CN112339652A - 一种基于车载雷达信号的动态灯光调节系统及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于车载雷达信号的动态灯光调节系统及处理方法，包括车载雷达、电子控制单元和车灯，所述车灯分为头灯和尾灯，头灯和尾灯分别安装在车身前后预留的车灯安装位置，电子控制单元安装在驾驶员侧方向盘下方，车载雷达安装在车身前后保险杠上，或者安装在头灯和尾灯上面，安装在车身前部的雷达检测范围为角度定义坐标系的上半区域，即‑90°~0°，0°~90°，覆盖了头灯的灯光照射区域；安装在车身后部的雷达检测范围为角度定义坐标系的下半区域，即‑90°~‑180°，‑180°~90°，覆盖了尾灯的灯光照射区域，给车辆附近人员提供足够的照明来提高关注度，实现个性化的动态的车灯迎宾和欢送模式。

Description

一种基于车载雷达信号的动态灯光调节系统及处理方法

技术领域

本发明涉及汽车灯具技术领域，尤其涉及一种基于车载雷达信号的动态灯光调节系统及处理方法。

背景技术

随着汽车电子新技术的不断涌现，便利性、舒适性、个性化以及人车互动成为汽车智能的发展方向。车灯的迎宾和欢送功能，可以做到十分个性化，身份感归属感很强，并伴随着高科技豪华质感。然而目前车灯迎宾及欢送模式，都是预先设计的固定的一种或者几种灯光调节模式，对于车灯来说更多的只能实现较为简单单一和固定的几种迎宾和欢送模式，虽然迎宾和欢送效果可以通过车灯设计使其酷炫、新奇，但是只能是相对静态的展现固定并且循环此固定模式的迎宾和欢送效果，无法实现根据人员的状态进行动态的灯光调节，做到真正的个性化。需指出一下，所述的相对静态指的是迎宾、欢送效果由现有技术的一种或者几种灯光调节模式的固定预设而带来的无法动态追踪、无法实时更新和改变、无法改变光照位置、光照效果、甚至迎宾及欢送光照形式的相对静态和固定的迎宾及欢送灯的状态。基于上述问题，设计新的基于车载雷达获取的人员信息，实现动态的车灯迎宾及欢送功能，是解决以上所述问题的关键。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种基于车载雷达信号的动态灯光调节系统及处理方法，主要对车载雷达检测的人员信息进行动态处理，根据头灯和尾灯的光分布情况，以及车载雷达检测到的人员信息（尤其是人员位置信息），头灯和尾灯会将各自的光线集中投射于在头灯或尾灯的照射区域内的人员所在位置，并且形成稳定平滑的集中照明区域。包括实时接收车载雷达输出的人员的距离、速度、方位角及其他人员信息， 控制头灯和尾灯，对人员进行调光照明，并且动态实时跟踪处理，保证照明区域的合理稳定。

本发明提供一种基于车载雷达信号的动态灯光调节系统，包括车载雷达、电子控制单元和车灯，所述车灯分为头灯和尾灯，头灯和尾灯分别安装在车身前后预留的车灯安装位置，电子控制单元安装在驾驶员侧方向盘下方，车载雷达安装在车身前后保险杠上，或者安装在头灯和尾灯上面，安装在车身前部的雷达检测范围为角度定义坐标系的上半区域，即-90°~0°，0°~90°，覆盖了头灯的灯光照射区域；安装在车身后部的雷达检测范围为角度定义坐标系的下半区域，即-90°~-180°，-180°~90°，覆盖了尾灯的灯光照射区域，其中所述车载雷达发送给电子控制单元的消息包括雷达环境条件信息和人员信息，所述雷达环境条件信息包括雷达状态和雷达检测人员数量信号，人员信息包括人员ID、人员类型、人员水平位置、人员水平速度和人员距离信号。

进一步改进在于：所述雷达环境条件信息的所述雷达状态信号为整数类型，用于描述功能状态，其中，0x0表示开启，检测条件不满足；0x1表示开启，正常；0x2表示开启，被遮挡；0x3表示开启，故障；0x4表示关闭，未标定过参数；0xE表示初始状态；0xF表示不适用。

