一种预防前挡风玻璃低温结冰的控制方法与流程

1.本发明涉及辅助驾驶技术领域，尤其涉及一种预防前挡风玻璃低温结冰的控制方法。


背景技术：

2.在高纬度地区的冬天，道路上的积水因为车轮的反复碾压仍以液态形式存在，或者虽然表面上结了一层冰，但是冰层下的水仍以液态形式存在。如果这些积水位于本车相邻车道的前方，则当其他车辆使入积水路段时，则可能会碾压积水，从而导致积水飞溅到本车前挡风玻璃上，水在飞溅的过程中会不断向空气释放潜热，如果此时前挡风玻璃的温度较低，则会导致飞溅到挡风玻璃上的积水立刻结冰，雨刮无法将其刮掉，而被冰层覆盖的前挡玻璃光线透过率极差，驾驶员无法看清前方路况，非常容易发生交通事故。
3.因此，亟需一种能够预防这种情况出现的技术，以保障驾驶安全。


技术实现要素：

4.本发明提供一种预防前挡风玻璃低温结冰的控制方法，旨在解决现有技术中的缺陷，实现有效预防前挡风玻璃低温遇水结冰，从而降低因前挡风玻璃视野被遮挡而发生交通事故的风险。
5.为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
6.本发明提供一种预防前挡风玻璃低温结冰的控制方法，包括：
7.s1、获取前挡风玻璃外侧的表面温度；
8.s2、当所述表面温度低于预设温度阈值时执行下一步；
9.s3、当检测到本车相邻车道的前方路段有积水区域时执行下一步；
10.s4、当检测到所述积水区域对应的车道有来车时进入下一步；
11.s5、执行预设操作。
12.进一步地，在所述步骤s4之后还包括：
13.s41、当判断来车将碾压所述积水区域时执行下一步。
14.进一步地，在所述步骤s41之后还包括：
15.s42、计算积水飞溅轨迹和飞溅高度，当判断积水能够飞溅到所述前档玻璃时执行下一步。
16.具体地，所述步骤s42包括：
17.s4201、判断积水飞溅高度是否高于本车引擎盖高度；
18.s4202、当判断积水飞溅高度高于本车引擎盖高度时，确定所述前挡风玻璃在所述积水坐标系中的运动轨迹方程；
19.s4203、根据所述前挡风玻璃运动轨迹方程、积水飞溅轨迹方程解算得到积水接触时间；
20.s4204、根据所述积水接触时间、积水飞溅轨迹方程解算得到积水接触坐标；
21.s4205、根据所述积水接触坐标判断积水是否能够飞溅到所述前挡风玻璃上。
22.具体地，所述步骤s4201包括：
23.s4201a、建立积水坐标系，所述积水坐标系以所述积水区域中最靠近所述来车的点为原点，以所述来车的行驶方向为x轴正向，以水平向左为y轴正向，以垂直向上为z轴正向；
24.s4201b、确定积水飞溅轨迹方程；
25.s4201c、计算积水飞溅的最大高度；
26.s4201d、判断所述积水飞溅的最大高度是否大于引擎盖的高度。
27.具体地，所述积水飞溅轨迹方程为：
[0028][0029]
其中，va为来车的行驶速度，h为积水深度，t为运动时间参数，r为来车的轮胎半径，g为重力加速度。
[0030]
具体地，所述积水飞溅的最大高度为：
[0031][0032]
式中，hmax为积水飞溅的最大高度，va为来车的行驶速度，h为积水深度，r为来车的轮胎半径，g为重力加速度。
[0033]
具体地，所述积水接触坐标为：
[0034][0035]
进一步地，在步骤s5之后还包括：
[0036]
s6、在车内显示屏上显示本车前方路段的道路图像。
[0037]
进一步地，在所述步骤s6之后还包括：
[0038]
s7、控制双闪灯开启。
[0039]
进一步地，在所述步骤s7之后还包括：
[0040]
s8、当判断前挡风玻璃视野恢复正常时，关闭本车前方路段的道路图像显示和双闪灯。
[0041]
具体地，所述预设操作包括以下方式中的至少一种：
[0042]
对所述前挡风玻璃进行加热，使所述前挡风玻璃的外侧温度高于所述预设温度阈
