车辆限高警示方法及装置与流程

本发明涉及车辆辅助驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆限高警示方法及装置。

背景技术：

随着城市交通的日益发展，高架、桥梁、隧道等交通设施日益增多，因此很多道路都半有一定的限高，当车辆的总高度大于高架、桥梁、隧道等交通设施的限高时，就会发生事故造成高架、桥梁、隧道等设施结构的损坏，给车辆驾驶员的安全带来危险。

目前，通常设计一个专用于车辆限高警示的电子控制单元(ecu)，通过红外传感器、超声波传感器或摄像头等来识别前方限高装置的高度，与该车辆限高警示ecu内所存储的车辆的高度进行比较，通过语音播报等方式通知车辆的驾驶员是否能够顺利通过该限高装置。

然而，当前的技术没有考虑车辆处于非水平路面，即、车辆具有横向(与车辆的前-后轴线垂直的方向)倾斜时，车辆最高点的高度并非存储于车辆限高警示ecu的车辆高度，仅通过红外传感器、超声波传感器或摄像头等传感器系统无法判断此时的车辆最高点能否通过限高装置。

此外，为了实现上述车辆限高警示功能，需要增加一个独立的ecu，导致成本增加。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供一种车辆限高警示方法及装置，即使在因非水平路面而导致车辆具有横向倾斜的情况下，也能通过计算车辆最高点的高度准确判断车辆是否能通过限高装置。

根据本发明的一个方面，提供一种车辆限高警示方法，其特征在于，包括如下步骤：可通行高度获取步骤，在该步骤中，获取限高装置的可通行高度；车辆高度计算步骤，在该步骤中，利用车辆的底盘位置传感器测量得到的加速度信号计算所述车辆的横向倾斜角和/或纵向倾斜角，根据该横向倾斜角和/或纵向倾斜角以及预先存储于所述车辆的车身数据来计算当前的所述车辆的最高点高度；判断步骤，在该步骤中，将所述可通行高度获取步骤中获取到的所述可通行高度与所述车辆高度计算步骤中计算得到的所述最高点高度进行比较，判断所述车辆是否可以通过所述限高装置；以及报警步骤，在该步骤中，在所述判断步骤判断为所述车辆难以通过所述限高装置时，进行报警提示。

优选地，在所述判断步骤中，在所述可通行高度减去所述最高点高度的差值大于预先设定的预警高度th的情况下，判断为所述车辆可以通过所述限高装置。

优选地，所述可通行高度获取步骤中，通过通信系统或者至少一个传感器系统来获取所述可通行高度。

优选地，所述传感器系统包括安装于所述车辆的顶部的至少一个传感器。

优选地，在通过至少一个所述传感器系统来获得所述可通行高度的情况下，将所述传感器系统的至少一个所述传感器的安装位置分别设为基准点，分别计算所述限高装置到各个所述基准点的垂直距离，并将其中最小的垂直距离作为所述可通行高度，并且，在所述车辆高度计算步骤中，计算当前的所述车辆的最高点到距所述限高装置的垂直距离最小的基准点的基准高度作为所述最高点高度。

优选地，在通过至少一个所述传感器系统来获得所述可通行高度的情况下，将所述传感器系统的至少一个所述传感器的安装位置分别设为基准点，分别计算所述限高装置到各个所述基准点的垂直距离，并将计算得到的各个垂直距离分别作为所述可通行高度，在所述车辆高度计算步骤中，分别计算当前的所述车辆的最高点到各个基准点的基准高度作为所述最高点高度，在所述判断步骤中，分别将所述可通行高度获取步骤中获取到的各个所述可通行高度与所述车辆高度计算步骤中计算得到的至对应基准点的所述最高点高度进行比较，判断所述车辆是否可以通过所述限高装置。

优选地，所述传感器系统包括两个所述传感器，其中的一个所述传感器安装在所述车辆的所述顶部的头部中央位置，其中的另一个所述传感器安装在所述车辆的所述顶部的尾部中央位置。

优选地，至少一个所述传感器系统是红外传感器系统、超声波传感器系统、摄像头系统中的任意系统。

优选地，所述车辆限高警示方法由破窗系统(wbcu)来实现。

优选地，在所述报警步骤中，通过语音提示和/或蜂鸣声来进行报警。

根据本发明的另一个方面，提供一种车辆限高警示装置，其特征在于，包括：通信系统或者至少一个传感器系统；可通行高度获取单元，该可通行高度获取单元通过所述通信系统或者至少一个所述传感器系统获取限高装置的可通行高度；车辆高度计算单元，该车辆高度计算单元利用车辆的底盘位置传感器测量得到的加速度信号计算所述车辆的横向倾斜角和/或纵向倾斜角，根据该横向倾斜角和/或纵向倾斜角以及预先存储于所述车辆的车身数据来计算当前的所述车辆的最高点高度；判断单元，该判断单元将所述可通行高度获取单元获取到的所述可通行高度与所述车辆高度计算单元计算得到的所述最高点高度进行比较，判断所述车辆是否可以通过所述限高装置；以及报警单元，在所述判断单元判断为所述车辆难以通过所述限高装置时，所述报警单元进行报警提示。

