可允许最大涉水深度。
如在本文中所使用的，术语“HMI设备”指的是促进车辆系统与车辆驾驶员之间的通信的各种合适的装置。HMI设备可以为单个装置或多于一个的装置。HMI设备可以视觉地、听觉地通信，或产生触觉警告或上述的任意组合。可选地，视觉通信可以包括：点亮一个或更多个警告灯；提供可以在仪表板控制面板、显示屏幕以及平视显示仪中的任一个或更多个或其组合上呈现的符号、图片、图形以及文本。可选地，听觉通信可以包括：警告蜂鸣和警报；可以通过任何舱内扬声器(包括用于仅针对驾驶员的通信的驾驶员侧耳级扬声器)、头戴耳机(可选地为无线的)或耳机(可选地为无线的)中的任一个或更多个或其组合来输出的语音信息。将认识到，随着技术进步，适合作为HMI设备的各种通信装置可以变得可用。
HMI设备可以具有启用状态或非启用状态。如在本文中所使用的，启用状态也被称为HMI设备向车辆的驾驶员或乘客提供涉水信息，而非启用状态也被称为HMI设备不向车辆的驾驶员或乘客提供涉水信息。应当理解的是，诸如视觉显示器的一些HMI设备可能能够向车辆驾驶员提供其他信息，例如车辆位置或车辆速度。对于这样的HMI设备，启用状态可以提供显示的切换以提供涉水信息。非启用状态则可以切换显示以提供其他信息。HMI设备可以在启用状态下具有当前显示模式。如在本文中所使用的，当前显示模式指的是由HMI设备所提供的信息。在本发明的一些方面中，可以对显示模式进行控制以确定应当向车辆的驾驶员或乘客提供何种信息。
贯穿本说明书，提及了术语“水”。要理解的是，在陆上车辆行驶通过水的语境中，术语“水”意在包含陆上车辆可能行驶通过的所有液体介质而其不限于被解读为纯H2O。例如，如在本文中所使用的，“水”可以意味着但是不限于：泥泞的河床；海水；浅滩；以及越野地形中的脏水。
在本文中所描述的方法、算法以及控制处理可以为机器实现的。在本文中所描述的方法、算法以及控制处理可以在一个或更多个计算装置上实现，包括：一个或更多个处理器(例如，电子微处理器)。这样的处理器可以被配置成执行在可以由该处理器所访问的存储器或存储装置中所存储的计算指令。
在本申请的范围内，明确地意指在前述段落中、权利要求中和/或以下的说明和附图中所阐述的各个方面、实施例、示例和替选方案以及特别是其各自的特征可以独立地或以任何组合的方式被采用。例如，结合一个实施例所描述的特征适用于所有实施例，除非这样的特征是不兼容的。
附图说明
现在将参照附图、仅通过示例的方式描述本发明的实施例，在附图中：
图1是具有用于使用安装至车辆的外部传感器来检测车辆周围的水的存在和水的深度的系统的车辆的示意性正视图，该车辆被示为沿前进方向行驶通过浅滩；
图2是示出与车辆和车辆的环境有关的信息的、根据本发明的可选实施例的HMI的显示屏幕的示例；
图3A是图1的车辆的另一示意性正视图，其中，浅滩内的水位与安装至车辆的前保险杠的水接触传感器的高度类似；
图3B是置于凹槽或浅滩中的图1的车辆的另一示意性正视图，其中，上方地面的边缘置于车辆的两侧；
图3C是图1的车辆的另一示意性正视图，其中，灌木丛在浅滩中置于车辆的左手侧(相对于驾驶员的参照系)；
图3D是图1的车辆的另一示意性正视图，其中，灌木丛在浅滩中置于车辆的左手侧(相对于驾驶员的参照系)，并且车辆置于横向坡度上；
图4是示意性示出根据系统的控制单元的可选配置、由图1的系统的控制单元所实施的算法或算法的一部分的决策树；
图5是示意性示出根据系统的控制单元的另一可选配置、由图1的系统的控制单元所实施的算法或算法的一部分的决策树；
图6是示意性示出根据系统的控制单元的再一可选配置、由图1的系统的控制单元所实施的算法或算法的一部分的决策树；以及
图7是示意性示出根据系统的控制单元的又一可选配置、由图1的系统的控制单元所实施的算法或算法的一部分的决策树。
具体实施方式
在本文中公开了本发明的控制系统、方法、算法、设备以及车辆的具体实施例的详细描述。要理解的是，所公开的实施例仅为可以实现本发明的某些方面的方式的示例，而不代表可以实施本发明的所有方式的详尽列表。实际上，要理解的是，在本文中所描述的控制系统、方法、算法、设备以及车辆可以以各种替选形式来实施。附图不一定按比例绘制，并且一些特征可能被放大或缩小以示出特定部件的细节。不一定很详细地描述公知的部件、材料或方法，以避免模糊本公开内容。在本文中所公开的任何具体的结构性和功能性细节不应被解释为限制性的，而仅被解释为权利要求的基础以及用于教导本领域技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。
总体上，本发明的方面涉及用于车辆的系统的控制单元，该控制单元被配置成通过下述来监视车辆正在其中行驶的环境：对来自系统的一个或更多个传感器的数据进行核对，并且对该数据进行分析以解读该数据。可以使用一个或更多个或一系列算法来进行数据的分析和解读，该算法可选地设置在由控制单元可执行的一个或更多个程序上。在本发明的某些实施方式中，特别地进行分析和解读以确定：是否应当启用、终止、暂停被配置成向车辆驾驶员传达信息并且可选地传达建议的舱内HMI设备，以及如果舱内HMI设备已启用则确定是否应当传送任何信息。在本发明的其他实施例中，系统可以被配置成允许由驾驶员手动启用舱内HMI，这在本质上为提供至控制系统的下述数据：该数据可以被控制单元用于确定是否应当经由手动启用的HMI来传送任何信息。另外地或替选地，系统可以被配置成允许由驾驶员手动禁用舱内HMI，然而，这样的系统可以被配置成如由控制系统进行的分析和解读所确定地在某些情形下使手动禁用无效(override)。
同样地，本发明的方面涉及一种用于车辆的系统，该系统使用远程测距传感器和/或接触传感器以在车辆接近水、进入水中以及行驶通过水和/或可选地离开水时跟踪水平面的上升(和/或可选地下降)。该系统被配置成确定：何时可以适合于自动启用、终止或暂停HMI设备的操作，和/或HMI设备应当通过HMI设备的显示模式向驾驶员发送何种信息。在HMI设备为显示屏幕的情况下，在确定HMI设备应当发送何种信息中，该系统可以被配置成确定显示屏幕应当由何种信息填充(即HMI设备应当处于何种显示模式)。在前述描述中可以互换地使用对由信息填充的HMI设备或发送信息的HMI设备的引用。
例如，所述远程传感器可以包括但不限于测量来自水面的反射的声学类型传感器、电磁类型传感器以及光学型传感器中的一个或更多个或其组合。可选地，所述接触传感器可以包括液位测量传感器，例如包括但不限于测量由于水的存在而引起的下述的改变的传感器：压力；电特性(例如电容、电阻、介电常数)；电磁(例如光，包括光纤)和射频飞行时间。
可选地，所述接触传感器可以包括液位测量传感器，例如包括但不限于测量由于水的存在而引起的下述的改变的传感器：压力；电特性(例如电容、电阻)；电磁(例如光)和射频飞行时间。
