CN109703444A - 一种车载智慧照明系统及其照明方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车载智慧照明系统及其照明方法，包括：主控制器、CAN控制装置、至少一个数据采集传感模块、至少一个LED照明模块、至少一个直流电机模块、至少一个摄像头单元、人机界面模块和自适应前照灯系统，所述CAN控制装置对整车网络、所述主控制器、所述数据采集模块、所述直流电机模块、所述人机界面模块和LED照明模块之间的快速通讯，保证系统的实时响应，根据所述数据采集传感模块根据多种所述传感器对光线、速度、压力等物理量的采集，再通过所述ADC转换装置把物理量值的模拟量转化为数字量，再通过所述CAN控制装置发送反馈信号到所述主控制器，相比传统汽车照明，本发明通过摄像头和传感器采集环境变量，通过主控制器进行判断和控制，通过实行灯光系统的控制。基于LED光源的自适应远光控制系统采用更加灵活的LED模组光源，通过对单科或多颗LED亮度的控制实现多种光型的自适应切换在保证行车安全性的基础上提高了驾驶的舒适性。

Description

一种车载智慧照明系统及其照明方法

技术领域

本发明涉及汽车用电子领域，尤其涉及一种车载智慧照明系统及其照明方法。

背景技术

作为汽车行驶不可或缺的安全部件之一，汽车前照灯在汽车主动安全方面发挥着至关重要的作用。近20年来，随着大功率白光发光二极管的问世，LED开始进入照明领域，引领了新一轮的照明革命。LED以其诸多的优点同样成为汽车前照灯行业的新宠，并与自适应前照明系统（AFS）等先进前照灯技术结合成为汽车前照灯的发展潮流。

近年来，市场上出现了矩阵式动态智能全LED照明系统，此照明系统内包含56颗LED，每个LED能够分别点亮、熄灭或是调整亮度。此灯具有防对向车辆炫目：LED根据前雷达和立体摄像机的数据进行点亮、熄灭或者是调整亮度动作，实现自动调整照射范围，保证自己视线的同时，避免造成对方车辆炫目。绕开前方车辆轮廓：遇到前方同方向行驶车辆时，可绕开前车轮廓，同时完全照亮前车左侧和右侧区域。因此夜间行车时可一直开启远光灯，大幅提升行车安全性。遇行人快速闪烁：智能头灯可以识别出前方行人，用大灯自动快速闪烁，以提醒行人避开危险，降低夜间意外的可能。这样的矩阵式动态智能全LED前照灯可以采用串联或并联驱动结构。采用并联结构时，各颗LED在电气特性方面的差异对照明系统的性能有显著影响，串联驱动结构中，LED驱动器提供恒流源，短路开关可以关闭单个LED，造成能耗增加及散热问题急需解决。

发明内容

本发明针对矩阵式动态智能全LED照明系统现有问题，提出了一种车载智慧照明系统及其照明方法，通过智慧调控电路，根据路况不同而触发不同传感器，不同电机执行装置，既可以智能的调节照明需求，又保证了汽车照明系统的使用安全，同时使汽车的照明能耗大大降低，对新能源汽车的使用有极大的好处，另外本发明可以根据用户自身需求进行语音及手势识别技术控制及调节LED照明系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案采用逐层递进法进行阐述；

一种车载智慧照明系统，包括：主控制器、CAN控制装置、至少一个数据采集传感模块、至少一个LED照明模块、至少一个直流电机模块、至少一个摄像头单元、人机界面模块和自适应前照灯系统，所述CAN控制装置对整车网络、所述主控制器、所述数据采集模块、所述直流电机模块、所述人机界面模块和LED照明模块之间的快速通讯，保证系统的实时响应，所述数据采集传感模块至少包含一种传感器；

进一步地，所述LED照明模块含有LED驱动模块和多个照明单元组成，所述LED照明单元之间通过并联方式控制。可通过CAN控制装置反馈信号到所述主控制器，所述主控制器可根据所述反馈信号对LED照明模块进行全亮、部分亮、局部亮等多组亮灯控制，也可以根据所述反馈信号，根据车辆行驶路况进行照度的自我调节；所述LED照明模块的所述照明单元还包括LED驱动模块和集成石墨稀散热模组。

进一步地，所述直流电机模块含有电机驱动电路和多个连动单元组成，所述多个连动单元采用并联的方式控制，同样可通过CAN控制装置反馈信号到所述主控制器，可根据所述反馈信号对所述LED照明模块进行全动、部分动、局部动等多种角度变换控制；

进一步地，所述摄像头单元可根据路况信息，通过CAN控制装置反馈信号到所述主控制器，所述主控制器根据所述反馈信号的信号对所述LED照明模块进行照度、角度的变换控制；

