CN108621912A - 一种新型adb前照灯控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种新型ADB前照灯控制系统，属于车辆照明领域。它包括依次相连的激光雷达系统、大灯驱动器单元和执行单元，激光雷达系统包括依次相连的激光发射单元、激光接收单元和信号处理单元，激光雷达系统安装于左右车灯内部。本发明采用了固态激光雷达技术，可以准确的识别出夜间物体的特征，辅助ADB前照灯灯更好地实现灯控的精准性和用户的体验度，具有很大的市场前景。
Description
技术领域
本发明属于车辆照明领域，尤其是一种新型ADB前照灯控制系统。
背景技术
随着家用车数量的不断增加，每年因为夜间行车远光灯使用不当造成的交通事故日益增加。为此正确的使用远光灯已经迫在眉睫。市面上常见的ADB前照灯控制系统采用的是摄像头作为输入传感器，这样的系统缺陷是识别精度不高，对于路上的行人和动物更是束手无策。
发明内容
为解决现有ADB前照灯系统识别精度低，无法很好的识别车辆、行人和动物的问题，本发明提供一种新型ADB前照灯控制系统，采用固态激光雷达技术，可以更精确地测试前方物体的轮廓和距离，更精准地识别出前方的人和物，辅助ADB前照灯更好地实现灯控的精准性和用户的体验度，具有很大的市场前景。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种新型ADB前照灯控制系统，它包括依次相连的激光雷达系统、大灯驱动器单元和执行单元，激光雷达系统包括依次相连的激光发射单元、激光接收单元和信号处理单元；
激光发射单元发射出激光光波信号；激光接收单元接收前方物体反射的激光光波信号，并将该光波信号转换成数字信号；信号处理单元处理来自激光接收单元的数字信号，识别出前方的车、人和动物，并得出暗区角度和距离信息；大灯驱动器单元处理来自信号处理单元的暗区角度和距离信息，并将该信息转换成左右车灯所对应的工作区域和灯光的明暗信息，执行单元接收来自大灯驱动器单元的控制信号，执行相关的动作。
进一步地，激光雷达系统安装于左右车灯内部。
进一步地，激光发射单元发射出阵列式的激光光波信号；
激光发射单元是基于包括相控阵、Flash及MEMS的方式实现的。
进一步地，大灯驱动器单元驱动LED灯阵列单元或激光灯阵列单元。
进一步地，激光发射单元包括依次相连的驱动控制单元、激光调制单元、发射单元和发送光学单元，驱动控制单元对激光光波信号进行控制；激光调制单元采用电光调制方式将信息加载到激光光波信号上；发射单元将激光光波信号通过发送光学单元传输到外界。
进一步地，激光接收单元包括依次相连的接收光学单元、探测器单元、信号解调及滤波单元和信息处理单元，接收光学单元接收外界物体反射的激光光波信号，并将该光波信号按照光学设计传输到探测器单元进行光电转换；信号解调及滤波单元对来自探测器单元的电信号进行信号解调及滤波处理；信息处理单元将经信号解调和滤波单元处理后的信号形成3D点云数据，并发送给信号处理单元；
探测器单元由多个阵列式排布的接收传感器组成。
进一步地，信号处理单元包括采集单元、第一通信单元和MCU处理单元，采集单元和第一通信单元均与MCU处理单元相连；采集单元将采集到的3D点云数据传输给MCU处理单元；MCU处理单元将3D点云数据转换成空间图像，并识别出图像中的车、人和动物，再形成暗区角度和距离信息；第一通信单元将MCU处理单元处理的暗区角度和距离信息发送给大灯驱动器单元。
进一步地，大灯驱动器单元包括依次相连的第二通信单元、控制单元和驱动单元，通信单元接收来自信号处理单元的暗区角度和距离信息；控制单元处理暗区角度和距离信息，并将暗区角度和距离信息转换成左右车灯对应的照射角度和亮度信息；驱动单元将该信息以控制命令的形式发送给执行单元。
有益效果：