可选地从车辆的其他车辆控制系统所获得的下述额外的数据可以由本发明的系统使用，例如包括但不限于：所选择的地形模式(越野、道路)；传动模式(2WD(两轮驱动)、4WD(四轮驱动)、高档或低档)；车辆行驶速度；车辆行驶方向(前进、后退)；雨量传感器数据；外部摄像装置成像；GPS和其他卫星数据或其他导航系统数据；车辆的姿态(侧倾、横摆和俯仰)；传动系转矩；以及底盘高度。来自其他车辆系统的信息可以从具有该数据的车辆控制系统(例如，悬挂系统)直接地发送至本发明的系统，或可以经由车辆CAN(控制器局域网)总线或类似的基于车辆的数据网络、通过相关控制器发送。其他数据可以经由无线通信链路(例如，无线互联网连接)而可获得，并且这样的信息可以直接地发送至本发明的系统或可以经由车辆CAN总线或类似的基于车辆的数据网络、通过相关控制器发送。这样的数据可以包括导航数据、地图数据、地形数据以及交通新闻数据。
要认识到的是，至少在某种程度上，被提供至控制系统的数据越多，则控制系统关于车辆正在其中行驶的环境的确定，特别是与车辆可能正在其中行驶的水体的估计深度有关的确定会更可靠。同样地，包括较大数目、较广分布和/或较多种类的传感器的系统可以获得具有较大数量和较高质量的数据，组合地使用该数据时可以使得能够做出与车辆的环境有关的更可靠确定。然而，具有较大数目、较广分布和/或较多种类的传感器会增加制造成本、维护时间以及维护成本。另外，考虑到可能在可以例如为崎岖不平、泥泞、潮湿以及多岩石的越野地形上使用车辆，由于安全要求和考虑、风格偏好和/或传感器放置的适当性，所以出于水感测的目的而可能有利的传感器的某些物理安装配置或使用可能会受到限制而无法安装在车辆上。同样地，本发明提供了一种在下述车辆中具有有利应用的控制系统：该车辆具有实用和/或有成本效益的传感器布置、传感器数目和传感器类型。
另外，本发明在具有较“理想的”(但很可能较昂贵的)传感器布置、传感器数目和传感器种类的车辆中具有有利应用。
在图1中示意性地示出了本发明的实施例。图1示出了具有车体111和系统180的车辆110，系统180包括下述传感器中的一个或更多个或其组合：用于远程检测或接触式检测水的存在的传感器116a、116b、30a、30b、30c、30d。一个或更多个传感器116a、116b、30a、30b、30c、30d耦接至控制单元160，并且被配置成向系统180的控制单元160发出数据。在图1中，仅示出车辆110的前方外观，其中传感器116a、116b、30a、30b、30c、30d被示为分别地安装至左侧后视镜140a、右侧后视镜140b以及前保险杠的前部。车辆110还包括安装至后保险杠的类似传感器阵列，但是这些传感器未被示出。控制单元160还耦接至那些未被示出的后保险杠传感器。水接触传感器30a、30b、30c、30d(和/或后保险杠传感器)可以分布在车辆110的前部/后部的不同高度处，以提供分级的涉水指示。
另外，系统180包括优选地布置在车辆110的车舱内部的HMI设备200。可选地，HMI设备200包括LCD或OLED触屏显示屏幕，该HMI设备200可选地由车辆电池供电并且可选地无线地耦接至控制单元160，以及能够呈现从控制单元160所接收的彩色图形信号并且能够再现音频信号。在其他所设想的实施例中，HMI设备不一定能够再现音频信号，并且控制单元可以耦接至车舱内的音频系统和/或扬声器以用于在听觉上向车辆的驾驶员呈现信息。在图2中示出了显示屏幕形式的HMI设备200的可选图例。HMI设备已经由系统180的控制单元160自动启用，并且如由控制单元160所指令地、由数据和图形构成。HMI设备已经被填充以传达至少以下信息：
●车辆110处于横向坡度上(42)；
●车辆110处于纵向坡度上(41)；
●车辆110处于“抬头”姿态；以及
●沿当前车辆110的行驶方向，在车辆110前方的指定距离内可能会到达该车辆110的最大涉水深度，该最大涉水深度在示例中被示为0.7m。
返回到图1，传感器116a、116b为水面测距远程传感器，而传感器30a、30b、30c、30d为水接触检测传感器，可选地传感器116a、116b、30a、30b、30c、30d中的每个传感器均为超声换能器。
测距传感器116a、116b被设置成基本上面向下或处于所期望的倾斜角度，以测量到传感器116a、116b下方的表面54的距离dsense1、dsense2。在当前所示的实施例中，每个传感器116a、116b为超声换能器116a、116b，以及能够发射超声脉冲和接收对该脉冲的反射。该超声脉冲在空气中的速度是已知的；每个超声换能器116a、116b的安装高度(Hleft、Hright)也是已知的(充分考虑到车辆底盘高度和姿态(侧倾角、横摆角以及俯仰角)，以更准确地估计水的深度)。因此，根据由传感器116a、116b所测量出的飞行时间(TOF)，可以确定距离dsense1、dsense2；并且根据该目标距离dsense1、dsense2，可以估计在车辆110置于其上的地面G以上的该表面54的深度。(如在GB1204594.4(2012年3月15日提交)、GB1202617.5(2012年2月15日提交)、GB1104367.6(2011年3月15日提交)、GB1204593.6(2012年3月15日提交)、PCT/EP2011/072998、PCT/EP2011/072999以及PCT/EP2011/072997中所描述地，上述文献中的全部或任一个由此通过引用合并到本文中)。来自每个传感器116a、116b的信息可以被控制单元160用于如下估计水54的深度：
根据由左传感器116b获得的数据所估计的水54的深度(Dleft)：
Dleft≈Hleft-dsense1；
根据由右传感器116a获得的数据所估计的水54的深度(Dright)：
Dright≈Hright-dsense2；
在图1所示的实施例中，车辆空气悬挂被设置为标准态，以及Hleft和Hright彼此相等并且为约1.20m(约1200mm)。在其他实施例中，Hleft和Hright可以不彼此相等，但是对于给定的车辆悬挂模式，参数Hleft和Hright二者将是已知的。车辆空气悬挂也可以被设置为处于非标准高度，并且Hleft和Hright相应地进行调整。
图1所示的接触传感器30a、30b、30c、30d可选地为超声发射器/接收器(换能器)。这样的传感器30a、30b、30c、30d可以包括膜片，该膜片瞬时地被激励以发送超声脉冲。与在空气中的建立时间相比，这样的膜片在水中具有本质上不同的建立时间，并且向控制单元发出的与建立时间有关的数据可以用于确定传感器与水接触(如在PCT/EP2011/072998和PCT/EP2011/072999中所描述地)。在正常底盘高度条件下并且在水平地面上，传感器30a、30b、30c、30d可选地被安装在地平面以上约450mm处。可选地，四个接触传感器被设置成处于约相同的高度，然而，在其他所设想的实施例中，传感器30a、30b、30c、30d中的一个或更多个可以处于相对于其他传感器30a、30b、30c、30d中的一个或更多个升高或降低的高度。
在图1中，车辆110被示为行驶通过浅滩，在该浅滩中，相对于车辆110描绘出了水位54。在图1中所示的快照中，车辆110以水平状况和正常底盘高度置于平面上。
