CN111114422A - 一种可防眩目的智能前照灯系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可防眩目的智能前照灯系统，包括前置图像处理器、车灯控制器和执行机构；其中，所述前置图像处理器与车灯控制器相连，并发送前方车辆位置相关信息；所述车灯控制器用于接收上述位置信息并处理之后发送控制命令给执行机构，所述执行机构通过调节垂直电机来实现对大灯照射高度的调节，从而起到防眩目的目的。本发明实现了在路面水平高度存在落差的情况下，有效避免了对前车驾驶员眩目效果的同时又提高了本车的前照灯照明效果，大大提高了夜间驾驶的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车电子照明系统智能控制领域，尤其涉及一种可防眩目的智能前照灯系统及其控制方法。
背景技术
随着智能汽车电子的飞速发展，前照灯也在朝着智能化的方向发展。ALS,AFS,ADB等智能车灯也应运而生。其中，ADB智能车灯主要是避免远光对前方驾驶员的眩目效果；而ALS和AFS智能车灯主要是根据传感器自动感知车身高度和抬头与低头角度，自动调节大灯照射角度。其中，AFS智能车灯虽然可以感知路面道路情况，但是也仅仅是应用于车辆在拐弯的情况下，增加照射范围。
上述智能车灯在功能上都没有解决因路面水平高度落差，近光灯对前方车辆造成眩目的问题。在上述路面情况下，提高了驾驶员在夜间驾驶的危险程度。
发明内容
针对背景技术中的问题，本发明提供一种可防眩目的智能前照灯系统及其控制方法,其目的在于：解决目前主流的ALS、AFS和ADB智能车灯无法解决在路面出现水平落差的情况下，对前方驾驶员造成眩目的问题，同时取得更好的照明效果。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种可防眩目的智能前照灯系统，包括前置图像处理器、车灯控制器和执行机构；其中，所述前置图像处理器与车灯控制器相连，并发送前方车辆位置相关信息；所述车灯控制器用于接收上述位置信息并处理之后发送控制命令给执行机构，所述执行机构通过调节垂直电机来实现对大灯照射高度的调节，从而起到防眩目的目的。
优选地，所述前置图像处理器通过CAN总线与车灯控制器相连；车灯控制器通过LIN总线与执行机构相连。
进一步地，所述前置图像处理器内部主要包括MCU芯片、DSP处理器、内存芯片、SoC处理器及CAN收发器，所述DSP处理器与SoC处理器相连，所述SoC处理器分别与内存芯片和MCU芯片连接，所述MCU芯片与CAN收发器连接。
优选地，所述DSP处理器与SoC处理器之间通过I2C总线连接。
优选地，所述SoC处理器与MCU芯片之间通过SPL总线连接。
进一步地，所述总灯控制器主要包括MCU芯片、CAN收发器、LIN收发器，所述CAN收发器通过CAN总线与MCU芯片连接，所述MCU芯片通过LIN总线与LIN收发器连接。
进一步地，所述执行机构包括LIN收发器、MCU芯片、步进电机驱动芯片和垂直电机步进电机，所述LIN收发器通过LIN总线与MCU芯片连接，所述MCU芯片与步进电机驱动芯片相连，所述步进电机驱动芯片驱动垂直电机步进电机工作。
优选地，所述MCU芯片与步进电机驱动芯片之间通过SPL总线连接。
一种防眩目的智能前照灯系统控制方法，包括以下步骤：
(1)前置图像处理器将采集前方路况视频图像信息通过A/D转换将视频模拟信号转换成数字信号，并传送到所述前置图像处理器中的DSP处理器中进行图像处理；DSP处理器在处理完成之后将结果发送至SoC处理器，SoC处理器通过特征值算法提取图像上两个处于同一水平线上亮斑的特征值，进而判断前方是否有车辆；
(2)若识别到前方存在车辆，则通过计算两个亮斑中心点连线的高度值，并与预存的标准值进行比对得出高度的偏差值，并将所述偏差值发送给MCU芯片，MCU芯片将偏差值信息转换为CAN报文发送给车灯控制器；
(3)车灯控制器接收到高度偏差值信息后通过计算得出需要控制执行机构中步进电机所需执行的步数信息，并通过LIN总线发送给执行机构；
(4)执行机构则根据接收到的控制命令，控制垂直步进电机执行相应的步数操作。
优选地，所述步骤(1)中特征算法采用HOG+SVM算法。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
