CN111361495A - 一种基于v2x的自适应远近光灯控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种基于V2X的自适应远近光灯控制方法及系统，涉及汽车电子照明系统智能控制技术领域，所述控制方法包括：通过V2X技术获取目标物信息；根据所述目标物信息识别行驶场景，所述行驶场景包括逆向会车场景、跟车行驶场景、特殊路段行驶场景；当所述行驶场景为逆向会车场景或跟车行驶场景时，进行远近光灯切换操作；当所述行驶场景为特殊路段行驶场景时，进行远近光灯交替闪烁操作。本发明提供的一种基于V2X的自适应远近光灯控制系统能够准确识别行驶场景，降低误触发概率，有效提高远近光灯切换的控制精度，能够减轻驾驶员的驾驶负担，保障行车安全。
Description
技术领域
本申请涉及汽车电子照明系统智能控制技术领域，特别涉及一种基于V2X的自适应远近光灯控制方法及系统。
背景技术
目前驾驶员在行车过程中，特别是夜间行车时，常常会遇到逆向会车、跟车行驶、特殊路段(如坡路、拱桥、没有交通灯的路口等)的场景，根据现有交通规则，此时驾驶员需要频繁地进行远近光灯切换操作，防止产生危险。然而，频繁的远近光灯切换操作不仅增加了驾驶员的驾驶负担，而且一旦驾驶员未能及时进行远近光灯切换或者未进行灯光切换，非常容易引发交通事故。
市面上推出了配备有自适应远近光灯切换系统的车辆，其能够自动改变远近光照明，以适应车辆行驶过程中的变化，自适应远近光灯切换系统的开发使得驾驶员在无需自己频繁操作远近光灯转换的情况下，就能获得清晰的视野，同时也不会影响对面车辆的行驶安全，极大提高了夜间行车的安全程度。
但是，当前市场上的车辆自适应远近光灯系统，基本都是基于摄像头、光敏二极管等光感器件对外界光照进行采集，然后通过本车的分析和判断进行灯光切换动作。该技术存在一定概率的误检情况，而且受限于车辆所处的天气情况，如遇大雨、大雪、大雾等天气，将对远近光灯系统的判断产生影响。此外，在夜间弯道会车时，摄像头无法探测出弯道另外一端的来车，故而存在着一定程度的交通隐患。从制作成本的角度考虑，利用摄像头进行车辆自适应远近光灯切换的成本较高，不利于汽车制造厂商的发展。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于V2X的自适应远近光灯控制方法及系统，能够准确识别行驶场景，降低误触发概率，有效提高远近光灯切换的控制精度，能够减轻驾驶员的驾驶负担，保障行车安全。
第一方面，本发明提供一种基于V2X的自适应远近光灯控制方法，其包括步骤：
通过V2X技术获取目标物信息；
根据所述目标物信息识别行驶场景，所述行驶场景包括逆向会车场景、跟车行驶场景、特殊路段行驶场景；
当所述行驶场景为逆向会车场景或跟车行驶场景时，进行远近光灯切换操作；
当所述行驶场景为特殊路段行驶场景时，进行远近光灯交替闪烁操作。
在上述技术方案的基础上，所述识别行驶场景的具体步骤包括：
持续获取目标物信息，所述目标物信息包括远车的车辆状况信息、地理位置信息和特殊路段信息；
根据远车的车辆状况信息、地理位置信息和已知的自车的车辆状况信息、地理位置信息计算自车与远车之间的距离L和方向夹角θ，根据距离L和方向夹角θ判断是否为逆向会车场景或跟车行驶场景；
根据所述特殊路段信息和已知的自车的车辆状况信息、地理位置信息判断当前行驶场景是否为特殊路段行驶场景。
在上述技术方案的基础上，当所述行驶场景为逆向会车场景时，进行远近光灯切换操作的步骤包括：
计算自车与远车的相对位置Ls，计算公式为：
Ls＝L/|cosθ|
其中，L为自车与远车之间的距离，θ为自车与远车之间的方向夹角；
判断是否Ls<Lg，其中，Lg为预设的会车切换距离，若是，则由远光灯切换为近光灯，若否，则由近光灯切换为远光灯。
在上述技术方案的基础上，当所述行驶场景为跟车行驶场景时，进行远近光灯切换操作的步骤包括：
判断是否L<Lm，其中，Lm为预设的跟车切换距离，若是，则由远光灯切换为近光灯，若否，则由近光灯切换为远光灯。