当水接触传感器(也称为浸没式传感器)30a、30b、30c、30d浸没在水中时，其物理行为特性以可测量的方式改变，该改变可以用于以100％的置信水平确定水浸没式传感器浸没在水中。由控制单元160从远程(可选地面向下)传感器116a、116b接收的数据可以用于推断水的深度。用于辅助涉水的系统还包括可以确定车辆的俯仰角和侧倾角的一个或更多个车辆姿态传感器(诸如，加速计和陀螺仪)。因此，在本配置中，可以被提供至系统180的控制单元160的数据被概括如下：
a)状态：来自右前侧传感器30a的“在水中”或“不在水中”；
b)状态：来自右前侧传感器30b的“在水中”或“不在水中”；
c)状态：来自左前侧传感器30d的“在水中”或“不在水中”；
d)状态：来自左前侧传感器30c的“在水中”或“不在水中”；
e)根据由左后视镜传感器116a获得的数据估计或推导的表面54的深度(Dleft)；
f)根据由右后视镜传感器116b获得的数据估计或推导的表面54的深度(Dright)；
g)车辆的俯仰角(αP)；以及
h)车辆的侧倾角(αR)；
在(a)至(h)处所列出的数据可以组合使用以自动使得在车辆110的车舱中的HMI设备200(也称为涉水协助显示器)开启(也称为启用)，从而向驾驶员显示信息。替选地，在a)至h)处所列出的信息数据可以用于自动使得已经由驾驶员手动开启的涉水协助显示器200填充下述信息，该信息关于但不限于：
●车辆当前正置于其中的水的深度(其可以实时地改变或以时间平均的方式改变)；
●车辆对水位的相对姿态；
●车辆能够涉入的水的最大深度；以及
●直到可能达到最大涉水深度为止的所估计的距离(或时间，假定保持当前车辆速度)。
可以在涉水协助显示器200上向驾驶员显示该信息以及可选地显示其他信息(可选地，如在PCT/EP2011/072992、PCT/EP2011/072994和PCT/EP2011/072996中所描述地)。例如，如图2所示，HMI设备200可以图片化地呈现车辆的姿态，并且可选地按比例图形化地描绘水位相对于车辆110的平均位置以及直到可能达到最大涉水深度为止的估计值。
然而，已经认识到存在下述情形：其中，对诸如以上所列出的数据(a)至(h)的数据的基本评估会导致HMI设备200被不适当地启用或被填充有可能不完全地准确地反映车辆110所处的情况的信息。可能不期望系统启动对下述信息的显示：该信息甚至在车辆110实际上未涉水时也指示涉水事件。另外地或替选地，对于HMI设备200，不期望的是：在启用HMI设备与禁用HMI设备之间快速地交替，或在HMI设备上启动涉水协助信息的显示与终止涉水协助信息的显示之间快速地交替。
此外，如果系统显示非常快速地改变的信息则是不利的。例如，在图3A中，示出了下述场景：其中，水56相对于车辆110的深度介于涉水事件与非涉水事件的状态。水在水浸没式传感器30a、30b、30c、30d(其可选地被安装在地平面G以上约450mm的高度(在正常底盘高度条件下)，该高度可以对应于可选涉水深度阈值)附近(上下)拍打。HMI设备200的快速闪变的开启和关闭可能会使驾驶员恼怒或分散注意力，并且另外会使显示难以被阅读。类似地，快速地开启和关闭音效的警告涉水事件的可听见的蜂鸣声，或快速闪变的开启和关闭的警告灯的点亮会令人恼怒或分散注意力。
类似地，如果当驾驶员可能仍期望涉水辅助显示器(HMI)显示时该涉水辅助显示器自动终止，则是不利的。HMI设备200的突然终止可能会误导驾驶员认为HMI设备发生了故障而不是自动禁用。因此，本发明的另一方面的目的在于提供一种用于涉水协助系统180的控制单元160，该控制单元160被配置成谨慎地管理涉水协助HMI设备200的自动终止。
此外，由于例如灌木丛、长草、芦苇、圆石和/或不平坦地面(其可能常常在越野情况下存在)的存在而引起的HMI设备200的快速改变的填充或启用/禁用也可能令人恼怒。例如参见图3B，车辆110置于深凹槽(其可能在越野情况下遇到)中，其中上方地面58、60置于传感器116b和传感器116a与车辆110在其上行驶的地面G之间。可能期望涉水协助显示器能够由车辆的用户手动操作，该用户可以知道车辆110将进入越野情形并且车辆110将在很可能发生涉水事件的环境下行驶。在图3B中，来自右传感器116b的估计深度Dright为约750mm，而来自左传感器116a的估计深度Dleft为约800mm。在这样的情况下，需要考虑应当向手动启用的HMI设备填充何种信息。
在图3C中示出了另一示例，在该示例中对数据(a)至(h)的基本分析可能会引起HMI设备200应当被启用或填充的错误指示。图3C中所示的测量标记不一定按比例绘制，并且在本文中所提出的测量被作为示例且仅用于说明目的而绝不用于将本发明限制于某些测量限制内的应用，要理解的是，车辆110的大小会变化；不限制传感器116a、116b的安装高度；可以调节底盘高度；可以针对不同的车辆和/或场景不同地定义涉水阈值深度；最大涉水深度对于车辆设计是特定的；以及传感器30a、30b、30c、30d的安装高度也可以在不同的所设想的实施例中变化。
在图3C所示的示例中，左侧后视镜140a上的传感器116a已经在近似400mm(±容限Δt)的短程距内检测到处于一定深度的表面70。然而，右侧后视镜140b上的传感器116b已经检测到距最近表面54约700mm(±容限Δt)的更长程距。根据所获得的目标程距数据，由左后视镜传感器116a所估计的表面70的深度(Dleft)被确定为约800mm，而由右后视镜140b的传感器116b所测量的表面54的深度(Dright)仅为500mm。这可以被称为不对称的水深测量。在此场景中，涉水检测水接触传感器30a、30b、30c、30d每个均被浸没，因此控制单元160以高置信水平获知：水在车辆110周围至少存在于涉水高度阈值处。由左后视镜所检测的最近表面实际上为灌木丛60，其可以更一般地被称为干扰对象60。
本发明考虑并且说明了干扰对象的存在对后视镜140a的传感器116a、后视镜140b的传感器116b的测量的潜在影响，以避免向驾驶员错误地警报在车辆110周围为非常高的水位。
在图3D中示出了潜在偏差的又一示例，该潜在偏差会导致不适当地决定而启动车载涉水协助屏幕(HMI)和/或将数据填充到车载涉水协助屏幕(HMI)上，和/或导致显示在涉水协助车载信息屏幕(HMI)上的水深(WD)的不准确评估。在图3D中，车辆110处于具有侧倾角αR的横向非零坡度的表面上(如在越野情况下常见的)。然而，基于远程测距传感器116a、116b的数据，估计出不对称的深度Dleft、Dright。然而，不对称的测量与车辆横向坡度的侧倾角αR并不对应。
右侧深度估计值Dright和左侧深度估计值Dleft(优选地基于以下等式计算并且因此考虑了车辆110的横向坡度并不相等，并且控制单元160需要被配置成决定在这样的场景下采取何种动作。应当启用涉水协助显示器200？如果已经启用涉水协助显示器200，那么应当使其保持启用？而且如果使涉水协助显示器200保持为启用状态，那么应当显示何种信息？被配置成实施简单算法的控制单元可能决定显示两个深度Dleft和Dright的平均值。在图3D所示的布置中，Dright为约500mm，而Dleft为约700mm。虽然在此场景中600mm的平均深度可能不会显著引起误导，然而，在其他场景中(较大的深度和/或较大的侧倾角αR)，这样的信息可能非常具有误导性。
