CN113390432A - 一种车辆渡河辅助方法、车载无人机及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车辆渡河辅助方法、车载无人机及汽车，涉及车辆技术领域。该方法包括：接收测量目标河流深度的测量指示；根据所述测量指示对目标河流进行深度测量，得到测量数据；根据所述测量数据，确定目标行驶路径；将所述目标行驶路径发送至车辆。本发明实施例的车辆渡河辅助方法，通过车载无人机对车辆需要穿越的目标河流进行深度测量，并根据测量到的目标河流的深度数据确定目标行驶路径，使得车辆根据目标行驶路径穿越目标河流。本发明实施例的车辆渡河辅助方法，在车辆入水之前通过车载无人机测量目标河流不同位置的水深，计算出目标行驶路径后发送给车辆，使得车辆能够快速且安全地穿越河流，节省时间的同时提高了车辆涉水的安全性。

Description

一种车辆渡河辅助方法、车载无人机及汽车
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆渡河辅助方法、车载无人机及汽车。
背景技术
车辆在野外崎岖的路段行进时，经常遇到河流、水洼等需要穿越，在车辆涉水前，需要知道此车辆是否能够安全通过河流，且需要知道在河流的哪个具体位置穿越河流安全系数较大，从而快速安全地穿越河流。
现有车辆的涉水感应系统中，后视镜内设有传感器，当车辆行驶经过涉水路面时，外后视镜下侧的传感器可监测出后视镜与水面之间的距离。当感应到一定水深时，显示器将会显示水深，并在车辆接近最大涉水深度时，向驾驶员发出警示信号。但因涉水感应系统中传感器安装在车身后视镜中，当车辆行进时前方遇到河流、水洼时，并不能提前预知此车辆是否能够安全通过河流、水洼。因此该涉水感应系统只能用在平坦道路中，不能应用于较崎岖的路段。
发明内容
本发明实施例提供一种车辆渡河辅助方法、车载无人机及汽车，用以解决现有技术中涉水感应系统中传感器安装在车身后视镜中，当车辆行进时前方遇到河流、水洼时，并不能提前预知此车辆是否能够安全通过河流、水洼的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明实施例提供了一种车辆渡河辅助方法，应用于车载无人机，包括：
接收测量目标河流深度的测量指示；
根据所述测量指示对目标河流进行深度测量，得到测量数据；
根据所述测量数据，确定目标行驶路径；
将所述目标行驶路径发送至车辆。
进一步地，所述根据所述测量指示对目标河流进行深度测量，得到测量数据，包括：
确定车载无人机在飞跃目标河流时的测量区域以及所述测量区域内的多个测量点；
通过超声波，测量所述测量区域内的多个测量点处的水深数据。
进一步地，所述确定车载无人机在飞跃目标河流时的测量区域以及所述测量区域内的多个测量点，包括：
根据车载无人机飞跃目标河流时的飞行高度，确定一矩形测量区域，所述矩形测量区域的长和宽分别根据所述车载无人机在所述飞行高度下的测量覆盖范围确定，所述矩形的宽与所述车载无人机飞跃河流时的飞行路径相平行；
利用多条相互平行的第一直线和多条相互平行的第二直线，将所述矩形测量区域划分为多个矩形网格，所矩形网格述的四个顶点为所述测量点；
其中，所述第一直线与第二直线相垂直，所述第二直线与所述飞行路径平行。
进一步地，所述相邻的第一直线之间间隔第一距离，相邻的第二直线之间间隔第二距离。
进一步地，所述根据所述测量数据，确定目标行驶路径，包括：
将相邻的两个第二直线作为一条参考路径；
选择出所有测量点的水深数据均不超过预设深度的参考路径，作为候选路径；
计算每条候选路径中测量点的平均水深，选择所述平均水深最小的候选路径作为目标行驶路径。
进一步地，当所述参考路径中存在至少两条的平均水深的差值小于预设门限时，计算所述至少两条候选路径的水深数据的标准差，选择出所述标准差最小的候选路径作为目标行驶路径。
进一步地，所述通过超声波，测量所述测量区域内的多个测量点处的水深数据，包括：
根据车载无人机与每个计算点之间的距离，计算超声波在空气中的传播时间；所述计算点为每个所述测量点到所述车载无人机之间连线的直线与河面的交点；