根据本发明的车辆限高警示方法及装置，即使在因非水平路面而导致车辆具有横向倾斜的情况下，也能通过计算车辆最高点的高度准确判断车辆是否能通过限高装置。并且通过将其集成在破窗系统(wbcu)中，能得到降低成本的效果。

附图说明

图1是本发明的一实施例的车辆限高警示方法的限高装置到基准点的垂直距离的测量示意图。

图2是本发明的一实施例的车辆限高警示方法的车辆最高点到基准点的基准高度的测量示意图。

图3是表示本发明的一实施例的车辆限高警示方法的流程图。

图4是表示本发明的一实施例的车辆限高警示装置的结构的框图。

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

图1是本发明的一实施例的车辆限高警示方法的限高装置到基准点的垂直距离h的测量示意图。图2是本发明的一实施例的车辆限高警示方法的车辆最高点到基准点的基准高度hv的测量示意图。图3是表示本发明的一实施例的车辆限高警示方法的流程图。

当车辆1在道路上行驶时，前方道路可能存在限高装置2。本实施例中，设车辆1所行驶的道路非水平路面，车辆1具有横向倾斜(图1中的y方向)。在前方道路存在限高装置2的情况下，首先，需要获取该限高装置2的可通行高度。本实施例中，该限高装置2的可通行高度通过传感器系统101获取。该传感器系统101可以是红外传感器系统、超声波传感器系统、摄像头系统中的任意系统。本实施例中，如图1所示，传感器系统101包括安装在车辆1的顶部的两个传感器，其中一个传感器110安装于车辆1的顶部的头部中央位置，另一个传感器120安装于车辆1的顶部的尾部中央位置。将上述两个传感器110、120的安装位置(车辆1的顶部的头部中央位置、车辆1的顶部的尾部中央位置)分别设为基准点a、b。通过上述两个传感器110、120的测量可以分别获取基准点a到限高装置2的距离l1以及基准点b到限高装置2的距离l2，并且，根据传感器110、120的收发特性可以得到基准点a、b和限高装置2之间的连线与水平面的角度值β、μ，从而分别计算得到限高装置2到基准点a、b的垂直距离ha、hb，将垂直距离ha、hb中较小的一方作为可通行高度(步骤s11)。本实施例中，由于设为车辆1仅具有横向倾斜，因此基准点a、b位于相同的水平位置，计算得到的限高装置2到基准点a的垂直距离ha与限高装置2到基准点b的垂直距离hb相同。

接着，利用车辆1的底盘位置传感器计算车辆1的最高点高度。本实施例中，如图2所示，车辆1所行驶的道路非水平路面，车辆1具有横向倾斜。通过车辆1的底盘位置传感器识别车辆1的y轴加速度，并根据该y轴加速度信号ay与重力加速度g可以计算得到车辆1的横向倾斜角α。然后，计算当前车辆的最高点到距限高装置2的垂直距离h较小的基准点的基准高度hv作为最高点高度。本实施例中，基准点a、b位于相同的水平位置，即、垂直距离ha与垂直距离hb相同，因此计算车辆1的最高点到任一基准点的基准高度即可。可以基于预先存储的车辆1的顶部宽度w，利用下式(1)计算出车辆1的最高点到基准点a、b的基准高度hv作为车辆1的最高点高度(步骤s12)。

然后，步骤s13中，判断步骤s11中计算得到的可通行高度(本实施例中为h)减去步骤s12中计算得到的最高点高度(本实施例中为hv)而得到的差值是否大于预先设定的预警高度th。在判断为可通行高度减去最高点高度大于预警高度(h-hv＞th)的情况下，返回至步骤s11。在判断为可通行高度减去最高点高度小于等于预警高度(h-hv≤th)的情况下，前进至步骤s14。