(1)本发明实现了在路面水平高度存在落差的情况下，有效避免了对前车驾驶员眩目效果的同时又提高了本车的前照灯照明效果，大大提高了夜间驾驶的安全性。
(2)本发明兼容性好，可适用于具有AFS和ADB功能的智能车灯上，无需增加额外的硬件成本。此外，本发明通过CAN总线通讯模式，节约了连接线束，降低了故障率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种可防眩目的智能前照灯系统架构图。
图2为本发明一种可防眩目的智能前照灯系统工作示意图。
图3为本发明一种可防眩目的智能前照灯系统车灯高度调节方法示意图。
图4为一种可防眩目的智能前照灯系统中前置图像处理器的DSP处理器电路图。
图5为一种可防眩目的智能前照灯系统中前置图像处理器的MCU芯片电路图。
图6为一种可防眩目的智能前照灯系统中前置图像处理器的内存电路图。
图7为一种可防眩目的智能前照灯系统中前置图像处理器的SoC处理器与内存连接部分电路图。
图8为一种可防眩目的智能前照灯系统中前置图像处理器的SoC处理器与MCU芯片和DSP连接部分电路图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例：
如图1、图4-图8所示，本发明的一种可防眩目的智能前照灯系统，包括前置图像处理器器、车灯控制器和执行机构。
所述前置图像处理器采集车辆前方路况信息并计算得出前方车辆位置的相关信息，其内部主要包括有：MCU芯片、DSP处理芯片、内存芯片、SoC处理器及CAN收发器，所述DSP处理器与SoC处理器相连，所述SoC处理器分别与内存芯片和MCU芯片连接，所述MCU芯片与CAN收发器连接。
优选地，前置图像处理器内的DSP处理器采用了TI公司的DS90UB913A-Q1；SoC处理器采用了TI公司的DRA628PC7IZKKQ1；内存采用了ISSI芯成公司的IS46TR16128B-125KBLA2；MCU芯片采用了Infineon公司的XC2234L-20F66L；CAN芯片采用了NXP公司的TJA1041AT。
所述车灯控制器主要用于接收和处理前方车辆位置相关信息，处理之后将最终的控制命令通过LIN总线发送给执行机构。其主要包括MCU芯片、CAN收发器、LIN收发器，所述CAN收发器通过CAN总线与MCU芯片连接，所述MCU芯片通过LIN总线与LIN收发器连接。
优选地，车灯控制器的MCU芯片采用了NXP公司的MC9S12G192芯片、CAN收发器采用了NXP公司的TJA1041AT，LIN芯片采用了NXP公司的TJA1021。
所述执行机构主要用于接收和执行车灯控制器发送的控制命令，根据控制命令调节垂直步进电机球头的伸缩，从而实现对车灯照射高度的调节，进而起到防眩目的目的。其包括LIN收发器、MCU芯片、步进电机驱动芯片和垂直电机步进电机，所述LIN收发器通过LIN总线与MCU芯片连接，所述MCU芯片与步进电机驱动芯片相连，所述步进电机驱动芯片驱动垂直电机步进电机工作。
优选地，执行机构的电机驱动芯片采用了意法半导体公司的L9942步进电机驱动芯片，MCU芯片采用了NXP公司的MC9S12G192芯片。
如图3所示，一种防眩目的智能前照灯系统控制方法，包括以下步骤：
(1)车辆启动上电，当近光初次打开时，会执行近光灯电机的初始化动作，使近光灯位置处于初始化状态；
(2)当前方没有车辆时，本车近光灯高度维持初始高度。
(3)当前方出现车辆时，前置图像处理器通过采集到的前方路况视频图像，计算得出前方车辆位置的高度值。
(4)前置图像处理器通过与预设的标准值对比计算出前方车辆位置高度偏差值，并通过CAN总线发送给车灯控制器。车灯控制器接收到相关信息后，计算出步进电机需要调节的步数值并通过LIN总线发送给执行机构。执行机构中的步进电机驱动芯片根据接收到的控制命令通过调节垂直步进电机球头的伸缩来实现调节车灯高度的操作，起到防眩目的目的。
(5)若会车结束，外部图像处理器识别前方无车辆时，会控制前照灯近光恢复到初始高度。
本发明具体工作原理：
