本公开涉及车辆领域，具体地，涉及一种路面水深检测方法、装置及车辆。
背景技术：
随着车辆的普及，车辆安全问题越来越突出，因涉水引发的安全事故也越来越多。比如，车辆行驶到过深的积水路面时，会出现发动机熄火、电池断电等故障，由于水压的影响导致车门无法开启，车辆断电后天窗也无法开启，使得驾驶员的人身安全受到严重威胁。
为保证车辆在涉水行驶时的安全性，现在部分车型上设置了液位开关，用于检测车辆当前的入水深度。液位开关是通过浮筒在水面浮动实现开关动作。由于浮筒的浮动装置会随着车辆颠簸而上下晃动，易导致误触发，造成检测不准确的问题。另外，通过液位开关，仅能够检测出车辆当前的入水深度，对于整个水深情况，车辆无法获知。由于车辆涉水行驶时，水面通常是浑浊的，透视效果差，这就导致驾驶员无法清楚地观察水下路况。由于车辆无法获知整个水深情况，因此，驾驶员对水下路况存在未知性，不能提前规避危险，容易诱发事故的发生。
技术实现要素：
本公开的目的是针对现有技术中由于车辆无法获知水深情况而容易诱发事故发生的问题，提供一种路面水深检测方法、装置及车辆。
为了实现上述目的，本发明提供一种路面水深检测方法，该方法包括：
在车辆涉水时，获取安装在所述车辆上的雷达发送的测距信号，所述测距信号包括针对路面上的至少一个目标点的测距信息；
获取车辆倾斜信息和车辆入水深度信息；
根据所述路面上的至少一个目标点的测距信息、所述车辆倾斜信息和所述车辆入水深度信息，确定所述路面上的至少一个目标点处的水深。
可选地，所述雷达安装在车前悬架下侧；
每个所述目标点的所述测距信息包括所述雷达与该目标点之间的距离、所述雷达与该目标点之间的连线和车平面之间的夹角；
所述车辆倾斜信息包括所述车平面绕车身横轴与水平地面之间的夹角；
所述车辆入水深度信息包括所述雷达与水面之间的距离。
可选地，所述根据所述路面上的至少一个目标点的测距信息、所述车辆倾斜信息和所述修正后的车辆入水深度信息，确定所述路面上的至少一个目标点处的水深的步骤包括：
h(i)＝h0+l(i)*sin(α(i)+γ)
其中，h(i)表示第i个目标点处的水深；h0表示所述雷达与水面之间的距离；l(i)表示所述雷达与第i个目标点之间的距离；α(i)表示所述雷达与第i个目标点之间的连线和车平面之间的夹角；γ表示所述车平面绕车身横轴与水平地面之间的夹角。
可选地，所述方法还包括：
获取所述车辆的车速及加速度；
根据所述车速及所述加速度，对所述车辆入水深度信息进行修正，得到修正后的车辆入水深度信息；
所述根据所述路面上的至少一个目标点的测距信息、所述车辆倾斜信息和所述车辆入水深度信息，确定所述路面上的至少一个目标点处的水深的步骤包括：
根据所述路面上的至少一个目标点的测距信息、所述车辆倾斜信息和所述修正后的车辆入水深度信息，确定所述路面上的至少一个目标点处的水深。
可选地，所述方法还包括：
输出所述路面上的至少一个目标点处的水深。
可选地，所述方法还包括：
当存在其水深超过预设的水深阈值的目标点时，进行报警和/或控制所述车辆减速。
本发明还提供一种路面水深检测装置，该装置包括：
第一获取模块，被配置为在车辆涉水时，获取安装在所述车辆上的雷达发送的测距信号，所述测距信号包括针对路面上的至少一个目标点的测距信息；
第二获取模块，被配置为获取车辆倾斜信息和所述车辆入水深度信息；
水深确定模块，被配置为根据所述路面上的至少一个目标点的测距信息、所述车辆倾斜信息和所述车辆入水深度信息，确定所述路面上的至少一个目标点处的水深。
可选地，所述雷达安装在车前悬架下侧；
每个所述目标点的所述测距信息包括所述雷达与该目标点之间的距离、所述雷达与该目标点之间的连线和车平面之间的夹角；
所述车辆倾斜信息包括所述车平面绕车身横轴与水平地面之间的夹角；
所述车辆入水深度信息包括所述雷达与水面之间的距离。
可选地，所述水深确定模块，被配置为通过以下方式来确定所述路面上的至少一个目标点处的水深：
