CN108973893B - 车辆涉水探测方法、系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆涉水探测方法、系统及车辆。车辆涉水探测方法，包括：检测车身姿态；检测车身基准位置与水面之间的垂直距离；根据所述车身基准位置与水面之间的垂直距离和所述车身姿态确定车身目标位置与所述水面的垂直距离。本发明的方法不受车辆空载和负载时车辆底盘高度发生变法等影响，不管车辆底盘高度如何发生变化，均可以准确地进行车辆涉水探测，具有车辆涉水探测准确、可靠的优点，进而提升行车安全。

Description

车辆涉水探测方法、系统及车辆

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种车辆涉水探测方法、系统及车辆。

背景技术

为了使驾驶员了解到车辆涉水深度，在车上安装用来探测水情的传感器，可以有效提高车辆涉水过程的安全性，相关技术中，如中国专利申请号为201380014395.4所公开的一种能够探测车辆涉水时水深的系统，该探测车辆涉水时水深的系统，采用安装在后视镜上的水位传感器探测后视镜位置沿车身竖直方向的水面高度，并结合车身姿态和底盘高度等信息，计算得到车头或者车尾处的水深。

这种探测车辆涉水时水深的系统，存在以下缺点：虽然能够探测车辆的涉水情况，但是需要根据后视镜位置沿车身竖直方向的水面高度、车身姿态和底盘高度(即后视镜位置沿车身竖直方向到地面的高度)等信息实时计算，耗费时间。另外，在计算车头或者车尾处的水深时，是将后视镜位置沿车身竖直方向到地面的高度作为定值，通过预先测量后视镜位置沿车身竖直方向到地面的高度后得到。然而，由于车辆空载和负载时车辆底盘高度必然发生或多或少的高度变化，因此，结合定值的底盘高度计算到的车头或者车尾处的水深存在偏差，进而影响检测精度。此外，车辆姿态发生变化时，水位传感器检测到的后视镜位置沿车身竖直方向的水面高度，如果车辆与水平面的倾角过大，也导致最终的检测误差过大，且倾角过大时，水位传感器很容易接收不到回波，进而使这种手段失效。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆涉水探测方法，该方法不受车辆空载和负载时车辆底盘高度发生变法等影响，不管车辆底盘高度如何发生变化，均可以准确地进行车辆涉水探测，具有车辆涉水探测准确、可靠的优点，进而提升行车安全。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆涉水探测方法，包括以下步骤：检测车身姿态；检测车身基准位置与水面之间的垂直距离；根据所述车身基准位置与水面之间的垂直距离和所述车身姿态确定车身目标位置与所述水面的垂直距离。

进一步的，所述根据车身基准位置与水面之间的垂直距离和所述车身姿态确定车身目标位置与所述水面的垂直距离的步骤，包括：获取所述车身目标位置与所述车身基准位置之间的位置关系信息；根据所述位置关系信息和所述车身姿态得到所述车身目标位置与所述车身基准位置之间的垂直距离；根据所述车身基准位置与水面之间的垂直距离以及所述车身目标位置与所述车身基准位置之间的垂直距离得到所述车身目标位置与所述水面的垂直距离；根据所述车身目标位置与所述水面的垂直距离确定所述车身目标位置是否存在涉水风险。

进一步的，所述车身目标位置为发动机进气口所在的位置。

进一步的，在确定车身目标位置与所述水面的垂直距离之后，还包括：根据所述车身目标位置与所述水面的垂直距离确定是否触发涉水预警提示。

本发明的车辆涉水探测方法，车辆姿态发生变化时，均可以检测车身基准位置与水面之间的垂直距离，进而，根据车身基准位置与水面之间的垂直距离和车身姿态确定出如发动机进气口等车身目标位置与水面的垂直距离，便能够确定车辆是否能够安全可靠地通过水坑等路面，进而确保了行车安全，直观、避免引起驾驶员误解。另外，该方法不受车辆空载和负载时车辆底盘高度发生变法等影响，即：不管车辆底盘高度如何发生变化，均可以准确地进行车辆涉水探测，具有车辆涉水探测准确、可靠的优点。

本发明的第二个目的在于提出一种车辆涉水探测系统，该系统不受车辆空载和负载时车辆底盘高度发生变法等影响，不管车辆底盘高度如何发生变化，均可以准确地进行车辆涉水探测，具有车辆涉水探测准确、可靠的优点，进而提升行车安全。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆涉水探测系统，包括以下步骤：车身姿态检测装置，以检测车身姿态；设置在车身基准位置的水位检测装置；

