CN110099496A - 车辆大灯照明系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆大灯照明系统,包括照明光学模块、外部检测模块和照明控制模块。外部检测模块采集车辆周围情景信息,并将其保真地转换成数字图像信息。所生成的数字图像信息传输给照明控制模块,根据环境光亮度、前方是否有人和/或车、与前方障碍物的距离,输出不同的电信号,自动控制本车辆的照明光强、照明模式、照明姿态角度。本车辆大灯照明系统能够根据行驶环境的变化准确地、足够充分地照明,并能够有效防止交会通行时的车辆大灯炫目的问题,防止驾驶员的误操作,并减少驾驶员的精神疲劳,为本车辆和其他交通参与者提供更加安全的通行条件。
Description
技术领域
本发明涉及车辆灯光照明技术,特别涉及一种通过检测控制技术实现不同周围环境下车辆照明智能化的车辆大灯照明系统。
背景技术
车辆灯光系统作为车辆安全系统的重要组成部分,在车辆行驶过程中发挥了重要的作用,合理的使用灯光能够有效地提醒其他交通参与者,反之,如果灯光使用不当形成了重大的安全隐患,甚至会发生严重的交通事故。
人受身体疲劳、认知程度、情绪波动、反应速度、驾驶技能等诸多因素制约,人的预判能力已经不能适应愈加复杂的道路交通情况,甚至因为人的错判造成交通事故。随着人工智能和车辆电子技术的发展,主动安全、辅助驾驶系统成为现代车辆研究的重点。
现有技术中车辆大灯照明系统大多数是多种灯泡组合而成的照明系统,变光方式机械,一般都是驾驶员按照自己的感觉和意志来人工操作,实现大灯的开启、灯光强度的转换、远光灯和近光灯的切换。
而且,远光和近光两种照明大灯也仅仅是灯的功率的差别,对于对方来车和来人保护的力度有限,对于同向行车前车也有一定的影响,特别是大灯炫目问题一直没有好的解决方案,经常因为车辆大灯炫目造成交通事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种车辆大灯照明系统,能够自主感知车辆行驶的道路环境,尤其是前方、对向环境中的人、车辆等其他交通参与者和道路照明情况,根据周围环境的变化自动的调节车辆大灯照明,减少驾驶员的参与,防止误操作,提高驾驶安全性。
为了解决以上技术问题,本发明提供一种车辆大灯照明系统,包括外部检测模块、照明控制模块和照明光学模块。该外部检测模块用以采集车辆周围情景信息,输出车辆周围情景信号至该照明控制模块。该照明控制模块根据该车辆周围情景信号进行运算生成控制信号,该控制信号传输给该照明光学模块。该照明光学模块根据该控制信号射出相应照明光。
优选地,该照明控制模块根据该车辆周围情景信号判读出车辆前方有人或/和车进行运算生成散射照明模式控制信号,该照明光学模块当接收到该散射照明模式控制信号射出散射照明光。
该照明控制模块根据该车辆周围情景信号判读出车辆前方没有人和车、且没有高反射率的物体进行运算生成平行照明模式控制信号,该照明光学模块当接收到该平行照明模式控制信号射出平行照明光。
该照明控制模块根据该车辆周围情景信号判读出车辆前方没有人和车、且有高反射率的物体进行运算生成混合照明模式控制信号,该照明光学模块当接收到该混合照明模式控制信号射出平行照明光和散射照明光。
优选地,该照明控制模块包括光源、凹面镜、可动平面反射镜一、可动平面反射镜二、可动平面反射镜三和可动凹透镜。该照明控制模块还包括分别带动该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜二、该可动平面反射镜三、该可动凹透镜的电机一、电机二、电机三、电机四。所述各电机由该照明控制模块的该控制信号控制。
定义该光源经凹面镜反射后的光线方向为前方,该凹面镜位于该光源后方,该可动平面反射镜一位于该光源前方,该可动平面反射镜二位于该光源的左右的一侧,该可动平面反射镜三位于该光源的左右的另一侧,该可动凸透镜位于该可动平面反射镜三的前方。
通过调节该可动平面反射镜一和该可动平面反射镜二的姿态角度,能射出平行照明光。通过调节该可动平面反射镜一和该可动平面反射镜二的姿态角度,能实现平行照明光射出角度的变化。
通过调节该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜三、该可动凹透镜的姿态角度,能射出散射照明光,通过调节该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜三、该可动凹透镜的姿态角度,能实现散射照明光射出角度的变化。
