CN105667386B - 一种汽车灯光控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车灯光控制系统，包括光照度传感器，安装在汽车的前端和后端的中轴线上的摄像头，视频处理器，计算模块，触控屏和控制器。本发明利用机器视觉代替驾驶者感知前方道路情况，实现前照灯随动转向的主动控制，而非被动控制；通过计算模块根据光照度传感器采集到的车辆周围的光照度数据，以及摄像头所采集的视频数据进行控制命令的计算，然后发送给单片机进行处理，单片机根据处理后的结果来控制和驱动前照灯、后照灯和转向灯，从而实现了汽车灯光的自动控制；特别在转弯时，提前为驾驶者照亮前方道路，使司机相对容易的在夜间灯光相对较差的路口转弯时，提前获取转弯侧道路状况，降低交通事故的发生。

Description

一种汽车灯光控制系统
技术领域
本发明涉及自动控制领域，具体涉及一种汽车灯光控制系统。
背景技术
随着智能技术的发展，人们对智能系统的要求越来越高。车辆是人们生产生活必不可少的交通工具，车辆的安全性能影响生产生活的质量，也直接关系人的生命安全。车辆灯光控制往往依靠驾驶员人工操作，由于车辆灯光系统涉及的灯较多，完全依靠人工操作需要掌控较多的按钮，一旦操作失误容易发生事故。这种传统的控制模式给驾驶人员带来很大的不便利。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种汽车灯光控制系统，不仅可以让司机提前获取转弯侧方向的道路状况，提高了驾驶的安全性，而且还能根据不同的环境情况自动调整前照灯、后照灯和转向灯的运行模块，且可人为干预，便于使用。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种汽车灯光控制系统，包括
光照度传感器，用于采集车辆的周围的环境光照度数据，并将采集到的数据发送到计算模块；
摄像头，安装在汽车的前端和后端的中轴线上，用于采集汽车前端和后端的周围视频数据，并将采集到的数据发送到视频处理器；
视频处理器，用于将采集到的视频数据中的各帧图像转化为灰度；
计算模块，通过均值法进行背景建模，在视频图像中取连续N帧，计算这N帧图像像素灰度值的平均值作为背景图像的像素灰度值，建立不同情况下前照灯亮度模型和后照灯亮度模型、转向灯亮度模型以及前照灯不同转角模型；用于将灰度图像与对应的建模背景进行差分操作，并对差分后的图像进行滤波处理，去除噪声，利用预设阈值，对差分后的图像进行对比检测，确定前照灯转角，前照灯、后照灯和转向灯的亮度以及转向灯的转角大小，并将所得的数据发送到触控屏进行显示；
触控屏，安装在汽车驾驶室内，用于进行前照灯转角、前照灯、后照灯和转向灯的亮度的显示，并用于控制前照灯、后照灯和转向灯的运行；
控制器，用于接收计算模块的计算结果，并将计算结果转换成控制命令分别发送到前照灯、后照灯和转向灯，进行相应的控制。
优选地，所述转向灯通过支撑杆连接有步进电机，步进电机与控制器的输出端相连，步进电机通过支撑杆驱动转向灯转动。
优选地，所述摄像头通过电动伸缩杆和旋转轴安装在汽车的前端和后端的中轴线上，用于采集各个角度的视频。
优选地，所述的电动伸缩杆和旋转轴连接有PLC控制器，
优选地，所述控制器为单片机微控制器，单片机微控制器通过CAN总线连接计算模块，单片机微控制器通过接口与前照灯、转向灯和后照灯的驱动装置相连。
本发明具有以下有益效果：
利用机器视觉代替驾驶者感知前方道路情况，实现前照灯随动转向的主动控制，而非被动控制；通过计算模块根据光照度传感器采集到的车辆周围的光照度数据，以及摄像头所采集的视频数据进行控制命令的计算，然后发送给单片机进行处理，单片机根据处理后的结果来控制和驱动前照灯、后照灯和转向灯，从而实现了汽车灯光的自动控制；特别在转弯时，提前为驾驶者照亮前方道路，使司机相对容易的在夜间灯光相对较差的路口转弯时，提前获取转弯侧道路状况，降低交通事故的发生，同时还可以通过触控屏进行数据的实时显示和人为干预，使用方便。
附图说明
图1为本发明实施例一种汽车灯光控制系统的系统框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种汽车灯光控制系统，包括