水(当不存在排水或引流或显著流动时)驱于采用基本水平面。后视镜140a、140b在空间上分离，其优选地位于车辆110的同一横向轴(车辆110的从一侧到另一侧的轴，例如在左侧后视镜140a与右侧后视镜140b之间的轴)上。因此，由安装于后视镜140a的传感器116a、安装于后视镜140b的传感器116b的每个进行的具有相等或基本上相等的深度的表面的检测可以用于以合理的置信水平确定：在后视镜140a、后视镜140b之间存在水平面而非地面并且因此车辆110的至少一部分置于水中。来自传感器116a、116b的程距数据dsense1、dsense2可以用于以合理的准确度来推导或估计沿该横向轴的水深(Dright、Dleft)(充分考虑到车辆110姿态并且补偿车辆110姿态)，(如在GB1202617.5和GB1204594.4中所描述地)。因此，参照图3D，将会预计Dright>Dleft。当不存在这样的结论(并且考虑到估计值自身的容限)时，需要仔细地考虑所检测的表面或所获得的数据。应当注意的是，当传感器未定位于后视镜140a、140b上时，传感器可以被定位在不同的横向轴上并且实际上在车辆上处于不同高度。在这样的实施例中，如之前所讨论地，根据Hright和Hleft对所检测到的程距做出适当调整。
现在转到图4至图6，系统180有利地被配置成：查找偏差，诸如左后视镜程距与右后视镜程距之间的显著差异；考虑该差异的可能含义；考虑积水或流水通常将采用水平面的事实，然后做出决定或采取动作。例如，根据所接收的数据和所做出的决定，采取的动作可以为下述动作中任一个：
●自动启用涉水协助显示器(HMI)(250，350，450)；
●用信息填充所启用的涉水协助显示器(HMI)(例如，如以上所示地使用蓝色高亮区域来示出相对于车辆的水位置)；
●不自动启用涉水协助显示器(HMI)(270，370，470)；
●不用任何信息来填充所启用的涉水协助显示器；
●用检测到的可能不是水的对象的信息(可选地，这样的指示可以使用与用于示出水位的颜色形成对比或不同的颜色编码来做出)来填充所启用的涉水协助显示器；
●禁用所启用的HMI设备；以及
●仅在某些情形(例如所估计的水深接近最大涉水深度)下使针对手动操作的用户选择无效，并且自动启用HMI设备或其他警告装置。
本发明提供了对由车辆110的传感器116a、116b、30a、30b、30c、30d所提供的数据a)至h)的仔细询问，以使得用于辅助涉水的系统180的控制单元160能够消除或至少减少下述情况的发生：
●数据a)至h)的“误报(false-positive)”解读；和/或
●错误地向驾驶员显示指示车辆涉水通过处于一定水位的水的信息，而实际上车辆此时正涉水通过处于不同水位的水(显著较浅或显著较深的水)；和/或
●过于迅速地在显示车载涉水协助信息屏幕和不显示车载涉水协助信息屏幕之间进行切换；和/或
●示出对于驾驶员可能难以监测和吸收的非常快速移动的信息。
与提供对可用数据a)至h)的仔细询问一起，在涉水协助系统180的所设想的实施例中，在做出决定或采取动作之前的一段时间内对可用数据进行询问，和/或对可用数据在时间上进行平均，然后基于该平均数据做出决定。
控制单元160被配置成：通过对由传感器116a、116b、30a、30b、30c、30d以及可选地其他车辆传感器随着时间的经过向其发出的数据以及向其发出的其他车辆参数(诸如车辆姿态、车辆行驶方向(前进、后退)、车辆速度、底盘高度以及传感器116a、116b、30a、30b、30c、30d的相对安装高度)进行分析和解读来进行对车辆110所处的环境的评估。这可选地通过控制单元160执行包括算法的程序来实现。在图4中示意性示出可选算法2000，并且在下文进一步对其进行描述。
在系统180的第一可选配置中，控制单元160可以被配置成基于图4所示的决策树或算法2000来实施对从传感器116a、116b、30a、30b、30c、30d所接收的数据的分析。在系统180的第一实施例中，通过系统180的控制单元160自动或由用户手动对车载HMI设备200进行启用和禁用。(在其中允许HMI设备200的手动启用/禁用的系统180中，特别需要考虑HMI设备200所填充的信息。这是因为HMI设备200可能在任何水接触传感器30a、30b、30c、30d检测到水的存在之前手动启用。)在图4的流程图中的每个编号框中做出以下决定：
250：自动启用HMI设备200；
270：不自动启用HMI设备200；
201：检测到水存在(可选地在阈值涉水深度处检测到水存在)？
前方或后方接触传感器(30a、30b、30c、30d；后方接触传感器未被示出)中的一个或更多个指示浸没在水中？
202a：当检测到水时，检测到在接触传感器以上的表面？
考虑到车辆的底盘高度/悬挂设置，左侧估计深度(Dleft)和/或右侧估计深度(Dright)大于发出肯定在水中的信号的任何接触传感器的高度？(对于所示出的车辆110，传感器30a、30b、30c、30d在正常底盘高度下的安装高度为450mm)
202b：当未检测到水时，检测到在阈值涉水深度以上的表面？
考虑到车辆110的底盘高度/悬挂设置，左侧估计深度(Dleft)和/或右侧估计深度(Dright)大于任何接触传感器30a、30b、30c、30d的高度？(对于所示出的车辆110，传感器30a、30b、30c、30d在正常底盘高度下的安装高度为450mm)
203：检测到低表面？
测量出左后视镜传感器深度(Dleft)和/或右后视镜传感器深度(Dright)在预定义低可校准范围内？低可校准范围可以可选地对应于下述深度范围：对于给定车辆，低于该深度范围则确定任何水面/表面在深度上过低以致于不需要通过自动启用HMI向驾驶员警报和/或警告，和/或该水面/表面很可能对应于此高度处的干扰对象，例如草、越野地形中的凹槽，并且因此根据本发明的可选方面，所检测到的在该低可校准范围的下限以下的任何水将不会引起HMI设备200的启用。因此低可校准范围可以例如在约125mm至450mm之间，或替选地在约250mm至450mm之间。应当注意的是，一旦HMI设备200已经启用，则可以在HMI设备上显示在该低可校准范围内的所估计的水深。低可校准范围的上限可以为涉水深度阈值。
204：水深估计值Dright、Dleft不对称？
可选地考虑到每个估计值的容限ΔT，进一步可选地该容限ΔT为约±100mm，左后视镜传感器所测量的深度与右后视镜传感器所测量的深度不同？换言之，在考虑ΔT的情况下，水深测量不对称？(|Dleft-Dright|>ΔT)。
205：车辆处于横向坡度(αR)上？
206：不对称的Dright和Dleft与横向坡度αR之间存在对应关系？
发出“在水中”状态的一个或更多个接触传感器30a、30b、30c、30d的位置与指示最大水深的后视镜程距测量在同一侧？
207：不对称的深度信号与对应于横向坡度角度(αR)的程度不对称？
