CN107423659B - 车辆的控制方法、系统及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆的控制方法，包括以下步骤：采集车辆的车身图像；将车身图像与预设的车身图像进行对比，以根据对比结果得到车辆的涉水深度；判断车辆的涉水深度是否超过涉水阈值；如果涉水深度超过涉水阈值，则控制车辆进入涉水模式。该控制方法可以准确检测车辆的涉水深度，如果车辆涉水过深，则控制车辆进入涉水模式，提高车辆的安全性与可靠性。本发明还公开了一种车辆的控制系统及具有其的车辆。

Description

车辆的控制方法、系统及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆的控制方法、系统及具有其的车辆。

背景技术

车辆涉水行驶时，由于驾驶员主观判断而进入涉水较深区域，易使发动机进水，进而导致车辆瘫痪。

相关技术中，检测车辆涉水深度有很多种方式，例如通过超声波发射模块、压力传感器、水位传感器或平行板电容器等检测车辆涉水深度，一旦车辆涉水深度达到或超过警戒水位时，立即发出报警，提示驾驶员停止行驶或倒车，避免车辆进水受损。但是，相关技术仍然会出现误报情况，不能准确检测车辆涉水深度，降低了检测的可靠性，易给驾驶员带来困扰。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种车辆的控制方法，该方法可以准确检测车辆涉水深度，避免出现误报情况。

本发明的另一个目的在于提出一种车辆的控制系统。

本发明的再一个目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种车辆的控制方法，包括以下步骤：采集车辆的车身图像；将所述车身图像与预设的车身图像进行对比，以根据对比结果得到所述车辆的涉水深度；判断所述车辆的涉水深度是否超过涉水阈值；以及如果所述涉水深度超过所述涉水阈值，则控制所述车辆进入涉水模式。

本发明实施例的车辆的控制方法，首先采集车辆的车身图像，其次通过采集的车身图像与预设的车身图像比对得到车辆的涉水深度，提高了检测的准确度，避免出现误报情况，一旦涉水过深，车辆进入涉水模式，保证了车辆的安全性和可靠性。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种车辆的控制系统，包括：采集模块，用于采集车辆的车身图像；比较模块，用于将所述车身图像与预设的车身图像进行比对，以根据对比结果得到所述车辆的涉水深度；判断模块，用于判断所述车辆的涉水深度是否超过涉水阈值；以及控制模块，当所述涉水深度超过所述涉水阈值时，控制所述车辆进入涉水模式。

本发明实施例的车辆的控制系统，首先采集车辆的车身图像，其次通过采集的车身图像与预设的车身图像比对得到车辆的涉水深度，从而利用车身周边影像结合车身环境准确检测涉水深度，提高了检测的准确度，避免出现误报情况，一旦涉水过深，车辆进入涉水模式，保证了车辆的安全性和可靠性。

为达到上述目的，本发明再一方面实施例提出了一种车辆。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的车辆的控制方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的车辆的结构示意图；

图3为根据本发明一个实施例的凸透镜成像原理示意图；

图4为根据本发明一个实施例的折射定律示意图；

图5为根据本发明一个实施例的涉水图像示意图；

图6为根据本发明一个实施例的车辆的控制方法的流程图；

图7为根据本发明实施例的车辆的控制系统的结构示意图；以及

图8为根据本发明一个实施例的比较模块的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆的控制方法、系统及具有其的车辆，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆的控制方法。

图1是本发明实施例的车辆的控制方法的流程图。

如图1所示，该控制方法包括以下步骤：

在步骤S101中，采集车辆的车身图像。

可选地，在本发明的一个实施例中，通过设置在车辆的两侧的一个或多个图像采集传感器采集车辆的车身图像，其中，一个或多个图像采集传感器可以设置于车辆的左侧镜、或右侧镜、或左侧镜和右侧镜上。