值；
[0043]
向所述前挡风玻璃喷洒热水，使所述前挡风玻璃的外侧温度高于所述预设温度阈值，并启动雨刮器；
[0044]
向所述前挡风玻璃喷洒防冻玻璃水，并启动雨刮器。
[0045]
具体地，所述预设温度阈值为0
°
。
[0046]
本发明的有益效果在于：本发明通过获取前挡风玻璃外侧的表面温度，当表面温度低于预设温度阈值、本车相邻车道的前方路段有积水区域时，并且积水区域对应的车道有来车时执行预防低温结冰的预设操作，实现了有效预防前挡风玻璃低温遇水结冰，从而降低因前挡风玻璃视野被遮挡而发生交通事故的风险。
附图说明
[0047]
图1是本发明的预防前挡风玻璃低温结冰的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
[0048]
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
[0049]
实施例1
[0050]
如图1所示，本实施例提供一种预防前挡风玻璃低温结冰的控制方法，包括：
[0051]
s1、获取前挡风玻璃外侧的表面温度。
[0052]
在具体实施时，本车的前挡风玻璃外侧的表面温度通过温度传感器获取。在一种可实现的方案中，可将温度传感器贴附于前挡风玻璃外侧上，在汽车启动后，通过所述温度传感器实时监测前挡风玻璃的温度。
[0053]
s2、当所述表面温度低于预设温度阈值时执行下一步。
[0054]
所述预设温度阈值可以通过实验标定来获得。在本实施例中，所述预设温度阈值为0
°
。
[0055]
步骤s1、s2通过检测前挡风玻璃外侧的表面温度，并以所述温度作为监测初始判断条件，能够更好地预防挡风玻璃遇水结冰的情况。
[0056]
s3、当检测到本车相邻车道的前方路段有积水区域时执行下一步。
[0057]
在具体实施时，可通过设置在车内或车外的摄像头来获取前方路段的道路图像，并通过图像识别的方式来识别是否有积水区域。
[0058]
积水区域(包括被冰层覆盖的积水区域)的光滑度和反射情况与正常路面不同，表现在图像中则为积水区域的灰度值明显要高于正常路面，因此通过图像识别的方式能较快较准确地识别积水区域。
[0059]
需要说明的是，所述步骤s2、s3的顺序可以为调换。
[0060]
s4、当检测到所述积水区域对应的车道有来车时进入下一步。
[0061]
在具体实施时，可通过设置在车内或车外的摄像头来获取所述积水区域对应的车道的后方道路图像，并通过图像识别的方式来识别是否有来车。
[0062]
s5、执行预设操作。
[0063]
所述预设操作包括以下方式中的至少一种：
[0064]
对所述前挡风玻璃进行加热，使所述前挡风玻璃的外侧温度高于所述预设温度阈值；
[0065]
向所述前挡风玻璃喷洒热水，使所述前挡风玻璃的外侧温度高于所述预设温度阈值，并启动雨刮器；
[0066]
向所述前挡风玻璃喷洒防冻玻璃水，并启动雨刮器。
[0067]
实施例2
[0068]
与实施例1不同的是，本实施例在所述实施例1的步骤s4之后还包括：
[0069]
s41、当判断来车将碾压所述积水区域时执行下一步。
[0070]
通过增加本步骤可以更精确判断来车是否会碾压积水区域，如果不会碾压则无需启动预防结冰的动作，进一步提高系统的准确性。
[0071]
实施例3
[0072]
与实施例2不同的是，本实施例在所述实施例2的步骤s41之后还包括：
[0073]
s42、计算积水飞溅轨迹和飞溅高度，当判断积水能够飞溅到所述前档玻璃时执行下一步。
[0074]
在本实施例中，所述步骤s42包括：
[0075]
s4201、判断积水飞溅高度是否高于本车引擎盖高度。
[0076]
在本实施例中，所述步骤s4201包括：
[0077]
