CN108344392B - 低洼路面信息的检测方法、系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低洼路面信息的检测方法、系统及车辆，该方法包括：车辆在低洼路面行驶时，检测竖直方向和车身与地面的垂直方向之间的实时夹角；根据车身与地面的垂直高度以及实时夹角得到低洼路面中坡降点至坡底的深度；根据实时夹角得到低洼路面中坡降点至坡底的水平距离。本发明的低洼路面信息的检测方法可以在车辆正常行驶过程中，对当前路面状况进行判别，并检测出行驶过程中的低洼路段的信息(如低洼路段的深度和水平距离)，具有低洼路面信息检测准确、可靠的优点，能够为后续对低洼路面积水深度的判断提供可靠的依据，从而提升行车安全。

Description

低洼路面信息的检测方法、系统及车辆

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种低洼路面信息的检测方法、系统及车辆。

背景技术

车辆在行驶过程中由于路面状况不确定，例如：常出现凹陷，低洼路面等，因此，对于路面出现的非理想状况，常常会对汽车性能造成影响，尤其在城市内涝中不易察觉的道路情况，造成车辆涉水，危机人员和车辆的安全。

相关技术中，提出有根据轮速信号和车速信号来判断路面状况的汽车路面识别的方案，可使驾驶员直接判断路的好坏，然而，并不能根据路面信息进行数据处理，缺乏实用性。还有的基于垂直加速度及路面图像的路面类型识别的方案，通过对车辆行驶过程中的水平速度及垂直方向的加速度的数据进行分析，并结合图像识别技术，通过分类器应用，从而进行路面识别，然而，由于不同环境时车辆加减速，不可控因素过多，导致该方式的识别精度不高。此外，相关技术中还提出有判断路面积水高度的方案，通常是应用于桥面低洼路段设置传感器，并将积水深度反馈有关部门，但在城市内涝环境中，这种方案的实用性不强，并不能有效减少车辆损失。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种低洼路面信息的检测方法，该方法可以在车辆正常行驶过程中，对当前路面状况进行判别，并检测出行驶过程中的低洼路段的信息(如低洼路段的深度和水平距离)，具有低洼路面信息检测准确、可靠的优点，能够为后续对低洼路面积水深度的判断提供可靠的依据，从而提升行车安全。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种低洼路面信息的检测方法，包括以下步骤：车辆在低洼路面行驶时，检测竖直方向和车身与地面的垂直方向之间的实时夹角；根据车身与地面的垂直高度以及所述实时夹角得到所述低洼路面中坡降点至坡底的深度；根据所述实时夹角得到所述低洼路面中坡降点至坡底的水平距离。

进一步的，所述根据车身与地面的垂直高度以及所述实时夹角得到所述低洼路面中坡降点至坡底的深度，包括：根据车身与地面的垂直高度以及所述实时夹角得到实时的垂直位移；根据所述实时的垂直位移得到所述低洼路面中坡降点至坡底的深度。

进一步的，所述根据所述实时夹角得到所述低洼路面中坡降点至坡底的水平距离，包括：根据车身与地面的垂直高度以及所述实时夹角得到实时的水平位移；根据所述实时的水平位移得到所述坡降点至坡底的水平距离。

进一步的，还包括：记录对应于所述低洼路面的坡底的标识物。

进一步的，还包括：检测车身与所述交点的连线方向与水平线之间的夹角，其中，所述交点为标识物与水面的交点；根据所述夹角、所述低洼路面中坡降点至坡底的深度以及所述低洼路面中坡降点至坡底的水平距离得到积水深度。

本发明的低洼路面信息的检测方法，可以在车辆正常行驶过程中，对当前路面状况进行判别，并检测出行驶过程中的低洼路段的信息(如低洼路段的深度和水平距离)，具有低洼路面信息检测准确、可靠的优点，能够为后续对低洼路面积水深度的判断提供可靠的依据，从而提升行车安全。