举例而言，图像采集传感器可以为车载摄像头，进而通过摄像头拍摄车身周边影像得到车辆的车身图像。其中，摄像头的设置方式可以有很多种，例如车辆外后视镜前后各装置一个摄像头，以照射车辆前轮、车门、车身等位置，如图2所示，1为摄像头，2为摄像头拍摄区域，其包括车辆前轮、车门、车身等位置，3为涉水临界线区域。需要说明的是，本发明实施例虽然以车载摄像头和设置与后视镜为例，但在图2中摄像头的个数和设置位置仅是示意性，本发明并不作具体限制。

在步骤S102中，将车身图像与预设的车身图像进行对比，以根据对比结果得到车辆的涉水深度。

可以理解为，例如在通过摄像头采集车辆的车身图像之后，进一步对摄像头采集的车身图像中车身成像元素进行分析，以通过对比前后成像效果得到涉水深度，即将车身图像与预设的车身图像进行对比，进而获取车辆的涉水深度。

具体而言，通过在车辆左、右两个后视镜设置摄像头，从而对车辆的车身图像进行实时分析，将实时的车身图像与预设的车身图像进行图像处理数据分析，以通过实时对比的图片差异加上容错区间判断，进而判断车辆涉水是否及涉水深度。

其中，在本发明的一个实施例中，将车身图像与预设的车身图像进行对比，以根据对比结果得到车辆的涉水深度，进一步包括：将车身图像与预设的车身图像进行对比，以确定车身图像上的折弯起点；根据折弯起点的当前所处位置得到车辆的涉水深度。

下面对实施例的获取车辆的涉水深度的原理进行详细介绍。

首先，对车身图像上的折弯起点进行详细描述，具体如下：

假如一物体与相机或探头等仪器设备只处于同一种介质中时，成像符合凸透镜成像原理，得到物体的像与物体之间成缩小或放大关系。

但是当一物体一部分与相机或探头等仪器设备只处于同一种介质中，而物体的另一部分处于另外一种介质中时，结合凸透镜成像原理和折射定律，得到物体的像一部分与物体之间成缩小或放大关系，另外一部分物体的像则由于发生折射现象，与原来的物体的另一部分像不能重合，导致存在折弯起点，而这个折弯起点正好是物体与两种不同介质三者共同的接触点、线或面。

因此，通过计算或事先录入等方法确定物体的像上面这个折弯起点与物体、两种不同介质三者共同的接触点、线或面的位置关系，从而确定物体、两种不同介质三者共同的接触点、线或面的具体空间位置，比如离某平面的距离等。

其次，对凸透镜成像和折射定律进行详细描述，具体如下：

对于摄像头的凸透镜成像原理，如图3所示，其中c为成像的物体长度，d为物体成的像的长度。u为物距，v为像距，f为焦距。为便于用函数法解决此问题，将凸透镜的主光轴与平面直角坐标系的横坐标轴(x轴)关联(即重合)，将凸透镜的理想折射面与纵坐标轴(y轴)关联，将凸透镜的光心与坐标原点关联，则：点A的坐标为(-u，c)，点F的坐标为(f，0)，点A'的坐标为(v，-d)，点C的坐标为(0，c)。

进一步地，将AA’，A'C双向延长为直线l₁，直线l₂，视作两条函数图象。由图象可知：直线l₁为正比例函数图象，直线l₂为一次函数图象。

进一步地，设直线l₁的解析式为y＝k1x，直线l2的解析式为y＝k2x+b

因此，将A(-u，c)，A'(v，-d)，C(0，c)代入相应解析式得方程组：c＝-u·k1、-d＝k2v+b和c＝b；进而把k1，k2当成未知数解之得：k1＝-(c/u)，k2＝-(c/f)；∴两函数解析式为：y＝-(c/u)x y＝-(c/f)x+c；∴两函数交点A'的坐标(x，y)符合方程组；y＝-(c/u)x，y＝-(c/f)x+c；∵A'(v，-d)，∴代入得：-d＝-(c/u)v，-d＝-(c/f)v+c；∴-(c/u)v＝-(c/f)v-c＝-d；∴(c/u)v＝(c/f)v-c＝d；cv/u＝(cv/f)-c；fcv＝ucv-ucf；fv＝uv-uf；∵uvf≠0；∴fv/uvf＝(uv/uvf)-(uf/uvf)；∴1/u＝1/f-1/v，即：1/u+1/v＝1/f；结论:凸透镜的成像规律是1/u+1/v＝1/f，即：物距的倒数与像距的倒数之和等于焦距的倒数。