优选地,定义该车辆大灯照明系统的随动OXYZ直角坐标体系,该凹面镜的顶点为原点O,该凹面镜的通过顶点连接并指向其焦点,为X轴及X轴正方向,该正方向为前,通过X轴且该凹面镜的对称平面为XOY平面,且X轴的左侧为Y轴的正值侧,该Y轴正方向为左,根据右手定则,Z轴垂直于XOY平面,Z轴正方向朝向上,该Z轴正方向为上。
令该可动反射镜二在该光源左侧,该可动反射镜三在该光源右侧,对称结构描述,不以此限制左右。
该可动凹透镜为双凹透镜,垂直于该双凹透镜光轴的且该双凹透镜的对称平面为中心平面。该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜二、该可动平面反射镜三、该中心平面与XOY平面的交线为镜交线一、镜交线二、镜交线三、镜交线四。该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜二、该可动平面反射镜三分别关于该镜交线一、镜交线二、镜交线三对称,该双透镜关于XOY平面对称。
该凹面镜的宽度为W。
当该可动平面反射镜一与该可动平面反射镜二平行,该镜交线一的中点在X轴上,该镜交线二在XOY轴系内的斜率ka为大于0且小于1,该镜交线一、该镜交线二的长度相等且大于 ,此时,该可动平面反射镜二射出平行照明光。
当该可动平面反射镜一与该可动平面反射镜三平行,该镜交线一的中点在X轴上,该镜交线三在XOY轴系内的斜率kb为小于0且大于-1,该镜交线一、该镜交线三的长度相等且大于 ,该双凹透镜的中心平面垂直于XOZ平面,该中心平面与该镜交面四的交线的中点与该镜交线三的中点连线平行于X轴,此时,该双凹透镜射出散射照明光。
优选地,当该可动平面反射镜二射出平行照明光时,该可动平面镜一和该可动平面镜二分别绕镜交线一、镜交线二转动相同的角度,能实现平行照明光射出角度的变化。定义该可动平面镜二的XOY面以上的半平面与XOY面镜交线二以前、以右的半平面的交角为水平镜交角二,该水平镜交角二为90度时,该平行照明光射出角度与该XOY面平行,该平行照明光射出角度为0度,该射出照明光为水平平行光。该水平镜交角二从90度逐渐变为0度,该平行照明光射出角度的从0度逐渐变为-90度。
当该可动平面反射镜二射出散射照明光时,该可动平面镜一、该可动平面镜三、该双凹透镜的中心平面分别绕镜交线一、镜交线三、镜交线四转动相同的角度,能实现平行照明光射出角度的变化。定义该可动平面镜三所在的XOY面以上的半平面与XOY面所在的镜交线三以前、以左的半平面的交角为水平镜交角三,定义该散射照明光中通过光轴射出的光与XOY面所成角度为其射出角度。该水平镜交角三为90度时,该散射照明光射出角度为0度,该射出照明光为水平散射光,该水平镜交角三从90度逐渐变为0度,该散射照明光射出角度的从0度逐渐变为-90度。
优选地,该外部检测模块包括环境信息采集传感器,该环境信息采集传感器用以采集该车辆周围情景信息,该环境信息采集传感器包括摄像头和/或雷达;该外部检测模块输出数字化的该车辆周围情景信号。
优选地,该照明控制模块包括逻辑判读系统、照明光强控制系统、照明模式控制系统和照明姿态角度控制系统。
该逻辑判读系统包括外部亮度值识别系统、人-车识别系统、车物距离识别系统。
该外部亮度值识别系统根据该车辆周围情景信号判读出车辆周围的亮度值,该照明光强控制系统根据该亮度值计算出照明强度值并根据该照明强度值计算出控制信号一,该控制信号一控制该照明光学模块照明光的强度。
该人-车识别系统根据该车辆周围情景信号判读出车辆前方是否有人或/和车,该照明模式控制系统根据前方是否有人或/和车计算出照明光模式为平行照明光和/或散射照明光并根据该照明光模式计算出控制信号二,该控制信号二控制该照明光学模块射出照明光的模式;
该车物距离识别系统根据该车辆周围情景信号判读出前方障碍物与该车辆大灯照明系统的实时距离,该照明姿态角度控制系统根据该实时距离计算出照明光的出射角度并根据该出射角度计算出控制信号三,该控制信号三控制该照明光学模块射出照明光的角度。
优选地,该照明强度值为0时,该照明光学模块、该人-车识别系统和该车物距离识别系统不工作。
优选地,该控制信号一包括一电信号,根据该电信号的电压值控制该射出照明光的强度。