在上述技术方案的基础上，当所述行驶场景为特殊路段行驶场景时，进行远近光灯交替闪烁操作的步骤包括：
判断是否驶入特殊路段，若是，则进行远近光灯交替闪烁，若否，则不进行操作；
判断是否驶出特殊路段，若是，则关闭远近光灯交替闪烁，若否，则不进行操作。
在上述技术方案的基础上，所述控制方法还包括步骤：在车载MP5上将所述行驶场景进行动态显示。
第二方面，本发明提供一种基于V2X的自适应远近光灯控制系统，其包括：
识别模块，其用于通过V2X技术获取目标物信息，并根据所述目标物信息识别行驶场景，所述行驶场景包括逆向会车场景、跟车行驶场景、特殊路段行驶场景；
处理模块，其用于根据所述行驶场景和已知的自车的车辆状况信息、地理位置信息判断是否进行远近光灯切换操作或远近光灯交替闪烁操作；
执行模块，其用于执行所述远近光灯切换操作或远近光灯交替闪烁操作。
在上述技术方案的基础上，所述识别模块持续获取所述目标物信息，所述目标物信息包括远车的车辆状况信息、地理位置信息和特殊路段信息。
在上述技术方案的基础上，所述处理模块根据远车的车辆状况信息、地理位置信息和自车的车辆状况信息、地理位置信息计算自车与远车之间的距离L和方向夹角θ，根据距离L和方向夹角θ判断是否为逆向会车场景或跟车行驶场景；所述处理模块根据特殊路段信息和已知的自车的车辆状况信息、地理位置信息判断当前行驶场景是否为特殊路段行驶场景。
在上述技术方案的基础上，所述处理模块和所述执行模块之间通过控制器局域网络连接。
在上述技术方案的基础上，所述控制系统还包括显示模块，所述显示模块用于将所述行驶场景进行动态显示。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明提供的一种基于V2X的自适应远近光灯控制方法通过V2X技术获取目标物信息，能够更准确地识别行驶场景，还能够避免采取摄像头等视觉传感器在光线不佳的夜间无法准确识别行驶场景的缺陷，减少误识别和漏识别情况的发生，降低误触发概率，从而能够在减轻驾驶员的驾驶负担的基础上，提高行车的安全程度。
(2)本发明提供的一种基于V2X的自适应远近光灯控制方法，获取的目标物信息包括远车的方向角、经纬度，在逆向会车场景和跟车行驶场景下，结合自车的方向角、经纬度可以计算出自车与远车之间的距离L和方向夹角θ，因此本发明是根据数值运算的结果判断是否应触发远近光灯切换操作，与摄像头等视觉传感器相比，数值运算的结果更精确，能够有效提高远近光灯切换操作的控制精度。
(3)本发明提供的一种基于V2X的自适应远近光灯控制方法不需要加装摄像头或其他视觉传感器，从而减少了硬件设备的费用，降低了整车的生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本发明实施例中判断是否为逆向会车场景或跟车行驶场景的流程图；
图2为本发明实施例中判断是否为特殊路段行驶场景的流程图；
图3为本发明实施例中逆向会车之弯道会车场景的示意图；
图4为本发明实施例中逆向会车之直道会车场景的示意图；
图5为本发明实施例中跟车行驶场景的示意图；
图6为本发明实施例中特殊路段行驶场景的示意图；
图7为本发明实施例中逆向会车行驶场景下远近光灯切换的流程图；
图8为本发明实施例中跟车行驶场景下远近光灯切换的流程图；
图9为本发明实施例中特殊路段行驶场景下远近光灯切换的流程图；
图10为本发明实施例中基于V2X的自适应远近光灯控制系统的拓扑结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
参见图1至图6所示，本发明实施例提供一种基于V2X的自适应远近光灯控制方法，其包括步骤：
通过V2X技术获取目标物信息；
根据所述目标物信息识别行驶场景，所述行驶场景包括逆向会车场景、跟车行驶场景、特殊路段行驶场景；
当所述行驶场景为逆向会车场景或跟车行驶场景时，进行远近光灯切换操作；
当所述行驶场景为特殊路段行驶场景时，进行远近光灯交替闪烁操作。
