技术特征：
1.一种基于自车传感器的车前路面积水深度探测系统，包括车辆和处理单元，其特征在于：所述车辆包括传感器组件。通过所述传感器组件可以获取车辆前方预设距离处的水底深度和水面高度，基于所述的车辆前方预设距离处的水面高度以及所述车辆前方预设距离处的水底深度作差求出所述车辆前方预设距离处的积水深度。所述传感器组件包括水底深度测量传感器和水面高度测量传感器。2.根据权利要求1所述的一种基于自车传感器的车前路面积水深度探测系统，其特征在于：所述水底深度测量传感器所发出的信号能够穿透积水水体，所述水底深度测量传感器的接收装置采集由水体底部产生的回波信号；所述水面高度测量传感器所发出的信号应当能够在水面发生全反射，所产生的回波信号返回所述水面高度测量传感器的接收装置。通过所述传感器组件满足车辆在复杂地形下的积水深度探测需求，所述处理单元通过对传感器组件采集到的来自水面和水底的所述回波信号进行处理得到所述车辆前方预设距离处的积水深度。3.根据权利要求2所述的一种基于自车传感器的车前路面积水深度探测系统，其特征在于：所述水底深度测量传感器包括532nm波长绿光激光二极管、中心波长为532nm的带通滤光片和单目相机；所述水面高度测量传感器包括红外激光二极管、可见光滤光片和单目相机，所述传感器组件还包括辅助装置，所述辅助装置由电源、外壳和支架等组成，具体结构根据具体需要进行设置。所述532nm波长绿光激光二极管、红外激光二极管、中心波长为532nm的带通滤光片、可见光滤光片和单目相机均通过辅助装置部署到所述车辆上。4.根据权利要求3所述的一种基于自车传感器的车前路面积水深度探测系统，其特征在于：水深测量方案基于激光三角测距原理，所述传感器组件具有两种构型设计，均是由两个激光二极管共用一个单目相机的成像平面从而构成两套三角测距系统。在其中一种构型中，红外激光二极管与绿光激光二极管呈纵列布置在单目相机的一侧，红外激光二极管与绿光激光二极管分别与相机成像平面的上下两半平面构成三角测距系统；在另一种构型中，两种激光二极管分别布置在单目相机的两侧并分别与其各自临近一侧的成像半平面构成三角测距系统。5.一种获取水面高度的方法，适用于权利要求1-4任意一项所述的一种基于自车传感器的车前路面积水深度探测系统，其特征在于：根据水体对红外光的吸收系数较大物理特性，可以认为红外光在水面上发生全反射，可以使用红外激光二极管结合三角测量原理对所述水面高度进行测量，该方案在系统集成度和预瞄距离上优于其他水面高度测量传感器的方案。6.根据权利要求5所述的一种获取水面高度的方法，其特征在于：所述水面高度进行测量还可以采用超声波传感器或其他所发出的波长能够在水面上发生全反射的传感装置实现，对所述水面高度传感器的技术原理和发射波长不做限定。7.一种从水体底部获取回波信号的方法，适用于权利要求1-4任意一项所述的一种基于自车传感器的车前路面积水深度探测系统，其特征在于：参考当前航空海洋测绘领域通过机载激光雷达进行海底测深的原理，即水体对532nm波段的绿光的吸收系数最小，提出将532nm波长的绿光激光二极管作为发射装置，基于激光三角测量原理进行距离测量并结合传感器的安装位置将获得的距离值换算为水底深度。8.一种提高水深测量精度的测量值修正方法，适用于权利要求1-4任意一项所述的一
种基于自车传感器的车前路面积水深度探测系统，其特征在于：根据折射定律和水体光路传播模型对水底深度测量值进行修正并对上述方法中的折射率进行校正；同时针对相应的传感器构型提出了车辆运动学补偿方案，避免了由于车辆运动带来的测量值偏移。9.根据权利要求1所述的一种基于自车传感器的车前路面积水深度探测系统，其特征在于：所述处理单元包括电子设备和计算机可读存储介质，所述电子设备包括处理器、存储器和总线，所述存储器贮存有程序指令。当所述存储器存储的程序指令被所述处理器调用时，将执行权利要求1-8中任一项所述的方法，将积水深度信息通过所述总线发送至车辆控制模块。所述计算机可读存储介质内部储存有计算机程序。
技术总结
本发明提供一种基于自车传感器的车前路面积水深度探测系统，涉及车辆行驶安全技术领域。该基于自车传感器的车前路面积水深度探测系统，包括车辆和处理单元；所述车辆包括传感器组件，通过所述传感器组件可以获取车辆前方预设距离处的水底深度和水面高度。该基于自车传感器的车前路面积水深度探测系统，能够满足基于车辆自行搭载的传感器组件对车辆前方不规则路面轮廓上的积水深度进行探测的技术需求，保证了车辆能够对不规则路面轮廓上的积水深度进行实时探测和在道路积水的情况下行驶的安全。同时，与现有不规则路面轮廓上的积水深度探测的方法相比，具有成本低廉、结构紧凑、功耗较低的优势，能够实现较远的预瞄距离并保证测量精度。证测量精度。证测量精度。
技术研发人员：高镇海 张汉英 何磊
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2022.01.26
技术公布日：2022/5/17