CN106314263A - 基于几何多光束led灯的路牌自动照亮系统及方法 - Google Patents

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种基于几何多光束LED灯的路牌自动照亮系统及方法，远光灯总成由若干矩阵排列的远光LED灯珠组成，灯珠控制器根据路牌所占横向照射范围及纵向照射范围，选择出照射范围恰好能够覆盖路牌所占横向照射范围及纵向照射范围的远光LED灯珠的集合,灯珠控制器控制点亮前述集合中的所有远光LED灯珠。本发明在保持近光灯行驶不影响会车的前提下，自动识别路牌位置和距离，点亮光束朝向路牌的几颗远光灯珠（其它远光灯珠保持关闭状态，不会影响会车），便于驾驶员清楚地阅读路牌上的重要信息。

Description

基于几何多光束LED灯的路牌自动照亮系统及方法
技术领域
本发明涉及汽车照明领域，特别是涉及一种基于几何多光束LED灯的路牌自动照亮系统及方法。
背景技术
车灯是汽车的重要组成部分，其能为汽车在光线不好、雾霾天气或者夜间等条件下行驶时提供照明。与近光灯相比，远光灯的光线平行射出，光线集中且亮度较大，可以照到更高更远的物体，对于夜间驾驶员的视线有很大的帮助。然而目前滥用远光灯的现象相当严重，错误的时间使用远光灯不仅不会提高行车安全，反而会给对向来车、行人造成短时间的致盲，很大程度上增加危险事故的发生几率。
为解决上述技术问题，目前很多高端汽车已开始配置自适应远近光灯，汽车自适应远近光照明系统是利用车辆后视镜部位的摄像头侦测到前方行驶的车辆，探测范围可达400米。如果检测到对面有来车，就会自动切换至近光灯，这样在确保驾驶员清晰视野的同时，亦不会影响对向来车的行驶，当系统探测到前方没有车辆时又会自动切换回远光。驾驶员就不再需要自己频繁切换远近光去避免对向炫目了。
然而传统的自适应远近光灯切换技术仅仅是在近光和远光之间进行切换，在会车时会自动关闭远光灯，因为近光灯照射高度较低且亮度有限，很难看清路边路牌，容易错过限速、指路、警告等重要的行驶指示，存在巨大的安全隐患。实际交通参与过程中，驾驶员遇到路牌时通常手动打开远光灯以阅读路牌信息，虽解决了照亮路牌的问题，但也会因此对对向车辆造成炫目。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于几何多光束LED灯的路牌自动照亮系统及方法，在保持近光灯行驶不影响会车的前提下，自动识别路牌位置和距离，点亮光束朝向路牌的几颗远光灯珠，其它远光灯珠保持关闭状态，便于驾驶员清楚地阅读路牌上的重要信息。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：基于几何多光束LED灯的路牌自动照亮系统，包括摄像头、路牌定位单元、左大灯、右大灯和灯珠控制器；左大灯和右大灯内均设有近光灯总成和远光灯总成，远光灯总成由若干矩阵排列的远光LED灯珠组成，每颗远光LED灯珠通过透镜射出独立的光束，各远光LED灯珠射出的光束相互无重叠；所述摄像头的图像输出端与路牌定位单元的输入端连接，路牌定位单元的输出端与灯珠控制器的输入端相连，灯珠控制器的输出端与各被控的远光LED灯珠连接；
所述的摄像头用于实时采集车辆前方图像；
所述的路牌定位单元用于根据摄像头所采集到的图像识别出路牌的位置及距离，并根据路牌的位置及距离确定路牌所占横向照射范围及纵向照射范围；
所述灯珠控制器的存储器中存储着每颗远光LED灯珠在横向上的独立照射范围Km，在纵向上的独立照射范围Kn；灯珠控制器根据路牌所占横向照射范围及纵向照射范围，选择出照射范围恰好能够覆盖路牌所占横向照射范围及纵向照射范围的远光LED灯珠的集合,灯珠控制器控制点亮前述集合中的所有远光LED灯珠。
所述的摄像头设置于左大灯与右大灯的正中。
基于几何多光束LED灯的路牌自动照亮方法，包括以下步骤：
S1：图像采集：在车辆行驶过程中，某一时刻，摄像头采集车辆前方图像；
S2：路牌定位：根据摄像头所采集到的图像识别出路牌的位置及距离，并根据路牌的位置及距离确定路牌所占横向照射范围及纵向照射范围；
S3：点亮灯珠：灯珠控制器根据路牌所占横向照射范围及纵向照射范围，选择出照射范围恰好能够覆盖路牌所占横向照射范围及纵向照射范围的远光LED灯珠的集合,灯珠控制器控制点亮前述集合中的所有远光LED灯珠；
S4：重复步骤S1-S3，直到通过该路牌为止。
本发明的有益效果是：
1）在保持近光灯行驶不影响会车的前提下，自动识别路牌位置和距离，点亮光束朝向路牌的几颗远光灯珠（其它远光灯珠保持关闭状态，不会影响会车），便于驾驶员清楚地阅读路牌上的重要信息。
2）采用几何多光束矩阵排列的远光LED灯珠，每颗灯珠的点亮和熄灭都可精确控制，实现了精确的数字化控制，为实现区域选择性的远光光束控制提供了基础。
附图说明
图1为本发明系统结构示意框图；