优选地该人-车识别系统还包括高反光物体识别系统,该高反光物体识别系统根据该车辆周围情景信号判读出车辆前方物体中是否存在高反射率的物体。
优选地,该高反射率为70%~100%。
优选地,该照明光学模块系统还包括透镜、反射镜、四个分别带动透镜或反射镜的电机。该控制信号二包括四个电信号,四个该电信号分别为一相序的、一电压值的、持续一段时间的三相交流电或一正负极方向的、一电压值的、持续一段时间的直流电。四个该电信号分别控制四个该电机,四个该电机带动透镜和反射镜,用以控制该照明光学模块射出的照明光为平行照明光和/或散射照明光。
优选地,该反射镜包括可动平面反射镜一、可动平面反射镜二,该反射镜还包括凹面镜。该电机包括分别驱动该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜二的电机一、电机二。该人-车识别系统根据该车辆周围情景信号判读出车辆前方没有人和车、且没有高反射率的物体,该控制信号二控制该照明光学模块中电机一、电机二,分别带动该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜二,至该可动平面反射镜一和该可动平面反射镜二平行,该照明光学模块射出的照明光为平行照明光。
优选地,该透镜包括可动凹透镜。该反射镜包括可动平面反射镜一、可动平面反射镜三,该反射镜还包括凹面镜。该电机包括分别驱动该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜三、该可动凹透镜的电机一、电机三、电机四。该人-车识别系统根据该车辆周围情景信号判读出车辆前方有人或/和车,该控制信号二控制该照明光学模块中电机一、电机二、电机四,分别带动该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜三、该可动凹透镜,至该可动平面反射镜一和该可动平面反射镜三平行、该可动平面反射镜三反射出的平行光与该可动凹透镜主轴平行,该照明光学模块射出的照明光为散射照明光。
优选地,该透镜包括可动凹透镜;该反射镜包括可动平面反射镜一、可动平面反射镜二、可动平面反射镜三,该反射镜还包括凹面镜。该可动平面反射镜一,能够折叠,包括可动平面反射镜一的折叠部一和折叠部二。该电机包括分别驱动该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜二、该可动平面反射镜三、可动凹透镜的电机一、电机二、电机三、电机四;该电机还包括驱动该可动平面反射镜一折叠的电机五。该控制信号二还包括第五电信号,该第五电信号为一相序的、一电压值的、持续一段时间的三相交流电或一正负极方向的、一电压值的、持续一段时间的直流电,该控制信号二控制该照明光学模块中电机一、电机二、电机三、电机四、电机五,分别带动该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜二、该可动平面反射镜三、该可动凹透镜、该可动平面反射镜一折叠,至该折叠部一和该可动平面反射镜二平行、该折叠部二和该可动平面反射镜三平行、该可动平面反射镜三反射出的平行光与该可动凹透镜主轴平行,该照明光学模块射出的照明光为平行照明光和散射照明光。
优选地,该照明光学模块系统还包括透镜、反射镜、四个带动透镜和反射镜的电机。该控制信号三包括四个电信号,四个该电信号分别为一相序的、一电压值的、持续一段时间的三相交流电或一正负极方向的、一电压值的、持续一段时间的直流电,根据四个该电信号分别控制四个该电机,四个该电机分别带动透镜和反射镜,用以控制该照明光学模块射出照明光的角度。该实时距离越小时,该照明光学模块射出的照明光偏向车辆行驶面的角度越大;该实时距离越大时,该照明光学模块射出的照明光偏向车辆行驶面的角度越小。
优选地,该照明控制模块根据该外部检测模块输出的该车辆周围情景信号判读出前方障碍物与该车辆大灯照明系统的实时距离,通过计算,生成控制信号三,控制该电机一、该电机二、该电机三、该电机四运动,带动该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜二、该可动平面反射镜三、该可动凹透镜,使得该水平镜交角二和/或该水平镜交角三变化,用以控制该照明光学模块射出照明光的角度。该实时距离越小时,该水平镜交角二和/或该水平镜交角三的绝对值越大;该实时距离越大时,该水平镜交角二和/或该水平镜交角三的绝对值越小。