以及，对折射定律进行详细描述，具体如下：

如图4所示，折射定律是几何光学的基本实验定律，适用于均匀的各向同性的媒质。其中，当光由第一媒质(折射率为n₁)射入第二媒质(折射率n₂)时，在平滑界面上，部分光由第一媒质进入第二媒质后即发生折射。

其中，折射光线位于入射光线和界面法线所决定的平面内；折射线和入射线分别在法线的两侧；入射角i的正弦和折射角i′的正弦的比值，对折射率一定的两种媒质来说是一个常数。

因此，步骤S102可以理解为，在采集到车身图像之后，对车身图像中车身及周边的成像画面进行分析，具体地图像处理方法可以为：如图5所示，由于水的折射，车身图像中车身的涉水部分与未涉水部分成像根据折射原理在入水与非入水的交界处分别成像，采用每帧或每几帧(可以根据图像处理能力定义)自身对比与前后每帧或前后几帧图片进行对比，从而通过图像对比可以反馈出车辆是否涉水，以及结合软件中预先固化进去的车身图片即预设的车身图像，根据发生折射的图像区界像，进而对比计算出车辆涉水的大概高度，从而得到车辆的涉水深度。

在步骤S103中，判断车辆的涉水深度是否超过涉水阈值。

举例而言，如图2所示，涉水阈值可以介于大约100mm与大约200mm之间，不同车辆的涉水阈值可以不同，例如涉水阈值会根据车身底盘等的不同会有所不同，即涉水阈值可以即根据实际应用情况进行调整。其中，图中1可以为摄像头设置位置，进而线条2围绕的区域表示摄像头拍摄区域，线条3与4为涉水临界线，下面会进行详细描述。

在步骤S104中，如果涉水深度超过涉水阈值，则控制车辆进入涉水模式。

可替代性地，涉水模式为车辆在涉水状态下运行的一种模式。具体地，涉水模式是指当车辆进入水中时，达到一定的涉水高度时车辆进入的一种控制状态模式，例如在涉水模式下，可以包括以下任何一个或多个控制策略：增加车辆的底盘高度；开启四轮驱动传动模式；分动箱挂低挡；增加车辆尾管中的排气压力或流率；通过电机驱动车辆等，从而在涉水行驶时，避免由于车辆进水而导致车辆瘫痪问题，更好地保证车辆的可靠性，在此不作具体限制。

另外，在本发明的一个实施例中，在控制车辆进入涉水模式之前，还包括：如果涉水深度超过警戒阈值，则报警，其中，警戒阈值小于涉水阈值。

举例而言，用于判断涉水的阈值可以分为两个阈值，第一阈值(相当于上述的警戒阈值)和第二阈值(相当于上述的涉水阈值)，第二阈值大于第一阈值，进而当涉水深度超过第一阈值时，如图2所示，涉水深度达到涉水临界线区中距离底盘较低的警戒线如警戒线3时，涉水深度并未达到车辆进入涉水模式的条件，可以发送报警信号，车辆报警，当涉水深度超过第二阈值时，涉水深度达到涉水临界线区中距离底盘较高的警戒线如警戒线4时，再控制车辆进入涉水模式，提醒驾驶员做好涉水准备，驾驶员可自行选择继续前行或后退。