本发明的另一个目的在于提出一种低洼路面信息的检测系统，该系统可以在车辆正常行驶过程中，对当前路面状况进行判别，并检测出行驶过程中的低洼路段的信息(如低洼路段的深度和水平距离)，具有低洼路面信息检测准确、可靠的优点，能够为后续对低洼路面积水深度的判断提供可靠的依据，从而提升行车安全。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种低洼路面信息的检测系统，包括：检测模块，用于在车辆在低洼路面行驶时，检测竖直方向和车身与地面的垂直方向之间的实时夹角；处理模块，用于根据车身与地面的垂直高度以及所述实时夹角得到所述低洼路面中坡降点至坡底的深度，并根据所述实时夹角得到所述低洼路面中坡降点至坡底的水平距离。

进一步的，所述处理模块用于：根据车身与地面的垂直高度以及所述实时夹角得到实时的垂直位移；根据所述实时的垂直位移得到所述低洼路面中坡降点至坡底的深度；根据车身与地面的垂直高度以及所述实时夹角得到实时的水平位移；根据所述实时的水平位移得到所述坡降点至坡底的水平距离。

进一步的，还包括：存储模块，用于记录对应于所述低洼路面的坡底的标识物。

进一步的，所述处理模块还用于：检测车身与所述交点的连线方向与水平线之间的夹角，其中，所述交点为标识物与水面的交点，并根据所述夹角、所述低洼路面中坡降点至坡底的深度以及所述低洼路面中坡降点至坡底的水平距离得到积水深度。

所述的低洼路面信息的检测系统与上述的低洼路面信息的检测方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述

本发明的再一个目的在于提出一种车辆，该车辆可以在车辆正常行驶过程中，对当前路面状况进行判别，并检测出行驶过程中的低洼路段的信息(如低洼路段的深度和水平距离)，具有低洼路面信息检测准确、可靠的优点，能够为后续对低洼路面积水深度的判断提供可靠的依据，从而提升行车安全。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆，设置有如上述任意一个实施例所述的低洼路面信息的检测系统。

所述的车辆与上述的低洼路面信息的检测系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的低洼路面信息的检测方法的流程图；

图2为本发明第二个实施例所述的低洼路面信息的检测方法的流程图；

图3为本发明实施例所述的低洼路面信息的检测方法中低洼路面信息检测的示意图；

图4为本发明另一个实施例所述的低洼路面信息的检测方法中低洼路面信息检测的示意图；

图5为本发明第三个实施例所述的低洼路面信息的检测方法的流程图；

图6为本发明第四个实施例所述的低洼路面信息的检测方法的流程图；

图7为本发明第四个实施例所述的低洼路面信息的检测方法中积水检测的示意图；

图8为本发明实施例所述的低洼路面信息的检测系统的结构框图。

附图标记说明：

低洼路面信息的检测系统800、检测模块810、处理模块820。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明一个实施例的低洼路面信息的检测方法的流程图。

如图1所示，并结合图2，根据本发明一个实施例的低洼路面信息的检测方法，包括如下步骤：

S101：车辆在低洼路面行驶时，检测竖直方向和车身与地面的垂直方向之间的实时夹角。

在车辆行驶过程中，可以通过安装在车辆前方后视镜的摄像头对路面信息进行实时采集，判断路面变化情况，通过安装在后视镜下方的倾角传感器检测倾角传感器到地面的垂直连线与竖直方向的实时夹角α，即：竖直方向和车身与地面的垂直方向之间的实时夹角α。

S102：根据车身与地面的垂直高度以及实时夹角得到低洼路面中坡降点至坡底的深度。

具体来说，根据车身与地面的垂直高度以及实时夹角得到实时的垂直位移，并根据实时的垂直位移得到低洼路面中坡降点至坡底的深度。

如图3所示，设下坡时，角度α为正，车辆在行驶过程中，标记α由0开始增大的初始时刻为零点值，在单位时间t内，倾角传感器距地面的垂直距离为一定值s，此时车辆与前一时刻时车辆的下降高度Δh可通过以下公式得到，该公式为：

Δh＝s/cosα-s*cosα，

因此，有：

H＝Δh1+Δh2+Δh3+……+Δhn，

其中，s为倾角传感器垂直于地面的距离，通常为定值，h为倾角传感器距离竖直于地面的距离(其中，当α为0时，s＝h)α为t时刻车身与水平线夹角，Δh为单位时间内车辆的垂直方向上的位移，H为整个坡降过程中车辆的垂直位移，即：低洼路面中坡降点至坡底的深度。

