[發明專利]一種道路積水車載在線監測與駕駛輔助系統及方法

有效

• 申請號: 202110281787.3
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN112937486B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 王軍年;曹宇靖;趙文伯;羅智仁
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60R21/00
• 分類號: B60R21/00;B60Q9/00;H04N7/18
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 李榮武

本發明涉及汽車涉水駕駛安全領域，公開了一種道路積水車載在線監測與駕駛輔助系統，包括兩個攝像頭、車身傾角傳感器、超聲波雷達、輔助涉水按鍵、激光發射器、揚聲器、顯示屏、車輛控制設備、控制單元和電源。本發明還公開了上述系統的控制方法。步驟一、采集所需信息，包括路況圖像、汽車俯仰角、超聲波雷達至水面的垂直距離；步驟二、處理信息計算得到激光點處路面水深；步驟三、根據水深信息進行判斷并提供建議車速和建議擋位，由所述揚聲器向司機播報涉水駕駛安全警示音，由所述顯示屏向司機提供駕駛建議提示信息，或由所述車輛控制設備輔助駕駛員控制車輛勻速緩行通過積水路面，提高了積水路面駕駛的安全性。

技術領域

本發明涉及汽車涉水駕駛安全領域，具體涉及一種道路積水車載在線監測與駕駛輔助系統及方法。

背景技術

汽車在積水路面中的安全性，一直以來都是人們關注汽車的焦點之一。積水路面多發生于雨水天氣下的低洼路面，有時也見于附近有河流、湖泊的地帶。汽車淌水時，對車輛駕駛而言，如果車速過高會出現滑水現象導致汽車失穩；對路面行人而言，也會因為輪胎濺水路邊行人引起社會公德問題。積水深度較大時，汽車淌水甚至可能導致積水進入發動機排氣管，導致發動機熄火。如果水進入氣缸，還會直接導致發動機配氣機構和缸體缸蓋的機械損壞，對發動機造成不可逆的嚴重損壞。同時，由于積水頻繁的波動以及積水的不透明性，司機對于積水路面的信息獲取難度較大，看不清地面障礙物或坑洞，導致容易出現操作失誤引發汽車事故，甚至影響生命財產安全。因此，在面臨積水路面時，汽車會有一定的受損風險，司機也難免會有通過還是等待的心理博弈；在通過時，司機操作的不熟練和心理的緊張，又會使得汽車面臨的潛在危險在無形中放大。

現階段，對于汽車涉水安全問題，基礎的技術方案是檢測車輛所在位置的水深，并以此為依據采取相應的保護措施。例如，專利CN 209351357 U中，其車輛涉水控制系統包括液位傳感器、控制器和制動裝置，液位傳感器發出涉水深度信號，控制器接收涉水深度信號并在所述涉水深度信號超過所述控制器標定的涉水最大閾值時發出制動信號，制動裝置在接收到所述控制器發出的制動信號后進行制動。該專利理論上可以使車輛在受損之前停車，缺點在于僅把汽車所在位置的水深作為考慮因素，忽略了車身姿態等因素，不能預測前方水深，無法給司機預留足夠的反應時間，因此，即使危險情況可以被檢測發現，但是司機仍然很難提前應對；同時，該方案缺少和司機的交互，司機在駕駛汽車淌水時沒有掌握到更多的路況信息或行駛意見。

在此基礎上，部分解決方案通過一些方法獲取前方路面水深信息，進而可以為司機預留足夠的反應時間。例如，在專利CN 109677266 A中，車輛周圍積水深度數據可以通過以下方式中的一個或多個獲得：通過無線通信從路基裝置獲得，通過網絡從公共服務系統系統獲得，通過車輛上設置不同高度的攝像頭獲得。但是，該專利獲取車輛周圍積水深度的前兩種方法需要交通環境有相應的設施來支撐，第三種方法獲取的深度是通過估計的方法，誤差較大。例如，在專利CN 111645598 A中，通過車頭處的超聲波傳感器發射兩次超聲波，以接收到的第一第二回波時長來計算傾斜距離，以水壓測深模塊檢測出的超聲波傳感器位置處水的深度作為第一水深，控制模塊根據特定角度和傾斜距離生成第二深度，再由第一第二水深來計算前方預設距離的涉水深度。該專利的不足之處是超聲波頻率高，傳播近似直線，回波信號弱，且在預設距離內，發出兩次超聲波信號的時間間隔太短，誤差太大，對測量儀器的精密性要求高。再例如，在CN 108621998 A中，通過測量周圍預定范圍內其他車輛的涉水深度來判斷車輛能否安全涉水，其問題在于周圍若無參照車輛，則無法預測周圍水深。綜合以上各專利，均存在對前方水深作有效測量的問題，如周圍無參照車輛，儀器測量精度要求高。