CN108973895A - 车辆涉水探测方法、系统及车辆 - Google Patents

车辆涉水探测方法、系统及车辆 Download PDF

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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基准水位；根据车身姿态和基准水位得到水面相对车身的最高水位，其中，最高水位指水面相对车身的最高位置沿车身竖直方向到车身基准位置的距离。本发明的方法能够简单、方便地确定出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。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，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。

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。
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，该方法能够简单、方便地确定出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。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，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。
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基准水位；根据所述车身姿态和所述基准水位得到水面相对车身的最高水位，其中，所述最高水位指水面相对车身的最高位置沿车身竖直方向到所述车身基准位置的距离。
进一步的，所述根据车身姿态和所述基准水位得到水面相对车身的最高水位，包括：根据所述车身姿态、所述基准水位以及车身目标位置沿车身水平方向到所述车身基准位置的距离得到水位偏差；根据所述基准水位和所述水位偏差得到所述最高水位比较所述最高水位与车身目标位置沿车身竖直方向到所述车身基准位置之间的距离；根据比较结果确定所述车身目标位置是否存在涉水风险。
进一步的，所述车身目标位置包括发动机进气口所在的位置以及车辆排气口所在的位置。
进一步的，在根据所述车身姿态和所述基准水位得到水面相对车身的最高水位之后，还包括：比较所述最高水位和车身目标位置沿车身竖直方向到所述车身基准位置的距离；根据比较结果确定是否触发涉水预警提示。
进一步的，还包括：根据所述车身姿态对所述最高水位进行修正，比较修正后的最高水位与车身目标位置沿垂直于水面至所述车身基准位置之间的距离；
根据比较结果确定所述车身目标位置是否存在涉水风险。
本发明的车辆涉水探测方法，只需要检测出车身姿态和车身基准位置与水面之间的基准水位，便可以水面相对车身的最高水位，进而能够简单、方便地确定出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，具有检测简单、方便的优点。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，该系统能够简单、方便地确定出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。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，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。
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：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，以检测车身基准位置与水面之间的基准水位；处理器，所述处理器分别与所述车身姿态检测装置和所述水位检测装置相连，以根据所述车身姿态和所述基准水位得到水面相对车身的最高水位，其中，所述最高水位指水面相对车身的最高位置沿车身竖直方向到所述车身基准位置的距离。
进一步的，所述处理器包括：水位偏差计算单元，以根据所述车身姿态、所述基准水位以及车身目标位置沿车身水平方向到所述车身基准位置的距离得到水位偏差；最高水位计算单元，所述最高水位计算单元与所述水位偏差计算单元相连，以根据所述基准水位和所述水位偏差得到所述最高水位，并比较所述最高水位与车身目标位置沿车身竖直方向到所述车身基准位置之间的距离，以及根据比较结果确定所述车身目标位置是否存在涉水风险。
进一步的，所述车身目标位置包括发动机进气口所在的位置以及车辆排气口所在的位置。
进一步的，所述处理器还包括：比较单元，以比较所述最高水位和车身目标位置沿车身竖直方向到所述车身基准位置的距离；涉水触发单元，所述涉水触发单元与所述比较单元相连，以根据比较结果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涉水触发单元相连，以向驾驶员发出涉水预警提示。
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，该车辆能够简单、方便地确定出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，另外，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。
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车辆前倾状态进行涉水探测的示意图；