如所示出地，基于被提供至控制单元160的数据，控制单元160被配置成考虑流程图中的第一问题，并且基于应答(是(y)或否(n))，控制单元160被配置成考虑后续的决定/问题或产生动作。
参照图1所示的场景，本实施例的系统180将使用如图4中所示的和以上所述的算法来做出以下确定：
问题201：是→转到问题202a；
问题202a：是→转到问题204；
问题204：否→动作250：自动启用HMI设备200以向驾驶员指示车辆110置于在阈值涉水深度处或阈值涉水深度以上的水体中。
如从图1可以看出地，控制单元160在执行诸如图4中所示的算法2000时被配置成确定应当自动启用HMI设备200。在HMI设备200为诸如图2中所指示的显示屏幕的所设想的实施例中，自动启用的HMI设备200的图形显示器可以可选地示出涉水深度，该涉水深度为约500mm。
系统180可以可选地被配置成使用任何合适的数学技术(例如，低通滤波)对随着时间的经过从传感器116a、116b、30a、30b、30c、30d中的每个所发出的数据进行采样，该数学技术可以可选地包括对间断所取的数据值进行平均。另外地或替选地，一旦已经做出估计深度Dleft和Dright基本上相等的确定(换言之，估计深度Dleft和Dright在彼此的预定容限ΔT内，其中ΔT可以可选地为约100mm并且在其他实施例中可以为约50mm至约150mm)，则可以取两个深度的平均值来确定HMI设备200的显示值深度。
显示值深度的解析度(resolution)或准确度可选地但固然优选地是低于下述值中的任一个的解析度或准确度：所估计的深度值Dleft、Dright；平均后的估计深度值所估计深度值的平均值
参照图3A中所示的场景，本实施例的系统180将使用如图4中所示的和以上所述的算法2000来做出以下确定：
问题201：是→转到问题202a；
(然而，水可能上下拍打，一旦通过传感器30a、30b、30c、30d中的任一个做出水的肯定检测，则控制单元160将肯定地应答问题201；尽管在后续时间帧中，可能会否定地应答相同的询问，控制单元160也可以可选地被配置成使用退出算法来确定是否应当自动禁用HMI设备200。在下文中参照图7对此进行描述。另外，在其中对数据信号进行平均的实施例中，如果与处于传感器30a、30b、30c、30d的水平或在此水平以上相比，拍打的水花费较大量的时间处于传感器30a、30b、30c、30d以下，则当控制单元160执行图4中示意性地描绘的算法2000时，对所提出的问题进行应答所基于的平均后的数据实际上可能为“0”，这指示传感器未被浸没。类似地，如果与在传感器30a、30b、30c、30d的水平以下相比，拍打的水花费较大量的时间在传感器30a、30b、30c、30d处或在其以上，则当控制单元160执行图4中示意性地描绘的算法2000时，对所提出的问题进行应答所基于的平均后的数据可能为“1”，这指示传感器30a、30b、30c、30d被浸没。以此方式，通过使用时间平均的数据采样，系统180被配置成仅在较可能已经检测到涉水深度处的水时肯定地应答问题201。)
问题202a：是→转到问题204；
(再者，然而，水可能上下拍打传感器30a、30b、30c、30d，本问题202a要求(基于来自远程传感器116a、116b中的一个或两者的数据)所检测到的表面深度大于传感器30a、30b、30c、30d中任一个的安装高度。同样地，控制单元160增加其对下述确定的置信水平：该确定为水存在于阈值涉水深度处或在阈值涉水深度以上(该阈值涉水深度可选地可以等于接触传感器30a、30b、30c、30d的安装高度)。再者，来自远程传感器116a、116b的数据信号的时间平均将进一步增加由控制单元160所做出的推断的准确性。)
问题204：否→动作250：自动启用HMI设备200以向驾驶员指示车辆110置于在阈值涉水深度处或阈值涉水深度以上的水体中。
如以上所讨论地，一旦被启用，则HMI设备优选地在预定显示时间内被锁存，并且依照单独的决策树(参见图7)以受控的方式自动禁用。以此方式避免了HMI设备200的开启状态与关闭状态之间的快速闪变。
参照图3B所示的场景，本实施例的系统180将使用如图4所示的和以上所述的算法2000来做出以下确定：
问题201：否→转到问题202b；
问题202b：是→动作270：检测到误报，不自动启用HMI设备200，或如果HMI设备手动启用，则不示出Dleft或Dright深度。
可选地在手动开启模式下，控制单元160在此情况下可以被配置成显示经颜色编码的图形，该图形指示检测到表面但不认为该表面是水面；例如灰色可以用于未知的所检测到的对象，而蓝色可以用于水。另外可选地，文字通知可以简单地陈述某事，如：“涉水协助启用-未检测到处于涉水深度的水”。
参照图3C中所示的场景，本实施例的系统180将使用如图4中所示的和以上所述的算法2000来做出以下确定：
问题201：是→转到问题202a；
问题202a：是→转到问题204；
问题204：是(Dleft为800mm并且Dright为500mm)→转到205；
问题205：否→转到动作270；检测到误报，不自动启用HMI设备200，或可选地如果HMI设备手动启用或已经启用，则不示出Dleft或Dright深度。
在当前所描述的实施例中，控制单元160被配置成采用略保守的方法，而未启用HMI显示器并且未用较高的深度(800mm)进行填充，系统180被配置成不采取任何动作。随着时间的经过，当通过灌木丛60时，所检测的在涉水深度处的水将引起自动启用HMI设备200的肯定决定。另外，将认识到的是，实际上，水趋于逐渐地进入以及相对于车辆110的水位将逐渐地并且平缓地上升。在最初不具有如由远程表面传感器116a、116b所检测到的存在水的指示以及由水接触传感器30a、30b、30c、30d所检测的处于阈值涉水深度(可选地为450mm)的水的指示的情况下，较不可能突然出现处于500mm的深度的水。因此，所描绘的场景也许为罕见场景，在此场景中，所分析的数据指示不常见情况：存在干扰对象60，表面70并不是水面，并且使由系统180启用涉水协助设备拖延直到通过灌木丛60为止，当通过灌木丛60时，车辆110将处于图1的场景，并且HMI设备200自动启用。在其他所设想的实施例中，可以用显示两个深度中的较低深度(在该情况下为Dright)的动作来取代动作270。
参照图3D中所示的场景，本实施例的系统180将使用如图4中所示的和以上所述的算法来做出以下确定：
问题201：是→转到问题202a；
问题202a：是→转到问题204；
问题204：是→转到问题205；
问题205：是→转到问题206；
问题206：是→转到问题207；
问题207：否→动作270：检测到误报，不自动启用HMI设备200，或可选地如果HMI设备手动启用或已经启用，则不示出Dleft或Dright深度。