进一步地，所述人机界面模块为一个可触摸屏电脑，包括键盘处理模块、OLED显示模块，所述键盘处理模块用来调节OLED显示模块亮度和人机信息手动输入功能，所述OLED显示模块包括：保护面板、装饰膜、OCA/OCR、TSP传感器、OLED偏光片、薄膜封装(TFE)、OLED发光层和底板塑料基板，所述TSP传感器置于所述薄膜封装(TFE)下层。

优选地，所述人机界面模块还包括RFID 标签传感模块，当用户近距离接触所述人机界面模块时，可采用所述RFID 标签传感模块，所述RFID 标签传感模块包括了传感器单元和RFID标签单元两部分，前述两单元既可以在物理上整合在一起，也可以在物理上分离，两者一起实现室内或室外信息采集和无线传输的作用；

进一步地，RFID标签单元包括了微处理器以及分别与微处理器连接的电源、RF芯片、温度监测电路、红外监测电路，传感器单元则可以对应的配置红外传感器和温度传感器，这些传感器则采用常规的方式与温度监测电路、红外监测电路连接将监测到的红外信息和温度信息传输到电子标签。

优选地，所述人机界面模块还包括有手势识别模块及语音识别模块；

所述语音识别模块是将用户语音信号转换成相对应的文本信息，并反馈到所述主控制器进行运算处理，

所述语音识别模块包括声音信号滤波模块、分帧预处理工作模块；

所述声音信号滤波模块主要包含特征提取模块、声学模型模块；

所述分帧预处理工作模块主要包含语言模型模块以及字典与解码模块；

所述特征提取模块把要分析的信号从用户原始信号中提取出来，将声音信号从时域转换到频域，为所述声学模型模块提供合适的特征向量；所述声学模型模块再根据声学特性计算每一个特征向量在声学特征上的得分；所述语言模型模块根据语言学相关的理论，计算该声音信号对应可能词组序列的概率；所述字典与解码模块最后根据已有的字典，对词组序列进行解码，得到最后可能的文本表示；

所述手势识别模块包括：姿态模块、数据采集与上传模块、坐标系转换模块、上位机模块、手势运算模块；所述手势识别模块通过所述主控制器控制各模块运行，接收所述姿态模块传感器采集的三轴加速度、角速度和通过姿态解算得到的三轴姿态角，然后通过所述数据采集与上传模块将数据传给所述上位机模块，所述手势运算模块进行手势数据的截取，通过提取运动手势的特征量进行手势分类，所述手势识别模块采用红外手势识别技术。

进一步地，所述数据采集传感模块包含至少一个车速传感器、至少一个车身高度检测传感器至少一个光敏传感器、至少一个方向盘转角传感器和ADC转换装置组成；所述车速传感器选用霍尔式车速传感器，用于测量变速器输出轴的转速；所述车身高度检测传感器同，选用光电式车身高度传感器，检测汽车前后身高的位移变化，即检测地面的平整程度；所述方向盘转角传感器选择绝对式光电转角传感器，检测方向盘的转角位置信息；所述光敏传感器检测外界光照强度信息。

进一步地，所述主控制器由电源模块、时钟模块、复位模块构成，根据所述数据采集传感模块根据多种所述传感器对光线、速度、压力等物理量的采集，再通过所述ADC转换装置把物理量值的模拟量转化为数字量，再通过所述CAN控制装置发送反馈信号到所述主控制器，所述主控制器根据这些所述反馈信号判断汽车的当前行驶状况，并发送对应的所述反馈信号到所述直流电机模块和所述的LED照明模块，并通过脉宽调制PWM产生的脉冲电流来驱动LED，改变脉冲电流的占空比来调节LED照明模块的亮度或改变LED照明模块的照明角度。

本发明还提供了一种车载智慧照明系统的照明方法，

优选地，方法一：根据车速的不同，所述数据采集传感模块通过所述车速传感器生成线性第一反馈信号到所述CAN控制装置，所述CAN控制装置再反馈到所述主控制器，所述主控制器控制所述LED照明模块可根据所述第一反馈信号，进行LED照明强度的20%~40%、40%~60%、60%~80%、80%~100%之间分四档线性调节；

所述车速小于40Km/H时，LED照明强度的在20%~40%之间线性调节；

所述车速大于40Km/H，小于80Km/H时，LED照明强度的在40%~60%之间线性调节；

所述车速大于80Km/H，小于100Km/H时，LED照明强度的在60%~80%之间线性调节；

所述车速大于100Km/H时，LED照明强度的在80%~100%之间线性调节。

优选地，方法二：根据光照度的不同，所述数据采集传感模通过所述光敏传感器生成线性第二反馈信号到所述主控制器，可根据所述第二反馈信号，进行LED照明强度的20%~50%、50%~80%、80%~100%之间分四档线性调节；