如图4所示，当H的绝对值最大时，即车辆下坡至最低处时，前车轮处于水平面时，倾角传感器与路面的垂直连线与竖直方向夹角α为0度，则此时计算出此时H为当前积水最深处，将计算出的数据进行存储，并且记录该数据及摄像头采集到的画面，并通过摄像头画面信息标识出建筑物作为识别，即：记录对应于低洼路面的坡底的标识物。

S103：根据实时夹角得到低洼路面中坡降点至坡底的水平距离。

具体而言，根据车身与地面的垂直高度以及实时夹角得到实时的水平位移，并根据实时的水平位移得到坡降点至坡底的水平距离。

作为一个具体的示例，可以由以下公式得到坡降点至坡底的水平距离，该公式为：

m＝s*sinα，

M＝m1+m2+m3+m4……+mn，

其中，m为单位时间内车辆走过的水平位移，M为在坡降过程中，车辆走过的水平总位移，即：低洼路面中坡降点至坡底的水平距离，并记录低洼路面中坡降点至坡底的水平距离M。

根据本发明实施例的低洼路面信息的检测方法，可以在车辆正常行驶过程中，对当前路面状况进行判别，并检测出行驶过程中的低洼路段的信息(如低洼路段的深度和水平距离)，具有低洼路面信息检测准确、可靠的优点，能够为后续对低洼路面积水深度的判断提供可靠的依据，从而提升行车安全。

进一步而言，本发明实施例的低洼路面信息的检测方法还可以准确、可靠地检测出低洼路面中的积水深度。作为一个具体的示例，如图5所示，并结合图6，本发明实施例的低洼路面信息的检测方法，还包括如下步骤：

S501：检测车身与交点的连线方向与水平线之间的夹角，其中，交点为标识物与水面的交点。

S502：根据夹角、低洼路面中坡降点至坡底的深度以及低洼路面中坡降点至坡底的水平距离得到积水深度。

如图7所示，当车辆行驶到积水路段时，通过标识物识别，针对上述实施例中检测并存储的低洼度面信息，并通过倾角传感器检测标识物与水面的交点，倾角传感器与该点的连线与水平线的夹角β，设坡降过程中β为正值，在汽车坡降过程中，车辆从坡降处(即坡降点)起至最低点(即坡底)的水平位移M，坡降处与最低点垂直位移H，可推算出积水深度n，计算公式为：

n＝H-m*tanβ，

通过记录的低洼度面信息，将提取该地段位置信息及坡降处至最低点的水平和垂直位移，检测出标识物与水面的交点，倾角传感器与该点的连线与水平线的夹角β，计算得出当前的积水深度，通过与车身高度数据对比判断出是否能安全通过该低洼路段，将下水后水最深处淹没车身的高度可以以图像形式在中控屏上表现出来，同时给予司机建议，是否可以通过该地段，并可建议且若要通过，以何种车速通过。

在该实例中，M为车辆行驶从坡降处到最低点处的水平位移，为已采样值，H为坡降处至最低点的垂直位移，即下降高度，为已采样值，n为当前积水深度。

根据本发明实施例的低洼路面信息的检测方法，可以准确、可靠地检测出积水深度，进而通过与车身高度数据对比判断出是否能安全通过该低洼路段，将下水后水最深处淹没车身的高度可以以图像形式在中控屏上表现出来，同时给予司机建议，是否可以通过该地段，并可建议且若要通过，以何种车速通过，提升行车安全。

图8是根据本发明一个实施例的低洼路面信息的检测系统的结构框图。如图8所示，根据本发明一个实施例的低洼路面信息的检测系统800，包括：检测模块810和处理模块820。

其中，检测模块810用于在车辆在低洼路面行驶时，检测竖直方向和车身与地面的垂直方向之间的实时夹角。处理模块820用于根据车身与地面的垂直高度以及所述实时夹角得到所述低洼路面中坡降点至坡底的深度，并根据所述实时夹角得到所述低洼路面中坡降点至坡底的水平距离。