本发明采用激光雷达系统作为输入装置，通过激光雷达系统扫描出前方物体的空间状态，并识别出物体，然后根据物体换算出暗区角度和距离信息，再换算出前照灯对应的照射角度和亮度信息，从而可以更好地控制前照灯的开关状态，无论是会车还是跟车，自己的灯光都不会影响到对方驾驶员，同时也不会对路边的行人造成干扰。
附图说明
图1是本发明一实施例的整体组成框图；
图2是本发明一实施例的激光发射单元组成框图；
图3是本发明一实施例的激光接收单元组成框图；
图4是本发明一实施例的信号处理单元组成框图；
图5是本发明一实施例的大灯驱动器单元组成框图；
图6是本发明一实施例的激光雷达系统安装示意图；
图中：1-激光发射单元、2-激光接收单元、3-信号处理单元、4-大灯驱动器单元、5-执行单元、10-发射单元、11-激光调制单元、12-驱动控制单元、13-发送光学单元、20-接收光学单元、21-探测器单元、22-信号解调及滤波单元、23-信息处理单元、30-采集单元、31-第一通信单元、32-MCU处理单元、40-第二通信单元、41-控制单元、42-驱动单元、61-激光雷达右目系统、62-激光雷达左目系统。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本实施例提出一种新型ADB前照灯控制系统，如图1所示，它包括依次相连的激光雷达系统、大灯驱动器单元4和执行单元5，激光雷达系统包括依次相连的激光发射单元1、激光接收单元2和信号处理单元3。
激光发射单元1发射出激光光波信号；激光接收单元2接收前方物体反射的激光光波信号，过滤掉干扰信号，并将该光波信号转换成数字信号；信号处理单元3处理来自激光接收单元2的数字信号，识别出前方的车、人和动物，并得出暗区角度和距离信息；大灯驱动器单元4处理来自信号处理单元3的暗区角度和距离信息，并将该信息转换成左右车灯所对应的工作区域和灯光的明暗信息；执行单元5接收来自大灯驱动器单元4的控制行相关的动作。
如图2所示，激光发射单元1是本发明的核心部分之一。激光发射单元1包括依次相连的驱动控制单元12、激光调制单元11、发射单元10和发送光学单元13，驱动控制单元12对激光光波信号进行控制；激光调制单元11采用电光调制方式将信息加载到激光光波信号上；发射单元10将激光光波信号通过发送光学单元13传输到外界。
如图3所示，激光接收单元2是反射波的接收部分。激光接收单元2包括依次相连的接收光学单元20、探测器单元21、信号解调及滤波单元22和信息处理单元23，接收光学单元20接收外界物体反射的激光光波信号，并将该光波信号按照光学设计传输到探测器单元21进行光电转换；信号解调及滤波单元22对来自探测器单元21的电信号进行信号解调及滤波处理，并且把其它噪声信号和别人车辆信号剔除掉；信息处理单元23将经信号解调和滤波单元22处理后的信号形成3D点云数据，并发送给信号处理单元)；
探测器单元21由多个阵列式排布的接收传感器组成。
如图4所示，大灯驱动器单元4是车上的灯光驱动部分。信号处理单元3是图像识别的关键部分。信号处理单元3包括采集单元30、第一通信单元31和MCU处理单元32，采集单元30和第一通信单元31均与MCU处理单元32相连；采集单元30将采集到的3D点云数据传输给MCU处理单元32；MCU处理单元32根据滤波去噪声算法、KD树算法、凸包算法和三维纹理映射算法把3D点云数据转换成空间图像，并识别出图像中的车、人和动物，再形成暗区角度和距离信息；第一通信单元31将MCU处理单元32处理的暗区角度和距离信息发送给大灯驱动器单元4。
如图5所示，大灯驱动器单元4包括依次相连的第二通信单元40、控制单元41和驱动单元42，通信单元40接收来自信号处理单元3的暗区角度和距离信息；控制单元41通过极坐标换算处理暗区角度和距离信息，并将暗区角度和距离信息转换成左右车灯对应的照射角度和亮度信息；驱动单元42将该信息以控制命令的形式发送给所述执行单元5。