所述光照度小于40 LUX时，LED照明强度的在80%~100%间线性调节；

所述光照度大于40 LUX，小于80 LUX时，LED照明强度的在50%~80%之间线性调节；

所述光照度大于80 LUX，小于100 LUX时，LED照明强度的在20%~50%之间线性调节；

所述车光照度大于100 LUX时，所述LED照明模块关闭。

优选地，方法三： 根据行驶路况的不同，根据不同的转向角、横摆率，所述数据采集传感模通过所述方向盘转角传感器生成线性第三反馈信号到所述主控制器，可根据所述第三反馈信号，进行LED照明强度的20%~40%、40%~60%、60%~80%、80%~100%之间分四档线性调节。

优选地，方法四：所述自适应前照灯系统通过摄像头单元采集信息，并通过所述CAN控制装置发送到所述主控制器，进行路况照明智慧调整，所述自适应前照灯系统分为水平方向上前照灯偏转控制系统、垂直方向上对前照灯偏转控制系统和自适应远光辅助控制系统；在水平方向上，根据反馈信号所述主控制器控制所述直流电机模块进行车灯照射角度的水平角度调节，即车辆在弯道或会车中行驶时车灯随弯道转向；

而在垂直方向，根据反馈信号所述主控制器控制所述直流电机模块进行车灯照射角度上下调整，即车辆在上坡或者下坡时选择对远近光的调节；所述自适应远光辅助控制系统可探测到对向车辆时，远光灯会自动变换成近光模式，在会车完成后又会自动变换为远光模式，进行远近光切换。

本发明的有益效果是，相比传统汽车照明，本发明通过摄像头或传感器采集环境变量，通过主控制器进行判断和控制，通过实行灯光系统的控制。基于LED光源的自适应远光控制系统采用更加灵活的LED模组光源，通过对单科或多颗LED亮度的控制实现多种光型的自适应切换在保证行车安全性的基础上提高了驾驶的舒适性，另外，创新性的本发明客户可以根据自身需求通过人机界面模块进行语音及手势识别，从而控制LED灯进行照明及调节。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1 本发明车载智慧照明系统整体框图。

图2 本发明车载智慧照明系统语音识别模块系统框图。

图3 本发明车载智慧照明系统手势识别模块系统框图。

图4 本发明车载智慧照明系统OLED显示模块系统框图。

图5 本发明车载智慧照明系统的照明方法一的系统框图。

图6 本发明车载智慧照明系统的照明方法二的系统框图。

图7 本发明车载智慧照明系统的照明方法三的系统框图。

图8 本发明车载智慧照明系统的照明方法四的系统框图。

图9 本发明车载智慧照明系统CAN控制装置及数据传感采集模块电路示意图。

图10本发明车载智慧照明系统电机驱动模块电路示意图。

图11本发明车载智慧照明系统LED驱动电路示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

如图1所示，一种车载智慧照明系统，包括：主控制器、CAN控制装置、至少一个数据采集传感模块、至少一个LED照明模块、至少一个直流电机模块、至少一个摄像头单元、人机界面模块和自适应前照灯系统，所述CAN控制装置对整车网络、所述主控制器、所述数据采集模块、所述直流电机模块、所述人机界面模块和LED照明模块之间的快速通讯，保证系统的实时响应，所述数据采集传感模块至少包含一种传感器；

进一步地，所述LED照明模块含有LED驱动模块和多个照明单元组成，所述LED照明单元之间通过并联方式控制。可通过CAN控制装置反馈信号到所述主控制器，所述主控制器可根据所述反馈信号对LED照明模块进行全亮、部分亮、局部亮等多组亮灯控制，也可以根据所述反馈信号，根据车辆行驶路况进行照度的自我调节；所述LED照明模块的所述照明单元还包括LED驱动模块和集成石墨稀散热模组。

进一步地，所述直流电机模块含有电机驱动电路和多个连动单元组成，所述多个连动单元采用并联的方式控制，同样可通过CAN控制装置反馈信号到所述主控制器，可根据所述反馈信号对所述LED照明模块进行全动、部分动、局部动等多种角度变换控制；

进一步地，所述摄像头单元可根据路况信息，通过CAN控制装置反馈信号到所述主控制器，所述主控制器根据所述反馈信号的信号对所述LED照明模块进行照度、角度的变换控制；