步骤s14中，通过语音提示和蜂鸣声来进行报警。

本发明的车辆限高警示方法可以集成在破窗系统(wbcu)中，因此无需另行设计ecu，节省了成本。

图4是表示本发明的一实施例的车辆限高警示装置100的结构的框图。车辆限高警示装置100包括：传感器系统101、车辆高度计算单元102、可通行高度获取单元103、判断单元104及报警单元105。并且，该车辆限高警示装置100与底盘位置传感器10相连接，从底盘位置传感器10获取加速度信号。

传感器系统101可以是红外传感器系统、超声波传感器系统、摄像头系统中的任意系统。该传感器系统101包括安装在车辆1的顶部的两个传感器，其中一个传感器110安装于车辆1的顶部的头部中央位置，另一个传感器120安装于车辆1的顶部的尾部中央位置。将上述两个传感器110、120的安装位置分别设为基准点a、b。然后，传感器系统101将获取到的基准点a、b到限高装置2的距离l1、l2及基准点a、b和限高装置2之间的连线与水平面的角度值β、μ发送给可通行高度获取单元103。

可通行高度获取单元103根据从传感器系统101传输而来的距离l1、l2及角度值β、μ，分别计算得到限高装置2到基准点a、b的垂直距离ha、hb，并将其中较小的一方作为可通行高度。本实施例中，垂直距离ha与垂直距离hb相同。

车辆高度计算单元102根据从底盘位置传感器10获取到的车辆1的y轴加速度信号ay计算车辆1的横向倾斜角α。然后，根据式(1)计算出车辆1的最高点到基准点a、b的基准高度hv作为车辆1的最高点高度。

判断单元104判断从可通行高度获取单元103获取的可通行高度(本实施例中为h)减去从车辆高度计算单元102获取的最高点高度(本实施例中为hv)而得到的差值是否大于预先设定的预警高度th。若可通行高度减去最高点高度的结果大于预警高度(h-hv＞th)，则判断为车辆1可以通过限高装置2。在可通行高度减去最高点高度的结果小于等于预警高度，则判断为车辆1无法通过限高装置2。

在判断单元104判断为车辆1无法通过限高装置2的情况下，报警单元105控制车辆发出语音提示和蜂鸣声。

以上说明的实施例中，设为车辆仅具有横向倾斜，但车辆也可以既有横向倾斜又有纵向倾斜。在车辆既有横向倾斜又有纵向倾斜的情况下，分别计算限高装置2到基准点a的垂直距离ha与限高装置2到基准点b的垂直距离hb，将其中较小的一方作为可通行高度，假设垂直距离ha较小，因此将垂直距离ha作为可通行高度。然后，根据底盘位置传感器的加速度信号得到车辆的横向倾斜角α。并基于横向倾斜角α、车身宽度w计算出车辆1的最高点到基准点a(距限高装置2的垂直距离较小的基准点)的基准高度hva作为车辆1的最高点高度。判断垂直距离ha与基准高度hva的差值是否大于th，由此来判断车辆1是否能通过限高装置2。

以上的说明中，分别计算限高装置到各个基准点的垂直距离，并将其中最小的垂直距离作为可通行高度，并仅计算车辆的最高点到距限高装置的垂直距离较小的基准点的基准高度作为车辆的最高点高度。但本发明也可以将计算得到的各个垂直距离分别设为可通行高度，并且分别计算车辆的最高点到各个基准点的基准高度，然后，在判断单元中分别比较各个可通行高度与对应的基准高度的差值是否大于阈值，由此来判断车辆是否能通过限高装置，其中对应的基准高度是指至同一基准点的基准高度。

上述说明的车辆限高警示方法及车辆限高警示装置中，通过传感器系统来获取垂直距离h作为可通行高度，但也可以通过通信系统获取前方的可通行高度，并通过存储于车辆的车身数据(车辆的高度)以及车辆的纵向倾斜角与横向倾斜角来计算车辆的最高点高度。

此外，以上说明的实施例中，传感器系统包括两个传感器，但本发明并不限于此，传感器系统可以包括一个传感器，也可以包括多个传感器，且其安装位置不限于车顶的头部中央及尾部中央，也可以安装在其他位置，只要根据其安装位置计算车辆的最高点高度即可。

此外，可以实时地执行本发明的车辆限高警示方法，即以很短的周期t来执行步骤s11～步骤s15，该预先设定的周期t优选设为几毫秒，更优选设为零点几毫秒。

根据本发明，即使在因非水平路面而导致车辆具有横向倾斜的情况下，也能通过计算车辆最高点的高度准确判断车辆是否能通过限高装置。并且，本发明的车辆限高警示方法及车辆限高警示装置可以集成在破窗系统(wbcu)中，因此无需另行设计ecu，节省了成本。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行相互替换而形成的技术方案。