计算所述时间间隔与所述传播时间的差值，所述差值与超声波在所述河流的河水中的传播速度的乘积为所述每个测量点到的所述计算点的距离；
根据所述每个测量点到的所述计算点的距离，计算每个测量点的水深数据。
本发明实施例还提供了一种车辆渡河辅助装置，包括：
接收模块，用于接收测量目标河流深度的测量指示；
测量模块，用于根据所述测量指示对目标河流进行深度测量，得到测量数据；
确定模块，用于根据所述测量数据，确定目标行驶路径；
发送模块，用于将所述目标行驶路径发送至车辆。
本发明实施例还提供了一种车载无人机，包括如上所述的车辆渡河辅助装置。
本发明实施例还提供了一种汽车，包括如上所述的车载无人机。
本发明的有益效果是：
本发明实施例的车辆渡河辅助方法，通过车载无人机对车辆需要穿越的目标河流进行深度测量，并根据测量到的目标河流的深度数据确定目标行驶路径，使得车辆根据目标行驶路径穿越目标河流。本发明实施例的车辆渡河辅助方法，在车辆入水之前通过车载无人机测量目标河流不同位置的水深，计算出目标行驶路径后发送给车辆，使得车辆能够快速且安全地穿越河流，节省时间的同时提高了车辆涉水的安全性。
附图说明
图1表示本发明实施例的车辆渡河辅助方法的步骤示意图；
图2表示本发明实施例的车载无人机进行水深测量的原理示意图之一；
图3表示本发明实施例的车载无人机进行水深测量的原理示意图之二；
图4表示本发明实施例的车载无人机进行水深测量的原理示意图之三；
图5表示本发明实施例的车辆渡河辅助装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明针对现有技术中涉水感应系统中传感器安装在车身后视镜中，当车辆行进时前方遇到河流、水洼时，并不能提前预知此车辆是否能够安全通过河流、水洼的问题，提供一种车辆渡河辅助方法、车载无人机及汽车。
如图1所示，本发明实施例提供了一种车辆渡河辅助方法，应用于车载无人机，包括：
步骤101，接收测量目标河流深度的测量指示；
步骤102，根据所述测量指示对目标河流进行深度测量，得到测量数据；
步骤103，根据所述测量数据，确定目标行驶路径；
步骤104，将所述目标行驶路径发送至车辆。
在本发明的实施例中，所述测量目标河流深度的测量指示从车辆发出，或者从控制所述车载无人机的控制系统发出。车辆接收到目标行驶路径后可以通过导航系统以及自动驾驶系统自动穿越所述目标河流，或者通过车辆显示装置显示后驾驶员驾驶车辆穿越所述目标河流。
在本发明的一实施例中，若根据测量数据，所述目标河流的水深大于车辆的极限涉水深度，则向车辆发送警告提醒。
本发明实施例的车辆渡河辅助方法，通过车载无人机对车辆需要穿越的目标河流进行深度测量，并根据测量到的目标河流的深度数据确定目标行驶路径，使得车辆根据目标行驶路径穿越目标河流。本发明实施例的车辆渡河辅助方法，在车辆入水之前通过车载无人机测量目标河流不同位置的水深，计算出目标行驶路径后发送给车辆，使得车辆能够快速且安全地穿越河流，节省时间的同时提高了车辆涉水的安全性。
进一步地，所述根据所述测量指示对目标河流进行深度测量，得到测量数据，包括：
确定车载无人机在飞跃目标河流时的测量区域以及所述测量区域内的多个测量点；
通过超声波，测量所述测量区域内的多个测量点处的水深数据。
如图2所示，车载无人机在进行水深测量时，通过超声波传感器发射超声波α，确定超声波发出到返回的时间，可以计算出多个测量点出的水深数据。
通过超声波测量水深，并根据测量的水深数据计算出目标行驶路径，在车辆入水之前给车辆提供安全系数较高的行驶路径，使车辆能够快速且安全地穿越河流，节省时间的同时提高了车辆涉水的安全性。
进一步地，所述确定车载无人机在飞跃目标河流时的测量区域以及所述测量区域内的多个测量点，包括：
根据车载无人机飞跃目标河流时的飞行高度，确定一矩形测量区域，所述矩形测量区域的长和宽分别根据所述车载无人机在所述飞行高度下的测量覆盖范围确定，所述矩形的宽与所述车载无人机飞跃河流时的飞行路径相平行；
利用多条相互平行的第一直线和多条相互平行的第二直线，将所述矩形测量区域划分为多个矩形网格，所矩形网格述的四个顶点为所述测量点；
