CN112009354A - 一种车辆远光灯智能调节装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车LED远光灯智能调节装置和方法，利用图像识别、雷达测距、GPS等技术可精准、智能控制调节远光灯的照射范围，解决车辆行驶安全问题。它由信息采集模块、信息分析模块和调节执行模块三部分组成。信息采集模块由微型摄像头、雷达测距传感器、GPS定位器构成，负责实时采集监测对向行驶和同向行驶的车辆位置信息，信息分析模块，负责接收信息、图像识别，并将指令下达至调节执行模块；调节执行模块由LED灯、遮光罩、开关、传动机构等组件构成，主要接收信息分析模块下达的指令并控制遮光罩的开闭，实现智能调节远光灯灯光照射范围，规避风险。系统由此三部分配合运行、循环修正实现对灯光的智能调节，确保车辆安全行驶。

Description

一种车辆远光灯智能调节装置和方法

技术领域

本发明涉及车辆安全技术领域，更具体地说，涉及一种车辆远光灯智能调节装置和方法。

背景技术

汽车行驶安全是当今世界研究的一大主题，而夜间行车照明问题是导致交通高事故率的重要原因。根据统计显示，夜间行车发生重大事故次数的比例约为白天的1.5倍。

在夜间行车时，司机通常会选择开启远光灯以拥有更好的视野及更安全的心理感受。虽然打远光灯的确可以增加照明亮度和视线距离，但会车时却刚好可以平直地照射到对方车辆驾驶员的眼中，直接影响驾驶员的视线，造成炫目、短视觉盲区；同向行驶时，若远光灯灯光打到前方车辆后视镜，间接地影响前方车辆驾驶员通过后视镜观察后方交通情况，都极可能酿成车祸。故我国道路交通安全法实施条例要求机动车夜间会车须距对面来车150m外互闭远光灯，改用近光灯。但人工频繁地变光操作不仅会加重司机驾驶负担，而且在切换灯光时亦可能引起方向不稳、视野不清造成安全隐患。因此，能够智能调节的远光灯系统恰好可以解决此类问题。

现有技术中，已经研发出智能切换汽车LED灯的系统，的确解决了目前会车时远光灯炫目及人工变光可能造成的安全问题，智能调节、智能化高，但仍存在着由于远光灯切换为近光灯视野不佳，来回开关导致灯寿命变短等问题。

还有由多个LED灯组成通过检测路上车辆速度、位置，智能的关闭照射到对应车辆所在区域的远光灯系统。此系统解决了远光灯炫目、变光时的视野不佳问题，但同样存在着由于对灯的频繁开关导致灯的寿命的减短的问题并且通过车辆位置、速度来调整开关远光灯较为难实现，并不经济。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种车辆远光灯智能调节装置和方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种车辆远光灯智能调节装置，包括：

信息采集模块，用于实时采集监测对向和同向行驶的车辆位置信息；其中，车辆位置信息至少包括车距信息、车辆图像信息和所处车道信息；

信息分析模块，用于接收采集的车辆位置信息，对车距信息和车辆图像信息进行位置解析和图像识别，并根据识别结果生成车辆远光灯调节控制指令；

调节执行模块，用于接收车辆远光灯调节控制指令，进行远光灯调节；其中，远光灯调节的调节方式是控制一遮光罩对远光灯灯光进行遮挡。

其中，信息采集模块包括：

车距信息采集单元，用于通过设置于远光灯内的雷达测距传感器测量并采集周围车辆与本车之间的距离信息；

车辆图像采集单元，用于通过控制设置于远光灯内微型摄像头的广角镜头对本车周围车辆行驶情况进行拍摄；

定位单元，用于通过GPS定位器定位车辆所行驶的车道。

其中，雷达测距传感器、微型摄像头及GPS定位器设置于远光灯灯罩内的灯罩背面，并在灯罩开设用于雷达测距传感器测距，及用以微型摄像头拍摄的光孔。

其中，信息分析模块包括：

信息接收单元，用于接收信息采集模块采集的车辆位置信息；

第一信息分析单元，用于对车辆位置信息中的车距信息进行分析，判断车辆当前所在位置周围是否有其他车辆与本车辆之间的距离小于150m；

第二信息分析单元，用于在判定车辆周围存在与其车距小于150m 的其他车辆时，对实时采集的车距信息的变化情况、GPS定位信息及拍摄的车辆图像信息进行分析，判定其他车辆与本车辆是会车行驶或同向行驶；