优选地,该车辆大灯照明系统根据车辆周围情景信息和车辆系统自身运动信息相对车辆系统运动。
本发明提供的车辆大灯照明系统,能够通过外部检测模块自主感知车辆行驶的环境,并将该环境信息传输给照明控制模块,并进行计算,判断出环境中的外部亮度值、是否存在前方交通参与者、前方障碍物与本车或本车辆大灯照明系统的距离,计算出本车辆大灯系统所需要的照明强度、照明模式、照明角度,并据此计算出控制的电信号输出给照明光学模块,照明光学模块根据该输出控制信号控制光源发出不同强度的照明光,以及带动透镜和反射镜的运动,控制照明光实现不同模式的切换和角度的变化。本车辆大灯照明系统能够根据行驶环境的变化,准确地、足够充分地照明,并能够有效地防止交会通行时的车辆大灯炫目的问题,防止驾驶员的误操作,并缓解驾驶员的精神疲劳,为本车和其他交通参与者提供更加安全的通行条件。
附图说明
图1为本发明车辆大灯照明系统的架构示意图。
图2为本发明车辆大灯照明系统的射出平行照明光的照明光学模块在XOY平面上布置图。
图3为本发明车辆大灯照明系统的射出散射照明光的照明光学模块在XOY平面上布置图。
图4为本发明车辆大灯照明系统的照明光学模块组成图,包括该模块的执行电机。
图5为本发明车辆大灯照明系统的外部检测模块的架构示意图。
图6为本发明车辆大灯照明系统的信息流示意图,主要展示了照明控制模块的分项控制及控制方法步骤。
附图标记说明。
1外部检测模块
2照明控制模块
3照明光学模块
31光源
32凹面镜
33可动平面反射镜一
34可动平面反射镜二
35可动平面反射镜三
36可动凹透镜
331电机一
341电机二
351电机三
361电机四。
具体实施方式
为对本发明的技术内容、特点与功效有更具体的了解,现结合附图,具体实施方式详述如下。
参见图1所示,本发明的车辆大灯照明系统包括照明光学模块、照明控制模块和外部检测模块。该外部检测模块用以采集车辆周围情景信息,输出车辆周围情景信号至该照明控制模块,该照明控制模块根据该车辆周围情景信号进行运算生成输出控制信号,传输给该照明光学模块,该照明光学模块根据该输出控制信号射出相应照明光。
参见图2、图3所示,照明光学模块分别可实现射出平行照明光、散射照明光。
照明光学模块包括光源、可动平面反射镜一、可动平面反射镜二、可动平面反射镜三、凹面镜、可动凹透镜、透镜,该透镜优选为平透镜或凸透镜,但不以此为限。
光源正前方为可动平面反射镜一,光源后方为凹面镜,光源左侧为可动平面反射镜二,右侧为可动平面反射镜三,平面反射镜三正前方为可动凹透镜,平面反射镜二正前方优选为平透镜。
当平面反射镜一与平面反射镜二平行,且平面反射镜二朝向前方,点光源发出光经凹面镜反射为平行光,射向可动平面反射镜一,光线经平面反射镜一反射射向平面反射镜二,平面反射镜二反射的平行光射向正前方与光线垂直的平透镜,射出平行光。
进一步,可动平面反射镜一、可动平面反射镜二、平透镜分别绕与各自XOY平面交线旋转相同的角度,平行照明光射出角度的随之变化。
当平面反射镜一与平面反射镜三平行,平面反射镜三朝向前方,且可动凹透镜的主轴平行于凹面镜的主轴,点光源发出光经凹面镜反射为平行光,射向可动平面反射镜一,光线经平面反射镜一反射射向平面反射镜三,平面反射镜三反射的平行光射向正前方与该平行光垂直的可动凹透镜且该平行光平行于该凹透镜的主轴,射出散射光。
进一步,可动平面反射镜一、可动平面反射镜三、可动凹透镜分别绕与各自XOY平面交线旋转相同的角度,散射照明光射出角度的随之变化。
当平面反射镜一可以折叠,平面反射镜一的折叠部一与平面反射镜二平行,折叠部二与平面反射镜三平行,同时射出平行照明光和散射照明光。
一般的,从XOY平面上看,可动平面反射镜二和可动平面反射镜三关于X轴对称,折叠后的平面反射镜一也关于XOY平面对称,平面反射镜折叠线(XOY面上看为折叠点),过该折叠点垂直于X轴的线为可折叠平面反射镜的旋转轴线。
进一步,可动平面反射镜一、可动平面反射可动平面反射镜三、可动凹透镜分别绕与各自旋转轴线转动相同的角度,散射照明光射出角度的随之变化。