h(i)＝h0+l(i)*sin(α(i)+γ)
其中，h(i)表示第i个目标点处的水深；h0表示所述雷达与水面之间的距离；l(i)表示所述雷达与第i个目标点之间的距离；α(i)表示所述雷达与第i个目标点之间的连线和车平面之间的夹角；γ表示所述车平面绕车身横轴与水平地面之间的夹角。
可选地，所述装置还包括：
第三获取模块，被配置为获取所述车辆的车速及加速度；
水深修正模块，被配置为根据所述车速及所述加速度，对所述车辆入水深度信息进行修正，得到修正后的车辆入水深度信息；
所述水深确定模块被配置为根据所述路面上的至少一个目标点的测距信息、所述车辆倾斜信息和所述修正后的车辆入水深度信息，确定所述路面上的至少一个目标点处的水深。
可选地，所述装置还包括：
输出模块，被配置为输出所述路面上的至少一个目标点处的水深。
可选地，所述装置还包括：
报警模块，被配置为当存在其水深超过预设的水深阈值的目标点时，进行报警；和/或
控制模块，被配置为当存在其水深超过预设的水深阈值的目标点时，控制所述车辆减速。
本发明还提供一种车辆，该车辆包括：
雷达，安装在所述车辆上，用于在车辆涉水时，检测路面上的至少一个目标点的测距信息，并发送包括所述测距信息的测距信号；
陀螺仪传感器，设置在所述车辆上，用于检测车辆倾斜信息；
水深传感器，设置在所述车辆上，用于检测车辆入水深度信息；以及
本发明提供的上述路面水深检测装置。
可选地，所述雷达安装在车前悬架下侧。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：在车辆涉水时，通过获取安装在车辆上的雷达发送的路面上的至少一个目标点的测距信息、车辆倾斜信息和车辆入水深度信息，可以获知路面上的至少一个目标点处的水深。该目标点可以是任意期望的检测位置点，它可以是位于雷达前方路面上的位置点，也可以是位于雷达垂直向下路面上的位置点。通过该技术方案，车辆不仅能够获知当前入水深度和当前路面水深，而且能够获知车辆前方路面水深，能够为后续的行驶策略的确定及风险规避提供较为准确、可靠的数据支持。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的一种路面水深检测方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的雷达检测目标点处路面水深的示意图。
图3a和图3b是根据另一示例性实施例示出的一种路面水深检测方法的流程图。
图4a至图4c是根据一示例性实施例示出的一种路面水深检测装置的框图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种车辆的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1是根据一示例性实施例示出的一种路面水深检测方法的流程图。如图1所示，该方法可以包括：
在步骤101中，在车辆涉水时，获取安装在车辆上的雷达发送的测距信号，该测距信号包括针对路面上的至少一个目标点的测距信息。
示例地，雷达的安装位置可以为车前悬架下侧。该雷达可以朝路面上的至少一个目标点发射短波进行测距，并获取测距信息。其中，该短波可以为激光、毫米波等。
在公开中，目标点可以包括位于雷达前方路面上的位置点，和/或，雷达垂直向下路面上的位置点。图2中以三个目标点为例进行示意。如图2所示，有三个目标点，分别是目标点c、目标点a和目标点b。m点表示雷达安装位置，c点是雷达垂直向下路面上的目标点，目标点c处的水深即是车辆当前路面水深；a点和b点是位于雷达前方路面上的目标点，目标点a处和目标点b处的水深代表前方路面水深。
