一种积水道路驾驶辅助方法、装置、车辆、存储介质及程序产品与流程

本发明涉及车辆辅助驾驶，具体涉及一种积水道路驾驶辅助方法、装置、车辆、存储介质及程序产品。

背景技术：

1、在一些地区，道路上可能存在积水或洪水，导致驾驶者难以预测道路的水深和障碍物情况，增加了交通事故的风险。传统的车辆监测系统通常仅关注车辆周围的物体和其他车辆，而忽略了道路积水信息。所以，需要一种关注道路积水的检测方法来降低车辆驾驶的危险性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种积水道路驾驶辅助方法、装置、车辆、存储介质及程序产品，以解决道路积水带来的驾驶危险的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种积水道路驾驶辅助方法，方法包括：检测道路水深信息和水中的障碍物信息；根据道路水深信息和障碍物信息计算涉水道路中的实时最优通过路径；根据道路水深信息和障碍物信息渲染包括道路积水变化情况的道路影像；在道路影像中渲染实时最优通过路径。

3、根据上述技术手段，本发明提供的车辆通过超声波传感器来探测水深以及水下不可见的障碍物，从而根据探测到的积水信息在虚拟地图上渲染包括道路积水变化情况的道路影像。由于积水路段中的障碍物可能是静态障碍物也可能是动态障碍物，如果在雨天积水路段的水深也可能在持续动态变化，从而积水路段中能够直接通过的路线也会存在实时变化的情况，基于此，本发明根据道路水深信息和障碍物信息计算涉水道路中的实时最优通过路径，还在道路影像中渲染实时最优通过路径，不仅起到提示用户前方涉水路段的积水情况，还能提示用户通过积水路段的最佳路线，显著降低了车辆通过道路积水时驾驶的危险性。

4、在一种可选地实施方式中，根据道路水深信息和障碍物信息计算涉水道路中的实时最优通过路径，包括：通过障碍物信息识别静态障碍物和动态障碍物；根据动态障碍物的历史位置信息预测动态障碍物的移动轨迹；从道路水深信息中获取积水深度和水流方向；基于积水深度、水流方向、移动轨迹和静态障碍物的位置计算涉水道路中的实时最优通过路径。

5、根据上述技术手段，本发明实施例在规划涉水道路中的实时最优通过路径时，综合考虑了积水深度、水流方向、移动轨迹和静态障碍物四种主要因素，从而在可以通过的路线中能够选择积水尽可能浅、水流尽可能阻力小、静态障碍物和动态障碍物均能准确规避的最优通过路径作为最终规划目标，显著降低了车辆通过涉水路段的危险性，并兼顾提高了车辆通过涉水路段的通过效率。

6、在一种可选地实施方式中，根据道路水深信息和障碍物信息渲染包括道路积水变化情况的道路影像，包括：在道路影像中通过水体动态效果渲染涉水道路；根据道路水深信息表示的不同积水深度利用渐变色渲染水体动态效果；在道路影像中绘制本车；从障碍物信息中获取障碍物和本车的相对位置，并在道路影像的相对位置处根据障碍物信息中障碍物和本车的相对大小按比例绘制虚拟障碍物。

7、根据上述技术手段，本发明在渲染道路影像时，通过水体动态效果渲染涉水道路，提高用户对道路涉水部分的感知，另外，根据道路水深信息表示的不同积水深度利用渐变色渲染水体动态效果，从而能够在积水太深时及时提醒用户不要进入积水路段。对于水下肉眼看不到的障碍物，还在道路影像的相对位置处根据障碍物信息中障碍物和本车的相对大小按比例绘制虚拟障碍物，使用户对障碍物的大小具有准确概念，起到提醒用户及时躲避大型障碍物的效果。