本发明实施例的工作原理为：
自车通过V2X技术获取目标物信息，根据目标物信息识别当前的行驶场景，当行驶场景为逆向会车场景或跟车行驶场景时，触发远近光灯切换操作，当行驶场景为特殊路段行驶场景时，触发远近光灯交替闪烁操作。
与现有技术相比，本发明实施例的优点在于：
(1)本发明实施例通过V2X技术获取目标物信息，能够更准确地识别行驶场景，还能够避免采取摄像头等视觉传感器在光线不佳的夜间无法准确识别行驶场景的缺陷，减少误识别和漏识别情况的发生，降低误触发概率，从而能够在减轻驾驶员的驾驶负担的基础上，提高行车的安全程度。
(2)本发明实施例不需要加装摄像头或其他视觉传感器，从而减少了硬件设备的费用，降低了整车的生产成本。
更进一步地，本发明实施例中，识别行驶场景的具体步骤包括：
持续获取目标物信息，所述目标物信息包括远车的车辆状况信息、地理位置信息和特殊路段信息；根据远车的车辆状况信息、地理位置信息和已知的自车的车辆状况信息、地理位置信息计算自车与远车之间的距离L和方向夹角θ，根据距离L和方向夹角θ判断是否为逆向会车场景或跟车行驶场景；根据所述特殊路段信息和已知的自车的车辆状况信息、地理位置信息判断当前行驶场景是否为特殊路段行驶场景。
在逆向会车场景和跟车行驶场景下，由于本发明实施例获取的目标物信息包括远车的方向角、经纬度，结合自车的方向角、经纬度可以计算出自车与远车之间的距离L和方向夹角θ，因此本发明实施例是根据数值运算的结果判断是否应触发远近光灯切换操作，与摄像头等视觉传感器相比，数值运算的结果更精确，能够有效提高远近光灯切换操作的控制精度。
在本发明实施例中，判断是否为逆向会车场景或跟车行驶场景的流程如下：
S101、通过V2X技术获取远车信息；
S102、根据远车信息和自车信息计算自车与远车之间的距离L和方向夹角θ；
S103、根据距离L和方向夹角θ判断是否为逆向会车场景或跟车行驶场景，若是，则执行步骤S104，若否，则执行步骤S105；
S104、进行远近光灯切换操作；
S105、不进行操作。
在本发明实施例中，判断是否为特殊路段行驶场景的流程如下：
S201、通过V2X技术获取路侧设备信息；
S202、判断是否为特殊路段行驶场景，若是，则执行步骤S203，若否，则执行步骤S204；
S203、进行远近光灯切换操作；
S204、不进行操作。
在本发明实施例中，自车通过V2X技术持续获取目标物信息，以确保识别的行驶场景为实时场景，保证远近光灯切换的及时性和准确性。目标物信息包括远车的车辆状况信息、地理位置信息和特殊路段信息，车辆状况信息包括车辆行驶的方向角，地理位置信息包括车辆当前的经纬度，特殊路段包括坡路、拱桥、没有交通灯的路口等需要开启远近光灯交替闪烁的危险路段。在本发明实施例中，特殊路段信息由路侧设备发送，自车通过V2X技术获取。
在本发明实施例中，自车的车辆状况信息、地理位置信息为已知信息，不需要通过V2X技术获取。自车根据远车的方向角、经纬度以及自车的方向角、经纬度可以计算出自车与远车之间的距离L和方向夹角θ，根据距离L和方向夹角θ判断是否为逆向会车场景或跟车行驶场景。跟车行驶场景下，自车与远车之间的方向夹角θ满足θ≤5°。逆向会车场景下，自车与远车之间的方向夹角θ满足90°<θ≤180°，在本发明实施例中，逆向会车场景包括弯道会车场景和直道会车场景两种，能够有效防止弯道会车时因人眼或摄像头无法观察到对向的车辆而造成无法及时切换灯光，从而减少了安全隐患的产生。应当知道的是，当远车和自车之间的方向角θ满足θ<90°时，属于同向行驶，不需要切换远近灯光。
参见图7所示，本实施例中，当所述行驶场景为逆向会车场景时，进行远近光灯切换操作的步骤包括：
S1001、计算自车与远车的相对位置Ls，计算公式为：
Ls＝L/|cosθ|
其中，L为自车与远车之间的距离，θ为自车与远车之间的方向夹角；
S1002、判断是否Ls<Lg，其中，Lg为预设的会车切换距离，若是，则执行步骤S1003，若否，则执行步骤S1004；