进一步地，所述人机界面模块为一个可触摸屏电脑，包括键盘处理模块、OLED显示模块，所述键盘处理模块用来调节OLED显示模块亮度和人机信息手动输入功能，所述OLED显示模块包括：保护面板、装饰膜、OCA/OCR、TSP传感器、OLED偏光片、薄膜封装(TFE)、OLED发光层和底板塑料基板，所述TSP传感器置于所述薄膜封装(TFE)下层。

优选地，所述人机界面模块还包括RFID 标签传感模块，当用户近距离接触所述人机界面模块时，可采用所述RFID 标签传感模块，所述RFID 标签传感模块包括了传感器单元和RFID标签单元两部分，前述两单元既可以在物理上整合在一起，也可以在物理上分离，两者一起实现室内或室外信息采集和无线传输的作用；

进一步地，RFID标签单元包括了微处理器以及分别与微处理器连接的电源、RF芯片、温度监测电路、红外监测电路，传感器单元则可以对应的配置红外传感器和温度传感器，这些传感器则采用常规的方式与温度监测电路、红外监测电路连接将监测到的红外信息和温度信息传输到电子标签。

优选地，如图2所示，所述人机界面模块还包括有手势识别模块及语音识别模块；

所述语音识别模块是将用户语音信号转换成相对应的文本信息，并反馈到所述主控制器进行运算处理，

所述语音识别模块包括声音信号滤波模块、分帧预处理工作模块；

所述声音信号滤波模块主要包含特征提取模块、声学模型模块；

所述分帧预处理工作模块主要包含语言模型模块以及字典与解码模块；

所述特征提取模块把要分析的信号从用户原始信号中提取出来，将声音信号从时域转换到频域，为所述声学模型模块提供合适的特征向量；所述声学模型模块再根据声学特性计算每一个特征向量在声学特征上的得分；所述语言模型模块根据语言学相关的理论，计算该声音信号对应可能词组序列的概率；所述字典与解码模块最后根据已有的字典，对词组序列进行解码，得到最后可能的文本表示；

优选地，本发明选用的所述语音识别模块为SYN7318中文语音交互模块，所述SYN7318中文语音交互模块集成了语音识别、语音合成和语音唤醒功能模块。通过UART接口通讯方式接收命令帧。如控制命令帧、待合成的文本数据，实现文本到语音、语音到文本的转换以及语音唤醒功能。模块支持10000条词条的语音识别。用户可以灵活的对语义相似词条，根据用户指定的语义类别进行词条ID和命令ID的对应。如对于“请开灯 1”、“开灯1” “把灯打开 1”、均可以反馈为用户指定的命令ID=1。本模块还可以支持语音唤醒功能，内部支持六种有趣的唤醒名字。在唤醒模式下简单语音呼叫就可以唤醒。非特定人命令词识别，支持六种带特定命令词的语音唤醒功能 ，支持中文、英文、中英文混合识别 ，支持自然语言处理，可定义10000条语音命令，识别命令词可以动态更新， 词条更新支持两种方式，超时检测语文本合成功能，文本智能分析处理，多音字处理和中文姓氏处理能力，支持10级音量调整和10级语速调整和10级语调调整，模块内集成了 77 首声音提示音，模块内集成了 14 首和弦音乐，支持自定义添加提示音能力 ，提供两男、两女、一个效果器和一个女童声共6个中文发音人 •，支持多种文本控制标记，支持六种带特定命令词的语音唤醒功能 MP3播放支持语音命令播放本地MP3音乐。

优选地，如图3所示，所述手势识别模块包括：姿态模块、数据采集与上传模块、坐标系转换模块、上位机模块、手势运算模块；所述手势识别模块通过所述主控制器控制各模块运行，接收所述姿态模块传感器采集的三轴加速度、角速度和通过姿态解算得到的三轴姿态角，然后通过所述数据采集与上传模块将数据传给所述上位机模块，所述手势运算模块进行手势数据的截取，通过提取运动手势的特征量进行手势分类，所述手势识别模块采用红外手势识别技术。

优选地，所述手势识别模块的所述主控制器模块选用ATmega328控制各模块运行，所述姿态模块选用MPU6050传感器采集。

优选地，所述上位机模块选用如下程序进行运行：

/Python代码如下：

X_train = train.drop(['label'],axis=1)

X_test = test.drop(['label'], axis=1)

X_train = np.array(X_train.iloc[:,:])

X_train = np.array([np.reshape(i, (28,28)) for i in X_train])

X_test = np.array(X_test.iloc[:,:])