8、在一种可选地实施方式中，道路影像通过如下步骤进行渲染：通过车载终端的数据接收服务接收传感器数据，并对传感器数据进行逻辑校验；通过车载终端将校验后的传感器数据传输至虚拟车模块，并通过虚拟车模块将校验后的传感器数据分发至3d渲染引擎；通过3d渲染引擎对校验后的传感器数据进行解析和渲染；通过车载终端将3d渲染引擎输出的渲染数据传输至应用层，以通过应用层的应用窗口对渲染数据进行展示。

9、根据上述技术手段，提供了一种将传感器数据转换为道路影像的3d渲染软件路径和实现方法，对各种传感器数据的融合与渲染均适用，提高了展示道路影像的灵活性。

10、在一种可选地实施方式中，方法还包括：接收用户指令；根据用户指令对道路影像中的涉水道路部分进行旋转、缩放和/或调整可视化参数。

11、根据上述技术手段，通过用户界面，允许驾驶者以交互式的方式浏览水下环境，这项创新可以涉及基于手势、触摸屏或语音的用户控制，使驾驶者能够调整可视化参数、旋转或缩放3d场景，以更全面地理解水下情况。

12、在一种可选地实施方式中，方法还包括：获取历史车辆涉水信息，历史车辆涉水信息用于表示车辆在历史不同水深条件下车辆在积水中行驶的过程记录；将道路水深信息和历史车辆涉水信息中的各个水深条件进行比对，确定与道路水深信息最匹配的目标水深条件；通过目标水深条件预测本车在涉水道路中行驶时的浸水趋势。

13、根据上述技术手段，利用当前路段的历史车辆涉水信息进行分析，根据当前检测的道路水深信息，对车辆行驶继续行驶时水位达到车辆高度的趋势进行预测，能够令用户在未进入涉水路段之前更全面地理解车辆在积水中的行驶情况，提高驾驶安全性。

14、在一种可选地实施方式中，方法还包括：基于目标水深条件计算最佳驾驶行为，并根据最佳驾驶行为生成驾驶建议；播报驾驶建议。

15、根据上述技术手段，利用当前路段的历史车辆涉水信息进行分析，根据当前检测的道路水深信息，结合过去一些车辆成功通过涉水路段的驾驶策略，用户提供合理化建议，进一步提高驾驶安全性。

16、在一种可选地实施方式中，在检测道路水深信息和水中的障碍物信息之前，方法还包括：判断是否开启检测功能，检测功能在收到检测信号时开启，检测信号是外部输入的信号或者是水浸传感器在检测到水体时产生的信号；若检测功能开启，执行检测道路水深信息和水中的障碍物信息的步骤。

17、根据上述技术手段，考虑到涉水检测对能源消耗和算力消耗都较大，本发明在需要开启涉水检测功能时才进行涉水检测，在没有开启检测功能时，可以不进行检测，从而起到节省能源和算力的效果。其中，检测功能可以是根据用户输入的信号手动开启，也可以在车辆的预设高度上安装水浸传感器，当水浸传感器检测到水体淹没到车辆一定程度时发出检测信号，从而自动开启涉水检测功能，提高了涉水检测功能启动的灵活性。

18、在一种可选地实施方式中，检测水中的障碍物信息，包括：基于超声波声速和超声波到障碍物的时间计算传感器到障碍物的检测距离；根据传感器和障碍物之间相对角度的三角函数与检测距离计算障碍物在车身坐标系下的障碍物坐标；利用反馈的超声波提取障碍物点云，并根据障碍物点云确定障碍物轮廓；将障碍物坐标和障碍物轮廓作为障碍物信息。

19、根据上述技术手段，基于超过声检测的障碍物包括障碍物到本车的距离以及障碍物的点云轮廓，从而根据传感器的收发超声波的角度和检测距离来计算障碍物在车身坐标系下的障碍物坐标，结合障碍物轮廓生成既有位置又有大小的障碍物信息，提高描述障碍物的准确率。

20、在一种可选地实施方式中，方法还包括：根据水体动态效果的颜色生成水深警告信息；根据虚拟障碍物的大小确定大型障碍物；根据虚拟障碍物的轮廓确定危险障碍物；生成针对大型障碍物和危险障碍物的障碍物警告信息。