优选地,可动平面反射镜二和可动平面反射镜三在模式切换时不运动,即运动值为0。在XOY平面上看,平面反射镜二的镜交线与X轴成一定角,如图所示,可以设定为60度;平面反射镜三的镜交线与X轴成一定角,如图所示,可以设定为-60度。前述角度为一固定值,该实施例并不限定此角度。此时,可动平面反射镜一转动可以实现照明模式切换。当可动平面反射镜一转动至与X轴成60度时,与平面反射镜二平行相对,射出平行照明光;当可动平面反射镜一转动至与X轴成-60度时,与平面反射镜三平行相对,射出散射照明光。
参见图4所示,可动平面反射镜一由电机一带动,可动平面反射镜二由电机二带动,可动平面反射镜三由电机三带动,可动凹透镜由电机四带动。该电机能够分别带动各可动反射镜或透镜转动,可以绕垂直于XOY平面的各反射镜或透镜的对称轴线转动,也可以绕各反射镜与XOY平面交线转动。
平面反射镜一的折叠有电机五带动。折叠部一和折叠部二的交线为折叠轴,折叠轴垂直于XOY平面,且为该平面反射镜一的对称轴。可以实现折叠部一和折叠部二分别平行于平面反射镜二和平面反射镜三,折叠部一和折叠部二将凹面镜反射出的光线分别反射转换方向同时射向平面反射镜二和平面反射镜三,平面反射镜二射出平行光,平面反射镜三射出的平行光射向可动凹透镜,可动凹透镜射出散射光。这样,该车辆照明系统同时射出了平行照明光和散射照明光。
参见图5所示,外部检测模块包括环境信息采集传感器,车辆周围情景信息被环境信息采集传感器所感知,通过图像处理系统将环境信息不失真地处理为数字化情景信号,并将数字化情景信号传输给照明控制模块。
环境信息采集传感器优选为摄像头,优选采用CMOS图像传感器。优选具备防炫目功能和夜视功能。可以采集车辆周围情景信息中的图像信息。
环境信息采集传感器优选为雷达。可以感知环境中的物体与传感器之间的距离。
环境信息采集传感器优选为激光雷达。
参见图6所示,外部检测模块所感知并处理后的数字化情景信号传输给照明控制模块。照明控制模块包括逻辑判读系统、照明光强控制系统、照明模式控制系统和照明姿态角度控制系统。
逻辑判读系统包括外部亮度值识别系统、人-车识别系统、车物距离识别系统。
外部亮度值识别系统从外部检测模块所生成的数字图像信息中判读出外部环境的亮度值,并通过计算获得需要的大灯射出照明强度,并将该射出照明强度值作为照明光强控制系统的输入。该照明光强控制系统,包括数字-电压转换器,将计算得到的数字信号转换成电信号,根据输出电压值变化来实现光强的平滑控制。
一般系统计算外部环境亮度值的一个特征值,通常是所采集到范围内的环境亮度值的平均值。
当根据外部环境的亮度值较大,即外部环境照明充足时,该照明光强控制系统计算出需要大灯射出的照明光强度为0,即该大灯未开启,照明光学模块未启动,同时人-车识别系统、车物距离识别系统也不需要工作来进行判断和控制。
人-车识别系统从外部检测模块所生成的数字图像信息中判读出前方是否有人或/和车,并进一步识别前方是否有高反射率物体。
当镜面反射时,反射率达到100%。一般陆地表面平均反射率为10-35%。一般雪面的反射率大于30%,新雪反射率可高达95%。为了防止因为障碍物反射回的平行光过于强烈而照成反射炫目,所以也需要对高反射率物体进行检测。一般采用系统运算出异常高于平均亮度值的点来确定其反射率。
当人-车识别系统判读出车辆前方有人或/和车,根据前述方法,控制电机运动,带动透镜和反射镜运动,该照明光学模块射出散射照明光。
相应地,当人-车识别系统判读出车辆前方没有人和车、且没有高反射率的物体,根据前述方法,控制电机运动,带动透镜和反射镜运动,该照明光学模块射出平行照明光。
相应地,当人-车识别系统判读出车辆前方没有人和车、且有高反射率的物体,根据前述方法,控制电机运动,带动透镜和反射镜运动,同时还要带动可动平面反射镜一折叠,使得平面反射镜对称的两部分分别平行于可动平面反射镜二和可动平面反射镜三,该照明光学模块射出平行照明光和散射照明光。可以有效的避免高反射率物体的反射光造成本车驾驶员的炫目。
车物距离识别系统从外部检测模块所生成的数字图像信息中实时计算出人、车、高反光率物体等障碍物与当前照明系统的距离。
实时距离越小时,射出的平行照明光和/或散射照明光需要朝向离车辆大灯照明系统越近的方向照射,也就是要求光线往水平照射面向下方向偏转更多。
实时距离越大时,射出的平行照明光和/或散射照明光需要朝向离车辆大灯照明系统越远的方向照射,也就是要求光线往水平照射面向下方向偏转更少。
该电机一、电机二、电机三、电机四能提供出绕两个轴的转动。该电机五能提供出折叠部铰接后折叠转动。
前述车辆大灯照明系统为一个整体,可以相对于车辆系统运动,能够进一步的实现射出照明光的变化。