举例而言，如图6所示，本发明实施例的控制方法还可以包括以下步骤：

在步骤S601中，车身周边及车身图像分析。

即言，首先采集车辆的车身图像，以进行初步分析；

在步骤S602中，判断车身周边是否有波动。如果有，执行步骤S603；如果否，则返回步骤S601。

可以理解的是，如果车身周边有波动，则表明车辆进入有水区域，判断波动的方式有很多种，例如通过传感器检测车身周边是否有波动，或者通过对车身图像进行分析进而检测车身周边是否有波动等，在此不作具体限制。

在步骤S603中，判断车身图像是否有成像差异。如果是，则执行步骤S604，如果否，则执行步骤S607。

可以理解的是，如果有成像差异，则表示车辆涉水。

在步骤S604中，与预存车身图像对比。如果是，则执行步骤S605；如果否，则执行步骤S607。

在步骤S605中，计算出车辆涉水深度。

通过将车辆的车身图像与预存车身图像进行对比得出车辆的涉水深度。

在步骤S606中，判断车辆涉水深度是否超过警戒线。如果是，则执行步骤S608；如果否，则执行步骤S607。

其中，警戒线为根据车辆的车身情况设置，即警戒线为涉水阈值。

在步骤S607中，判断为未涉水状态，车辆保持现有模式。

在步骤S608中，车辆进入涉水模式。

根据本发明实施例的车辆的控制方法，通过将车辆的车身图像与预设的车身图像进行对比得到车辆的涉水深度提高了检测的准确度，避免出现误报情况，一旦涉水过深，车辆进入涉水模式，保证了车辆的安全性和可靠性。

其次参照附图描述根据本发明实施例提出的车辆的控制系统。

图7是本发明实施例的车辆的控制系统的结构示意图。

如图7所示，该控制系统10包括：采集模块100、比较模块200、判断模块300和控制模块400。

其中，采集模块100用于采集车辆的车身图像。比较模块200用于将车身图像与预设的车身图像进行比对，以根据对比结果得到车辆的涉水深度。判断模块300用于判断车辆的涉水深度是否超过涉水阈值。当涉水深度超过涉水阈值时，控制模块400控制车辆进入涉水模式。本发明实施例的控制系统10可以准确检测车辆的涉水深度，如果车辆涉水过深，则控制车辆进入涉水模式，提高车辆的安全性与可靠性。

在本发明的实施例中，涉水阈值可以介于大约100mm与大约200mm之间，不同车辆的涉水阈值可以不同，例如涉水阈值会根据车身底盘等的不同会有所不同，即涉水阈值可以即根据实际应用情况进行调整。

进一步地，在本发明的一个实施例中，如图8所示，比较模块200包括：比较子模块201和获取子模块202。其中，比较子模块201用于将车身图像与预设的车身图像进行对比，以确定车身图像上的折弯起点。获取子模块202用于根据折弯起点的当前所处位置得到车辆的涉水深度。

可选地，在本发明的一个实施例中，采集模块100包括一个或多个图像采集传感器，一个或多个图像采集传感器可以设置在车辆的两侧。

可选地，在本发明的一个实施例中，一个或多个图像采集传感器可以设置与车辆的左侧镜或右侧镜上。

举例而言，图像采集传感器可以为车载摄像头，进而通过摄像头拍摄车身周边影像得到车辆的车身图像。其中，摄像头的设置方式可以有很多种，例如车辆外后视镜前后各装置一个摄像头，以照射车辆前轮、车门、车身等位置，如图2所示，1为摄像头，2为摄像头拍摄区域，其包括车辆前轮、车门、车身等位置，3为涉水临界线区域。需要说明的是，本发明实施例虽然以车载摄像头和设置与后视镜为例，但是本领域技术应当理解的是，在图2中摄像头的个数和设置位置仅是示意性，本发明并不作具体限制。

此外或可替代性地，在本发明的一个实施例中，在涉水模式下，包括以下任何一个或多个控制策略：增加车辆的底盘高度；开启四轮驱动传动模式；分动箱挂低挡；增加车辆尾管中的排气压力或流率；通过电机驱动车辆。