如在图4的实施例中示意性示出地所配置的控制单元160能够识别到：诸如在图3D中所示的场景包含异常、干扰对象72；以及HMI设备200不应当被启用，或如果HMI设备200被启用，则不一定显示深度的平均值或仅示出较低深度。要认识到的是，识别误报的算法可以被给予到控制单元160的程序设计的其他方面，例如被给予到确定HMI设备200应当传达何种信息的程序。一旦已经启用HMI设备(HMI设备被手动或自动启用，尽管对于是手动还是自动启用HMI设备200，可以可选地但优选地应用不同算法)，就可以调用这样的程序或算法。这样的程序会影响所显示的信息以防止显示错误的深度测量。在这样的算法中，在一种所设想的实施例中，在识别出左深度Dleft包括异常的情况下，可以做出仅示出较低深度Dright的确定。
现在参照图5、图6和图7，示出了用于控制单元160的算法或程序的另外或替选的实施例。在图5、图6和图7中，在可能的情况下已将相似的附图标记用于指代相似的部分，尽管添加有前缀“300”、“400”和“500”以指示这些特征分别地属于替选的实施例。考虑到某些相似性，将仅详细地描述不同的决定和动作。
在图5中，示意性地描绘了另外的算法3000。在系统180的此实施例中，由用户手动启用(和禁用)车载HMI设备200。在允许HMI设备的手动启用/禁用的系统180中，特别需要考虑HMI设备200所填充的信息。这是因为HMI设备200可能在任何水接触传感器30a、30b、30c、30d检测到水的存在之前手动启用。在图5的流程图中的每个编号框中做出以下决定：
351：经由HMI设备200提供信息，该信息可选地关于：车辆110正在涉水的事实；所估计的涉水深度；和/或至车辆110的最大涉水深度的近似距离。
353：提供信息，具体地提供根据由“下坡”远程传感器116a、116b所发出的数据的深度估计值。换言之，仅显示根据以侧倾角αR布置的传感器116a、116b所估计的深度Dleft或Dright。如果角度αR指示车辆110侧倾至车辆右侧(从驾驶员的视点)，则显示Dright。相反地，如果角度αR指示车辆倾侧至车辆左侧(从驾驶员的视点)，则显示Dleft。
371：不经由HMI设备200来提供信息，该信息可选地关于：车辆110正在涉水的事实；所估计的涉水深度；和/或至车辆110的最大涉水深度的近似最大距离。可选地显示空白屏幕，不发出警告蜂鸣，或如果HMI设备200可以容纳则显示状态消息，诸如“获取数据”、“当前深度不可用”或其他保持消息，直到引起所检测的“误报”场景的情况已经过去为止。
301：检测到水存在(可选地在阈值涉水深度处检测到水存在)？
前方或后方接触传感器(30a、30b、30c、30d；后方接触传感器未被示出)中的一个或更多个指示浸没在水中？
302a：当检测到水时，检测到在接触传感器以上的表面？
考虑到车辆的底盘高度/悬挂设置，左侧估计深度(Dleft)和/或右侧估计深度(Dright)大于发出肯定在水中的信号的任何接触传感器的高度？(对于所示出的车辆110，传感器30a、30b、30c、30d在正常底盘高度下的安装高度为450mm)
302b：当未检测到水时，检测到在阈值涉水深度以上的表面？
考虑到车辆的底盘高度/悬挂设置，左侧估计深度(Dleft)和/或右侧估计深度(Dright)大于任何接触传感器的高度？(对于所示出的车辆110，传感器30a、30b、30c、30d在正常底盘高度下的安装高度为450mm)
303：检测到低表面？
测量出左后视镜传感器深度(Dleft)和/或右后视镜传感器深度(Dright)在指定的并且可校准的范围内？(例如在约125mm至约450mm之间，或替选地在约250mm至约450mm之间)。在此实施例中，可校准范围为250mm至450mm。(可校准范围可以可选地对应于下述深度范围，对于给定车辆110，低于该深度范围则确定任何水面/表面在深度上过低以致于不需要警报和/或警告驾驶员，和/或该水面/表面可能对应于在此高度处的干扰对象，例如草、越野地形中的凹槽，并且因此根据本发明的可选方面，所检测到的在该低可校准范围中的任何表面将不会引起HMI设备(200)的启用或信息显示。然而，应当注意的是，一旦HMI设备200已经启用，则可以在HMI设备上显示在该低可校准范围内的所估计的水深。
304：水深估计值Dright、Dleft不对称？
可选地考虑到每个估计值的容限ΔT，进一步可选地该容限ΔT为约±100mm，左后视镜传感器所测量的深度(Dleft)与右后视镜传感器所测量的深度(Dright)不同？换言之，在考虑ΔT的情况下，水深测量不对称？(|Dleft-Dright|>ΔT)。
305：车辆处于横向坡度(αR)上？
参照图3B所示的场景，车辆110的系统180将使用如图5中所示的和以上所述的算法3000来做出以下确定：
问题301：否→转到问题304；
问题304：否→转到问题302b；
问题302b：是→转到动作371：不提供信息。
再者，本发明的可选实施例的算法3000用于消除在涉水协助HMI设备200上提供错误数据，即使当已经利用手动操作模式时也如此。
参照图3C所示的场景，车辆110的系统180将使用如图5中所示的和以上所述的算法3000来做出以下确定：
问题301：是→转到问题302a；
问题302a：是→转到问题304；
问题304：是(Dleft为800mm并且Dright为500mm)→转到305；
问题305：否→转到动作371；检测到误报，不填充手动启用的HMI设备200。
可选地显示空白屏幕，不发出警告蜂鸣，或如果HMI设备200可以容纳则显示状态消息，诸如“获取数据”、“当前深度不可用”或其他保持消息，直到引起所检测的“误报”场景的情况已经过去为止。
参照图3D所示的场景，本实施例的系统180将使用如图5中所示和以上所述的算法3000来做出以下确定：
问题301：是→转到问题302a；
问题302a：是→转到问题304；
问题304：是→转到问题305；
问题305：是→动作353：提供信息，具体地提供根据由“下坡”远程传感器116b所发出的数据的深度估计值。
已经识别到关于左深度估计值Dleft的异常，控制单元160可以被配置成在该手动HMI启用模式下显示与右深度估计值有关的信息。由于来自接触传感器30a、30b、30c和30d的肯定指示而确信地知道水是存在的，因此尽管已经识别到误报，但是仍然期望经由HMI设备200来提供有用信息并且向驾驶员通知Dright深度，原因在于通过由控制单元160所实施的询问已经确立了具有深度Dright的水置于车辆周围。车辆的姿态是已知的，并且在其中HMI设备为显示屏幕的某些所设想的实施例中，可以图形化/示意性地示出姿态和水的相对位置(参见图2)。
在用于系统180的控制单元160的算法的又一所设想的实施例中，提供了仅支持HMI设备200的自动启用和操作的算法4000或程序。不支持手动启用/禁用。在图6中示意性地示出算法4000，其中绘制出以下决定和动作以询问被提供至控制单元160的数据(a)至(h)。
454：显示消息以表明HMI设备在操作中但是未提供深度估计值，原因在于未达到阈值涉水深度。例如，显示“系统启用：未达到警告深度”。
455：显示基于远程传感器116a、116b数据的Dleft和Dright深度估计值中的较大者。