光照度传感器，用于采集车辆的周围的环境光照度数据，并将采集到的数据发送到计算模块；
摄像头，安装在汽车的前端和后端的中轴线上，用于采集汽车前端和后端的周围视频数据，并将采集到的数据发送到视频处理器；
视频处理器，用于将采集到的视频数据中的各帧图像转化为灰度；
计算模块，通过均值法进行背景建模，在视频图像中取连续N帧，计算这N帧图像像素灰度值的平均值作为背景图像的像素灰度值，建立不同情况下前照灯亮度模型和后照灯亮度模型、转向灯亮度模型以及前照灯不同转角模型；用于将灰度图像与对应的建模背景进行差分操作，并对差分后的图像进行滤波处理，去除噪声，利用预设阈值，对差分后的图像进行对比检测，确定前照灯转角，前照灯、后照灯和转向灯的亮度以及转向灯的转角大小，并将所得的数据发送到触控屏进行显示；
触控屏，安装在汽车驾驶室内，用于进行前照灯转角、前照灯、后照灯和转向灯的亮度的显示，并用于控制前照灯、后照灯和转向灯的运行；
控制器，用于接收计算模块的计算结果，并将计算结果转换成控制命令分别发送到前照灯、后照灯和转向灯，进行相应的控制。
所述转向灯通过支撑杆连接有步进电机，步进电机与控制器的输出端相连，步进电机通过支撑杆驱动转向灯转动。
所述摄像头通过电动伸缩杆和旋转轴安装在汽车的前端和后端的中轴线上，用于采集各个角度的视频。
所述的电动伸缩杆和旋转轴连接有PLC控制器，
所述控制器为单片机微控制器，单片机微控制器通过CAN总线连接计算模块，单片机微控制器通过接口与前照灯、转向灯和后照灯的驱动装置相连。
其中，所述摄像头为红外摄像头。
本具体实施利用机器视觉代替驾驶者感知前方道路情况，实现前照灯随动转向的主动控制，而非被动控制；通过计算模块根据光照度传感器采集到的车辆周围的光照度数据，以及摄像头所采集的视频数据进行控制命令的计算，然后发送给单片机进行处理，单片机根据处理后的结果来控制和驱动前照灯、后照灯和转向灯，从而实现了汽车灯光的自动控制；特别在转弯时，提前为驾驶者照亮前方道路，使司机相对容易的在夜间灯光相对较差的路口转弯时，提前获取转弯侧道路状况，降低交通事故的发生，同时还可以通过触控屏进行数据的实时显示和人为干预，使用方便。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种汽车灯光控制系统，其特征在于，包括
光照度传感器，用于采集车辆的周围的环境光照度数据，并将采集到的数据发送到计算模块；
摄像头，安装在汽车的前端和后端的中轴线上，用于采集汽车前端和后端的周围视频数据，并将采集到的数据发送到视频处理器；
视频处理器，用于将采集到的视频数据中的各帧图像转化为灰度；
计算模块，通过均值法进行背景建模，在视频图像中取连续N帧，计算这N帧图像像素灰度值的平均值作为背景图像的像素灰度值，建立不同情况下前照灯亮度模型和后照灯亮度模型、转向灯亮度模型以及前照灯不同转角模型；用于将灰度图像与对应的建模背景进行差分操作，并对差分后的图像进行滤波处理，去除噪声，利用预设阈值，对差分后的图像进行对比检测，确定前照灯转角，前照灯、后照灯和转向灯的亮度以及转向灯的转角大小，并将所得的数据发送到触控屏进行显示；
触控屏，安装在汽车驾驶室内，用于进行前照灯转角、前照灯、后照灯和转向灯的亮度的显示，并用于控制前照灯、后照灯和转向灯的运行；
控制器，用于接收计算模块的计算结果，并将计算结果转换成控制命令分别发送到前照灯、后照灯和转向灯，进行相应的控制。
2.根据权利要求1所述的一种汽车灯光控制系统，其特征在于，所述转向灯通过支撑杆连接有步进电机，步进电机与控制器的输出端相连，步进电机通过支撑杆驱动转向灯转动。
3.根据权利要求1所述的一种汽车灯光控制系统，其特征在于，所述摄像头通过电动伸缩杆和旋转轴安装在汽车的前端和后端的中轴线上，用于采集各个角度的视频。
4.根据权利要求3所述的一种汽车灯光控制系统，其特征在于，所述的电动伸缩杆和旋转轴连接有PLC控制器 。
5.根据权利要求1所述的一种汽车转向系统，其特征在于，所述控制器为单片机微控制器，单片机微控制器通过CAN总线连接计算模块，单片机微控制器通过接口与前照灯、转向灯和后照灯的驱动装置相连。
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