CN109808586A - 自动调控的汽车大灯以及自动调控方法 - Google Patents

自动调控的汽车大灯以及自动调控方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种自动调控的汽车大灯以及自动调控方法，涉及汽车技术领域，包括：能够投射红外线的射灯总成，用于向行驶路面投射红外条纹；所述红外条纹通过明暗间隔的条形纹构成，以能够随着行驶路面上出现或消失的物体的轮廓变化形成对应的扭曲条纹；摄像头，用于采集所述扭曲条纹的图像信息；图像处理器，所述图像处理器与所述摄像头数据连接，用于获取并根据所述图像信息生成大灯控制命令；矩阵大灯和第一控制器，所述矩阵大灯包括若干LED光源；所述第一控制器与所述矩阵大灯和所述图像处理器数据连接，用于获取并根据所述大灯控制命令调节所述LED光源的开启数量和明暗变化。

Description

自动调控的汽车大灯以及自动调控方法
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种自动调控的汽车大灯以及自动调控方法。
背景技术
随着现代科技的不断发展更新，越来越多的智能化产品出现在我们的日常生活中。汽车作为高科技的集中产物，智能化程度也越来越高，汽车前大灯的科技含量往往决定着汽车的安全性。
目前，汽车大灯的主要照明功能包括近光照明和远光照明，实际使用时需要驾驶员手动调节。但是，当驾驶全未能及时关闭远光灯时，会导致行人和对面车辆炫目的情况发生，从而导致事故发生。为此，诞生了MATRIX矩阵式大灯技术，该技术由多个像素的LED光源组成，实现不同光型的变换。
不过，目前针对MATRIX矩阵大灯的自动控制，高端的车型会配备先进驾驶辅助系统(AdvancedDriverAssistanceSystems，简称ADAS)，而ADAS的系统开发极其复杂，并且成本也十分高昂，这会使整个车辆的成本大大提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动调控的汽车大灯以及自动调控方法，以解决现有技术中存在的大灯自动控制的辅助系统成本高的技术问题。
本发明提供的一种自动调控的汽车大灯，包括：
能够投射红外线的射灯总成，用于向行驶路面投射红外条纹；
所述红外条纹通过明暗间隔的条形纹构成，以能够随着行驶路面上出现或消失的物体的轮廓变化形成对应的扭曲条纹；
摄像头，用于采集所述扭曲条纹的图像信息；
图像处理器，所述图像处理器与所述摄像头数据连接，用于获取并根据所述图像信息生成大灯控制命令；
矩阵大灯和第一控制器，所述矩阵大灯包括若干LED光源；所述第一控制器与所述矩阵大灯和所述图像处理器数据连接，用于获取并根据所述大灯控制命令调节所述LED光源的开启数量和明暗变化。
进一步的，在本发明的实施例中，所述红外条纹通过明暗间隔的水平条形纹构成。
进一步的，在本发明的实施例中，所述红外条纹通过明暗间隔的垂直条形纹构成。
进一步的，在本发明的实施例中，所述红外条纹通过明暗间隔的水平条形纹和垂直条形纹构成；所述水平条形纹和所述垂直条形纹之间相互交错布置。
进一步的，在本发明的实施例中，所述射灯总成包括第一红外线射灯，所述第一红外线射灯用于向行驶路面投射明暗间隔的水平条形纹。
进一步的，在本发明的实施例中，所述射灯总成包括第二红外线射灯，所述第二红外线射灯用于向行驶路面投射明暗间隔的垂直条形纹。
进一步的，在本发明的实施例中，还包括第二控制器；
所述第二控制器与所述第一红外线射灯控制连接，用于控制所述第一红外线射灯向行驶路面闪烁投射水平条形纹。
进一步的，在本发明的实施例中，所述图像信息包括车辆图像信息；
所述第一控制器与所述矩阵大灯和所述图像处理器数据连接，用于获取并根据所述大灯控制命令减少所述LED光源的开启数量和明暗变化。