第三信息分析单元，用于在判定为会车行驶时，生成车辆远光灯调节控制指令。

其中，第二信息分析单元接收实时采集的车距信息的变化情况、GPS定位信息及拍摄的车辆图像信息，若车距信息变化小于预设的第一距离变化阈值，则判定同向行驶，反之为会车行驶；在判定会车行驶时，若获取的车辆图像信息中包含会车车辆的车道图像信息及灯光照射至会车车辆后视镜处的图像信息，则判定为会车行驶。

其中，调节执行模块包括开关、小型电动机、驱动齿轮、齿轮传动机构、滑动螺杆及遮光罩；遮光罩围绕远光灯内侧边缘，连接滑动螺杆，在滑动螺杆推动下向远光灯玻璃灯罩方向移动，从玻璃灯罩边缘包覆玻璃灯罩；开关连接第三信息分析单元，开关用于控制小型电动机启动，小型电动机的转头固定设置驱动齿轮，驱动齿轮进一步驱动齿轮传动机构，齿轮传动机构连接滑动螺杆；开关接收车辆远光灯调节控制指令后，控制开关闭合，小型电动机启动，通过传动，使遮光罩因滑动螺杆推动而部分遮蔽玻璃灯罩，限制远光灯的照射范围。

其中，第三信息分析单元生成车辆远光灯调节控制指令后，第二信息分析单元继续实时对拍摄的车辆图像信息进行分析，直至获取的车辆图像信息中不再包含会车车辆的车道图像信息及灯光照射至会车车辆后视镜处的图像信息，判定会车结束；第三信息分析单元在会车结束后，向调节执行模块发送结束控制指令，控制开关断开，驱动齿轮、齿轮传动机构、滑动螺杆反转，遮光罩收回。

此外，本发明提供了一种车辆远光灯智能调节方法，使用如前述技术方案所述的车辆远光灯智能调节装置进行调节，包括：

开启远光灯，同时启动雷达测距传感器，测量周围车辆与本车的距离；

若周围存在车辆与本车距离小于等于150m时，继续对其进行雷达测距并启动微型摄像头，拍摄车辆照片；

根据拍摄的图像信息及车辆间距变化信息，若车距变化小于预设阈值，和、或图像识别为车尾灯或车尾，则判定为同向行驶；若车距变化大于预设阈值，和、或识别图像是车头或车头灯，则判定为会车行驶；

若判定为会车行驶，则进行远光灯调节；其中，远光灯调节的调节方式是控制一遮光罩对远光灯灯光进行遮挡。

区别于现有技术，本发明提供了一种汽车LED远光灯智能调节装置和方法，针对目前汽车夜间行驶时开启远光灯所引发的在会车时及同向行驶车辆前后车距较近时的安全隐患问题，利用图像识别、雷达测距、GPS等技术可精准、智能控制调节远光灯的照射范围，解决车辆行驶安全问题。它由信息采集模块、信息分析模块和调节执行模块三部分组成。信息采集模块由微型摄像头、雷达测距传感器、GPS定位器构成，负责实时采集监测对向行驶和同向行驶的车辆位置信息，信息分析模块，负责接收信息、图像识别，并将指令下达至调节执行模块；调节执行模块由LED灯、遮光罩、开关、传动机构等组件构成，主要接收信息分析模块下达的指令并控制遮光罩的开闭，实现智能调节远光灯灯光照射范围，规避风险。系统由此三部分配合运行、循环修正实现对灯光的智能调节，确保车辆安全行驶。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明提供的一种汽车LED远光灯智能调节装置的结构示意图。

图2是本发明提供的一种汽车LED远光灯智能调节装置的远光灯内设置的的结构示意图。

图3是本发明提供的一种汽车LED远光灯智能调节方法的逻辑示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明提供了一种汽车LED远光灯智能调节装置，包括：