每个目标点的测距信息可以包括雷达与该目标点之间的距离、雷达与该目标点之间的连线和车平面之间的夹角。如图2所示，目标点的测距信息可以包括目标点c的测距信息、目标点a的测距信息和目标点b的测距信息。目标点c的测距信息可以包括雷达m与目标点c之间的距离l3，雷达m与目标点c之间的连线和车平面之间的夹角δ；目标点a的测距信息可以包括雷达m与目标点a之间的距离l1，雷达m与目标点a之间的连线和车平面之间的夹角α；目标点b的测距信息可以包括雷达m与目标点b之间的距离l2，雷达m与目标点b之间的连线和车平面之间的夹角β。
在步骤102中，获取车辆倾斜信息和车辆入水深度信息。
该车辆倾斜信息可以包括如图2所示的车平面绕车身横轴与水平地面之间的夹角γ。其中，夹角γ可以通过设置在车辆上的陀螺仪传感器获取。车辆入水深度信息可以包括雷达与水面之间的距离，即m点与水面之间的垂直距离h0。雷达与水面之间的距离h0可以通过设置于车辆上的水深传感器获取。水深传感器与雷达可以设置在车辆的同一个位置或相邻位置，这样，水深传感器检测出的距离数据就可以用于表示雷达与水面之间的距离h0。
在步骤103中，根据路面上的至少一个目标点的测距信息、车辆倾斜信息和车辆入水深度信息，确定路面上的至少一个目标点处的水深。
示例地，可以通过以下等式(1)来确定路面上的至少一个目标点处的水深：
h(i)＝h0+l(i)*sin(α(i)+γ)(1)
其中，h(i)表示第i个目标点处的水深；h0表示雷达与水面之间的距离；l(i)表示雷达与第i个目标点之间的距离；α(i)表示雷达与第i个目标点之间的连线和车平面之间的夹角；γ表示车平面绕车身横轴与水平地面之间的夹角。
在本公开的一个实施例中，目标点可以是位于雷达垂直向下路面上的目标点，例如，如图2所示的目标点c。根据在步骤101中获取到的目标点c的测距信息、在步骤102中获取到的车辆倾斜信息和车辆入水深度信息，确定车辆当前路面上的目标点c处的水深。
示例地，可以通过以下等式(2)确定目标点c处的水深：
h3＝h0+l3*sin(δ+γ)(2)
其中，h3表示目标点c处的水深；h0表示雷达与水面之间的距离；l3表示雷达与目标点c之间的距离；δ表示雷达与目标点c之间的连线和车平面之间的夹角，γ表示车平面绕车身横轴与水平地面之间的夹角。
在另一个实施例中，目标点可以是位于雷达前方路面上的目标点，例如，如图2所示的目标点a和目标点b。根据在步骤101中确定的目标点a和目标点b的测距信息、在步骤102中确定的车辆倾斜信息和车辆入水深度信息，确定路面上的目标点a处和目标点b处的水深。
示例地，可以分别通过以下等式(3)、(4)来确定目标点a处、目标点b处的水深：
h1＝h0+l1*sin(α+γ)(3)
h2＝h0+l2*sin(β+γ)(4)
其中，h1表示目标点a处的水深；h2表示目标点b处的水深；h0表示雷达与水面之间的距离；l1表示雷达与目标点a之间的距离；l2表示雷达与目标点b之间的距离；
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：在车辆涉水时，通过获取安装在车辆上的雷达发送的路面上的至少一个目标点的测距信息、车辆倾斜信息和车辆入水深度信息，可以获知路面上的至少一个目标点处的水深。该目标点可以是任意期望的检测位置点，它可以是位于雷达前方路面上的位置点，也可以是位于雷达垂直向下路面上的位置点。通过该技术方案，车辆不仅能够获知当前入水深度和当前路面水深，而且能够获知车辆前方路面水深，能够为后续的行驶策略的确定及风险规避提供较为准确、可靠的数据支持。
图3a是根据另一示例性实施例示出的一种路面水深检测方法的流程图。如图3a所示，该方法包括以下步骤。
在步骤301中，在车辆涉水时，获取安装在车辆上的雷达发送的测距信号，该测距信号包括针对路面上的至少一个目标点的测距信息。
在步骤302中，获取车辆倾斜信息和车辆入水深度信息。
上述步骤301和步骤302的实施过程及原理与上面结合图1和图2所描述的步骤101和步骤102的实施过程及原理相似，对此，本公开在此不再进行详细描述。
在步骤303中，获取车辆的车速及加速度。