调节装置，所述调节装置与所述水位检测装置相连，以根据所述车身姿态调节所述水位检测装置的探测角度，以便所述水位检测装置沿垂直于水面的方向检测所述车身基准位置与水面之间的垂直距离；处理器，用于根据所述车身基准位置与水面之间的垂直距离和所述车身姿态确定车身目标位置与所述水面的垂直距离。

进一步的，所述处理器用于：获取所述车身目标位置与所述车身基准位置之间的位置关系信息；根据所述位置关系信息和所述车身姿态得到所述车身目标位置与所述车身基准位置之间的垂直距离；根据所述车身基准位置与水面之间的垂直距离以及所述车身目标位置与所述车身基准位置之间的垂直距离得到所述车身目标位置与所述水面的垂直距离；根据所述车身目标位置与所述水面的垂直距离确定所述车身目标位置是否存在涉水风险。

进一步的，所述车身目标位置为发动机进气口所在的位置。

进一步的，所述处理器还用于根据所述车身目标位置与所述水面的垂直距离确定是否触发涉水预警提示，所述车辆涉水探测系统还包括：提示装置，所述提示装置与所述处理器相连，以向驾驶员发出涉水预警提示。

进一步的，所述调节装置为电机。

所述的车辆涉水探测系统与上述的车辆涉水探测方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的第三个目的在于提出一种车辆，该车辆不受车辆空载和负载时车辆底盘高度发生变法等影响，不管车辆底盘高度如何发生变化，均可以准确地进行车辆涉水探测，具有车辆涉水探测准确、可靠的优点，进而提升行车安全。

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车辆涉水探测系统。

所述的车辆与上述的车辆涉水探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为本发明一个实施例所述的车辆涉水探测方法的流程图；

图2为本发明一个实施例所述的车辆涉水探测方法中计算车身基准位置沿车身竖直方向至水面的距离的示意图；

图3为本发明一个实施例所述的车辆涉水探测方法中计算车身基准位置沿垂直于水面方向至水面的距离的示意图；

图4为本发明一个实施例所述的车辆涉水探测方法中计算预警距离的示意图；

图5为本发明一个实施例所述的车辆涉水探测系统的结构框图。

附图标记说明：

车辆涉水探测系统300、车身姿态检测装置310、水位检测装置320、调节装置330、处理器340。

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车辆涉水探测方法的流程图。

如图1所示，根据本发明一个实施例的车辆涉水探测方法，包括如下步骤：

S101：检测车身姿态。

其中，车身姿态可以是车辆的侧倾和/或俯仰等数据(如车身的侧倾角、俯仰角)。其中，侧倾指的是围绕车辆的纵向轴线旋转的角度，俯仰是围绕车辆的横向轴线的旋转的角度。需要说明的是，车身姿态的测量通常为车身相对于水平轴线或平面的角度。

车身姿态可以但不限于通过如陀螺仪、加速度传感器、角度传感器等相关装置检测得到。

S102：检测车身基准位置与水面之间的垂直距离。

例如：通过设置在车辆的外反光镜所在的位置的水位传感器检测。水位传感器例如为超声波传感器、红外线传感器、激光传感器和毫米波传感器中的一种多种。在该示例中，车辆的外反光镜所在的位置为车身基准位置，如图3所示的N点。

通常而言，水位传感器的检测方向是沿车身竖直方向进行检测的，即：检测到的水面与车身基准位置的距离并非两者之间的最短距离，例如：车辆发生如俯冲(如下坡)或者后仰(如上坡)时，由于水位传感器的检测方向是沿车身竖直方向进行检测的，因此，检测到的两者之间的距离必然大于两者之间的垂直距离(即：最短距离)。因此，本发明的实施例中，水位传感器检测的是车身基准位置与水面之间的垂直距离。

例如：如图2所示，首先检测水位传感器沿车身竖直方向到水面的距离D2，然后，如图3所示，可以根据车身的倾角(即：坡度)和距离D2得到车身基准位置与水面之间的垂直距离D2’。

当然，也可以设置调节装置对水位传感器(简称传感器)的检测方向进行调节，使车身姿态发生变化时，始终向垂直于水面的方向进行检测。调节机构例如为电机，电机根据车身姿态，如车上俯冲时，根据俯冲角度调节水位传感器，从而使其能够始终向垂直于水面的方向进行检测。

电机可以是另外增加的，考虑到成本问题，也可以与控制外反光镜反射角度的电机共用一个。

在该示例中，如图4所示，车身基准位置为外反光镜所在的位置N。

如图4所示，车辆俯冲角度为θ2，可以根据车身俯冲角度确定，电机可以根据θ2调节传感器的探测角度，进而检测到的车身基准位置与水面之间的垂直距离为D2(N点和O点的距离D2)。