前述车辆大灯照明系统为一个实施检测、反馈、控制系统,当系统照射出照明光时,并且随着车辆系统的运动,车辆周围情景信息随之发生变化,外部检测模块检测到新的车辆周围情景信息,照明光强控制系统根据新的车辆周围情景信息进行识别其亮度值、是否有人/车和高反射率物体、障碍物的距离,生成新的控制信号,控制照明光学模块中光源两端的电压、各驱动电机运动,实现射出照明光强度的变化(变亮或变暗或保持)、射出光线模式的变化(平行照明光、散射照明光、混合照明光)、射出光线角度的变化(从行驶平面上看,照明光射向离自身系统更近或者更远或者保持前一状态的位置,特别的,平行于行驶平面射出照明光)。
本发明并不限于上文讨论的实施方式。基于本发明启示的显而易见的变换或替代均应属于本发明的保护范围。
Claims (18)
1.一种车辆大灯照明系统,其特征在于,包括外部检测模块、照明控制模块和照明光学模块;
该外部检测模块用以采集车辆周围情景信息,输出车辆周围情景信号至该照明控制模块;
该照明控制模块根据该车辆周围情景信号进行运算生成控制信号,该控制信号传输给该照明光学模块;
该照明光学模块根据该控制信号射出相应照明光。
2.根据权利要求1所述的车辆大灯照明系统,其特征在于,
该照明控制模块根据该车辆周围情景信号判读出车辆前方有人或/和车进行运算生成散射照明模式控制信号,该照明光学模块当接收到该散射照明模式控制信号射出散射照明光;
该照明控制模块根据该车辆周围情景信号判读出车辆前方没有人和车、且没有高反射率的物体进行运算生成平行照明模式控制信号,该照明光学模块当接收到该平行照明模式控制信号射出平行照明光;
该照明控制模块根据该车辆周围情景信号判读出车辆前方没有人和车、且有高反射率的物体进行运算生成混合照明模式控制信号,该照明光学模块当接收到该混合照明模式控制信号射出平行照明光和散射照明光。
3.根据权利要求1或2所述的车辆大灯照明系统,其特征在于,
该照明控制模块包括光源、凹面镜、可动平面反射镜一、可动平面反射镜二、可动平面反射镜三和可动凹透镜;
该照明控制模块还包括分别带动该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜二、该可动平面反射镜三、该可动凹透镜的电机一、电机二、电机三、电机四;
所述各电机由该照明控制模块的该控制信号控制;
定义该光源经凹面镜反射后的光线方向为前方,
该凹面镜位于该光源后方,
该可动平面反射镜一位于该光源前方,
该可动平面反射镜二位于该光源的左右的一侧,
该可动平面反射镜三位于该光源的左右的另一侧,
该可动凸透镜位于该可动平面反射镜三的前方;
通过调节该可动平面反射镜一和该可动平面反射镜二的姿态角度,能射出平行照明光,
通过调节该可动平面反射镜一和该可动平面反射镜二的姿态角度,能实现平行照明光射出角度的变化;
通过调节该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜三、该可动凹透镜的姿态角度,能射出散射照明光,
通过调节该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜三、该可动凹透镜的姿态角度,能实现散射照明光射出角度的变化。
4.根据权利要求3所述的车辆大灯照明系统,其特征在于,
定义该车辆大灯照明系统的随动OXYZ直角坐标体系,
该凹面镜的顶点为原点O,
该凹面镜的通过顶点连接并指向其焦点,为X轴及X轴正方向,该正方向为前,
通过X轴且该凹面镜的对称平面为XOY平面,且X轴的左侧为Y轴的正值侧,该Y轴正方向为左,
根据右手定则,Z轴垂直于XOY平面,Z轴正方向朝向上,该Z轴正方向为上;
令该可动反射镜二在该光源左侧,该可动反射镜三在该光源右侧;
该可动凹透镜为双凹透镜,垂直于该双凹透镜光轴的且该双凹透镜的对称平面为中心平面;
该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜二、该可动平面反射镜三、该中心平面与XOY平面的交线为镜交线一、镜交线二、镜交线三、镜交线四;
该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜二、该可动平面反射镜三分别关于该镜交线一、镜交线二、镜交线三对称,该双透镜关于XOY平面对称;
