本公開涉及利用安置在車輛上的成像系統(tǒng)來檢查路面的系統(tǒng)和方法。由成像系統(tǒng)捕捉的道路數(shù)據(jù)可被用于警告駕駛員和/或修改車輛的主動系統(tǒng)和半主動系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

道路狀況由于惡劣氣候和基礎(chǔ)設(shè)施而發(fā)生很大改變。機動車輛的駕駛經(jīng)驗可通過動態(tài)地適應(yīng)車輛的系統(tǒng)以減輕路面的不規(guī)則或基于天氣的問題(諸如，冰、雪或水)的影響來得到提升。一些車輛包括可基于道路狀況而調(diào)節(jié)的主動系統(tǒng)和半主動系統(tǒng)(諸如，車輛懸架系統(tǒng)和車輛自動制動系統(tǒng))。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)一個實施例，提供一種檢查道路的方法，所述方法包括：利用至少一個紅外光源來照射道路，所述至少一個紅外光源發(fā)射分別與水吸收波長和冰吸收波長對應(yīng)的第一波長和第二波長的光。所述方法還包括：利用全光相機系統(tǒng)來監(jiān)測道路。所述至少一個紅外線源和所述全光相機系統(tǒng)被安裝到車輛。所述方法還包括：利用所述全光相機系統(tǒng)來檢測所述第一波長和所述第二波長的反散射強度，以響應(yīng)于與所述第一波長和第二波長中的一個關(guān)聯(lián)的反散射強度小于閾值強度而創(chuàng)建道路的深度圖，所述深度圖包括指示道路上的水或冰的數(shù)據(jù)；將所述深度圖從所述全光相機系統(tǒng)輸出到控制器。

根據(jù)另一個實施例，一種車輛包括至少一個紅外光源，所述至少一個紅外光源發(fā)射分別與水吸收波長和冰吸收波長對應(yīng)的第一波長和第二波長的光。所述車輛還包括全光相機系統(tǒng)，所述全光相機系統(tǒng)被配置為：檢測所述第一波長和所述第二波長的反散射強度，并且，響應(yīng)于與所述第一波長和所述第二波長中的一個關(guān)聯(lián)的反散射強度小于閾值強度，生成指示道路上的水或冰的深度圖。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種車輛，所述車輛包括：至少一個紅外光源，發(fā)射分別與水吸收波長和冰吸收波長對應(yīng)的第一波長和第二波長的光；全光相機系統(tǒng)，被配置為：檢測所述第一波長和所述第二波長的反散射強度，并且，響應(yīng)于與所述第一波長和所述第二波長中一個關(guān)聯(lián)的反散射強度小于閾值強度，生成指示道路上的水或冰的深度圖。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述至少一個紅外光源包括發(fā)射所述第一波長的光的第一紅外光源以及發(fā)射所述第二波長的光的第二紅外光源。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一紅外光源和所述第二紅外光源是發(fā)光二極管(led)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述車輛還包括底部，其中，所述至少一個紅外光源和所述全光相機被安裝到所述底部。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述至少一個紅外光源對準道路，使得所述第一波長和所述第二波長照射在設(shè)置在所述底部的覆蓋區(qū)域中的位置的道路。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述車輛還包括控制器，所述控制器被配置為：接收所述深度圖，響應(yīng)于所述深度圖指示冰或水，修改車輛的懸架的狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述車輛還包括控制器，所述控制器被配置為：接收所述深度圖，響應(yīng)于所述深度圖指示冰或水，修改車輛的制動系統(tǒng)的狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第二波長是包括在1615納米(nm)至1625納米之間的波長，所述第一波長是包括在965納米至975納米、1195納米至1205納米、1445納米至1455納米和1945納米至1955納米中的一個之間的波長。