进一步的，在本发明的实施例中，所述图像信息包括行人图像信息，所述大灯控制命令包括与所述行人图像信息对应的闪烁调节命令；
所述第一控制器与所述矩阵大灯和所述图像处理器数据连接，还用于获取并根据所述闪烁调节命令控制开启的所述LED光源闪烁。
本发明还提供了一种汽车大灯的自动调控方法，根据所述的自动调控的汽车大灯，包括如下步骤：
通过射灯总成向行驶路面投射红外条纹；
所述红外条纹通过明暗间隔的条形纹构成，以能够随着行驶路面上出现或消失的物体的轮廓变化形成对应的扭曲条纹；
利用摄像头采集所述扭曲条纹的图像信息；
利用图像处理器获取并根据所述图像信息生成大灯控制命令；
利用第一控制器获取并根据所述大灯控制命令调节所述LED光源的开启数量和明暗变化。
在上述技术方案中，汽车大灯的射灯总成会向行驶路面投射红外条纹，当行驶路面上一旦出现物体的时候，该红外条纹会照射到物体的表面，还会随着物体的轮廓发生变化，汽车大灯的摄像头能够拍摄行驶路面上投射到物体上的实时扭曲条纹的形状。图像处理器会根据所述图像信息生成大灯控制命令，第一控制器会根据所述大灯控制命令调节所述LED光源的开启数量和明暗变化，从而投射出不同的光型，以达到大灯自适应照明的目的，实现车灯的智能化。所述的不同的光型，是矩阵大灯根据不同的路面情况，点亮、变暗或者关闭部分的LED光源，由此可以实现防炫目、行人提醒、弯道照明等功能。这将大大降低汽车成本，并实现同样的大灯自动控制效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的汽车大灯的电连接示意图；
图2为本发明实施例提供的水平的遮挡机构的示意图；
图3为本发明实施例提供的垂直的遮挡机构的示意图；
图4为本发明实施例提供的汽车大灯的投射示意图；
图5为本发明实施例提供的汽车大灯的投射放大示意图；
图6为本发明实施例提供的汽车大灯的投射俯视图。
附图标记：
1-射灯总成；
2-摄像头；
3-图像处理器；
4-矩阵大灯。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”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“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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。
如图1至图6所示，本实施例提供的一种自动调控的汽车大灯，包括：
能够投射红外线的射灯总成1，用于向行驶路面投射红外条纹；
所述红外条纹通过明暗间隔的条形纹构成，以能够随着行驶路面上出现或消失的物体的轮廓变化形成对应的扭曲条纹；
摄像头2，用于采集所述扭曲条纹的图像信息；
图像处理器3，所述图像处理器3与所述摄像头2数据连接，用于获取并根据所述图像信息生成大灯控制命令；
矩阵大灯4和第一控制器，所述矩阵大灯4包括若干LED光源；所述第一控制器与所述矩阵大灯4和所述图像处理器3数据连接，用于获取并根据所述大灯控制命令调节所述LED光源的开启数量和明暗变化。
根据上述结构，汽车大灯设置在汽车的前方，汽车行驶的时候，汽车大灯的射灯总成1会向行驶路面投射红外条纹，当行驶路面上一旦出现物体的时候，该红外条纹会照射到物体的表面，被照射到的物体会漫反射红外条纹，并且还会随着物体的轮廓发生变化，红外条纹也会被调制，使得红外条纹的形状发生扭曲变形，形成对应于物体轮廓的扭曲条纹。同时，汽车大灯的摄像头2能够拍摄行驶路面上投射到物体上的实时扭曲条纹的形状，接着图像处理器3会计算扭曲条纹的形态，这样便可以得到扭曲条纹的图像信息，该图像信息可以计算出路面的起伏、坑洞，以及障碍物距离、位置、形状、大小、高度等信息。图像处理器3会根据所述图像信息生成大灯控制命令，第一控制器会根据所述大灯控制命令调节所述LED光源的开启数量和明暗变化，从而投射出不同的光型，以达到大灯自适应照明的目的，实现车灯的智能化。所述的不同的光型，是矩阵大灯4根据不同的路面情况，点亮、变暗或者关闭部分的LED光源，由此可以实现防炫目、行人提醒、弯道照明等功能。