X_test = np.array([np.reshape(i, (28,28)) for i in X_test])

num_classes = 26

y_train = np.array(y_train).reshape(-1)

y_test = np.array(y_test).reshape(-1)

y_train = np.eye(num_classes)[y_train]

y_test = np.eye(num_classes)[y_test]

X_train = X_train.reshape((27455, 28, 28, 1))

X_test = X_test.reshape((7172, 28, 28, 1))

/模型

/我们将使用Keras构建简单的CNN（卷积神经网络）。

/CNN共有7层：

/Python实现如下：

from keras.models import Sequential

from keras.layers import Convolution2D

from keras.layers import MaxPooling2D

from keras.layers import Flatten

from keras.layers import Dense

from IPython.display import SVG

from keras.utils.vis_utils import model_to_dot

import pydot

def model():

classifier = Sequential()

classifier.add(Convolution2D(filters=8,

kernel_size=(3,3),

strides (1,1),

padding='same',

input_shape=(28,28,1),

activation='relu',

data_format='channels_last'))

classifier.add(MaxPooling2D(pool_size=(2,2)))

classifier.add(Convolution2D(filters=16,

kernel_size=(3,3),

strides=(1,1),

padding='same',

activation='relu'))

classifier.add(MaxPooling2D(pool_size=(4,4)))

classifier.add(Flatten())

classifier.add(Dense(128, activation='relu'))

classifier.add(Dense(26, activation='sigmoid'))

classifier.compile(optimizer='adam',

loss='categorical_crossentropy',

metrics=['accuracy'])

return classifier

/然后将模型拟合到训练集上并检查测试集上的准确度。

classifier.fit(X_train, y_train, batch_size = 100, epochs = 100)

y_pred = classifier.predict(X_test)。

进一步地，所述数据采集传感模块包含至少一个车速传感器、至少一个车身高度检测传感器至少一个光敏传感器、至少一个方向盘转角传感器和ADC转换装置组成；所述车速传感器选用霍尔式车速传感器，用于测量变速器输出轴的转速；所述车身高度检测传感器同，选用光电式车身高度传感器，检测汽车前后身高的位移变化，即检测地面的平整程度；所述方向盘转角传感器选择绝对式光电转角传感器，检测方向盘的转角位置信息；所述光敏传感器检测外界光照强度信息。

进一步地，所述主控制器由电源模块、时钟模块、复位模块构成，根据所述数据采集传感模块根据多种所述传感器对光线、速度、压力等物理量的采集，再通过所述ADC转换装置把物理量值的模拟量转化为数字量，再通过所述CAN控制装置发送反馈信号到所述主控制器，所述主控制器根据这些所述反馈信号判断汽车的当前行驶状况，并发送对应的所述反馈信号到所述直流电机模块和所述的LED照明模块，并通过脉宽调制PWM产生的脉冲电流来驱动LED，改变脉冲电流的占空比来调节LED照明模块的亮度或改变LED照明模块的照明角度。

优选地，如图9所示，本发明的数据采集传感模块硬件采用AT89C51单片机作为处理核心，采用SJA1000作为CAN控制装置，PCA82C250作为CAN控制装置总线收发器。AT89C51单片机是ATMEL公司生产的低功耗、高性能8位单片机，与51系列单片机的指令集完全兼容。对传感器输出的开关信号的采集利用AT89C51的P1口。

SJA1000 的地址/数据复用总线同AT89C51的P0口相连，MODE引脚接高电平时选择Intel模式， AT89C51的时钟信号由CLKOUT提供。为了提高总线的驱动能力，在SJA1000与CAN总线之间加PCA82C250总线驱动芯片，82C250是SJA1000与物理总线间的接口。对传感器输出的模拟信号的采样用 ADC0832。ADC0832是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道 A/D 转换芯片; 最高分辨可达256级; 逐次逼近型，基准电压为5V; 5V单电源供电；输入模拟信号电压范围为0～5V;输入和输出电平与TTL和CMOS兼容; 在 250KHZ时钟频率时，转换时间为32us; 具有两个可供选择的模拟输入通道; 功耗低，15mW。性能价格比较高，适宜在袖珍式的智能仪器仪表中使用。

优选地，本发明主控制器采用PHILIPS半导体公司的P87C591单片机。P87C591单片机是一个单片8位高性能微控制器，具有片内CAN控制器，由80C51单片机派生而来。它采用了强大的80C51指令集并成功地包含了PHILIPS半导体SJA1000CAN控制其强大的PeliCAN功能。其主要参数如下: 基于8051全兼容CMOS控制器，片内 CAN( SJA1000) ，10位 ADC，WDT， 32条I/O引脚， 3个定时/计数器，15个中断源， 4个优先级，I2C总线，16KB EPROM，片内RAM， 256Byte附加的AUX RAM。