图3为本发明另一个实施例所述的车辆涉水探测方法中车辆前倾状态进行涉水探测的示意图；
图4为本发明一个实施例所述的车辆涉水探测方法中车辆侧倾状态进行涉水探测的示意图；
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500、车身姿态检测装置510、水位检测装置520、处理器530。
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。
S102：检测车身基准位置与水面之间的基准水位。
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得到车身基准位置与水面之间的基准水位。水位传感器例如为超声波传感器。
车身基准位置例如为车辆的外反光镜所在的位置(如图2所示的N点)，车身基准位置与水面之间的基准水位指车身基准位置N沿车身竖直方向(如图2中Z轴箭头所指的反方向)向下延伸至水面的距离，基准水位表示为如图2所示的N点和Q点之间的距离D2。
S103：根据车身姿态和基准水位得到水面相对车身的最高水位，其中，最高水位指水面相对车身的最高位置M点沿车身竖直方向到车身基准位置N的距离。其中，最高位置M指车身目标位置沿车身竖直方向的轴线与水面的交点。
如图2所示，最高水位以D1表示(即：C点和M点之间的距离)，则最高水位D1＝D2-D3。其中，D3为水面相对车身的最高位置M点与车身基准位置沿车身竖直方向与水面交点Q之间的沿车身竖直方向上的距离，即：水位偏差。
由于D2可以有设置在外反光镜所在的位置的水位传感器检测得到。因此，只需要确定出D3，便可以得到最高水位以D1。
具体而言，根据车身姿态和基准水位D2得到水面相对车身的最高水位D1，包括：根据车身姿态、基准水位D2以及车身目标位置沿车身水平方向到车身基准位置的距离L得到水位偏差D3；根据基准水位D2和水位偏差D3得到最高水位D1。
其中，车身目标位置E例如为对应于发动机进气口的位置(即：车头)，也可以理解为发动机进气口所在的位置，也可以是车辆排气口的位置，即：车尾部。
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。
以车身的前倾为例，再次结合图2所示，其中，E点为车身目标位置，N点为车身基准位置，M点是水面相对车身的最高位置，车身目标位置E与车身基准位置N之间的位置关系信息包括但不限于距离L，车身姿态包括但不限于角度θ2，θ2可以由陀螺仪等检测得到，L可以通过实验测量预先标定得到。
进而，可以根据L、θ2等，进行三角计算得到D3，然后，便可以利用最高水位D1的计算公式：D1＝D2-D3得到最高水位D1。
结合图2所示，确定出最高水位D1之后，便可以根据最高水位D1判断出如发动机进气口是否存在进水的风险。例如：比较D1与C点和E点之间的距离CE，其中，CE指发动机进气口E点沿车身竖直方向到N点的距离。如果D1小于CE，则说明发动机进气口已经被水淹没了，因此，当发动机进气口是否存在进水的风险时便触发涉水预警提示，以提示驾驶员发动机进气口存在进水风险，以便驾驶员采取必要的应对措施以保证车辆和人员安全。
在以上描述中，C点是外后视镜的位置N沿车身水平方向与发动机进气口的位置E沿车身竖直方向的交点。
具体而言，在根据车身姿态和基准水位得到水面相对车身的最高水位之后，还包括：比较最高水位和车身目标位置沿车身竖直方向到车身基准位置的距离；根据比较结果确定是否触发涉水预警提示，即：比较D1与C点和E点之间的距离CE，其中，CE指发动机进气口E点沿车身竖直方向到N点的距离。如果D1小于CE，则说明发动机进气口已经被水淹没了。
其中，可以通过车辆上的提示装置进行提示，如仪表显示或者扬声器发生报警提示等。以便驾驶员采取必要的应对措施以保证车辆和人员安全。
再次结合图2，还以车辆前倾为例，由于最高水位表示的是水面相对车身的最高位置M沿车身竖直方向到车身基准位置的距离D1，因此，D1与水平面存在一定的角度θ2，并且D1大于C点到水面的垂直距离D4，如果角度很大，则以D1作为参考存在的误差可能较大，因此，本发明的实施例的方法还包括：根据车身姿态对最高水位D1进行修正，即：计算C点到水面的垂直距离，如图3所示，垂直距离以D4表示。以D4作为参考更加准确可靠，使驾驶员直观地了解到发动机进气口存在进水风险，以便驾驶员采取必要的应对措施以保证车辆和人员安全。
具体来说，如图3所示，D4为C点到M’点的距离，M’点是C点沿垂直于水平面向下与水面的交点。如图3可知，D4＝D1*cosθ2，进而，通过对比为D4与CE*cosθ2，可以更加准确地且直观地了解到发动机进气口存在进水风险，以便驾驶员采取必要的应对措施以保证车辆和人员安全。
该方法在车辆处于水平面或者上仰时同样适用，
例如：在车辆处于水平位置时，D3为0，其余计算请参见上述实施例。
如图4所示，在车辆处于侧倾状态时，车辆可以通过比较位于左、右后视镜的水位传感器测得的数据，获得最高水位，如dSensed2和dSensed1，因为，dSensed2<dSensed1，因此可以推断最高水位D1＝dSensed2。
根据本发明实施例的车辆涉水探测方法，只需要检测出车身姿态和车身基准位置与水面之间的基准水位，便可以水面相对车身的最高水位，进而能够简单、方便地确定出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，具有检测简单、方便的优点。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500，包括：车身姿态检测装置510、水位检测装置520和处理器530。