信息采集模块110，用于实时采集监测对向和同向行驶的车辆位置信息；其中，车辆位置信息至少包括车距信息、车辆图像信息和所处车道信息；

信息分析模块120，用于接收采集的车辆位置信息，对车距信息和车辆图像信息进行位置解析和图像识别，并根据识别结果生成车辆远光灯调节控制指令；

调节执行模块130，用于接收车辆远光灯调节控制指令，进行远光灯调节；其中，远光灯调节的调节方式是控制一遮光罩对远光灯灯光进行遮挡。

其中，信息采集模块110包括：

车距信息采集单元111，用于通过设置于远光灯内的雷达测距传感器测量并采集周围车辆与本车之间的距离信息；

车辆图像采集单元112，用于通过控制设置于远光灯内微型摄像头的广角镜头对本车周围车辆行驶情况进行拍摄；

定位单元113，用于通过GPS定位器定位车辆所行驶的车道。

如图2所示，将雷达测距传感器2、微型摄像头1及GPS定位器3设置于远光灯灯罩内的灯罩背面，在灯罩开设用于雷达测距传感器测距，及用以微型摄像头拍摄的光孔。因三者体积较小，也可直接固定在灯罩正面。

其中，信息分析模块120包括：

信息接收单元121，用于接收信息采集模块110采集的车辆位置信息；

第一信息分析单元122，用于对车辆位置信息中的车距信息进行分析，判断车辆当前所在位置周围是否有其他车辆与本车辆之间的距离小于150m；

第二信息分析单元123，用于在判定车辆周围存在与其车距小于150m 的其他车辆时，对实时采集的车距信息的变化情况、GPS定位信息及拍摄的车辆图像信息进行分析，判定其他车辆与本车辆是会车行驶或同向行驶；

第三信息分析单元124，用于在判定为会车行驶时，生成车辆远光灯调节控制指令。

其中，第二信息分析单元123接收实时采集的车距信息的变化情况、GPS定位信息及拍摄的车辆图像信息，若车距信息变化小于预设的第一距离变化阈值，则判定同向行驶，反之为会车行驶；在判定会车行驶时，若获取的车辆图像信息中包含会车车辆的车道图像信息及灯光照射至会车车辆后视镜处的图像信息，则判定为会车行驶。

图2所示，调节执行模块130包括开关6、小型电动机11、驱动齿轮12、齿轮传动机构10、滑动螺杆9及遮光罩7；遮光罩7围绕远光灯内侧边缘，连接滑动螺杆9，在滑动螺杆9推动下向远光灯玻璃灯罩13方向移动，从玻璃灯罩13边缘向中心包覆玻璃灯罩13。在本发明中，信息分析模块120的各计算与分析单元集成于远光灯内固定设置的CPU处理器4中。通过CPU处理器4及其附属电路结构，实现信息分析模块120所执行的分析计算过程。

开关6连接集成了第三信息分析单元124的CPU处理器4，用于控制小型电动机11启动，小型电动机11的转头固定设置驱动齿轮12，驱动齿轮12进一步驱动齿轮传动机构10，齿轮传动机构10连接滑动螺杆9；开关6接收车辆远光灯调节控制指令后，控制闭合，小型电动机11启动，通过传动，使遮光罩7因滑动螺杆9推动而部分遮蔽玻璃灯罩13，限制远光灯的照射范围。

其中，第三信息分析单元124生成车辆远光灯调节控制指令后，第二信息分析单元123继续实时对拍摄的车辆图像信息进行分析，直至获取的车辆图像信息中不再包含会车车辆的车道图像信息及灯光照射至会车车辆后视镜处的图像信息，判定会车结束；第三信息分析单元124在会车结束后，向调节执行模块130发送结束控制指令，控制开关6断开，驱动齿轮12、齿轮传动机构10、滑动螺杆9反转，遮光罩7收回。