S1003、由远光灯切换为近光灯；
S1004、由近光灯切换为远光灯。
在本发明实施例中，会车切换距离Lg为固定值150m，当Ls<Lg时，两车即将会车，此时自车的灯光应切换为近光灯，防止自车的远光灯干扰远车驾驶员的视线；当Ls≥Lg时，两车会车结束或距离较远，此时打开远光灯不会对远车驾驶员的视线造成干扰，因此自车的灯光应切换为远光灯。
参见图8所示，本实施例中，当所述行驶场景为跟车行驶场景时，进行远近光灯切换操作的步骤包括：
S2001、判断是否θ≤5°，若是，则执行步骤S2002，若否，则执行步骤S2003；
S2002、判断是否L<Lm，其中，Lm为预设的跟车切换距离，若是，则执行步骤S2004，若否，则执行步骤S2005；
S2003、不进行远近光灯切换操作；
S2004、由远光灯切换为近光灯；
S2005、由近光灯切换为远光灯。
在本发明实施例中，跟车切换距离Lm为固定值，当L<Lm时，两车距离较近，此时自车的灯光应切换为近光灯，当L≥Lm时，两车距离较远，此时自车的灯光应切换为远光灯，以提供更远的照明视野。
参见图9所示，本实施例中，当所述行驶场景为特殊路段行驶场景时，进行远近光灯交替闪烁操作的步骤包括：
S3001、判断是否驶入特殊路段，若是，则执行步骤S3002，若否，则执行步骤S3003；
S3002、进行远近光灯交替闪烁操作，并执行步骤S3004；
S3003、不进行远近光灯切换操作；
S3004、判断是否驶出特殊路段，若是，则执行S3005，若否，则返回步骤S3002；
S3005、停止远近光灯交替闪烁。
在本发明实施例中，当所述行驶场景为特殊路段行驶场景时，触发远近光灯交替闪烁操作，同时，自车还对是否驶出该特殊路段进行判断，以便及时停止远近光灯交替闪烁，从而进一步提高远近光灯切换操作的控制精度。
参见图10所示，本实施例提供一种基于V2X的自适应远近光灯控制系统，其包括识别模块、处理模块和执行模块，其中，识别模块用于通过V2X技术获取目标物信息，并根据所述目标物信息识别行驶场景，所述行驶场景包括逆向会车场景、跟车行驶场景、特殊路段行驶场景；处理模块用于根据所述行驶场景和已知的自车的车辆状况信息、地理位置信息判断是否进行远近光灯切换操作或远近光灯交替闪烁操作；执行模块用于执行所述远近光灯切换操作或远近光灯交替闪烁操作。
更近一步地，所述处理模块和所述执行模块之间通过控制器局域网络连接。
在本发明实施例中，自车的车载单元作为识别模块通过V2X持续接收路侧设备和远车的车载单元发送的目标物信息，自车的车载单元根据目标物信息识别行驶场景。同时，车载单元还作为处理模块根据所述行驶场景结合自车的车辆状况信息、地理位置信息判断是否进行远近光灯切换操作或远近光灯交替闪烁操作，然后将判断结果发送至控制器局域网络，控制器局域网络发出对应的控制指令至执行模块。在本发明实施例中，执行模块包括车身控制模块、远光灯和近光灯。
更近一步地，所述处理模块根据远车的车辆状况信息、地理位置信息和自车的车辆状况信息、地理位置信息计算自车与远车之间的距离L和方向夹角θ，根据距离L和方向夹角θ判断是否为逆向会车场景或跟车行驶场景；所述处理模块根据特殊路段信息和已知的自车的车辆状况信息、地理位置信息判断当前行驶场景是否为特殊路段行驶场景。
在本发明实施例中，自车的车载单元计算自车与远车之间的距离L和方向夹角θ，并根据距离L和方向夹角θ判断是否为逆向会车场景或跟车行驶场景，从而更精确地控制远近光灯切换操作；或根据特殊路段信息和已知的自车的车辆状况信息、地理位置信息判断当前行驶场景是否为特殊路段行驶场景。
参见图10所示，本实施例还包括显示模块，所述显示模块用于将所述行驶场景进行动态显示。
在本发明实施例中，显示模块为车载MP5，自车的车载单元通过控制器局域网络将行驶场景发送至车载MP5进行动态显示，以使驾驶员实时了解情况，提高用户体验。