21、根据上述技术手段，对道路积水较深的情况，利用水体动态效果的颜色能够对应生成不同等级的水深警告信息，根据前述虚拟障碍物的大小和轮廓还可以对大型障碍物进行预警，进一步提醒用户避免危险区域，进一步降低了驾驶危险性。

22、第二方面，本发明提供了一种积水道路驾驶辅助方法，方法包括：检测道路水深信息和水中的障碍物信息；根据道路水深信息表示的不同积水深度获取渐变色渲染样式；根据渐变色渲染样式和障碍物信息渲染包括道路积水变化情况的道路影像。

23、根据上述技术手段，根据道路水深信息表示的不同积水深度利用渐变色渲染道路，从而能够在积水太深时及时提醒用户不要进入积水路段。对于水下肉眼看不到的障碍物，还在道路影像中根据障碍物信息绘制虚拟障碍物，使用户对障碍物的具有准确概念，起到提醒用户及时躲避障碍物的效果。

24、第三方面，本发明提供了一种积水道路驾驶辅助方法，方法包括：检测道路水深信息和水中的障碍物信息；获取历史车辆涉水信息，历史车辆涉水信息用于表示车辆在历史不同水深条件下车辆在积水中行驶的过程记录；将道路水深信息和历史车辆涉水信息中的各个水深条件进行比对，确定与道路水深信息最匹配的目标水深条件；通过目标水深条件预测本车在涉水道路中行驶时的浸水趋势；根据浸水趋势、道路水深信息和障碍物信息渲染包括道路积水变化情况的道路影像。

25、根据上述技术手段，利用当前路段的历史车辆涉水信息进行分析，根据当前检测的道路水深信息，对车辆行驶继续行驶时水位达到车辆高度的趋势进行预测，从而在道路影像中标注水深、障碍物，然后渲染历史时间车辆的浸水趋势，与当前涉水情况形成比对，能够令用户在未进入涉水路段之前更全面地理解车辆在积水中的行驶情况，提高驾驶安全性。

26、第四方面，本发明提供了一种积水道路驾驶辅助装置，装置包括：检测模块，用于通过超声波传感器以预设周期检测道路水深信息和水中的障碍物信息；路径规划模块，用于根据道路水深信息和障碍物信息计算涉水道路中的实时最优通过路径；道路影像模块，用于根据道路水深信息和障碍物信息渲染包括道路积水变化情况的道路影像；路径渲染模块，用于在道路影像中渲染实时最优通过路径。

27、第五方面，本发明提供了一种积水道路驾驶辅助装置，装置包括：检测模块，用于检测道路水深信息和水中的障碍物信息；效果渲染模块，用于根据道路水深信息表示的不同积水深度获取渐变色渲染样式；道路影像模块，用于根据渐变色渲染样式和障碍物信息渲染包括道路积水变化情况的道路影像。

28、第六方面，本发明提供了一种积水道路驾驶辅助装置，装置包括：检测模块，用于检测道路水深信息和水中的障碍物信息；历史涉水信息获取模块，用于获取历史车辆涉水信息，历史车辆涉水信息用于表示车辆在历史不同水深条件下车辆在积水中行驶的过程记录；数据比对模块，用于将道路水深信息和历史车辆涉水信息中的各个水深条件进行比对，确定与道路水深信息最匹配的目标水深条件；道路趋势预测模块，用于通过目标水深条件预测本车在涉水道路中行驶时的浸水趋势；道路影像模块，用于根据浸水趋势、道路水深信息和障碍物信息渲染包括道路积水变化情况的道路影像。