图2为本发明第一时刻路牌位置及灯珠点亮效果图；
图3为本发明第二时刻路牌位置及灯珠点亮效果图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，基于几何多光束LED灯的路牌自动照亮系统，包括摄像头、路牌定位单元、左大灯、右大灯和灯珠控制器；左大灯和右大灯内均设有近光灯总成和远光灯总成，远光灯总成由若干矩阵排列的远光LED灯珠组成（含3排，共84颗LED灯珠组成阵列），每颗远光LED灯珠通过透镜射出独立的光束，各远光LED灯珠射出的光束相互无重叠；所述摄像头的图像输出端与路牌定位单元的输入端连接，路牌定位单元的输出端与灯珠控制器的输入端相连，灯珠控制器的输出端与各被控的远光LED灯珠连接。
所述的摄像头用于实时采集车辆前方图像，所述的摄像头设置于左大灯与右大灯的正中。
所述的路牌定位单元用于根据摄像头所采集到的图像识别出路牌的位置及距离，并根据路牌的位置及距离确定路牌所占横向照射范围及纵向照射范围。
所述灯珠控制器的存储器中存储着每颗远光LED灯珠在横向上的独立照射范围Km，在纵向上的独立照射范围Kn；灯珠控制器根据路牌所占横向照射范围及纵向照射范围，选择出照射范围恰好能够覆盖路牌所占横向照射范围及纵向照射范围的远光LED灯珠的集合,灯珠控制器控制点亮前述集合中的所有远光LED灯珠。
基于几何多光束LED灯的路牌自动照亮方法，包括以下步骤：
S1：图像采集：在车辆行驶过程中，某一时刻，摄像头采集车辆前方图像；
S2：路牌定位：根据摄像头所采集到的图像识别出路牌的位置及距离，并根据路牌的位置及距离确定路牌所占横向照射范围及纵向照射范围；
S3：点亮灯珠：灯珠控制器根据路牌所占横向照射范围及纵向照射范围，选择出照射范围恰好能够覆盖路牌所占横向照射范围及纵向照射范围的远光LED灯珠的集合,灯珠控制器控制点亮前述集合中的所有远光LED灯珠；
S4：重复步骤S1-S3，直到通过该路牌为止。
如图2所示，第一时刻路牌位于较远的第一位置A，此时，摄像头采集图像，路牌定位模块根据摄像头所采集到的图像得到路牌的位置及距离，然后确定该路牌所占横向照射范围及纵向照射范围，控制器结合每颗灯珠的照射范围确定应该点亮哪几颗灯珠（图2中左大灯点亮了第一排右起第3、第4颗灯珠；右大灯点亮了第一排右起第10、第11颗灯珠）。即：此时刻有哪几颗远光LED灯珠是照射在路牌上的，找到这几颗灯珠后将其全部点亮。
如图3所示，经过n个时刻后的第二时刻，路牌位于较近的第二位置A’,经过同样的数据采集及分析过程后，点亮第二时刻照射路牌上的那几颗远光LED灯珠（图3中左大灯点亮了第一排右起第1、第2颗灯珠；右大灯点亮了第一排右起第3、第4颗灯珠）。
车辆行驶过程中，高频率快速采集和处理数据，以保证车灯的快速响应。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.基于几何多光束LED灯的路牌自动照亮系统，其特征在于：包括摄像头、路牌定位单元、左大灯、右大灯和灯珠控制器；左大灯和右大灯内均设有近光灯总成和远光灯总成，远光灯总成由若干矩阵排列的远光LED灯珠组成，每颗远光LED灯珠通过透镜射出独立的光束，各远光LED灯珠射出的光束相互无重叠；所述摄像头的图像输出端与路牌定位单元的输入端连接，路牌定位单元的输出端与灯珠控制器的输入端相连，灯珠控制器的输出端与各被控的远光LED灯珠连接；
所述的摄像头用于实时采集车辆前方图像；
所述的路牌定位单元用于根据摄像头所采集到的图像识别出路牌的位置及距离，并根据路牌的位置及距离确定路牌所占横向照射范围及纵向照射范围；
所述灯珠控制器的存储器中存储着每颗远光LED灯珠在横向上的独立照射范围Km，在纵向上的独立照射范围Kn；灯珠控制器根据路牌所占横向照射范围及纵向照射范围，选择出照射范围恰好能够覆盖路牌所占横向照射范围及纵向照射范围的远光LED灯珠的集合,灯珠控制器控制点亮前述集合中的所有远光LED灯珠。
2.根据权利要求1所述的基于几何多光束LED灯的路牌自动照亮系统，其特征在于：所述的摄像头设置于左大灯与右大灯的正中。
3.基于几何多光束LED灯的路牌自动照亮方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：图像采集：在车辆行驶过程中，某一时刻，摄像头采集车辆前方图像；
S2：路牌定位：根据摄像头所采集到的图像识别出路牌的位置及距离，并根据路牌的位置及距离确定路牌所占横向照射范围及纵向照射范围；
S3：点亮灯珠：灯珠控制器根据路牌所占横向照射范围及纵向照射范围，选择出照射范围恰好能够覆盖路牌所占横向照射范围及纵向照射范围的远光LED灯珠的集合,灯珠控制器控制点亮前述集合中的所有远光LED灯珠；
S4：重复步骤S1-S3，直到通过该路牌为止。
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