优选地，如图10所示，本发明选用L298N作为电机驱动模块。L298N为SGS－THOMSONMicroelectronics 所出产的双全桥步进电机专用驱动芯片，L298N内部集成有两个桥式电路的电机驱动专用芯片，可以用来驱动直流电动机和步进电动机等感性负载。L298N可驱动2个电动机，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之间可分别接两个电机，引脚SENSA和SENSB接地，IN1，IN2，IN3，IN4脚接输入控制电位来控制电机的正反转。L298N功能逻辑如表3.1所示。

由于电机具有较大的感性，电流不能突变，若突然将电流切断，将在功率管两端产生很高的电压，易损坏功L298N芯片。因此我们在此电路中应用的是二极管来续流。利用二极管的单向导通性，当直流电机A正转时，若突然掉电，D1、D4导通，D2、D3截止; 当电机反转时，突然掉电D2、D3导通，D1、D4截止。直流电机B原理同A。

优选地，本发明可以同时串联两个直流电机，然后分别接入L298N驱动电路，以此类推，可以用串联的方式接N个直流电机，达到本发明成组控制LED照明模块进行角度变换的目的，另外，也可以以串联或者是并联方式进行L298N驱动电路的复制操作，最终达到进行LED照明模块角度变化的目的，不管以什么样的方式串、并联组，都是本发明保护的范围。

优选地，如图11所示，本发明LED驱动模块选用，森美半导体的NCV78763降压-升压LED驱动IC在这矩阵式动态智能全LED前照灯中充当电流源，它与集成型像素控制器/伴侣芯片相辅相成。NCV78763先进智能电源镇流器及双通道LED驱动器提供高能效的单芯片汽车照明方案，能够驱动电压达60伏(V)的两串LED。每路输出能够支持1.6安(A)的直流电流。内置电流模式电压升压控制器能对输入电流滤波。这器件还内置脉宽调制(PWM)调光功能，频率可达4千赫兹(kHz)，此外还提供PWM直接馈送选择，用于从外部微控制器进行完整频率及精度范围的控制。可用于本发明前照灯应用，包括远光灯、近光灯、转向指示灯、静态转向辅助灯、雾灯及日间行车灯。每个独立LED通道都有独立降压开关输出，可配置输出电流及电压，以符合特定应用标准。配置透过器件的串行外设接口(SPI)完成。集成诊断功能只使用较少的系统微控制器资源作安全监控，因而提升照明设计的总体效能。如果单个照明模块要求超过2个LED通道，可以组合使用多颗NCV78763器件。使用NCV78763器件后，使的本发明具备SPI可编程能力，故灵活度极高，容许扩展设计，使用更多LED串。能够因应宽阔的车型，大幅加快设计周期及降低工程间接成本。此外，NCV78763支持高工作频率，因而可使用更小的电感，缩减物料单成本。

优先地，本发明LED驱动模块还可选用安森美半导体NCV7691电流控制器，它用于汽车LED灯，使得本发明高集成度预驱动器在单芯片中结合PWM和诊断功能，以及电池连接和负温度系数(NTC)输入，主要针对汽车组合尾灯(RCL)、中央高位刹车灯(CHMSL)及日间行车灯(DRL)应用。这器件结合使用外部双极晶体管及反馈电阻，精确调节LED驱动电流– 最多可同时调节8个LED串，LED串开路及短路诊断功能确保维持工作可靠性，通过将FLTS引脚连接在一起，可在检测到错误时关闭多颗LED，能应付严峻的汽车环境，它的工作温度范围为-55℃至+150℃。

本发明还提供了一种车载智慧照明系统的照明方法，

优选地，方法一：根据车速的不同，所述数据采集传感模块通过所述车速传感器生成线性第一反馈信号到所述CAN控制装置，所述CAN控制装置再反馈到所述主控制器，所述主控制器控制所述LED照明模块可根据所述第一反馈信号，进行LED照明强度的20%~40%、40%~60%、60%~80%、80%~100%之间分四档线性调节；

所述车速小于40Km/H时，LED照明强度的在20%~40%之间线性调节；

所述车速大于40Km/H，小于80Km/H时，LED照明强度的在40%~60%之间线性调节；

所述车速大于80Km/H，小于100Km/H时，LED照明强度的在60%~80%之间线性调节；

所述车速大于100Km/H时，LED照明强度的在80%~100%之间线性调节。

优选地，方法二：根据光照度的不同，所述数据采集传感模通过所述光敏传感器生成线性第二反馈信号到所述主控制器，可根据所述第二反馈信号，进行LED照明强度的20%~50%、50%~80%、80%~100%之间分四档线性调节；