S103：根据车身基准位置与水面之间的垂直距离D2和车身姿态确定车身目标位置与所述水面的垂直距离。

车身目标位置例如为对应于发动机进气口的位置，也可以理解为发动机进气口所在的位置。如图4所示，发动机进气口的位置M。

需要说明的是，发动机进气口的位置作为车身目标位置仅是示例性的，在本发明的其它示例中，也可以根据具体情况选择其它适合的位置作为车身目标位置。以发动机进气口的位置作为车身目标位置其目的是为了避免水进入发动机内，即：如果水位超过发动机进气口，则发动机会进水导致出现故障。

具体地说，根据车身基准位置与水面之间的垂直距离和车身姿态确定车身目标位置与水面的垂直距离，包括：获取车身目标位置与车身基准位置之间的位置关系信息；根据位置关系信息和车身姿态得到车身目标位置与车身基准位置之间的垂直距离；根据车身基准位置与水面之间的垂直距离以及车身目标位置与车身基准位置之间的垂直距离得到车身目标位置与水面的垂直距离，根据所述车身目标位置与所述水面的垂直距离确定所述车身目标位置是否存在涉水风险。

以车身的俯冲为例，如图4所示，其中，M点为车身目标位置，N点为车身基准位置，车身目标位置M与车身基准位置N之间的位置关系信息包括但不限于车身目标位置M与车身基准位置N之间的距离(即：M点和N点之间连线的长度L)以及角度θ1。其中，角度θ1可以预先标定得到，D1、M点和N点之间连线的长度L可以通过实验测量预先标定得到。

进而，可以根据L以及角度θ1等车身目标位置M与车身基准位置N之间的位置关系信息，进行三角计算得到N点和Q点之间的距离D1。

即：N点和Q点之间的距离D1＝L·sin(θ1+θ2)。

进而，可以得知，车身目标位置M与水面的垂直距离d＝D2-D1。

即：d＝D2-L·sin(θ1+θ2)。

从而确定出车身目标位置(如发动机进气口所在的位置)距离水面的垂直距离。

在本发明的一个实施例中，在确定车身目标位置与水面的垂直距离之后，还包括：根据车身目标位置与水面的垂直距离确定是否触发涉水预警提示。

具体来说，可以在d小于或等于预警距离时触发涉水预警提示。即：水位达到发动机进气口M前，例如与发动机进气口M还有5厘米高度差(即：预警距离)时，便提示驾驶员发动机进气口存在进水风险，以便驾驶员有充分的时间采取必要的应对措施以确保车辆和人员安全。

可以理解的是，预警距离设为5厘米仅是示例性的，可以根据具体情况适当地调整其数值。

根据本发明实施例的车辆涉水探测方法，车辆姿态发生变化时，均可以检测车身基准位置与水面之间的垂直距离，进而，根据车身基准位置与水面之间的垂直距离和车身姿态确定出如发动机进气口等车身目标位置与水面的垂直距离，便能够确定车辆是否能够安全可靠地通过水坑等路面，进而确保了行车安全，直观、避免引起驾驶员误解。另外，该方法不受车辆空载和负载时车辆底盘高度发生变法等影响，即：不管车辆底盘高度如何发生变化，均可以准确地进行车辆涉水探测，具有车辆涉水探测准确、可靠的优点。

图5是根据本发明一个实施例的车辆涉水探测系统的结构框图，如图5所示，根据本发明一个实施例的车辆涉水探测系统300，包括：车身姿态检测装置310、水位检测装置320、调节装置330和处理器340。

其中，车身姿态检测装置310用于检测车身姿态，车身姿态检测装置310例如为陀螺仪、加速度传感器和角度传感器等的组合。水位检测装置320设置在车身基准位置，以检测车身基准位置与水面之间的垂直距离，水位检测装置420例如为水位传感器，如超声波传感器、红外线传感器、激光传感器和毫米波传感器中的一个或多种的组合。调节装置330与水位检测装置320相连，以根据车身姿态调节水位检测装置320的探测角度，以便水位检测装置320沿垂直于水面的方向检测车身基准位置与水面之间的垂直距离，调节装置330例如为电机，电机可以是另外增加的，考虑到成本问题，也可以与控制外反光镜反射角度的电机共用一个。处理器340分别与车身姿态检测装置310、所述水位检测装置320和所述调节装置330相连，以根据所述车身基准位置与水面之间的垂直距离和所述车身姿态确定车身目标位置与所述水面的垂直距离。

在本发明的一个实施例中，处理器340用于：获取所述车身目标位置与所述车身基准位置之间的位置关系信息；根据所述位置关系信息和所述车身姿态得到所述车身目标位置与所述车身基准位置之间的垂直距离；根据所述车身基准位置与水面之间的垂直距离以及所述车身目标位置与所述车身基准位置之间的垂直距离得到所述车身目标位置与所述水面的垂直距离；根据所述车身目标位置与所述水面的垂直距离确定所述车身目标位置是否存在涉水风险。