根據(jù)另一個實施例，一種車輛包括至少一個紅外光源，所述至少一個紅外光源被配置為：向道路發(fā)射分別與水吸收波長和冰吸收波長對應(yīng)的第一波長和第二波長的光。車輛的全光相機系統(tǒng)對準道路且被配置為：檢測從道路反散射的所述第一波長和所述第二波長，并生成指示針對所述第一波長的道路的第一道路地形的第一深度圖以及針對所述第二波長的第二道路地形的第二深度圖。車輛控制器被配置為：接收所述第一深度圖和所述第二深度圖，響應(yīng)于檢測到所述第一道路地形和所述第二道路地形之間的高程差，輸出指示在道路上的所述第二道路地形具有比所述第一道路地形更大的高程的位置的冰的信號。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種車輛，所述車輛包括：至少一個紅外光源，被配置為：向道路發(fā)射分別與水吸收波長和冰吸收波長對應(yīng)的第一波長和第二波長的光；全光相機系統(tǒng)，對準道路，并且被配置為：檢測所述第一波長和所述第二波長離開道路的反散射，并且生成指示用于所述第一波長的第一道路地形的第一深度圖以及指示用于所述第二波長的第二道路地形的第二深度圖；控制器，被配置為：接收所述第一深度圖和所述第二深度圖，并且，響應(yīng)于檢測到所述第一道路地形和所述第二道路地形之間的高程差，輸出指示在道路上的所述第二道路地形具有比所述第一道路地形更大的高程的位置的冰的信號。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述控制器還被配置為：輸出指示在道路上的所述第一道路地形具有比所述第二道路地形更大的高程的位置的水的信號。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述至少一個紅外光源是發(fā)射所述第一波長的光的第一紅外光源以及發(fā)射所述第二波長的光的第二紅外光源。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述至少一個紅外光源包括發(fā)射所述第一波長的光的第一紅外光源以及發(fā)射所述第二波長的光的第二紅外光源。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第二波長是包括在1615納米(nm)至1625納米之間的波長，所述第一波長是包括在965納米至975納米、1195納米至1205納米、1445納米至1455納米和1945納米至1955納米中的一個之間的波長。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述至少一個紅外光源和所述全光相機被安裝到車輛的底部，其中，所述至少一個紅外光源對準道路，使得所述第一波長和所述第二波長照射在設(shè)置在所述底部的覆蓋區(qū)域中的位置的道路。

附圖說明

圖1是在道路上行駛的車輛的示意圖；

圖2是全光相機的示意圖；

圖3是用于產(chǎn)生改進的深度地圖的流程圖；

圖4示出了用于控制懸架系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)和穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的流程圖。

具體實施方式

在此描述本公開的實施例。然而，應(yīng)該理解的是，所公開的實施例僅僅是示例，并且，其他實施例可采用各種替代形式。附圖無需按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以示出特定組件的細節(jié)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)不應(yīng)被解釋為具有限制性，而僅僅是作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種方式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，參照任一附圖示出并描述的各種特征可與在一個或更多個其他附圖中示出的特征相結(jié)合，以產(chǎn)生未明確被示出或描述的實施例。示出的特征的組合提供用于典型應(yīng)用的代表性實施例。然而，可期望將與本公開的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和變型用于特定的應(yīng)用或?qū)嵤┓绞健?/p>

參照圖1，車輛20包括由底盤支撐的車身結(jié)構(gòu)22。車輪24經(jīng)由懸架系統(tǒng)26連接至底盤，懸架系統(tǒng)26至少包括彈簧33、阻尼器41和連桿機構(gòu)。車輛還包括防抱死制動系統(tǒng)(abs)23，防抱死制動系統(tǒng)23至少具有主汽缸、圓盤27(或制動鼓)、卡鉗29、閥-泵的殼體25、制動線路31和車輪傳感器(未示出)。車輛還包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括固定在轉(zhuǎn)向軸上的方向盤，轉(zhuǎn)向軸連接至轉(zhuǎn)向齒條(轉(zhuǎn)向器)，轉(zhuǎn)向齒條經(jīng)由連接桿或其他連桿機構(gòu)連接至前輪。傳感器可被安置在轉(zhuǎn)向軸上以確定系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向角。傳感器與控制器46電通信且被配置為輸出指示轉(zhuǎn)向角度的信號。