该凹面镜的宽度为W;
当该可动平面反射镜一与该可动平面反射镜二平行,该镜交线一的中点在X轴上,该镜
交线二在XOY轴系内的斜率ka为大于0且小于1,该镜交线一、该镜交线二的长度相等且大于,此时,该可动平面反射镜二射出平行照明光;
当该可动平面反射镜一与该可动平面反射镜三平行,该镜交线一的中点在X轴上,该镜
交线三在XOY轴系内的斜率kb为小于0且大于-1,该镜交线一、该镜交线三的长度相等且大
于,该双凹透镜的中心平面垂直于XOZ平面,该中心平面与该镜交面四的交线
的中点与该镜交线三的中点连线平行于X轴,此时,该双凹透镜射出散射照明光。
5.根据权利要求4所述的车辆大灯照明系统,其特征在于,
当该可动平面反射镜二射出平行照明光时,
该可动平面镜一和该可动平面镜二分别绕镜交线一、镜交线二转动相同的角度,能实现平行照明光射出角度的变化,
定义该可动平面镜二的XOY面以上的半平面与XOY面镜交线二以前、以右的半平面的交角为水平镜交角二,
该水平镜交角二为90度时,该平行照明光射出角度与该XOY面平行,该平行照明光射出角度为0度,该射出照明光为水平平行光,
该水平镜交角二从90度逐渐变为0度,该平行照明光射出角度的从0度逐渐变为-90度;
当该可动平面反射镜二射出散射照明光时,
该可动平面镜一、该可动平面镜三、该双凹透镜的中心平面分别绕镜交线一、镜交线三、镜交线四转动相同的角度,能实现平行照明光射出角度的变化,
定义该可动平面镜三所在的XOY面以上的半平面与XOY面所在的镜交线三以前、以左的半平面的交角为水平镜交角三,
定义该散射照明光中通过光轴射出的光与XOY面所成角度为其射出角度,
该水平镜交角三为90度时,该散射照明光射出角度为0度,该射出照明光为水平散射光,
该水平镜交角三从90度逐渐变为0度,该散射照明光射出角度的从0度逐渐变为-90度。
6.根据权利要求1所述的车辆大灯照明系统,其特征在于,该外部检测模块包括环境信息采集传感器,该环境信息采集传感器用以采集该车辆周围情景信息,该环境信息采集传感器包括摄像头和/或雷达;该外部检测模块输出数字化的该车辆周围情景信号。
7.根据权利要求1至6其中之一所述的车辆大灯照明系统,其特征在于,该照明控制模块包括逻辑判读系统、照明光强控制系统、照明模式控制系统和照明姿态角度控制系统;
该逻辑判读系统包括外部亮度值识别系统、人-车识别系统、车物距离识别系统;
该外部亮度值识别系统根据该车辆周围情景信号判读出车辆周围的亮度值,该照明光强控制系统根据该亮度值计算出照明强度值并根据该照明强度值计算出控制信号一,该控制信号一控制该照明光学模块照明光的强度;
该人-车识别系统根据该车辆周围情景信号判读出车辆前方是否有人或/和车,该照明模式控制系统根据前方是否有人或/和车计算出照明光模式为平行照明光和/或散射照明光并根据该照明光模式计算出控制信号二,该控制信号二控制该照明光学模块射出照明光的模式;
该车物距离识别系统根据该车辆周围情景信号判读出前方障碍物与该车辆大灯照明系统的实时距离,该照明姿态角度控制系统根据该实时距离计算出照明光的出射角度并根据该出射角度计算出控制信号三,该控制信号三控制该照明光学模块射出照明光的角度。
8.根据权利要求7所述的车辆大灯照明系统,其特征在于,该照明强度值为0时,该照明光学模块、该人-车识别系统和该车物距离识别系统不工作。
9.根据权利要求7或8所述的车辆大灯照明系统,其特征在于,该控制信号一包括一电信号,根据该电信号的电压值控制该射出照明光的强度。
10.根据权利要求7或8所述的车辆大灯照明系统,其特征在于,该人-车识别系统还包括高反光物体识别系统,该高反光物体识别系统根据该车辆周围情景信号判读出车辆前方物体中是否存在高反射率的物体。
11.根据权利要求10所述的车辆大灯照明系统,其特征在于,该高反射率为70%~100%。
12.根据权利要求10或11所述的车辆大灯照明系统,其特征在于,
该照明光学模块系统还包括透镜、反射镜、四个分别带动透镜或反射镜的电机;
该控制信号二包括四个电信号,四个该电信号分别为一相序的、一电压值的、持续一段时间的三相交流电或一正负极方向的、一电压值的、持续一段时间的直流电,
根据四个该电信号分别控制四个该电机,四个该电机带动透镜和反射镜,用以控制该照明光学模块射出的照明光为平行照明光和/或散射照明光。
13.根据权利要求12所述的车辆大灯照明系统,其特征在于,