所述光照度小于40 LUX时，LED照明强度的在80%~100%间线性调节；

所述光照度大于40 LUX，小于80 LUX时，LED照明强度的在50%~80%之间线性调节；

所述光照度大于80 LUX，小于100 LUX时，LED照明强度的在20%~50%之间线性调节；

所述车光照度大于100 LUX时，所述LED照明模块关闭。

优选地，方法三： 根据行驶路况的不同，根据不同的转向角、横摆率，所述数据采集传感模通过所述方向盘转角传感器生成线性第三反馈信号到所述主控制器，可根据所述第三反馈信号，进行LED照明强度的20%~40%、40%~60%、60%~80%、80%~100%之间分四档线性调节。

优选地，方法四：所述自适应前照灯系统通过摄像头单元采集信息，并通过所述CAN控制装置发送到所述主控制器，进行路况照明智慧调整，所述自适应前照灯系统分为水平方向上前照灯偏转控制系统、垂直方向上对前照灯偏转控制系统和自适应远光辅助控制系统；在水平方向上，根据反馈信号所述主控制器控制所述直流电机模块进行车灯照射角度的水平角度调节，即车辆在弯道或会车中行驶时车灯随弯道转向；

而在垂直方向，根据反馈信号所述主控制器控制所述直流电机模块进行车灯照射角度上下调整，即车辆在上坡或者下坡时选择对远近光的调节；所述自适应远光辅助控制系统可探测到对向车辆时，远光灯会自动变换成近光模式，在会车完成后又会自动变换为远光模式，进行远近光切换。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种车载智慧照明系统，包括：主控制器、CAN控制装置、至少一个数据采集传感模块、至少一个LED照明模块、至少一个直流电机模块、至少一个摄像头单元、人机界面模块和自适应前照灯系统，所述CAN控制装置对整车网络、所述主控制器、所述数据采集模块、所述直流电机模块、所述人机界面模块和LED照明模块之间的快速通讯，保证系统的实时响应，所述数据采集传感模块至少包含一种传感器；

所述LED照明模块含有LED驱动模块和多个照明单元组成，所述LED照明单元之间通过并联方式控制；

可通过所述CAN控制装置反馈信号到所述主控制器，所述主控制器可根据所述反馈信号对LED照明模块进行全亮、部分亮、局部亮等多组亮灯控制，也可以根据所述反馈信号，根据车辆行驶路况进行照度的自我调节；所述LED照明模块的所述照明单元还包括LED驱动模块和集成石墨稀散热模组。

2.根据权利要求1所述一种车载智慧照明系统，其特征在于：

所述直流电机模块含有电机驱动电路和多个连动单元组成，所述多个连动单元采用并联的方式控制，同样可通过CAN控制装置反馈信号到所述主控制器，可根据所述反馈信号对所述LED照明模块进行全动、部分动、局部动等多种角度变换控制；

所述摄像头单元可根据路况信息，通过CAN控制装置反馈信号到所述主控制器，所述主控制器根据所述反馈信号的信号对所述LED照明模块进行照度、角度的变换控制。

3.根据权利要求1所述一种车载智慧照明系统，其特征在于：

所述人机界面模块为一个可触摸屏电脑，包括键盘处理模块、OLED显示模块，所述键盘处理模块用来调节OLED显示模块亮度和人机信息手动输入功能，所述OLED显示模块包括：保护面板、装饰膜、OCA/OCR、TSP传感器、OLED偏光片、薄膜封装(TFE)、OLED发光层和底板塑料基板，所述TSP传感器置于所述薄膜封装(TFE)下层。

4.根据权利要求1所述一种车载智慧照明系统，其特征在于：

所述人机界面模块还包括有手势识别模块及语音识别模块；

所述语音识别模块是将用户语音信号转换成相对应的文本信息，并反馈到所述主控制器进行运算处理，

所述语音识别模块包括声音信号滤波模块、分帧预处理工作模块；

所述声音信号滤波模块主要包含特征提取模块、声学模型模块；

所述分帧预处理工作模块主要包含语言模型模块以及字典与解码模块；

所述特征提取模块把要分析的信号从用户原始信号中提取出来，将声音信号从时域转换到频域，为所述声学模型模块提供合适的特征向量；所述声学模型模块再根据声学特性计算每一个特征向量在声学特征上的得分；所述语言模型模块根据语言学相关的理论，计算该声音信号对应可能词组序列的概率；所述字典与解码模块最后根据已有的字典，对词组序列进行解码，得到最后可能的文本表示；