車輛20包括附著到車身結(jié)構(gòu)22(諸如前保險杠)的視覺系統(tǒng)28。視覺系統(tǒng)28包括全光相機30(也被稱作光場相機、陣列相機或者4d相機)、第一光源32和第二光源34。第一光源32和第二光源34可以是近紅外(ir)發(fā)光二極管(led)。視覺系統(tǒng)28可位于車輛20的前端36的底部35。相機30和光源32、34向下對準道路以便檢查道路。視覺系統(tǒng)可直接向下對準道路或者可以以0°(即，垂直向下)到45°之間的前向角對準道路。在一個實施例中，光源32和34對準位于設(shè)置在車輛20的底部35的覆蓋區(qū)域內(nèi)的位置的道路。通過這樣做，檢查區(qū)域被車輛遮擋以避開環(huán)境光(例如，太陽光)，這可提高視覺系統(tǒng)28的精確度。

視覺系統(tǒng)28與車輛控制系統(tǒng)(vcs)進行電氣通信。vcs包括用于控制各種組件的功能的一個或更多個控制器46。控制器可經(jīng)由串行總線(例如，控制器局域網(wǎng)(can))或者經(jīng)由專用電氣線路進行通信。控制器通常包括任意數(shù)量的微處理器、asic、ic、存儲器(例如，flash、rom、ram、eprom和/或eeprom)和軟件代碼以彼此協(xié)作來執(zhí)行一系列的操作?？刂破鬟€包括基于計算和測試數(shù)據(jù)且被存儲在存儲器中的預(yù)定數(shù)據(jù)或“查找表”?？刂破骺赏ㄟ^使用公共總線協(xié)議(例如，can和lin)的一個或更多個有線或無線的車輛連接來與其他車輛系統(tǒng)和控制器進行通信。在此針對“控制器”使用的引用指的是一個或更多個控制器?？刂破?6從視覺系統(tǒng)28接收信號，且包括包含用于處理來自視覺系統(tǒng)28的數(shù)據(jù)的機器可讀指令的存儲器?？刂破?6被配置為向至少一個顯示器48、音頻系統(tǒng)50、懸架系統(tǒng)26和abs23輸出指令。

全光相機能夠編輯經(jīng)過成像場景的焦點，并在有限的邊界內(nèi)移動視點。全光相機能夠產(chǎn)生相機視場的深度圖。深度圖提供針對圖像中的像素距參考視點的深度估計。深度圖被用于表示指示對象距相機的距離以及視場內(nèi)的對象之間的距離的空間表示。在由ciurea等人申請的公開號為2015/0049916的美國專利申請中公開了使用光場相機來產(chǎn)生深度圖的示例，該美國專利申請的內(nèi)容被全部引用于此。除此之外，相機30可檢測在相機的視場中存在多個對象，基于在相機30的視場中檢測的對象產(chǎn)生深度圖，檢測存在對象進入相機30的視場，檢測路面的表面變化，以及檢測路面上的冰或水。

參照圖2，全光相機30可包括具有成像器40(即，單個相機)的陣列的相機模塊38和處理器42，處理器42被配置為從相機模塊38讀出并處理圖像數(shù)據(jù)以合成圖像。示出的陣列包括9個成像器，然而，更多或更少的成像器可被包括在相機模塊38中。相機模塊38與處理器42相連接。處理器被配置為與一個或更多個不同類型的存儲器44進行通信，所述一個或更多個不同類型的存儲器44存儲圖像數(shù)據(jù)且包含由處理器用于執(zhí)行各種處理的機器可讀指令，所述各種處理包括產(chǎn)生深度圖和檢測冰或水。

每一個成像器40可包括用于捕捉與光譜的特定部分有關(guān)的圖像數(shù)據(jù)的過濾器。例如，過濾器可限制每個相機以檢測近紅外光的特定光譜。在一個實施例中，成像器陣列包括用于檢測與水吸收波長對應(yīng)的波長的第一組成像器以及用于檢測與冰吸收波長對應(yīng)的波長的第二組成像器。在另一實施例中，成像器被配置為檢測近紅外波長的范圍。