其中，所述第一直线与第二直线相垂直，所述第二直线与所述飞行路径平行。
如图3和图4所示，水流速度为v，车载无人机相对于水面a的飞行高度h，车载无人机到河床b的垂直高度为H，车载无人机在分型高度为h时的测量覆盖宽度为W，车载无人机飞跃河流的长度为L。所述矩形测量区域为W×L，其中，车载无人机在分型高度为h时的测量覆盖宽度为W与车载无人机的测量覆盖范围相关。
本发明实施例的车辆渡河辅助方法通过超声波测量多个测量点出的水深，并根据个个测量点出的水深数据计算出目标行驶路径，在车辆入水之前给车辆提供安全系数较高的行驶路径，使车辆能够快速且安全地穿越河流，节省时间的同时提高了车辆涉水的安全性。
进一步地，所述相邻的第一直线之间间隔第一距离，相邻的第二直线之间间隔第二距离。
可选地，所述第一直线之间的第一距离可以为车辆前后的轴距，所述第二直线之间的第二距离可以为车辆两侧车轮之间的距离。如图4所示，所述第一距离为d1，所述第二距离为d2。
本发明实施例的车辆渡河辅助方法通过超声波测量多个测量点出的水深，并根据个个测量点出的水深数据计算出目标行驶路径，在车辆入水之前给车辆提供安全系数较高的行驶路径，使车辆能够快速且安全地穿越河流，节省时间的同时提高了车辆涉水的安全性。
进一步地，所述根据所述测量数据，确定目标行驶路径，包括：
将相邻的两个第二直线作为一条参考路径；
选择出所有测量点的水深数据均不超过预设深度的参考路径，作为候选路径；
计算每条候选路径中测量点的平均水深，选择所述平均水深最小的候选路径作为目标行驶路径。
如图4所示，RN和RN+1作为参考路径，RN可以作为车辆左侧车轮的行驶路径，RN+1可以作为车辆右侧车轮的行驶路径。
本发明实施例的车辆渡河辅助方法通过超声波测量多个测量点出的水深，并根据个个测量点出的水深数据计算出目标行驶路径，在车辆入水之前给车辆提供安全系数较高的行驶路径，使车辆能够快速且安全地穿越河流，节省时间的同时提高了车辆涉水的安全性。
进一步地，当所述参考路径中存在至少两条的平均水深的差值小于预设门限时，计算所述至少两条候选路径的水深数据的标准差，选择出所述标准差最小的候选路径作为目标行驶路径。
本发明实施例的车辆渡河辅助方法，通过车载无人机对车辆需要穿越的目标河流进行深度测量，并根据测量到的目标河流的深度数据确定目标行驶路径，使得车辆根据目标行驶路径穿越目标河流。本发明实施例的车辆渡河辅助方法，在车辆如水之前通过车载无人机测量目标河流不同位置的水深、找到河床较高且河床起伏较小的目标行驶路径后发送给车辆，使得车辆能够快速且安全地穿越河流，节省时间的同时提高了车辆涉水的安全性。
进一步地，所述通过超声波，测量所述测量区域内的多个测量点处的水深数据，包括：
根据车载无人机与每个计算点之间的距离，计算超声波在空气中的传播时间；所述计算点为每个所述测量点到所述车载无人机之间连线的直线与河面的交点；
计算所述时间间隔与所述传播时间的差值，所述差值与超声波在所述河流的河水中的传播速度的乘积为所述每个测量点到的所述计算点的距离；
根据所述每个测量点到的所述计算点的距离，计算每个测量点的水深数据。
如图3所示，以所述车载无人机投影在河床的第一测量点为例，车载无人机到目标河流水面的距离为h，则计算超声波在空气中的传播时间t1为h与超声波在空气中的传播速度v1的商；所述时间间隔T与所述传播时间t1的差值为超声波在目标河流里面的传播时间t2，则超声波在目标河流里面的传播距离为超声波在目标河流里面的传播速度v2与超声波在目标河流里面的传播时间t2的乘积。
本发明实施例的车辆渡河辅助方法，通过车载无人机对车辆需要穿越的目标河流进行深度测量，并根据测量到的目标河流的深度数据确定目标行驶路径，使得车辆根据目标行驶路径穿越目标河流。本发明实施例的车辆渡河辅助方法，在车辆如水之前通过车载无人机测量目标河流不同位置的水深、找到河床较高且河床起伏较小的目标行驶路径后发送给车辆，使得车辆能够快速且安全地穿越河流，节省时间的同时提高了车辆涉水的安全性。
如图5所述，本发明实施例还提供了一种车辆渡河辅助装置500包括：
接收模块501，用于接收测量目标河流深度的测量指示；