如图6所示，激光雷达左目系统62和激光雷达右目系统61安装于左右车灯内部。激光雷达右目系统61和激光雷达左目系统62可以互相通讯。
对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (8)
1.一种新型ADB前照灯控制系统，其特征在于：它包括依次相连的激光雷达系统、大灯驱动器单元(4)和执行单元(5)，所述激光雷达系统包括依次相连的激光发射单元(1)、激光接收单元(2)和信号处理单元(3)；
所述激光发射单元(1)发射出激光光波信号；所述激光接收单元(2)接收前方物体反射的激光光波信号，并将该光波信号转换成数字信号；所述信号处理单元(3)处理来自所述激光接收单元(2)的数字信号，识别出前方的车、人和动物，并得出暗区角度和距离信息；所述大灯驱动器单元(4)处理来自所述信号处理单元(3)的暗区角度和距离信息，并将该信息转换成左右车灯所对应的工作区域和灯光的明暗信息；所述执行单元(5)接收来自所述大灯驱动器单元(4)的控制信号，执行相关的动作。
2.根据权利要求1所述的新型ADB前照灯控制系统，其特征在于：所述激光雷达系统安装于左右车灯内部。
3.根据权利要求1所述的新型ADB前照灯控制系统，其特征在于：所述激光发射单元(1)发射出阵列式的激光光波信号；
所述激光发射单元(1)是基于包括相控阵、Flash及MEMS的方式实现的。
4.根据权利要求1所述的新型ADB前照灯控制系统，其特征在于：所述大灯驱动器单元(4)驱动LED灯阵列单元或激光灯阵列单元。
5.根据权利要求1所述的新型ADB前照灯控制系统，其特征在于：所述激光发射单元(1)包括依次相连的驱动控制单元(12)、激光调制单元(11)、发射单元(10)和发送光学单元(13)，所述驱动控制单元(12)对激光光波信号进行控制；所述激光调制单元(11)采用电光调制方式将信息加载到激光光波信号上；所述发射单元(10)将激光光波信号通过所述发送光学单元(13)传输到外界。
6.根据权利要求1所述的新型ADB前照灯控制系统，其特征在于：所述激光接收单元(2)包括依次相连的接收光学单元(20)、探测器单元(21)、信号解调及滤波单元(22)和信息处理单元(23)，所述接收光学单元(20)接收外界物体反射的激光光波信号，并将该光波信号按照光学设计传输到所述探测器单元(21)进行光电转换；所述信号解调及滤波单元(22)对来自所述探测器单元(21)的电信号进行信号解调及滤波处理；所述信息处理单元(23)将经所述信号解调和滤波单元(22)处理后的信号形成3D点云数据，并发送给所述信号处理单元(3)；
所述探测器单元(21)由多个阵列式排布的接收传感器组成。
7.根据权利要求1所述的新型ADB前照灯控制系统，其特征在于：所述信号处理单元(3)包括采集单元(30)、第一通信单元(31)和MCU处理单元(32)，所述采集单元(30)和所述第一通信单元(31)均与MCU处理单元(32)相连；所述采集单元(30)将采集到的3D点云数据传输给所述MCU处理单元(32)；所述MCU处理单元(32)将3D点云数据转换成空间图像，并识别出图像中的车、人和动物，再形成暗区角度和距离信息；所述第一通信单元(31)将所述MCU处理单元(32)处理的暗区角度和距离信息发送给所述大灯驱动器单元(4)。
8.根据权利要求1所述的新型ADB前照灯控制系统，其特征在于：所述大灯驱动器单元(4)包括依次相连的第二通信单元(40)、控制单元(41)和驱动单元(42)，所述通信单元(40)接收来自所述信号处理单元(3)的暗区角度和距离信息；所述控制单元(41)处理暗区角度和距离信息，并将暗区角度和距离信息转换成左右车灯对应的照射角度和亮度信息；所述驱动单元(42)将该信息以控制命令的形式发送给所述执行单元(5)。
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