相機模塊38可包括電荷收集傳感器，電荷收集傳感器通過將期望的電磁頻率轉(zhuǎn)換成電荷來進行操作，所述電荷與電磁頻率的強度以及傳感器暴露給光源的時間成比例。然而，電荷收集傳感器通常具有電荷飽和點。當傳感器達到電荷飽和點時，可能發(fā)生傳感器損壞和/或可能丟失關(guān)于電磁頻率源的信息。為了克服對電荷收集傳感器的潛在損壞，可使用機構(gòu)(例如，快門)按比例地減少對電磁頻率源的曝光或者控制傳感器暴露給電磁頻率源的時間量。然而，當使用機構(gòu)減少對電磁頻率源的曝光時，通過降低電荷收集傳感器的靈敏度以換來防止對電荷收集傳感器的損壞來做出交換。這種在靈敏度上的降低可被稱為在電荷收集傳感器的動態(tài)范圍上的減小。動態(tài)范圍指的是在對電磁頻率源的曝光時間段期間可由電荷收集傳感器獲取的信息量(比特)。

參照回圖1，視覺系統(tǒng)28能夠以改進的深度圖的形式向駕駛員和車輛提供關(guān)于路面的信息。改進的深度圖包括指示視場中的對象的距離信息的數(shù)據(jù)，并且包括指示在視場中存在冰或水的數(shù)據(jù)。視覺系統(tǒng)28針對各種狀況(諸如，坑洼、凸起、路面不平整、冰和水)檢查即將到來的路段52。即將到來的路段52可能位于車輛的前端下方或者位于車輛前方約1米至10米處。視覺系統(tǒng)28捕捉路段52的圖像，處理這些圖像以創(chuàng)建深度圖，并將該深度圖輸出到控制器46以供其他車輛系統(tǒng)使用。

視覺系統(tǒng)28可獨立地檢測路段52上的冰或水。水和冰具有不同的近紅外吸收頻率。視覺系統(tǒng)28可包括至少兩個近紅外光源，一個近紅外光源發(fā)射水吸收頻率的光，另一個近紅外光源發(fā)射冰吸收頻率的光。相機30被配置為基于水吸收頻率的反散射光創(chuàng)建第一深度圖，基于冰吸收頻率的反散射光創(chuàng)建第二深度圖。第一深度圖指示通過水吸收頻率看到的道路的第一地形。第二深度圖指示通過冰吸收頻率看到的道路的第二地形。由于不同的頻率特性而使得如果道路上存在水或冰，則確切的相同道路的第一地形和第二地形可能是不同的。如果坑洼充滿冰或水，且坑洼的深處充滿冰或水，則第一地形與第二地形之間的高程差可被用于確定至少在道路上存在冰或水。

視覺系統(tǒng)28將道路成像，并將第一深度圖和第二深度圖輸出到控制器46?？刂破?6處理深度圖以確定道路的信息以供一個或更多個車輛系統(tǒng)(諸如，懸架系統(tǒng)和制動系統(tǒng))使用。例如，道路包括部分充滿水的坑洼。水吸收頻率將對道路的頂部(不存在水的地方)成像，并將對坑洼中的水的頂部成像，所述坑洼中的水的頂部成像為略暗的斑塊(patch)。因此，因為水吸收波長無法穿透水以對坑洼的真實底部成像，所以第一深度圖將錯誤地指示坑洼的底部是水的頂部。但是冰吸收波長將穿透水且對坑洼的真實底部成像。因此，第一地形和第二地形將具有對于坑洼的高程差。控制器46被配置為檢測并比較這些高程差，且響應(yīng)于檢測的高程差，輸出指示道路上的冰或水的信號。控制器還被配置為合成第一深度圖和第二深度圖以產(chǎn)生路面的真實圖像。例如，控制器可通過確定哪個深度圖在高程差的點處具有更高的高程來確定它是冰還是水。在上述示例中，第一深度圖在坑洼處具有比第二深度圖更大的高程，因此，控制器能夠確定該物質(zhì)是水。使用第二深度圖，控制器還能夠確定坑洼的真實底部，并將該信息輸出到車輛系統(tǒng)?？蓤?zhí)行類似的處理來確定冰的存在。例如，如果道路包括充滿冰的坑洼，則控制器可使用上面說明的方法來確定冰的存在、冰的頂部以及坑洼的底部。

在可選實施例中，視覺系統(tǒng)可包括以第三波長(諸如，875納米)發(fā)射光的第三光源。相機被配置為產(chǎn)生和輸出針對第三波長的第三深度圖。第三波長能夠穿透水和冰兩者。第三光源的包括允許對水上的冰或者冰上面的水進行檢測。例如，道路包括填充有朝向底部的水層和在頂部的冰層的坑洼。第一深度圖可檢測水的頂部，第二深度圖可檢測冰的頂部，第三深度圖可檢測坑洼的底部。