所述手势识别模块包括：姿态模块、数据采集与上传模块、坐标系转换模块、上位机模块、手势运算模块；所述手势识别模块通过所述主控制器控制各模块运行，接收所述姿态模块传感器采集的三轴加速度、角速度和通过姿态解算得到的三轴姿态角，然后通过所述数据采集与上传模块将数据传给所述上位机模块，所述手势运算模块进行手势数据的截取，通过提取运动手势的特征量进行手势分类，所述手势识别模块采用红外手势识别技术。

5.根据权利要求1所述一种车载智慧照明系统，其特征在于：

所述数据采集传感模块包含至少一个车速传感器、至少一个车身高度检测传感器至少一个光敏传感器、至少一个方向盘转角传感器和ADC转换装置组成；所述车速传感器选用霍尔式车速传感器，用于测量变速器输出轴的转速；所述车身高度检测传感器同，选用光电式车身高度传感器，检测汽车前后身高的位移变化，即检测地面的平整程度；所述方向盘转角传感器选择绝对式光电转角传感器，检测方向盘的转角位置信息；所述光敏传感器检测外界光照强度信息。

6.根据权利要求1所述一种车载智慧照明系统，其特征在于：

所述主控制器由电源模块、时钟模块、复位模块构成，根据所述数据采集传感模块根据多种所述传感器对光线、速度、压力等物理量的采集，再通过所述ADC转换装置把物理量值的模拟量转化为数字量，再通过所述CAN控制装置发送反馈信号到所述主控制器，所述主控制器根据这些所述反馈信号判断汽车的当前行驶状况，并发送对应的所述反馈信号到所述直流电机模块和所述的LED照明模块，并通过脉宽调制PWM产生的脉冲电流来驱动LED，改变脉冲电流的占空比来调节LED照明模块的亮度或改变LED照明模块的照明角度。

7.一种车载智慧照明系统的照明方法，其特征在于：

根据车速的不同，所述数据采集传感模块通过所述车速传感器生成线性第一反馈信号到所述CAN控制装置，所述CAN控制装置再反馈到所述主控制器，所述主控制器控制所述LED照明模块可根据所述第一反馈信号，进行LED照明强度的20%~40%、40%~60%、60%~80%、80%~100%之间分四档线性调节；

所述车速小于40Km/H时，LED照明强度的在20%~40%之间线性调节；

所述车速大于40Km/H，小于80Km/H时，LED照明强度的在40%~60%之间线性调节；

所述车速大于80Km/H，小于100Km/H时，LED照明强度的在60%~80%之间线性调节；

所述车速大于100Km/H时，LED照明强度的在80%~100%之间线性调节。

8.根据权利要求7所述一种车载智慧照明系统的照明方法，其特征在于：

根据光照度的不同，所述数据采集传感模通过所述光敏传感器生成线性第二反馈信号到所述主控制器，可根据所述第二反馈信号，进行LED照明强度的20%~50%、50%~80%、80%~100%之间分四档线性调节；

所述光照度小于40 LUX时，LED照明强度的在80%~100%间线性调节；

所述光照度大于40 LUX，小于80 LUX时，LED照明强度的在50%~80%之间线性调节；

所述光照度大于80 LUX，小于100 LUX时，LED照明强度的在20%~50%之间线性调节；

所述车光照度大于100 LUX时，所述LED照明模块关闭。

9.据权利要求7所述一种车载智慧照明系统的照明方法，其特征在于：

根据行驶路况的不同，根据不同的转向角、横摆率，所述数据采集传感模通过所述方向盘转角传感器生成线性第三反馈信号到所述主控制器，可根据所述第三反馈信号，进行LED照明强度的20%~40%、40%~60%、60%~80%、80%~100%之间分四档线性调节。

10.据权利要求7所述一种车载智慧照明系统的照明方法，其特征在于：

所述自适应前照灯系统通过摄像头单元采集信息，并通过所述CAN控制装置发送到所述主控制器，进行路况照明智慧调整，所述自适应前照灯系统分为水平方向上前照灯偏转控制系统、垂直方向上对前照灯偏转控制系统和自适应远光辅助控制系统；在水平方向上，根据反馈信号所述主控制器控制所述直流电机模块进行车灯照射角度的水平角度调节，即车辆在弯道或会车中行驶时车灯随弯道转向；

而在垂直方向，根据反馈信号所述主控制器控制所述直流电机模块进行车灯照射角度上下调整，即车辆在上坡或者下坡时选择对远近光的调节；所述自适应远光辅助控制系统可探测到对向车辆时，远光灯会自动变换成近光模式，在会车完成后又会自动变换为远光模式，进行远近光切换。