在步骤304中，根据车速及加速度，对车辆入水深度信息进行修正，得到修正后的车辆入水深度信息。
在本公开中，当车辆涉水行驶时，由于车速越快车辆前端的积水就越高，所以水深传感器获取到的车辆入水深度比实际的车辆入水深度偏大，并且加速对其有正增益效果，而减速对其有负增益效果。因此，可以通过设置于车辆上的陀螺仪传感器实时获取车辆的加速度，可以从can网络获取车速。车辆根据车速及加速度，对车辆的入水深度信息进行修正。
示例地，可以通过以下等式(5)来修正车辆的入水深度信息：
h'0＝em·v*h0-n·a(5)
其中，h'0表示修正后的雷达与水面之间的距离；v表示所述车速；h0表示雷达与水面之间的距离；a为所述加速度；e表示自然常数；m表示第一预设值，取值范围为(-1,0)；n表示第二预设值，取值为正实数，该第二预设值可以根据车辆横向宽度、前舱高度、轮廓、水深传感器的安装位置等参数来确定。
或者，在本公开中，还可以在车辆上配置有限脉冲响应滤波器(fir)或无限脉冲响应数字滤波器(iir)来修正上述车辆入水深度信息。
再或者，在本公开中，还可以通过对大量车辆进行测试，制定车辆入水深度采样数据、车速、加速度以及车辆实际入水深度四者之间的映射表，通过查表快速得到修正后的车辆入水深度信息。
在步骤305中，根据路面上的至少一个目标点的测距信息、车辆倾斜信息和修正后的车辆入水深度信息，确定路面上的至少一个目标点处的水深。
示例地，可以通过以下等式(6)来确定路面上的至少一个目标点处的水深：
h(i)＝h'0+l(i)*sin(α(i)+γ)(6)
其中，h(i)表示第i个目标点处的水深；h′0表示修正后的雷达与水面之间的距离；l(i)表示雷达与第i个目标点之间的距离；α(i)表示雷达与第i个目标点之间的连线和车平面之间的夹角；γ表示车平面绕车身横轴与水平地面之间的夹角。
如图所示3b，在图3a所示的方法的基础上，该方法还可以包括：
在步骤306中，输出路面上的至少一个目标点处的水深。
在本公开的一个实施例中，在确定出目标点处的水深后，可以通过仪表显示、车载显示屏显示、语音播报等多种输出方式中的至少一者来将目标点处的水深输出给驾驶员，提醒驾驶员注意驾驶安全，便于驾驶员制定驾驶策略，提前规避前方深水区，从而提高车辆涉水行驶的安全性。
在另一个实施例中，车辆可以通过蓝牙、wifi、2g、3g等有线或无线通信技术与智能穿戴设备或移动终端进行通信，将检测到的目标点处的水深输出到智能穿戴设备或移动终端，以便用户通过智能穿戴设备或移动终端进行查看。
在又一个实施例中，在确定出目标点处的水深后，可以根据该水深对前方路面进行模拟，并将模拟的路况信息显示给驾驶员(例如，在车载显示屏上显示)，使得驾驶员能够清楚直观地了解到整个路面水深，并根据该信息判断车辆能否继续前行。
如图3b所示，在图3a所示的方法的基础上，该方法还可以包括以下步骤307。
在步骤307中，当存在其水深超过预设的水深阈值的目标点时，进行报警和/或控制车辆减速。
在一个实施例中，当所检测到的路面上的目标点中的任何一个目标点处的水深超过预设的水深阈值时，可以通过指示灯、语音报警、发送提醒消息到驾驶员的智能穿戴设备、移动终端等方式提醒驾驶员规避危险。
在另一个实施例中，当路面上的任何一个目标点处的水深超过预设的水深阈值时，可以控制车辆自动减速，提升车辆在涉水情况下行驶的安全性。在车辆中可以设置一个车速控制装置，用于当路面上的任何一个目标点处的水深超过该阈值时控制车辆减速。在车辆中还可以存储一个预设的水深阈值，当路面上的任何一个目标点处的水深超过该阈值时，向车辆发送预警信号，车速控制装置接收到该预警信号后，控制车辆进行减速。该预设的水深阈值可以是由驾驶员根据自身的驾驶经验预先设置的，也可以是默认的经验数据。