在另一實施例中，視覺系統(tǒng)28還可通過檢測道路的反散射的強度來檢測路段52上的冰或水?？赏ㄟ^發(fā)射水吸收波長的光以及利用相機30測量光的反散射來檢測水。水吸收波長的光被水吸收且通常不反射回相機30。因此，可通過測量由相機30檢測到的光的強度來檢測水。相機包括軟件，軟件將接收的光的強度與閾值進行比較，如果接收的光的強度低于閾值，則相機確定在道路上存在水。同樣地，可通過發(fā)射冰吸收波長的光以及利用相機30測量光的反散射來檢測冰。冰吸收波長的光被冰吸收且通常不反射回相機30。因此，可通過測量由相機30檢測到的光的強度來檢測冰。相機包括軟件，軟件將接收的光的強度與閾值進行比較，如果接收的光的強度低于閾值，則相機確定在道路上存在冰。

在示出的示例中，視覺系統(tǒng)包括第一光源32和第二光源34。其他實施例可僅使用單一光源。第一光源32可發(fā)射水吸收波長的光，第二光源34可發(fā)射冰吸收波長的光。波長可處在近紅外光譜，使得光對于人類是不可見或幾乎不可見的。水吸收紅外線波長包括970納米(nm)、1200納米、1450納米和1950納米，冰吸收波長包括1620納米、3220納米和3500納米。第一光源32和第二光源34對準道路且利用水吸收波長和冰吸收波長照亮路面。相機30也對準道路以檢測來自光源的反散射光。

在示出的實施例中，即將到來的路段52包括部分充滿冰56的坑洼54和一灘水58。視覺系統(tǒng)28能夠創(chuàng)建改進的深度圖，改進的深度圖包括關(guān)于坑洼54的位置、大小和深度的信息，且指示存在冰56和水58。深度圖指示冰下方的坑洼的底部和冰的頂部兩者。視覺系統(tǒng)28利用第一光源32來檢測冰。來自第一光源的光大部分被冰吸收：相機檢測到該光的低強度并確定存在冰。光源32的一部分從冰的頂部反射，一部分光源32穿過冰且從坑洼54的底部反射回來。視覺系統(tǒng)28利用這點來確定坑洼54的底部和冰56的頂部。

控制器可使用其他傳感器數(shù)據(jù)來驗證冰的讀數(shù)。例如，當冰被檢測到時，控制器可檢查外部空氣溫度。如果空氣溫度超過基于預(yù)定量的結(jié)冰點，則控制器知道冰的讀數(shù)是錯誤的。車輛周期性地(例如，每100毫秒)產(chǎn)生深度圖。先前的深度圖可被用于驗證更新的深度圖的準確度。

車輛可以以類似的方式利用第一光源32來確定在路段52上存在水。例如，當車輛20行駛通過(或接近)水58時，相機30因來自第一光源的低強度的檢測光而檢測到水。來自第二光源34的光能夠穿透過水，從而允許相機檢測水下方的路面。

車輛還能夠使用相機30來檢測路面上的凸起57。相機30被配置為將包括關(guān)于凸起57的信息的深度圖輸出到控制器46。該信息隨后可被用于修改車輛組件。

在一些實施例中，處理器42處理來自圖像的原始數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建改進的深度圖。處理器42隨后將改進的深度圖發(fā)送到控制器46。控制器46使用深度圖來控制其他車輛系統(tǒng)。例如，該信息可被用于經(jīng)由顯示器48和/或音頻系統(tǒng)50來警告駕駛員，且可被用于調(diào)節(jié)懸架系統(tǒng)26、abs23和牽引控制系統(tǒng)、穩(wěn)定性控制系統(tǒng)或其他主動或半主動系統(tǒng)。