需要说明的是，雷达测距传感器2、微型摄像头1及GPS定位器3设置于灯罩上靠近远光灯的位置，优选的，以远光灯的灯泡为中心，雷达测距传感器2、微型摄像头1及GPS定位器3设置于尽量靠近灯泡的位置，但是应使当遮光罩7被推出遮挡远光灯光线时，微型摄像头1仍能进行拍摄，雷达测距传感器2仍能进行测距，而不会受遮光罩7的遮挡。具体的，在雷达测距传感器2感应到出现距离本车150m以内的车辆时，通过微型摄像头1实时进行拍摄，摄像头采用广角摄像头，其拍摄角度可达到与远光灯照射角度相近或相同。微型摄像头1拍摄到距离本车150m范围内的车辆的车头及车头灯位置，说明本车的远光灯的光线也可照射到相同位置。通过信息分析模块120的运算分析，确定距离本车150m范围内的车辆行驶方式是与本车辆会车，此时CPU控制器4控制开关6闭合，进一步使遮光罩7对远光灯的玻璃灯罩13进行遮挡，本申请中，遮挡并非全部遮挡，而是部分遮挡，即遮光罩7从玻璃灯罩 13的边缘向中心推进至最大程度时，会留出部分空间，使微型摄像头1及雷达测距传感器2能够正常拍摄和测距。但是因遮光罩7的作用，远光灯的照射范围变小，只能从玻璃灯罩13的 中心位置射出。因照射范围变小，其照射范围无法发散至最大，只能从玻璃灯罩13中间部分射出，会车时，可能无法照射到会车车辆的车身及其车前道路上，会车车辆的司机眼睛不会受到本车辆的远光灯灯光照射，能保持正常驾驶，提高了安全性。会车结束后，雷达测距传感器2探测其150m范围内不存在车辆，且微型摄像头1实时拍摄到的图像中不包含车辆的车头及车头灯信息时，关闭微型摄像头1，仅利用雷达测距传感器2进行距离探测。

此外，如图3所示，本发明提供了一种车辆远光灯智能调节方法，使用如前述技术方案所述的车辆远光灯智能调节装置进行调节，包括：

开启远光灯，同时启动雷达测距传感器，测量周围车辆与本车的距离；

若周围存在车辆与本车距离小于等于150m时，继续对其进行雷达测距并启动微型摄像头，拍摄车辆照片；

根据拍摄的图像信息及车辆间距变化信息，若车距变化小于预设阈值，和、或图像识别为车尾灯或车尾，则判定为同向行驶；若车距变化大于预设阈值，和、或识别图像是车头或车头灯，则判定为会车行驶；

若判定为会车行驶，则进行远光灯调节；其中，远光灯调节的调节方式是控制一遮光罩对远光灯灯光进行遮挡。

区别于现有技术，本发明提供了一种汽车LED远光灯智能调节装置和方法，针对目前汽车夜间行驶时开启远光灯所引发的在会车时及同向行驶车辆前后车距较近时的安全隐患问题，利用图像识别、雷达测距、GPS等技术可精准、智能控制调节远光灯的照射范围，解决车辆行驶安全问题。它由信息采集模块、信息分析模块和调节执行模块三部分组成。信息采集模块由微型摄像头、雷达测距传感器、GPS定位器构成，负责实时采集监测对向行驶和同向行驶的车辆位置信息，信息分析模块，负责接收信息、图像识别，并将指令下达至调节执行模块；调节执行模块由LED灯、遮光罩、开关、传动机构等组件构成，主要接收信息分析模块下达的指令并控制遮光罩的开闭，实现智能调节远光灯灯光照射范围，规避风险。系统由此三部分配合运行、循环修正实现对灯光的智能调节，确保车辆安全行驶。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种车辆远光灯智能调节装置，其特征在于，包括：