在本发明实施例中，车载MP5上设有用于开启或关闭本系统的虚拟按钮，配备有本系统的车辆上也设有用于开启或关闭本系统的物理开关。车辆启动后，本系统自行启动，持续进行自适应远近光灯控制，当驾驶员通过虚拟按钮或物理开关关闭本系统后，停止自适应远近光灯控制。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种基于V2X的自适应远近光灯控制方法，其特征在于，其包括步骤：
通过V2X技术获取目标物信息；
根据所述目标物信息识别行驶场景，所述行驶场景包括逆向会车场景、跟车行驶场景、特殊路段行驶场景；
当所述行驶场景为逆向会车场景或跟车行驶场景时，进行远近光灯切换操作；
当所述行驶场景为特殊路段行驶场景时，进行远近光灯交替闪烁操作。
2.如权利要求1所述的一种基于V2X的自适应远近光灯控制方法，其特征在于，所述识别行驶场景的具体步骤包括：
持续获取目标物信息，所述目标物信息包括远车的车辆状况信息、地理位置信息和特殊路段信息；
根据远车的车辆状况信息、地理位置信息和已知的自车的车辆状况信息、地理位置信息计算自车与远车之间的距离L和方向夹角θ，根据距离L和方向夹角θ判断是否为逆向会车场景或跟车行驶场景；
根据所述特殊路段信息和已知的自车的车辆状况信息、地理位置信息判断当前行驶场景是否为特殊路段行驶场景。
3.如权利要求2所述的一种基于V2X的自适应远近光灯控制方法，其特征在于，当所述行驶场景为逆向会车场景时，进行远近光灯切换操作的步骤包括：
计算自车与远车的相对位置Ls，计算公式为：
Ls＝L/|cosθ|
其中，L为自车与远车之间的距离，θ为自车与远车之间的方向夹角；
判断是否Ls<Lg，其中，Lg为预设的会车切换距离，若是，则由远光灯切换为近光灯，若否，则由近光灯切换为远光灯。
4.如权利要求2所述的一种基于V2X的自适应远近光灯控制方法，其特征在于，当所述行驶场景为跟车行驶场景时，进行远近光灯切换操作的步骤包括：
判断是否L<Lm，其中，Lm为预设的跟车切换距离，若是，则由远光灯切换为近光灯，若否，则由近光灯切换为远光灯。
5.如权利要求2所述的一种基于V2X的自适应远近光灯控制方法，其特征在于，当所述行驶场景为特殊路段行驶场景时，进行远近光灯交替闪烁操作的步骤包括：
判断是否驶入特殊路段，若是，则进行远近光灯交替闪烁，若否，则不进行操作；
判断是否驶出特殊路段，若是，则关闭远近光灯交替闪烁，若否，则不进行操作。
6.一种基于V2X的自适应远近光灯控制系统，其特征在于，其包括：
识别模块，其用于通过V2X技术获取目标物信息，并根据所述目标物信息识别行驶场景，所述行驶场景包括逆向会车场景、跟车行驶场景、特殊路段行驶场景；
处理模块，其用于根据所述行驶场景和已知的自车的车辆状况信息、地理位置信息判断是否进行远近光灯切换操作或远近光灯交替闪烁操作；
执行模块，其用于执行所述远近光灯切换操作或远近光灯交替闪烁操作。
7.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述识别模块持续获取所述目标物信息，所述目标物信息包括远车的车辆状况信息、地理位置信息和特殊路段信息。
8.如权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述处理模块根据远车的车辆状况信息、地理位置信息和自车的车辆状况信息、地理位置信息计算自车与远车之间的距离L和方向夹角θ，根据距离L和方向夹角θ判断是否为逆向会车场景或跟车行驶场景；所述处理模块根据特殊路段信息和已知的自车的车辆状况信息、地理位置信息判断当前行驶场景是否为特殊路段行驶场景。
9.如权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述处理模块和所述执行模块之间通过控制器局域网络连接。
10.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块用于将所述行驶场景进行动态显示。
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