懸架系統(tǒng)26可以是具有可調(diào)節(jié)底盤高度和/或阻尼率的主動或半主動懸架系統(tǒng)。在一個示例中，懸架系統(tǒng)包括充滿液體的電磁和磁流變阻尼器41，所述液體的屬性可由磁場控制。懸架系統(tǒng)26由控制器46進行控制。使用從視覺系統(tǒng)28接收的改進的深度圖，控制器46可修改懸架26以改進車輛的底盤。例如，視覺系統(tǒng)28可檢測坑洼54，控制器46可指示懸架進行相應(yīng)地調(diào)節(jié)以通過坑洼時提高底盤質(zhì)量。懸架系統(tǒng)26可具有可調(diào)節(jié)的底盤高度，且每個車輪可單獨升高或下降。系統(tǒng)26可包括一個或更多個傳感器以用于向控制器46提供反饋信號。

在另一示例中，懸架系統(tǒng)26是空氣懸架系統(tǒng)，空氣懸架系統(tǒng)至少包括風箱(airbellow)和壓縮機，壓縮機將空氣泵入(或泵出)風箱以調(diào)節(jié)底盤高度和懸架的剛度?？諝鈶壹芟到y(tǒng)由控制器46控制，使得空氣懸架可基于道路狀況(例如，深度圖)和駕駛員輸入而被動態(tài)修改。

車輛還包括abs23。典型的防抱死制動系統(tǒng)利用車輪傳感器來感測車輪抱死。來自車輪傳感器的數(shù)據(jù)可被閥-和-泵的殼體用于降低(或消除)針對打滑車輪(或多個車輪)的液壓壓力，從而允許輪胎轉(zhuǎn)動并重新利用道路獲得牽引力。這些系統(tǒng)通常不啟用，直到一個或更多個車輪已抱死且在道路上打滑為止。在抱死實際發(fā)生之前預(yù)計抱死狀況是有益的。視覺系統(tǒng)28(以及改進的深度圖的冰和水的數(shù)據(jù))可被用于在任何車輪實際抱死之前預(yù)計打滑狀況。例如，如果改進的深度圖指示一個或更多個車輪的路徑上的冰的斑塊，則abs23可提前被修改以增加在冰上的制動有效性?？刂破?6(或另一車輛控制器)可包括包含用于在冰、水、雪上和其他路面狀況進行制動的策略的算法和查找表。

此外，如果路面摩擦系數(shù)(u)已知，則控制器可相應(yīng)地調(diào)節(jié)制動力以最優(yōu)化制動性能。例如，控制器可被配置為在制動期間提供在車輪與道路之間約8％的車輪滑動，以減小停車距離。車輪打滑是u的函數(shù)，u取決于路面。控制器可用針對人行道、泥土、冰、水、雪和路面粗超度(例如，坑洼、碎石路面、松散碎石、車轍等)的u值進行預(yù)先配置。改進的深度圖可識別道路狀況，以允許控制器46選擇合適的u值以用于計算制動力。因此，控制器46可針對不同的路面狀況命令不同制動力。

車輛20還可包括穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，穩(wěn)定性控制系統(tǒng)試圖將車輛的角動量保持在閾值以下。車輛20可包括為穩(wěn)定性控制系統(tǒng)提供輸入的橫擺傳感器、扭矩傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器和abs傳感器等。如果車輛確定當前角動量超過閾值，則控制器46干預(yù)并可調(diào)節(jié)制動力和發(fā)動機扭矩以防止失去控制。閾值是u和路面光滑度的函數(shù)。例如，與在需要更高的角動量來導(dǎo)致車輛失去控制的干的人行道上相比，在冰面上的較低的角動量可導(dǎo)致車輛失去控制。因此，控制器46可用針對不同檢測路面的多個不同角動量閾值進行預(yù)先配置。由改進的深度圖提供的信息可被控制器用于選擇將合適的角動量閾值以應(yīng)用到特定的情況中。因此，例如，如果冰被檢測到，則與如果車輛在干的人行道上相比穩(wěn)定性控制系統(tǒng)可更早地進行干預(yù)。同樣地，如果深度圖檢測到碎石路面，則控制器46可應(yīng)用比用于光滑路面的閾值更低的閾值。