如图2所示，测试车辆搭载了本发明智能前照灯系统，靶车为一般车辆；图中虚线表示为没有根据本发明所述技术方案进行灯光调整时，前照灯近光所照射的范围；实线表示为经过本发明技术方案调整过后，实际的前照灯近光照射范围。图2中上部示意图展示了平地会车时的情况，测试车辆的灯光照射高度无需做调节，其照射范围位于靶车驾驶员视线以下，不会对对方车辆造成眩目且照射范围最大；图2中部的示意图展示了当测试车辆地势高度高于靶车位置时，若不对测试车辆前照灯高度进行调节，则其照射范围位于靶车驾驶员视线以内(图中虚线部分)，会造成对车驾驶员的眩目。此时，根据本发明技术方案，测试车辆会自动向下调节车灯高度至靶车灯光下方(如图2中最右部分的图所示)，在获得最大照明范围的同时避免对靶车驾驶员造成眩目。同理，当测试车辆地势高度低于靶车时(图2下部示意图)，虽然不会对靶车驾驶员造成眩目效果，但是测试车辆的照射范围受路况原因缩小了。此时根据本发明所述技术方案，测试车辆会自动向上调节车灯高度，在不对靶车驾驶员造成眩目的情况下尽可能的扩大测试车辆前照灯的照射范围。
Claims (10)
1.一种可防眩目的智能前照灯系统，其特征在于：包括前置图像处理器、车灯控制器和执行机构；其中，所述前置图像处理器与车灯控制器相连，并发送前方车辆位置相关信息；所述车灯控制器用于接收上述位置信息并处理之后发送控制命令给执行机构，所述执行机构通过调节垂直电机来实现对大灯照射高度的调节，从而起到防眩目的目的。
2.如权利要求1所述的一种可防眩目的智能前照灯系统，其特征在于：所述前置图像处理器通过CAN总线与车灯控制器相连；车灯控制器通过LIN总线与执行机构相连。
3.如权利要求1或2所述的一种可防眩目的智能前照灯系统，其特征在于：所述前置图像处理器内部主要包括MCU芯片、DSP处理器、内存芯片、SoC处理器及CAN收发器，所述DSP处理器与SoC处理器相连，所述SoC处理器分别与内存芯片和MCU芯片连接，所述MCU芯片与CAN收发器连接。
4.如权利要求3所述的一种可防眩目的智能前照灯系统，其特征在于：所述DSP处理器与SoC处理器之间通过I2C总线连接。
5.如权利要求3所述的一种可防眩目的智能前照灯系统，其特征在于：所述SoC处理器与MCU芯片之间通过SPL总线连接。
6.如权利要求1或2所述的一种可防眩目的智能前照灯系统，其特征在于：所述总灯控制器主要包括MCU芯片、CAN收发器、LIN收发器，所述CAN收发器通过CAN总线与MCU芯片连接，所述MCU芯片通过LIN总线与LIN收发器连接。
7.如权利要求1或2所述的一种可防眩目的智能前照灯系统，其特征在于：所述执行机构包括LIN收发器、MCU芯片、步进电机驱动芯片和垂直电机步进电机，所述LIN收发器通过LIN总线与MCU芯片连接，所述MCU芯片与步进电机驱动芯片相连，所述步进电机驱动芯片驱动垂直电机步进电机工作。
8.如权利要求7所述的一种可防眩目的智能前照灯系统，其特征在于：所述MCU芯片与步进电机驱动芯片之间通过SPL总线连接。
9.一种防眩目的智能前照灯系统控制方法，包括以下步骤：
(1)前置图像处理器将采集前方路况视频图像信息通过A/D转换将视频模拟信号转换成数字信号，并传送到所述前置图像处理器中的DSP处理器中进行图像处理；DSP处理器在处理完成之后将结果发送至SoC处理器，SoC处理器通过特征值算法提取图像上两个处于同一水平线上亮斑的特征值，进而判断前方是否有车辆；
(2)若识别到前方存在车辆，则通过计算两个亮斑中心点连线的高度值，并与预存的标准值进行比对得出高度的偏差值，并将所述偏差值发送给MCU芯片，MCU芯片将偏差值信息转换为CAN报文发送给车灯控制器；
(3)车灯控制器接收到高度偏差值信息后通过计算得出需要控制执行机构中步进电机所需执行的步数信息，并通过LIN总线发送给执行机构；
(4)执行机构则根据接收到的控制命令，控制垂直步进电机执行相应的步数操作。
10.如权利要求9所述的一种可防眩目的智能前照灯系统控制方法，其特征在于：所述步骤(1)中特征算法采用HOG+SVM算法。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111645588A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-09-11 | 宁波山迪光能技术有限公司 | 车载安全警示装置 |
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2018
- 2018-10-31 CN CN201811283472.7A patent/CN111114422A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
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