s4201a、建立积水坐标系，所述积水坐标系以所述积水区域中最靠近所述来车的点为原点，以所述来车的行驶方向为x轴正向，以水平向左为y轴正向，以垂直向上为z轴正向。
[0078]
s4201b、确定积水飞溅轨迹方程。
[0079]
在本实施例中，所述积水飞溅轨迹方程为：
[0080][0081]
其中，va为来车的行驶速度，h为积水深度，t为运动时间参数，r为来车的轮胎半径，g为重力加速度。
[0082]
所述积水深度h可通过现有技术探测获得，例如声呐技术、雷达技术等，在此不再赘述。
[0083]
所述来车的轮胎半径r可通过图像识别获得，在此不再赘述。
[0084]
s4201c、计算积水飞溅的最大高度。
[0085]
所述积水飞溅的最大高度为：
[0086]
[0087]
式中，hmax为积水飞溅的最大高度，va为来车的行驶速度，h为积水深度，r为来车的轮胎半径，g为重力加速度。
[0088]
s4201d、判断所述积水飞溅的最大高度是否大于引擎盖的高度。
[0089]
通过比较积水飞溅的最大高度与引擎盖离地面的高度即可判断。
[0090]
s4202、当判断积水飞溅高度高于本车引擎盖高度时，确定所述前挡风玻璃在所述积水坐标系中的运动轨迹方程。
[0091]
在本实施例中，所述前挡风玻璃运动轨迹方程为：
[0092][0093]
式中，vb为本车的行驶速度，x0为来车进入积水区域时前挡风玻璃与积水区域的前向距离，y0为前挡风玻璃与积水区域的侧向距离，z0为前挡风玻璃距离积水区域的高度，t为运动时间参数。
[0094]
s4203、根据所述前挡风玻璃运动轨迹方程、积水飞溅轨迹方程解算得到积水接触时间。
[0095]
所述积水接触时间是指假设积水从开始飞溅到接触前挡风玻璃所需的时间。
[0096]
具体地，将x＝
‑
x0+v
b
t代入所述积水飞溅轨迹方程，即可得到积水接触时间：
[0097][0098]
s4204、根据所述积水接触时间、积水飞溅轨迹方程解算得到积水接触坐标。
[0099]
所述积水接触坐标是指从积水从开始飞溅后经过积水接触时间后的坐标。
[0100]
在本实施例中，所述积水接触坐标为：
[0101][0102]
s4205、根据所述积水接触坐标判断积水是否能够飞溅到所述前挡风玻璃上。
[0103]
具体地，若积水接触坐标的y轴坐标≥前挡风玻璃与积水区域的侧向距离y0且积水接触坐标的z轴坐标≥前挡风玻璃距离积水区域的高度z0，则判断积水能飞溅到所述前挡风玻璃上。
[0104]
本步骤通过识别积水溅起高度以及车辆与积水的距离，可提前判断积水是否会飞溅到前挡风玻璃上，从而更好地防止前挡风玻璃遇水结冰。
[0105]
实施例4
[0106]
与实施例1或2或3不同的是，本实施例在所述实施例1或2或3的步骤s5之后还包括：
[0107]
s6、在车内显示屏上显示本车前方路段的道路图像。
[0108]
在具体实施时，在车辆前部安装摄像头，在执行预设操作的同时开启所述摄像头，
将摄像头拍摄的画面显示在车内的显示屏(例如中控显示屏或ivi显示屏)上，使驾驶员能够及时观看前方路况。
[0109]
实施例5
[0110]
与实施例4不同的是，本实施例在所述步骤s6之后还包括：
[0111]
s7、控制双闪灯开启。
[0112]
通过本步骤，将车辆危险状态进行展示，使后方车辆避让，以免产生次生交通事故，进一步提高安全性。
[0113]
实施例6
[0114]
与实施例5不同的是，本实施例在所述步骤s7之后还包括：
[0115]
s8、当判断前挡风玻璃视野恢复正常时，关闭本车前方路段的道路图像显示和双闪灯。
[0116]
通过设置本步骤，进一步提高了系统的智能化程度。
[0117]
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。