其中，车身姿态检测装置510用于检测车身姿态，车身姿态检测装置510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520设置在车身基准位置，以检测车身基准位置与水面之间的基准水位，水位检测装置520例如为水位传感器，如超声波传感器。处理器530分别与车身姿态检测装置510和所述水位检测装置520相连，以根据所述车身姿态和所述基准水位得到水面相对车身的最高水位，其中，所述最高水位指水面相对车身的最高位置沿车身竖直方向到所述车身基准位置的距离。
在本发明的一个实施例中，处理器530包括：水位偏差计算单元(图5中没有示出)，以根据所述车身姿态、所述基准水位以及车身目标位置沿车身水平方向到所述车身基准位置的距离得到水位偏差；最高水位计算单元(图5中没有示出)，所述最高水位计算单元与所述水位偏差计算单元相连，以根据所述基准水位和所述水位偏差得到所述最高水位。
在本发明的一个实施例中，所述车身目标位置包括发动机进气口所在的位置以及车辆排气口所在的位置。
在本发明的一个实施例中，所述处理器530还包括：比较单元(图5中没有示出)，以比较所述最高水位和车身目标位置沿车身竖直方向到所述车身基准位置的距离；涉水触发单元(图5中没有示出)，所述涉水触发单元与所述比较单元相连，以根据比较结果确定是否触发涉水预警提示，所述车辆涉水探测系统500还包括：提示装置(图5中没有示出)，所述提示装置与所述涉水触发单元相连，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，只需要检测出车身姿态和车身基准位置与水面之间的基准水位，便可以水面相对车身的最高水位，进而能够简单、方便地确定出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，具有检测简单、方便的优点。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。该车辆能够简单、方便地确定出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。另外，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。
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 (10)

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基准水位；
根据所述车身姿态和所述基准水位得到水面相对车身的最高水位，其中，所述最高水位指水面相对车身的最高位置沿车身竖直方向到所述车身基准位置的距离。
2.根据权利要求1所述的车辆涉水探测方法，其特征在于，所述根据车身姿态和所述基准水位得到水面相对车身的最高水位，包括：
根据所述车身姿态、所述基准水位以及车身目标位置沿车身水平方向到所述车身基准位置的距离得到水位偏差；
根据所述基准水位和所述水位偏差得到所述最高水位；
比较所述最高水位与车身目标位置沿车身竖直方向到所述车身基准位置之间的距离；
根据比较结果确定所述车身目标位置是否存在涉水风险。
3.根据权利要求2所述的车辆涉水探测方法，其特征在于，所述车身目标位置包括发动机进气口所在的位置以及车辆排气口所在的位置。
4.根据权利要求1所述的车辆涉水探测方法，其特征在于，在根据所述车身姿态和所述基准水位得到水面相对车身的最高水位之后，还包括：
比较所述最高水位和车身目标位置沿车身竖直方向到所述车身基准位置的距离；
根据比较结果确定是否触发涉水预警提示。
5.根据权利要求1-4任一项所述的车辆涉水探测方法，其特征在于，还包括：
根据所述车身姿态对所述最高水位进行修正；
比较修正后的最高水位与车身目标位置沿垂直于水面至所述车身基准位置之间的距离；
根据比较结果确定所述车身目标位置是否存在涉水风险。
6.一种车辆涉水探测系统，其特征在于，包括：
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，以检测车身基准位置与水面之间的基准水位；
处理器，所述处理器分别与所述车身姿态检测装置和所述水位检测装置相连，以根据所述车身姿态和所述基准水位得到水面相对车身的最高水位，其中，所述最高水位指水面相对车身的最高位置沿车身竖直方向到所述车身基准位置的距离。
7.根据权利要求6所述的车辆涉水探测系统，其特征在于，所述处理器包括：
水位偏差计算单元，以根据所述车身姿态、所述基准水位以及车身目标位置沿车身水平方向到所述车身基准位置的距离得到水位偏差；
最高水位计算单元，所述最高水位计算单元与所述水位偏差计算单元相连，以根据所述基准水位和所述水位偏差得到所述最高水位，并比较所述最高水位与车身目标位置沿车身竖直方向到所述车身基准位置之间的距离，以及根据比较结果确定所述车身目标位置是否存在涉水风险。
8.根据权利要求7所述的车辆涉水探测系统，其特征在于，所述车身目标位置包括发动机进气口所在的位置以及车辆排气口所在的位置。
9.根据权利要求6所述的车辆涉水探测系统，其特征在于，所述处理器还包括：
比较单元，以比较所述最高水位和车身目标位置沿车身竖直方向到所述车身基准位置的距离；
涉水触发单元，所述涉水触发单元与所述比较单元相连，以根据比较结果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涉水触发单元相连，以向驾驶员发出涉水预警提示。
10.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求6-9任一项所述的车辆涉水探测系统。
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