在本发明的一个实施例中，车身目标位置为但不限于发动机进气口所在的位置。

在本发明的一个实施例中，处理器340还用于根据所述车身目标位置与所述水面的垂直距离确定是否触发涉水预警提示，所述车辆涉水探测系统300还包括：提示装置(图5中没有示出)，所述提示装置与所述处理器340相连，以向驾驶员发出涉水预警提示。

根据本发明实施例的车辆涉水探测系统，车辆姿态发生变化时，均可以检测车身基准位置与水面之间的垂直距离，进而，根据车身基准位置与水面之间的垂直距离和车身姿态确定出如发动机进气口等车身目标位置与水面的垂直距离，便能够确定车辆是否能够安全可靠地通过水坑等路面，进而确保了行车安全，直观、避免引起驾驶员误解。另外，该系统不受车辆空载和负载时车辆底盘高度发生变法等影响，即：不管车辆底盘高度如何发生变化，均可以准确地进行车辆涉水探测，具有车辆涉水探测准确、可靠的优点。

需要说明的是，本发明实施例的车辆涉水探测系统的具体实现方式与本发明实施例中的车辆涉水探测方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少荣誉，此处不做赘述。

进一步地，本发明的实施例公开了一种车辆，包括：上述任意一个实施例的车辆涉水探测系统。该车辆不受车辆空载和负载时车辆底盘高度发生变法等影响，不管车辆底盘高度如何发生变化，均可以准确地进行车辆涉水探测，具有车辆涉水探测准确、可靠的优点，进而提升行车安全。

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 (8)

1.一种车辆涉水探测方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测车身姿态；

检测车身基准位置与水面之间的垂直距离，其中，所述检测车身基准位置与水面之间的垂直距离包括：通过调节装置根据所述车身姿态对水位传感器的检测方向进行调节，以便所述水位传感器沿垂直于水面的方向检测所述车身基准位置与水面之间的垂直距离；

根据所述车身基准位置与水面之间的垂直距离和所述车身姿态确定车身目标位置与所述水面的垂直距离，包括：获取所述车身目标位置与所述车身基准位置之间的位置关系信息；根据所述位置关系信息和所述车身姿态得到所述车身目标位置与所述车身基准位置之间的垂直距离；根据所述车身基准位置与水面之间的垂直距离以及所述车身目标位置与所述车身基准位置之间的垂直距离得到所述车身目标位置与所述水面的垂直距离；根据所述车身目标位置与所述水面的垂直距离确定所述车身目标位置是否存在涉水风险。

2.根据权利要求1所述的车辆涉水探测方法，其特征在于，所述车身目标位置为发动机进气口所在的位置。

3.根据权利要求1所述的车辆涉水探测方法，其特征在于，在确定车身目标位置与所述水面的垂直距离之后，还包括：

根据所述车身目标位置与所述水面的垂直距离确定是否触发涉水预警提示。

4.一种车辆涉水探测系统，其特征在于，包括以下步骤：

车身姿态检测装置，以检测车身姿态；

设置在车身基准位置的水位检测装置；

调节装置，所述调节装置与所述水位检测装置相连，以根据所述车身姿态调节所述水位检测装置的探测角度，以便所述水位检测装置沿垂直于水面的方向检测所述车身基准位置与水面之间的垂直距离；

处理器，用于根据所述车身基准位置与水面之间的垂直距离和所述车身姿态确定车身目标位置与所述水面的垂直距离，其中，所述处理器具体用于；获取所述车身目标位置与所述车身基准位置之间的位置关系信息；根据所述位置关系信息和所述车身姿态得到所述车身目标位置与所述车身基准位置之间的垂直距离；根据所述车身基准位置与水面之间的垂直距离以及所述车身目标位置与所述车身基准位置之间的垂直距离得到所述车身目标位置与所述水面的垂直距离；根据所述车身目标位置与所述水面的垂直距离确定所述车身目标位置是否存在涉水风险。

5.根据权利要求4所述的车辆涉水探测系统，其特征在于，所述车身目标位置为发动机进气口所在的位置。

6.根据权利要求4所述的车辆涉水探测系统，其特征在于，所述处理器还用于根据所述车身目标位置与所述水面的垂直距离确定是否触发涉水预警提示，

所述车辆涉水探测系统还包括：

提示装置，所述提示装置与所述处理器相连，以向驾驶员发出涉水预警提示。

7.根据权利要求4所述的车辆涉水探测系统，其特征在于，所述调节装置为电机。

8.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求4-7任一项所述的车辆涉水探测系统。

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