进一步的，在本发明的实施例中，所述红外条纹通过明暗间隔的水平条形纹构成。或者，所述红外条纹通过明暗间隔的垂直条形纹构成。或者，所述红外条纹通过明暗间隔的水平条形纹和垂直条形纹构成；所述水平条形纹和所述垂直条形纹之间相互交错布置。
所以，所述射灯总成1投射出的明暗间隔的条形纹可以是单独的水平条纹，或者是单独的垂直条纹，当然也可以是两个或者多个射灯总成1进行组合发射出叠加效果的明暗相间的红外条纹的图案。优选地，两个射灯总成1进行组合发射出叠加的明暗相间的水平条纹和垂直条纹构成的图案。水平条纹形成的图案对于计算路面前后情况有优势，垂直条纹形成的图案对于计算路面左右情况有优势。水平条纹和垂直条纹共存可以提高路面监测的分辨率。
进一步的，在本发明的实施例中，所述射灯总成1包括第一红外线射灯，所述第一红外线射灯用于向行驶路面投射明暗间隔的水平条形纹。同理，所述射灯总成1包括第二红外线射灯，所述第二红外线射灯用于向行驶路面投射明暗间隔的垂直条形纹。所以，所述第一红外线射灯和第二红外线射灯可以分别投射明暗间隔的水平条形纹以及明暗间隔的垂直条形纹，或者同时投射，以构成叠加的明暗相间的水平条纹和垂直条纹构成的图案。
所述射灯总成1可以由透镜、透镜支架、遮挡机构、反射镜、红外光源、散热器等构成。矩阵大灯4的若干LED光源发射的红外光波通过反射镜反射，红外光波通过遮挡机构遮挡后投射出，形成明暗相间的红外条纹，最后通过透镜将红外条纹投射至出去。
所述遮挡机构可以如图2或图3所示，可以投射出横向的水平条纹，或者纵向的垂直条纹。遮挡机构可以采用光栅、或者有间隔遮挡的遮挡片，或利用透镜折射可以形成间隔透光的导光板等结构。
进一步的，在本发明的实施例中，还包括第二控制器；
所述第二控制器与所述第一红外线射灯控制连接，用于控制所述第一红外线射灯向行驶路面闪烁投射水平条形纹；或，所述第二控制器与所述第二红外线射灯控制连接，用于控制所述第二红外线射灯向行驶路面闪烁投射垂直条形纹。
所以，第二控制器可以控制射灯总成1以一定频率间歇开启水平条纹和垂直条纹。并且可以在不同的路面条件下，可以单独开启发射水平条纹或者垂直条纹，这样可以节省功能开启电量。
进一步的，在本发明的实施例中，所述图像信息包括车辆图像信息；
所述第一控制器与所述矩阵大灯4和所述图像处理器3数据连接，用于获取并根据所述大灯控制命令减少所述LED光源的开启数量和明暗变化。
所以，当矩阵大灯4开启远光模式时，摄像头2会监测行驶路面上的红外条纹的变化情况，当红外条纹变成扭曲条纹时，图像处理器3会计算出的路面情况反馈至矩阵大灯4。例如，当图像信息包括车辆图像信息时，图像处理器3会根据所述图像信息生成大灯控制命令，第一控制器会根据所述大灯控制命令调节所述LED光源的开启数量和明暗变化，使矩阵大灯4关闭部分LED光源，以少量的LED光源工作来防止远光对其他车辆造成炫目，从而实现大灯自动防炫目的目的。
进一步的，在本发明的实施例中，所述图像信息包括行人图像信息，所述大灯控制命令包括与所述行人图像信息对应的闪烁调节命令；
所述第一控制器与所述矩阵大灯4和所述图像处理器3数据连接，还用于获取并根据所述闪烁调节命令控制开启的所述LED光源闪烁。
所以，当矩阵大灯4开启远光模式时，摄像头2会监测行驶路面上的红外条纹的变化情况，当红外条纹变成扭曲条纹时，图像处理器3会计算出的路面情况反馈至矩阵大灯4。例如，当图像信息包括行人图像信息时，图像处理器3会根据所述图像信息生成大灯控制命令，第一控制器会根据所述大灯控制命令控制LED光源点亮或者以一定频率闪烁部分LED光源，从而可以提示行人注意车辆，从而实现大灯行人保护的功能。