圖3示出了用于產(chǎn)生改進的深度圖的流程圖100。在操作102，視覺系統(tǒng)利用至少一個紅外光源來照射道路的一段，所述至少一個紅外光源以分別與水吸收波長和冰吸收波長對應(yīng)的第一波長和第二波長發(fā)射光。在操作104，全光相機監(jiān)測路段并檢測發(fā)射的光的反散射。在操作106，全光相機產(chǎn)生改進的深度圖。在操作108，全光相機將改進的深度圖輸出到一個或更多個車輛控制器。在一些實施例中，相機系統(tǒng)可被配置為確定相機的一個或更多個鏡頭是否變臟或以其他方式被遮擋。變臟或被遮擋的鏡頭可導(dǎo)致錯誤的對象出現(xiàn)在由相機捕捉的圖像中。相機系統(tǒng)可通過確定對象是否僅被一個或幾個鏡頭檢測到來確定一個或更多個鏡頭變臟。如果是這樣，則相機系統(tǒng)將那些鏡頭標記為變臟且忽略來自那些鏡頭的數(shù)據(jù)。車輛還可警告駕駛員相機變臟或被遮擋。

圖4示出了用于控制主動和半主動車輛系統(tǒng)的流程圖150。在操作152，控制器從相機系統(tǒng)接收改進的深度圖。在操作154，控制器從各種車輛傳感器接收傳感器數(shù)據(jù)(諸如，轉(zhuǎn)向角和制動器啟動)。在操作156，控制器使用來自改進的深度圖的信息來計算路面幾何結(jié)構(gòu)。在操作158，控制器通過估計凸起的深度圖來確定路面是否升高。如果在深度圖中檢測到升高的路面，則控制轉(zhuǎn)到操作160，且車輛識別出受影響的車輪并(根據(jù)當前的駕駛狀況)修改懸架和/或制動力以改善駕駛的動態(tài)特性。例如，如果凸起被檢測到，則受影響的車輪可通過改變該車輪的懸架底盤高度來被升高和/或懸架剛度可被軟化以降低由駕駛員感覺到的快門。如果在操作158路面未被升高，則控制轉(zhuǎn)到操作162，且控制器確定路面是否下沉。如果路面下沉，則懸架參數(shù)被修改以提高通過下沉時的車輛底盤質(zhì)量。例如，如果坑洼被檢測到，則受影響的車輪可通過改變該車輪的懸架底盤高度來被升高和/或懸架剛度可被軟化以降低由駕駛員感覺到的快門。在操作166，控制器使用來自改進的深度圖和其他車輛傳感器的信息來計算并確定路面狀況。例如，控制器可確定道路是否被鋪砌或存在碎石，并可確定路面上是否存在水或冰。在操作168，控制器使用改進的深度圖來確定道路上是否存在冰。

如果存在冰，則控制轉(zhuǎn)到操作169且巡航控制被禁用。接下來，控制轉(zhuǎn)到操作170且控制器調(diào)節(jié)牽引控制系統(tǒng)、abs和穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，以提高車輛在冰面上的性能。這些調(diào)節(jié)可基于轉(zhuǎn)向角、當前制動和路面狀況的函數(shù)。如果未檢測到冰，則控制轉(zhuǎn)到操作172且控制器確定是否存在水。如果存在水，則控制轉(zhuǎn)到操作170，在操作170，牽引控制、abs和穩(wěn)定性控制可基于水的存在而被修改。

雖然以上描述了示例性實施例，但這些實施例并不意在描述權(quán)利要求所涵蓋的所有可能形式。說明書中所使用的詞語是描述性詞語而非限制性詞語，并且應(yīng)理解的是，可在不脫離本公開的精神和范圍的情況下做出各種改變。如前所述，可將各種實施例的特征進行組合以形成本發(fā)明的可能未被明確描述或示出的進一步的實施例。盡管針對一個或更多個期望的特性，各種實施例已經(jīng)被描述為提供優(yōu)點或者由于其他實施例或現(xiàn)有技術(shù)實施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)認識到，一個或更多個特征或特性可被折衷以實現(xiàn)依賴于特定應(yīng)用和實施方式的期望的整體系統(tǒng)屬性。這些屬性可包括但不限于成本、強度、耐用性、生命周期成本、市場性、外觀、包裝、尺寸、可維護性、重量、可制造性、裝配的容易性等。因此，被描述為在一個或更多個特性方面不如其他實施例或現(xiàn)有技術(shù)實施方式的實施例并非在本公開的范圍之外，并可被期望用于特定的應(yīng)用。