29、第七方面，本发明提供了一种车辆，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的方法。

30、第八方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的方法。

31、第九方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的方法。

32、本发明提供的技术方案，具有如下优点：

33、(1)根据上述技术手段，本发明提供的车辆通过超声波传感器来探测水深以及水下不可见的障碍物，从而根据探测到的积水信息在虚拟地图上渲染包括道路积水变化情况的道路影像。由于积水路段中的障碍物可能是静态障碍物也可能是动态障碍物，如果在雨天积水路段的水深也可能在持续动态变化，从而积水路段中能够直接通过的路线也会存在实时变化的情况，基于此，本发明根据道路水深信息和障碍物信息计算涉水道路中的实时最优通过路径，还在道路影像中渲染实时最优通过路径，不仅起到提示用户前方涉水路段的积水情况，还能提示用户通过积水路段的最佳路线，显著降低了车辆通过道路积水时驾驶的危险性。

34、(2)根据上述技术手段，本发明实施例在规划涉水道路中的实时最优通过路径时，综合考虑了积水深度、水流方向、移动轨迹和静态障碍物四种主要因素，从而在可以通过的路线中能够选择积水尽可能浅、水流尽可能阻力小、静态障碍物和动态障碍物均能准确规避的最优通过路径作为最终规划目标，显著降低了车辆通过涉水路段的危险性，并兼顾提高了车辆通过涉水路段的通过效率。

35、(3)根据上述技术手段，本发明在渲染道路影像时，通过水体动态效果渲染涉水道路，提高用户对道路涉水部分的感知，另外，根据道路水深信息表示的不同积水深度利用渐变色渲染水体动态效果，从而能够在积水太深时及时提醒用户不要进入积水路段。对于水下肉眼看不到的障碍物，还在道路影像的相对位置处根据障碍物信息中障碍物和本车的相对大小按比例绘制虚拟障碍物，使用户对障碍物的大小具有准确概念，起到提醒用户及时躲避大型障碍物的效果。

36、(4)根据上述技术手段，提供了一种将传感器数据转换为道路影像的3d渲染软件路径和实现方法，对各种传感器数据的融合与渲染均适用，提高了展示道路影像的灵活性。

37、(5)根据上述技术手段，通过用户界面，允许驾驶者以交互式的方式浏览水下环境，这项创新可以涉及基于手势、触摸屏或语音的用户控制，使驾驶者能够调整可视化参数、旋转或缩放3d场景，以更全面地理解水下情况。

38、(6)根据上述技术手段，利用当前路段的历史车辆涉水信息进行分析，根据当前检测的道路水深信息，对车辆行驶继续行驶时水位达到车辆高度的趋势进行预测，能够令用户在未进入涉水路段之前更全面地理解车辆在积水中的行驶情况，提高驾驶安全性。

39、(7)根据上述技术手段，利用当前路段的历史车辆涉水信息进行分析，根据当前检测的道路水深信息，结合过去一些车辆成功通过涉水路段的驾驶策略，用户提供合理化建议，进一步提高驾驶安全性。

40、(8)根据上述技术手段，基于超过声检测的障碍物包括障碍物到本车的距离以及障碍物的点云轮廓，从而根据传感器的收发超声波的角度和检测距离来计算障碍物在车身坐标系下的障碍物坐标，结合障碍物轮廓生成既有位置又有大小的障碍物信息，提高描述障碍物的准确率。

41、(9)根据上述技术手段，对道路积水较深的情况，利用水体动态效果的颜色能够对应生成不同等级的水深警告信息，根据前述虚拟障碍物的大小还可以对大型障碍物进行预警，进一步提醒用户避免危险区域，进一步降低了驾驶危险性。

42、(10)根据上述技术手段，考虑到涉水检测对能源消耗和算力消耗都较大，本发明在需要开启涉水检测功能时才进行涉水检测，在没有开启检测功能时，可以不进行检测，从而起到节省能源和算力的效果。其中，检测功能可以是根据用户输入的信号手动开启，也可以在车辆的预设高度上安装水浸传感器，当水浸传感器检测到水体淹没到车辆一定程度时发出检测信号，从而自动开启涉水检测功能，提高了涉水检测功能启动的灵活性。