该反射镜包括可动平面反射镜一、可动平面反射镜二,该反射镜还包括凹面镜;
该电机包括分别驱动该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜二的电机一、电机二;
该人-车识别系统根据该车辆周围情景信号判读出车辆前方没有人和车、且没有高反射率的物体,
根据该控制信号二控制该照明光学模块中电机一、电机二,
分别带动该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜二,
至该可动平面反射镜一和该可动平面反射镜二平行,
该照明光学模块射出的照明光为平行照明光。
14.根据权利要求12所述的车辆大灯照明系统,其特征在于,
该透镜包括可动凹透镜;
该反射镜包括可动平面反射镜一、可动平面反射镜三,
该反射镜还包括凹面镜;
该电机包括分别驱动该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜三、该可动凹透镜的电机一、电机三、电机四;
该人-车识别系统根据该车辆周围情景信号判读出车辆前方有人或/和车,
根据该控制信号二控制该照明光学模块中电机一、电机二、电机四,
分别带动该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜三、该可动凹透镜,
至该可动平面反射镜一和该可动平面反射镜三平行、该可动平面反射镜三反射出的平行光与该可动凹透镜主轴平行,
该照明光学模块射出的照明光为散射照明光。
15.根据权利要求12所述的车辆大灯照明系统,其特征在于,
该透镜包括可动凹透镜;该反射镜包括可动平面反射镜一、可动平面反射镜二、可动平面反射镜三,该反射镜还包括凹面镜;
该可动平面反射镜一,能够折叠,包括可动平面反射镜一的折叠部一和折叠部二;
该电机包括分别驱动该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜二、该可动平面反射镜三、可动凹透镜的电机一、电机二、电机三、电机四;该电机还包括驱动该可动平面反射镜一折叠的电机五;
该控制信号二还包括第五电信号,该第五电信号为一相序的、一电压值的、持续一段时间的三相交流电或一正负极方向的、一电压值的、持续一段时间的直流电,
根据该控制信号二控制该照明光学模块中电机一、电机二、电机三、电机四、电机五,
分别带动该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜二、该可动平面反射镜三、该可动凹透镜、该可动平面反射镜一折叠,
至该折叠部一和该可动平面反射镜二平行、该折叠部二和该可动平面反射镜三平行、该可动平面反射镜三反射出的平行光与该可动凹透镜主轴平行,
该照明光学模块射出的照明光为平行照明光和散射照明光。
16.根据权利要求7或8所述的车辆大灯照明系统,其特征在于,
该照明光学模块系统还包括透镜、反射镜、四个带动透镜和反射镜的电机;
该控制信号三包括四个电信号,
四个该电信号分别为一相序的、一电压值的、持续一段时间的三相交流电或一正负极方向的、一电压值的、持续一段时间的直流电,
根据四个该电信号分别控制四个该电机,四个该电机分别带动透镜和反射镜,用以控制该照明光学模块射出照明光的角度;
该实时距离越小时,该照明光学模块射出的照明光偏向车辆行驶面的角度越大;
该实时距离越大时,该照明光学模块射出的照明光偏向车辆行驶面的角度越小。
17.根据权利要求5所述的车辆大灯照明系统,其特征在于,
该照明控制模块根据该外部检测模块输出的该车辆周围情景信号判读出前方障碍物与该车辆大灯照明系统的实时距离,通过计算,生成控制信号三,控制该电机一、该电机二、该电机三、该电机四运动,带动该可动平面反射镜一、该可动平面反射镜二、该可动平面反射镜三、该可动凹透镜,使得该水平镜交角二和/或该水平镜交角三变化,用以控制该照明光学模块射出照明光的角度;
该实时距离越小时,该水平镜交角二和/或该水平镜交角三的绝对值越大;
该实时距离越大时,该水平镜交角二和/或该水平镜交角三的绝对值越小。
18.根据权利要求1至17其中之一所述的车辆大灯照明系统,其特征在于,该车辆大灯照明系统根据车辆周围情景信息和车辆系统自身运动信息相对车辆系统运动。
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