456：显示基于远程传感器116a、116b数据的Dleft和Dright深度估计值中的较低者。
453：提供信息，具体地提供根据由“下坡”远程传感器116a、116b所发出的数据的深度估计值。换言之，仅显示根据以侧倾角αR布置的传感器116a、116b所估计的深度Dleft或Dright。如果角度αR指示车辆110侧倾至车辆右侧(从驾驶员的视点)，则显示Dright。相反地，如果角度αR指示车辆倾侧至车辆左侧(从驾驶员的视点)，则显示Dleft。
401：检测到水存在(可选地在阈值涉水深度处检测到水存在)？
前方或后方接触传感器(30a、30b、30c、30d；后方接触传感器未被示出)中的一个或更多个指示浸没在水中？
404：水深估计值Dright、Dleft不对称？
可选地考虑到每个估计值的容限ΔT，进一步可选地该容限ΔT为约±100mm，左后视镜传感器所测量的深度与右后视镜传感器所测量的深度不同？换言之，在考虑ΔT的情况下，水深测量不对称？(|Dleft-Dright|>ΔT)。
405：车辆处于横向坡度(αR)上？
410：水接触传感器30a、30b、30c、30d中任一个已经在预定时间段内浸没于水中？
可选地，预定时间段可以为约30s。在本发明的其他实施例中，预定时间限制大于或短于30s。另外可选地，预定时间限制可以在约15s至约45s之间。响应于车辆110的行驶环境，可选地由用户和/或可选地当运行在控制单元160上时通过算法4000，预定时间限制可以是可变的并且可以是可校准的。例如，如果最近已经发生彼此接近的两个涉水事件，则可以在预期车辆110会很快进入另一涉水事件的情况下增加预定时间限制。可以与下述时间差类似地或成比例地设置预定时间限制：该时间差为紧接之前涉水事件与紧接在该紧接之前涉水事件之前的涉水事件之间的时间差。
411：Dleft或Dright>“警报深度”？
可选地，警报深度可以与阈值涉水深度相同，然而，可选地并且根据当前布置，“警报深度”小于阈值涉水深度并且可以可选地为约350mm。
参照图3D中所示的场景，图1的系统180将使用如图6中所示的和以上所述的算法4000来做出以下确定：
问题401：是→转到404；
问题404：否→转到405；
问题405：是→动作471：提供信息，具体地提供根据由“下坡”远程传感器116a、116b所发出的数据的深度估计值。
在用于系统180的控制单元160的算法的又一所设想的实施例中，提供有用于确定何时自动禁用HMI设备200的算法5000或程序。同样地，要参照图7所描述的算法可以与被配置成自动启用HMI设备的任何算法、程序或其他软件组合使用。而且，在自动启用之后，在一种可选布置中，控制单元160将被配置成通过图7中所示的决定序列进行工作，以确定是否应当自动禁用HMI设备200。在所设想的实施例中，可以另外地或替选地提供用于退出HMI设备200的算法5000，以用于暂停HMI设备，其中显示屏幕可以是开启的、未填充有涉水辅助信息但是列出保持消息，例如“涉水协助暂停”。这可以使系统180能够快速地重新启用HMI设备显示屏幕，使得可以快速地再次显示涉水协助信息。这样的暂停模式部署在以下车辆场景中的任一个或其组合中：
●地形模式被设置为越野；
●车辆行驶速度在预定的低档内(例如小于约5kmph或小于约18kmph)；
●在预定时间限制(例如3分钟)内退出上一涉水事件；以及
●导航系统或车轮铰接或低范围的选择例如指示可能出现涉水事件的地形和/或特定特征(例如，位于前方的一定预定义距离(可选地约1km至约2km)内的浅滩；或车轮铰接指示崎岖不平的地形)。
在图7中示意性地示出了算法5000，其中绘制出以下决定和动作以询问被提供至控制单元160的数据(a)至(h)。
571：禁用HMI设备。换言之，不经由HMI设备200提供任何涉水协助信息。
530：用户已经手动选择HMI设备200禁用？
501：检测到水存在(可选地在阈值涉水深度处)？
前方或后方接触传感器(30a、30b、30c、30d；后方接触传感器未示出)中的一个或更多个指示浸没在水中？
532：车辆正沿前进方向行驶？
534a：车辆正向上行驶？
534b：车辆正向下行驶？
步骤532、534a、534b的目的在于：确定车辆是否正在行驶上坡，使得地面的坡度可能适于退出涉水情况。替选地，问题534a、534b可以被改述为：车辆正以爬上斜坡的方式在纵向坡度上行驶？
536：Dleft和/或Dright正在减小？可选地，这可以通过将针对Dleft和Dright中的每一个的当前数据值与Dleft和Dright的一个或更多个之前值分别地进行比较来确定。
538：已经达到最小深度？可选地，最小深度可以被定义为：最小深度<阈值涉水深度；另外可选地，最小深度可以被定义为：最小深度<阈值涉水深度–c，其中c可以可选地为约100mm。要理解的是，用于设置最小深度的其他适当值可以用于确定车辆110是否已经退出涉水事件。
540：深度(Dleft和/或Dright)已经在所需时间段内小于或等于最小深度？可选地，所需时间段可以为约30s。在其他所设想的实施例中，所需时间段可以为约10s至约120s。
从以上阐述的可选决定的可选顺序可以看出，描述了针对用于控制HMI设备200的操作的控制单元160的退出策略的实施例。在其他实施例中，可以包括另外的单个无效因素(类似于用户已经手动禁用HMI设备200？)，例如，车辆速度已经超过阈值速度(可选地约5kmph)？；用户已经禁用越野地形模式？
要理解的是，可以更改图4、图5、图6和图7中阐述的确切问题以及问题或决定的确切相继顺序以适应下述中的任一个：系统设计；包括对其他数据的考虑；适应于编程语言；包括另外的询问步骤，只要这样做不会不利地影响结果即可，例如不会通过在没有适当警告的情况下使得由HMI设备显示误报的深度测量。
可以理解的是，可以在本发明的范围内做出各种改变，例如，在本发明的其他实施例中设想：将使用来自一个或更多个后方安装的水接触传感器的、被提供至控制单元的数据。在本发明的其他所设想的实施例中，系统包括至少一个安装在车体下方的测距和/或接触传感器。在另一所设想的实施例中，系统包括两个安装在车体下方的测距和/或接触传感器，一个安装在车辆110的前部，而另一个安装在车辆110的后部。(如GB1204594.4中所描述地)。可选地，两个安装在车体下方的测距和/或接触传感器可以被布置在车辆110的同一抽象纵向轴上。
另外可选地，任何接触传感器可以在车辆上被安装处于下述高度：该高度小于、等于或大于在给定的底盘高度情况下的涉水阈值深度。接触传感器的序列可以在对应于相同涉水深度阈值但不同车辆底盘高度的方式设置在不同车辆高度处(最低的安装高度对应于在最大车辆底盘高度处的涉水深度阈值)。
优选地成对地设置远程测距传感器，但是一个或更多个远程测距传感器可以被设置为不与任何其他远程测距传感器处于同一的横向轴上。替选地，在其他实施例中仅设置在同一横向轴上的成对的远程测距传感器。可选地，当由在阈值涉水深度高度处的接触传感器检测到涉水时，一个或更多个远程测距传感器可以是可调度的。
可选地，安装在车体下方的传感器可以位于车辆110的排气系统处或邻近车辆110的排气系统。
