[发明专利]用于检测路面特性的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测一个或多个路面特性的装置和方法，并且更特别地涉及一种通过使用安装在车辆前部的单个激光传感器来检测路面状况(例如，几何不规则程度)及其道路的相关特性(例如，下雨、下雪或结冰状况)的装置和方法。

背景技术

随着车辆变得越来越先进，制造商已经开始提供更高级的技术设备来辅助驾驶者以安全的方式操作车辆。尽管当前存在着传感器和监视设备来检测和监视道路上的其它车辆，但是车辆制造商仍然必须开发一种有效的技术来检测道路状况(诸如道路中的不规则性、下雪、结冰、下雨等)。

常规技术利用单个激光传感器来确定即将出现的道路中是否存在颠簸或凹坑。单个激光传感器测量投射的激光束从传感器传播并从路面返回所需的时间。然后使用该数据来提供对车辆的辅助控制以防止事故和对汽车的损伤。然而，这种常规技术无法检测诸如下雪、结冰、下雨等之类的道路特性或状况，而这些状况在极大程度上比道路中的颠簸或凹坑更加危险。因此，需要一种能够有效地确定车辆当前行驶的道路的状况并据此提供对车辆的辅助控制的技术。

发明内容

因此，本发明是考虑到上述问题而做出的。更具体地，本发明提供了一种用于检测至少一种路面特性的装置和方法。路面可以被定义为潮湿状况、下雪状况或结冰状况等。通过使用安装在车辆前部的单个激光传感器测量激光束反射回来的反射比率(反射率)来检测路面特性。

根据本发明的一个方面，一种用于检测路面特性的装置包括：反射率表，其被配置成存储下雨道路的反射率相对于参考反射率的大小程度以及下雪道路的反射率相对于参考反射率的大小程度；反射测量单元，其被配置成测量反射比率，该反射比率是通过激光传感器的光发射单元发射、从路面被反射、并由光接收单元接收的激光束的量；反射率计算单元，其被配置成计算反射率的大小程度(即，由反射测量单元测量的反射量与参考反射率的比率)；以及路面特性确定单元，其被配置成基于反射率表来确定与反射率计算单元计算的反射率的大小程度相对应的至少一种路面特性。

根据本发明的另一方面，一种用于检测路面特性的装置包括：反射率表，其被配置成存储下雨道路的反射率相对于参考反射率的大小程度以及下雪道路的反射率相对于参考反射率的大小程度；图像处理单元，其被配置成基于由图像捕获装置捕获的车辆前方道路的表面图像来检测路面的异常；驱动控制单元，其被配置成在图像处理单元检测到路面的异常时操作激光传感器；反射测量单元，其被配置成测量反射量(即，通过激光传感器的光发射单元发射、从路面被反射、并由光接收单元接收的激光束的量)；反射率计算单元，其被配置成计算反射率的大小程度(即，由反射测量单元测量的反射量与参考反射率的比率)；以及路面特性确定单元，其被配置成基于反射率表来确定与反射率计算单元计算的反射率的大小程度相对应的路面特性。

根据本发明的另一方面，一种检测路面特性的方法包括：提供反射率表，该反射率表被配置成存储下雨道路的反射率相对于参考反射率的大小程度以及下雪道路的反射率相对于参考反射率的大小程度；由反射测量单元测量反射量(即，通过激光传感器的光发射单元发射、从路面被反射、并由光接收单元接收的激光束的量)；由反射率计算单元通过计算由反射测量单元测量的反射量与参考反射率的比率来计算反射率的大小程度；以及由路面特性确定单元基于反射率表来确定与反射率计算单元计算的反射率的大小程度相对应的至少一种路面特性。

根据本发明的另一方面，一种检测路面特性的方法包括：提供反射率表，该反射率表被配置成存储下雨道路的反射率相对于参考反射率的大小程度以及下雪道路的反射率相对于参考反射率的大小程度；由图像处理单元基于由图像捕获装置捕获的车辆前方道路的表面图像来检测路面上的异常；由控制单元在图像处理单元检测到路面上的异常时操作激光传感器；由反射测量单元测量反射量，该反射量是通过激光传感器的光发射单元发射、从路面被反射、并由光接收单元接收的激光束的量；由反射率计算单元计算反射率的大小程度，该反射率的大小程度是由反射测量单元测量的反射量与参考反射率的比率；以及由路面特性确定单元基于反射率表来确定与反射率计算单元计算的反射率的大小程度相对应的至少一种路面特性。

附图说明

根据结合附图给出的以下详细说明，本发明的上述及其它目的、特征和优点将更清楚地得到理解，在附图中：

图1是示出根据本发明的用于检测路面特性的装置的示例性实施例的示意图；

图2是示出根据本发明的下雨和下雪道路的反射大小程度的示例性实施例的视图；

图3是示出根据本发明的检测路面特性的方法的示例性实施例的流程图；