通过上述技术方案，不仅能够获知车辆当前入水深度和当前路面水深，而且能够获知车辆前方路面水深。驾驶员可以根据这些数据自行判断前方路面是否适合继续行驶及后续的行驶方式。当路面上的任何一个目标点处的水深超过预设的水深阈值时，车辆可以进行报警，以提醒驾驶员前方水下路况危险，也可以自行控制车辆减速。由此，能够帮助驾驶员提前规避危险，降低涉水事故发生的概率。
图4a至图4c是根据一示例性实施例示出的一种路面水深检测装置的框图。参照图4a，该装置400可以包括：第一获取模块401，被配置为在车辆涉水时，获取安装在所述车辆上的雷达发送的测距信号，该测距信号包括针对路面上的至少一个目标点的测距信息；第二获取模块402，被配置为获取所述车辆倾斜信息和所述车辆入水深度信息；水深确定模块403，被配置为根据所述第一获取模块401获取到的所述路面上的至少一个目标点的测距信息、所述第二获取模块402获取到的所述车辆倾斜信息和所述车辆入水深度信息，确定所述路面上的至少一个目标点处的水深。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：在车辆涉水时，通过获取安装在车辆上的雷达发送的路面上的至少一个目标点的测距信息、车辆倾斜信息和车辆入水深度信息，可以获知路面上的至少一个目标点处的水深。该目标点可以是任意期望的检测位置点，它可以是位于雷达前方路面上的位置点，也可以是位于雷达垂直向下路面上的位置点。通过该技术方案，车辆不仅能够获知当前入水深度和当前路面水深，而且能够获知车辆前方路面水深，能够为后续的行驶策略的确定及风险规避提供较为准确、可靠的数据支持。
可选地，所述雷达安装在车前悬架下侧；每个目标点的测距信息包括所述雷达与该目标点之间的距离、所述雷达与该目标点之间的连线和车平面之间的夹角；所述车辆倾斜信息为车平面绕车身横轴与水平地面之间的夹角；所述车辆入水深度信息为雷达与水面之间的距离。
可选地，如图4b所述，装置400还可以包括：第三获取模块404，被配置为获取所述车辆的车速及加速度；水深修正模块405，被配置为根据所述第三获取模块404获取到的所述车速及加速度，对所述第二获取模块402获取到的所述车辆入水深度信息进行修正，得到修正后的车辆入水深度信息。在这种情况下，所述水深确定模块403被配置为根据所述第一获取模块401获取的所述路面上的至少一个目标点的测距信息、所述第二获取模块402获取的所述车辆倾斜信息和所述水深修正模块405得到的所述修正后的车辆入水深度信息，确定所述路面上的至少一个目标点处的水深。
可选地，如图4c所述，装置400还可以包括：
输出模块406，被配置为输出所述路面上的至少一个目标点处的水深。
可选地，如图4c所述，装置400还可以包括：
报警模块407，被配置为当存在其水深超过预设的水深阈值的目标点时，进行报警；和/或
控制模块408，被配置为当存在其水深超过预设的水深阈值的目标点时，控制所述车辆减速。
通过上述技术方案，不仅能够获知车辆当前入水深度和当前路面水深，而且能够获知车辆前方路面水深。驾驶员可以根据这些数据自行判断前方路面是否适合继续行驶及后续的行驶方式。当路面上的任何一个目标点处的水深超过预设的水深阈值时，车辆可以进行报警，以提醒驾驶员前方水下路况危险，也可以自行控制车辆减速。由此，能够帮助驾驶员提前规避危险，降低涉水事故发生的概率。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本公开还提供一种车辆，如图5所示，该车辆可以包括：
雷达501，安装在所述车辆上，用于在车辆涉水时，检测路面上的至少一个目标点的测距信息，并发送包括该测距信息的测距信号；
陀螺仪传感器502，设置在所述车辆上，用于检测车辆倾斜信息；
水深传感器503，设置在所述车辆上，用于检测车辆入水深度信息；以及
本公开提供的如图4a至图4c中任一者所示的路面水深检测装置400。
可选地，所述雷达501安装在车前悬架下侧。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。