在所设想的实施例中，可以间断地或持续地操作远程和/或接触传感器中的任一个或每一个。可以对由系统的控制单元所接收的数据进行时间平均，然后对其进行分析，以关于车辆是否即将进入涉水事件做出确定。当启用车辆电气系统时(通常当车辆点火钥匙为“开启”时)，可选地持续地启用系统以及在系统中所包括的传感器，但是上述系统和传感器可以由车辆驾驶员根据需要禁用或重新启用。替选地，系统的传感器可以被间断地启用。另外地或替选地，可以对来自任何传感器中的每个的数据进行存储并且在时间上分析以改进置信水平，系统利用该置信水平来确定车辆可能即将进入涉水事件。
系统可以在时间上监测传感器信号以区分飞溅(splash)。任何合适的时间平均函数可以用于对从系统的每个传感器所接收的数据信号进行过滤。系统可以具有用于存储历史数据的存储器，在达到肯定确定中，该历史数据用于参考。
应当注意的是，在提及“启用HMI设备”的情况下，这也可以被称为在HMI设备上提供涉水信息。类似地，在提及“禁用或不启用HMI设备”的情况下，这也可以被称为不在HM设备上提供涉水信息。

Claims (20)

1.一种控制人机界面设备的方法，所述人机界面设备用于向车辆的驾驶员提供涉水信息，所述方法包括使用包含控制器的控制系统进行：
比较来自两个或更多个远程测距传感器的数据，所述两个或更多个远程测距传感器被布置在高于所述车辆的阈值涉水深度的高度处；以及
根据所述比较来选择性地控制所述人机界面设备以显示所述涉水信息。
2.根据权利要求1所述的控制人机界面设备的方法，包括下述额外的步骤：基于由一个或更多个水接触传感器所提供的数据来确定所述车辆的至少一部分是否置于在所述车辆的阈值涉水深度处的水中，其中，在比较数据的步骤之前或之后实施所述额外的步骤，以及
其中，所述来自两个或更多个远程测距传感器的数据为左侧深度(Dleft)估计值和右侧深度(Dright)估计值。
3.根据权利要求2所述的控制人机界面设备的方法，其中，比较所述来自两个或更多个远程测距传感器的数据包括下述的任一个或组合：
a)当由所述一个或更多个水接触传感器中的任一个已经确定水至少存在于所述阈值涉水深度处时，确定所述左侧深度估计值和/或所述右侧深度估计值是否大于所述阈值涉水深度；
b)当由所述一个或更多个水接触传感器中的任一个尚未确定水至少存在于所述阈值涉水深度处时，确定所述左侧深度估计值和/或所述右侧深度估计值是否大于所述阈值涉水深度；
c)确定所述左侧深度估计值和/或所述右侧深度估计值是否在预先限定的可校准范围内；以及
d)确定所述左侧深度估计值和所述右侧深度估计值是否在彼此的预定容限(ΔT)内。
4.根据权利要求3所述的控制人机界面设备的方法，其中，当在步骤(a)处确定左侧深度和右侧深度二者均不大于所述阈值涉水深度时，选择性地提供涉水信息的步骤阻止涉水信息的提供。
5.根据权利要求3所述的控制人机界面设备的方法，其中，当在步骤(b)处确定左侧深度或右侧深度大于所述阈值涉水深度并且同时确定没有接触传感器发出指示水存在于所述阈值涉水深度处的数据时，选择性地提供涉水信息的步骤阻止涉水信息的提供；以及
其中，当在步骤(c)处确定左侧深度和右侧深度二者均低于所述预先限定的可校准范围的下限时，选择性地提供涉水信息的步骤阻止涉水信息的提供。
6.根据权利要求3所述的控制人机界面设备的方法，其中，当在步骤(d)处确定所述左侧深度估计值和所述右侧深度估计值在彼此的预定容限(ΔT)内时，所述方法还包括：检查所述车辆的横向坡度，并且如果所述横向坡度为非零，则选择性地提供涉水信息的步骤阻止涉水信息的提供。
7.根据权利要求3所述的控制人机界面设备的方法，其中，当在步骤(d)处确定所述左侧深度估计值和所述右侧深度估计值不在彼此的预定容限(ΔT)内时，所述方法还包括：检查所述车辆的横向坡度，并且如果所述横向坡度为零，则选择性地提供涉水信息的步骤阻止涉水信息的提供。
8.根据权利要求3所述的控制人机界面设备的方法，其中，当在步骤(d)处确定所述左侧深度估计值和所述右侧深度估计值不在彼此的预定容限(ΔT)内时，所述方法还包括：检查所述车辆的横向坡度，并且如果所述横向坡度为零，则修改涉水信息以仅示出对应于与所述横向坡度成角度的远程测距传感器的深度信息。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述阈值涉水深度在200mm至450mm之间。
10.根据权利要求3至8中任一项所述的方法，其中，所述预先定义的可校准范围在125mm至450mm的范围中。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述预先定义的可校准范围的上限由所述阈值涉水深度提供。
12.根据权利要求3至8中任一项所述的方法，其中，所述预定容限(ΔT)在50mm至150mm之间。
13.根据权利要求1至8中任一项所述的控制人机界面设备的方法，所述方法包括下述中的一个或更多个：
(i)确定是否已经超过阈值车辆速度；
(ii)确定一个或更多个水接触传感器中的任一个是否尚未在第一预定时间段内检测到在阈值涉水深度处的水；
(iii)确定车辆是否正在行驶上坡；
(iv)确定在所述车辆周围的水体的深度是否已经降低至最小深度；以及
(v)确定用户是否已经请求所述人机界面设备的手动禁用；
以及作为响应，选择性地提供涉水信息的步骤阻止涉水信息的提供。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一预定时间段为至少15秒。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述最小深度小于所述阈值涉水深度。
16.一种用于车辆的涉水协助的系统，所述车辆被设置成实施根据权利要求1至8中任一项所述的方法，所述系统包括：
两个或更多个远程测距传感器，所述两个或更多个远程测距传感器被布置在所述车辆的阈值涉水深度以上的高度处；
人机界面设备，所述人机界面设备被配置成显示涉水信息；以及
控制器，所述控制器被设置成：比较来自所述两个或更多个远程测距传感器的程距数据，并且根据所述比较来控制所述人机界面设备以选择性地提供涉水信息。
17.根据权利要求16所述的用于车辆的涉水协助的系统，所述系统还包括至少一个水接触传感器，所述至少一个水接触传感器被布置在所述涉水深度阈值处或在所述涉水深度阈值以下，其中，所述控制器还被设置成：确定所述至少一个水接触传感器是否置于水中，并且进一步根据所述确定来选择性地提供涉水信息。
18.根据权利要求16所述的用于车辆的涉水协助的系统，其中，所述两个或更多个远程测距传感器被布置在所述车辆的同一横向轴上。
19.根据权利要求16所述的用于车辆的涉水协助的系统，所述系统还包括车辆姿态传感器，其中，所述控制器还被设置成：检测所述车辆的姿态，并且进一步根据所述检测来选择性地提供涉水信息。
20.一种车辆，所述车辆包括根据权利要求16所述的用于车辆的涉水协助的系统。
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