测量模块502，用于根据所述测量指示对目标河流进行深度测量，得到测量数据；
确定模块503，用于根据所述测量数据，确定目标行驶路径；
发送模块504，用于将所述目标行驶路径发送至车辆。
本发明实施例的车载无人机，通过车载无人机对车辆需要穿越的目标河流进行深度测量，并根据测量到的目标河流的深度数据确定目标行驶路径，使得车辆根据目标行驶路径穿越目标河流。本发明实施例的车辆渡河辅助方法，在车辆如水之前通过车载无人机测量目标河流不同位置的水深、找到河床较高且河床起伏较小的目标行驶路径后发送给车辆，使得车辆能够快速且安全地穿越河流，节省时间的同时提高了车辆涉水的安全性。
本发明实施例还提供了一种车载无人机，包括如上所述的车辆渡河辅助装置。
本发明实施例还提供了一种汽车，包括如上所述的车载无人机。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种车辆渡河辅助方法，应用于车载无人机，其特征在于，包括：
接收测量目标河流深度的测量指示；
根据所述测量指示对目标河流进行深度测量，得到测量数据；
根据所述测量数据，确定目标行驶路径；
将所述目标行驶路径发送至车辆。
2.根据权利要求1所述的车辆渡河辅助方法，其特征在于，所述根据所述测量指示对目标河流进行深度测量，得到测量数据，包括：
确定车载无人机在飞跃目标河流时的测量区域以及所述测量区域内的多个测量点；
通过超声波，测量所述测量区域内的多个测量点处的水深数据。
3.根据权利要求2所述的车辆渡河辅助方法，其特征在于，所述确定车载无人机在飞跃目标河流时的测量区域以及所述测量区域内的多个测量点，包括：
根据车载无人机飞跃目标河流时的飞行高度，确定一矩形测量区域，所述矩形测量区域的长和宽分别根据所述车载无人机在所述飞行高度下的测量覆盖范围确定，所述矩形的宽与所述车载无人机飞跃河流时的飞行路径相平行；
利用多条相互平行的第一直线和多条相互平行的第二直线，将所述矩形测量区域划分为多个矩形网格，所矩形网格述的四个顶点为所述测量点；
其中，所述第一直线与第二直线相垂直，所述第二直线与所述飞行路径平行。
4.根据权利要求3所述的车辆渡河辅助方法，其特征在于，所述相邻的第一直线之间间隔第一距离，相邻的第二直线之间间隔第二距离。
5.根据权利要求2所述的车辆渡河辅助方法，其特征在于，所述根据所述测量数据，确定目标行驶路径，包括：
将相邻的两个第二直线作为一条参考路径；
选择出所有测量点的水深数据均不超过预设深度的参考路径，作为候选路径；
计算每条候选路径中测量点的平均水深，选择所述平均水深最小的候选路径作为目标行驶路径。
6.根据权利要求5所述的车辆渡河辅助方法，其特征在于，当所述参考路径中存在至少两条的平均水深的差值小于预设门限时，计算所述至少两条候选路径的水深数据的标准差，选择出所述标准差最小的候选路径作为目标行驶路径。
7.根据权利要求2所述的车辆渡河辅助方法，其特征在于，所述通过超声波，测量所述测量区域内的多个测量点处的水深数据，包括：
根据车载无人机与每个计算点之间的距离，计算超声波在空气中的传播时间；所述计算点为每个所述测量点到所述车载无人机之间连线的直线与河面的交点；
计算所述时间间隔与所述传播时间的差值，所述差值与超声波在所述河流的河水中的传播速度的乘积为所述每个测量点到的所述计算点的距离；
根据所述每个测量点到的所述计算点的距离，计算每个测量点的水深数据。
8.一种车辆渡河辅助装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收测量目标河流深度的测量指示；
测量模块，用于根据所述测量指示对目标河流进行深度测量，得到测量数据；
确定模块，用于根据所述测量数据，确定目标行驶路径；
发送模块，用于将所述目标行驶路径发送至车辆。
9.车载无人机，其特征在于，包括如权利要求8所述的车辆渡河辅助装置。
10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求9所述的车载无人机。
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