本发明还提供了一种汽车大灯的自动调控方法，根据所述的自动调控的汽车大灯，包括如下步骤：
通过射灯总成1向行驶路面投射红外条纹；
所述红外条纹通过明暗间隔的条形纹构成，以能够随着行驶路面上出现或消失的物体的轮廓变化形成对应的扭曲条纹；
利用摄像头2采集所述扭曲条纹的图像信息；
利用图像处理器3获取并根据所述图像信息生成大灯控制命令；
利用第一控制器获取并根据所述大灯控制命令调节所述LED光源的开启数量和明暗变化。
由于所述汽车大灯的具体结构、功能原理以及技术效果均在前文详述，在此便不再赘述。所以，与所述汽车大灯相关的技术均可参考前文的记载。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种自动调控的汽车大灯，其特征在于，包括：
能够投射红外线的射灯总成，用于向行驶路面投射红外条纹；
所述红外条纹通过明暗间隔的条形纹构成，以能够随着行驶路面上出现或消失的物体的轮廓变化形成对应的扭曲条纹；
摄像头，用于采集所述扭曲条纹的图像信息；
图像处理器，所述图像处理器与所述摄像头数据连接，用于获取并根据所述图像信息生成大灯控制命令；
矩阵大灯和第一控制器，所述矩阵大灯包括若干LED光源；所述第一控制器与所述矩阵大灯和所述图像处理器数据连接，用于获取并根据所述大灯控制命令调节所述LED光源的开启数量和明暗变化。
2.根据权利要求1所述的自动调控的汽车大灯，其特征在于，所述红外条纹通过明暗间隔的水平条形纹构成。
3.根据权利要求1所述的自动调控的汽车大灯，其特征在于，所述红外条纹通过明暗间隔的垂直条形纹构成。
4.根据权利要求1所述的自动调控的汽车大灯，其特征在于，所述红外条纹通过明暗间隔的水平条形纹和垂直条形纹构成；所述水平条形纹和所述垂直条形纹之间相互交错布置。
5.根据权利要求2所述的自动调控的汽车大灯，其特征在于，所述射灯总成包括第一红外线射灯，所述第一红外线射灯用于向行驶路面投射明暗间隔的水平条形纹。
6.根据权利要求3所述的自动调控的汽车大灯，其特征在于，所述射灯总成包括第二红外线射灯，所述第二红外线射灯用于向行驶路面投射明暗间隔的垂直条形纹。
7.根据权利要求5所述的自动调控的汽车大灯，其特征在于，还包括第二控制器；
所述第二控制器与所述第一红外线射灯控制连接，用于控制所述第一红外线射灯向行驶路面闪烁投射水平条形纹。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的自动调控的汽车大灯，其特征在于，所述图像信息包括车辆图像信息；
所述第一控制器与所述矩阵大灯和所述图像处理器数据连接，用于获取并根据所述大灯控制命令减少所述LED光源的开启数量和明暗变化。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的自动调控的汽车大灯，其特征在于，所述图像信息包括行人图像信息，所述大灯控制命令包括与所述行人图像信息对应的闪烁调节命令；
所述第一控制器与所述矩阵大灯和所述图像处理器数据连接，还用于获取并根据所述闪烁调节命令控制开启的所述LED光源闪烁。
10.一种汽车大灯的自动调控方法，其特征在于，根据权利要求1-9中任一项所述的自动调控的汽车大灯，包括如下步骤：
通过射灯总成向行驶路面投射红外条纹；
所述红外条纹通过明暗间隔的条形纹构成，以能够随着行驶路面上出现或消失的物体的轮廓变化形成对应的扭曲条纹；
利用摄像头采集所述扭曲条纹的图像信息；
利用图像处理器获取并根据所述图像信息生成大灯控制命令；
利用第一控制器获取并根据所述大灯控制命令调节所述LED光源的开启数量和明暗变化。
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