信息采集模块，用于实时采集监测对向和同向行驶的车辆位置信息；其中，车辆位置信息至少包括车距信息、车辆图像信息和所处车道信息；

信息分析模块，用于接收采集的车辆位置信息，对车距信息和车辆图像信息进行位置解析和图像识别，并根据识别结果生成车辆远光灯调节控制指令；

调节执行模块，用于接收车辆远光灯调节控制指令，进行远光灯调节；其中，远光灯调节的调节方式是控制一遮光罩对远光灯灯光进行遮挡。

2.根据权利要求1所述的车辆远光灯智能调节装置，其特征在于，信息采集模块包括：

车距信息采集单元，用于通过设置于远光灯内的雷达测距传感器测量并采集周围车辆与本车之间的距离信息；

车辆图像采集单元，用于通过控制设置于远光灯内微型摄像头的广角镜头对本车周围车辆行驶情况进行拍摄；

定位单元，用于通过GPS定位器定位车辆所行驶的车道。

3.根据权利要求2所述的车辆远光灯智能调节装置，其特征在于，雷达测距传感器、微型摄像头及GPS定位器设置于远光灯灯罩内的灯罩背面，并在灯罩开设用于雷达测距传感器测距，及用以微型摄像头拍摄的光孔。

4.根据权利要求1所述的车辆远光灯智能调节装置，其特征在于，信息分析模块包括：

信息接收单元，用于接收信息采集模块采集的车辆位置信息；

第一信息分析单元，用于对车辆位置信息中的车距信息进行分析，判断车辆当前所在位置周围是否有其他车辆与本车辆之间的距离小于150m；

第二信息分析单元，用于在判定车辆周围存在与其车距小于150m 的其他车辆时，对实时采集的车距信息的变化情况、GPS定位信息及拍摄的车辆图像信息进行分析，判定其他车辆与本车辆是会车行驶或同向行驶；

第三信息分析单元，用于在判定为会车行驶时，生成车辆远光灯调节控制指令。

5.根据权利要求4所述的车辆远光灯智能调节装置，其特征在于，第二信息分析单元接收实时采集的车距信息的变化情况、GPS定位信息及拍摄的车辆图像信息，若车距信息变化小于预设的第一距离变化阈值，则判定同向行驶，反之为会车行驶；在判定会车行驶时，若获取的车辆图像信息中包含会车车辆的车道图像信息及灯光照射至会车车辆后视镜处的图像信息，则判定为会车行驶。

6.根据权利要求1所述的车辆远光灯智能调节装置，其特征在于，调节执行模块包括开关、小型电动机、驱动齿轮、齿轮传动机构、滑动螺杆及遮光罩；遮光罩围绕远光灯内侧边缘，连接滑动螺杆，在滑动螺杆推动下向远光灯玻璃灯罩方向移动，从玻璃灯罩边缘包覆玻璃灯罩；开关连接第三信息分析单元，开关用于控制小型电动机启动，小型电动机的转头固定设置驱动齿轮，驱动齿轮进一步驱动齿轮传动机构，齿轮传动机构连接滑动螺杆；开关接收车辆远光灯调节控制指令后，控制开关闭合，小型电动机启动，通过传动，使遮光罩因滑动螺杆推动而部分遮蔽玻璃灯罩，限制远光灯的照射范围。

7.根据权利要求6所述的车辆远光灯智能调节装置，其特征在于，第三信息分析单元生成车辆远光灯调节控制指令后，第二信息分析单元继续实时对拍摄的车辆图像信息进行分析，直至获取的车辆图像信息中不再包含会车车辆的车道图像信息及灯光照射至会车车辆后视镜处的图像信息，判定会车结束；第三信息分析单元在会车结束后，向调节执行模块发送结束控制指令，控制开关断开，驱动齿轮、齿轮传动机构、滑动螺杆反转，遮光罩收回。

8.一种车辆远光灯智能调节方法，使用如权利要求1-7任意一项所述的车辆远光灯智能调节装置进行调节，其特征在于，包括：

开启远光灯，同时启动雷达测距传感器，测量周围车辆与本车的距离；

若周围存在车辆与本车距离小于等于150m时，继续对其进行雷达测距并启动微型摄像头，拍摄车辆照片；

根据拍摄的图像信息及车辆间距变化信息，若车距变化小于预设阈值，和、或图像识别为车尾灯或车尾，则判定为同向行驶；若车距变化大于预设阈值，和、或识别图像是车头或车头灯，则判定为会车行驶；

若判定为会车行驶，则进行远光灯调节；其中，远光灯调节的调节方式是控制一遮光罩对远光灯灯光进行遮挡。

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