另外，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的车辆的控制系统还包括：报警模块(图中未具体标识)。其中，在涉水深度超过警戒阈值时，报警模块用于报警，其中，警戒阈值小于涉水阈值。

需要说明的是，前述对车辆的控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的车辆的控制系统，此处不再赘述。

根据本发明实施例的车辆的控制系统，通过将车辆的车身图像与预设的车身图像进行对比得到车辆的涉水深度，提高了检测的准确度，避免出现误报情况，一旦涉水过深，车辆进入涉水模式，保证了车辆的安全性和可靠性。

此外，本发明实施例还提出了一种车辆，该车辆包括上述的车辆的控制系统。该车辆可以通过将车辆的车身图像与预设的车身图像进行对比得到车辆的涉水深度，提高了检测的准确度，避免出现误报情况，一旦涉水过深，车辆进入涉水模式，保证了车辆的安全性和可靠性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种车辆的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集车辆的车身图像；

将所述车身图像与预设的车身图像进行对比，以根据对比结果得到所述车辆的涉水深度；

判断所述车辆的涉水深度是否超过涉水阈值；以及

如果所述涉水深度超过所述涉水阈值，则控制所述车辆进入涉水模式；

所述将所述车身图像与预设的车身图像进行对比，以根据对比结果得到所述车辆的涉水深度，进一步包括：

将所述车身图像与所述预设的车身图像进行对比，以确定所述车身图像上的折弯起点；

根据所述折弯起点的当前所处位置得到所述车辆的涉水深度。

2.如权利要求1所述的车辆的控制方法，其特征在于，通过设置在所述车辆的两侧的一个或多个图像采集传感器采集所述车辆的车身图像。

3.如权利要求2所述的车辆的控制方法，其特征在于，所述一个或多个图像采集传感器设置于所述车辆的左侧镜和/或右侧镜上。

4.如权利要求1所述的车辆的控制方法，其特征在于，在所述涉水模式下，包括以下任何一个或多个控制策略：

增加所述车辆的底盘高度；

开启四轮驱动传动模式；

分动箱挂低挡；

增加车辆尾管中的排气压力或流率；以及

通过电机驱动所述车辆。

5.如权利要求1所述的车辆的控制方法，其特征在于，在控制所述车辆进入所述涉水模式之前，还包括：

如果所述涉水深度超过警戒阈值，则报警，其中，所述警戒阈值小于所述涉水阈值。

6.一种车辆的控制系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集车辆的车身图像；

比较模块，用于将所述车身图像与预设的车身图像进行比对，以根据对比结果得到所述车辆的涉水深度；

判断模块，用于判断所述车辆的涉水深度是否超过涉水阈值；以及

控制模块，当所述涉水深度超过所述涉水阈值时，控制所述车辆进入涉水模式；

所述比较模块包括：

比较子模块，用于将所述车身图像与所述预设的车身图像进行对比，以确定所述车身图像上的折弯起点；

获取子模块，用于根据所述折弯起点的当前所处位置得到所述车辆的涉水深度。

7.如权利要求6所述的车辆的控制系统，其特征在于，所述采集模块包括一个或多个图像采集传感器，所述一个或多个图像采集传感器设置在所述车辆的两侧。

8.如权利要求7所述的车辆的控制系统，其特征在于，所述一个或多个图像采集传感器设置与所述车辆的左侧镜和/或右侧镜上。

9.如权利要求6所述的车辆的控制系统，其特征在于，在所述涉水模式下，包括以下任何一个或多个控制策略：

增加所述车辆的底盘高度；

开启四轮驱动传动模式；

分动箱挂低挡；

增加车辆尾管中的排气压力或流率；以及

通过电机驱动所述车辆。

10.如权利要求6所述的车辆的控制系统，其特征在于，还包括：

报警模块，在所述涉水深度超过警戒阈值时，用于报警，其中，所述警戒阈值小于所述涉水阈值。

11.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求6-10中任一项所述的车辆的控制系统。

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