进一步地，处理模块820用于根据车身与地面的垂直高度以及所述实时夹角得到实时的垂直位移；根据所述实时的垂直位移得到所述低洼路面中坡降点至坡底的深度；根据车身与地面的垂直高度以及所述实时夹角得到实时的水平位移；根据所述实时的水平位移得到所述坡降点至坡底的水平距离。

在本发明的一个实施例中，低洼路面信息的检测系统800，还包括有：存储模块(图中没有示出)，存储模块用于记录对应于所述低洼路面的坡底的标识物。

根据本发明实施例的低洼路面信息的检测系统，可以在车辆正常行驶过程中，对当前路面状况进行判别，并检测出行驶过程中的低洼路段的信息(如低洼路段的深度和水平距离)，具有低洼路面信息检测准确、可靠的优点，能够为后续对低洼路面积水深度的判断提供可靠的依据，从而提升行车安全。

在本发明的一个实施例中，处理模块820还用于检测车身与所述交点的连线方向与水平线之间的夹角，其中，所述交点为标识物与水面的交点，并根据所述夹角、所述低洼路面中坡降点至坡底的深度以及所述低洼路面中坡降点至坡底的水平距离得到积水深度。

根据本发明实施例的低洼路面信息的检测系统，可以准确、可靠地检测出积水深度，进而通过与车身高度数据对比判断出是否能安全通过该低洼路段，将下水后水最深处淹没车身的高度可以以图像形式在中控屏上表现出来，同时给予司机建议，是否可以通过该地段，并可建议且若要通过，以何种车速通过，提升行车安全。

需要说明的是，本发明实施例的低洼路面信息的检测系统的具体实现方式与本发明实施例的低洼路面信息的检测方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不做赘述。

进一步地，本发明的实施例公开了一种车辆，该车辆设置有如上述任意一个实施例所述的低洼路面信息的检测系统，该车辆可以在车辆正常行驶过程中，对当前路面状况进行判别，并检测出行驶过程中的低洼路段的信息(如低洼路段的深度和水平距离)，具有低洼路面信息检测准确、可靠的优点，能够为后续对低洼路面积水深度的判断提供可靠的依据，从而提升行车安全。

另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低洼路面信息的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

车辆在低洼路面行驶时，检测竖直方向和车身与地面的垂直方向之间的实时夹角；

根据车身与地面的垂直高度以及所述实时夹角得到实时的垂直位移，并根据所述实时的垂直位移得到所述低洼路面中坡降点至坡底的深度；

根据车身与地面的垂直高度以及所述实时夹角得到实时的水平位移，并根据所述实时的水平位移得到所述低洼路面中坡降点至坡底的水平距离。

2.根据权利要求1所述的低洼路面信息的检测方法，其特征在于，还包括：记录对应于所述低洼路面的坡底的标识物。

3.根据权利要求2所述的低洼路面信息的检测方法，其特征在于，还包括：

检测车身与所述交点的连线方向与水平线之间的夹角，其中，所述交点为标识物与水面的交点；

根据所述夹角、所述低洼路面中坡降点至坡底的深度以及所述低洼路面中坡降点至坡底的水平距离得到积水深度。

4.一种低洼路面信息的检测系统，其特征在于，包括：

检测模块，用于在车辆在低洼路面行驶时，检测竖直方向和车身与地面的垂直方向之间的实时夹角；

处理模块，用于根据车身与地面的垂直高度以及所述实时夹角得到实时的垂直位移，并根据所述实时的垂直位移得到所述低洼路面中坡降点至坡底的深度，以及根据车身与地面的垂直高度以及所述实时夹角得到实时的水平位移，并根据所述实时的水平位移得到所述坡降点至坡底的水平距离。

5.根据权利要求4所述的低洼路面信息的检测系统，其特征在于，还包括：存储模块，用于记录对应于所述低洼路面的坡底的标识物。

6.根据权利要求5所述的低洼路面信息的检测系统，其特征在于，所述处理模块还用于：检测车身与所述交点的连线方向与水平线之间的夹角，其中，所述交点为标识物与水面的交点，并根据所述夹角、所述低洼路面中坡降点至坡底的深度以及所述低洼路面中坡降点至坡底的水平距离得到积水深度。

7.一种车辆，其特征在于，所述车辆设置有如权利要求4-6任一项所述的低洼路面信息的检测系统。

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