进一步改进在于：所述雷达环境条件信息的雷达检测人员数量信号为整数类型，用于描述检测到的人员数量；0表示没有检测到人员；1..n表示检测到的人员数量，n为最大检测数量；0xB表示超过最大检测数量；0xE表示初始状态；0xF表示不适用。

进一步改进在于：所述人员信息的人员ID信号为整数类型，用于表示唯一的人员ID，0表示没有检测到人员；1..250表示唯一人员ID，250以后从1开始重新计数；0xFE表示初始状态；0xFF表示不适用。

进一步改进在于：所述人员信息的人员类型信号为整数类型，用于表示人员类型，0x0表示没有人员；0x1表示靠近的人员；0x2表示离开的人员；0xE表示初始状态；0xF表示不适用。

进一步改进在于：所述人员信息的人员水平位置信号为整数类型，通过使用角度信息表示人员水平位置，车辆正前方为0°，右侧角度为正，左侧角度为负，范围-180°~180°，0xFFE表示初始状态，0xFFF表示不适用。

进一步改进在于：所述人员信息的人员水平速度信号为整数类型，用于表示人员水平速度，范围-180°/s~180°/s，0xFFE表示初始状态，0xFFF表示不适用。

进一步改进在于：所述人员信息的人员距离信号为整数类型，用于表示人员距离，范围0~200米，0xFB表示超过最大检测距离，0xFE表示初始状态；0xFF表示不适用。

本发明还提供一种基于车载雷达信号的动态灯光调节系统的处理方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：在车辆上锁的状态，当车辆被机械钥匙遥控解锁或者车辆感应到智能钥匙时，触发车灯迎宾模式；在发动机熄火的状态，当车辆被锁上时，触发车灯欢送模式；

步骤2：在进入车灯迎宾或者欢送模式后，电子控制单元首先检查雷达是否开启并且功能正常，如果雷达状态信号值为0x1，则进入步骤3；否则退出车灯迎宾或者欢送模式；

步骤3：雷达通过收发天线对移动人员进行探测，并将雷达检测的人员数量发送给电子控制单元；

步骤4：根据检测到的人员数量，电子控制单元遍历每个人员的信息，对每一个人员，逐一进行处理；

步骤5：电子控制单元判别人员的距离是否位于在灯光照射范围之内，如果判定结果为“是”，进入步骤6，如果判定结果为“否”，则回到步骤4；

步骤6：如果步骤5的判定结果为“是”，即人员距离在灯光照射范围之内，那么立即点亮对应位置的灯光，位置由水平角度来确定；

步骤7：根据人员平移的速度，系统预测时间点，该时间点用于执行点亮下一个位置的灯光，并关闭没有人员所在区域的灯光的指令；

步骤8：对雷达的报文进行跟踪滤波，保证平滑的切换灯光效果；

步骤9：点亮步骤7中由系统对人员平移速度预测得到的下一个位置的光型；

步骤10：检测和判定是否收到退出指令，如果判定结果为“是”，则执行步骤11，如果判定结果为“否”，则返回步骤4；

步骤11： 当步骤10中系统受到退出指令，则退出车灯迎宾或者欢送模式。

本发明的有益效果是：当有人员位于前灯的迎宾、欢送模式的灯光照射范围内时，系统会点亮照射所述对应人员位置的灯光，实现对该位置人员的迎宾或者欢送功能的效果；当有人员位于尾灯的迎宾、欢送模式的灯光照射范围内时，系统会点亮照射所述对应人员位置的灯光，实现对该位置人员的迎宾或者欢送功能的效果，利用头灯和尾灯的光分布特点，形成多个合理照明区域，给车辆附近人员提供足够的照明来提高关注度，实现个性化的动态的车灯迎宾和欢送模式。

附图说明

图1是本发明的系统架构图。

图2是本发明的安装位置示意图。

图3是本发明以角度来确定方位的坐标系定义图。

图4是本发明的人员位于-45°位置示意图。

图5是本发明远光灯为例的光分布图。

图6是本发明的控制流程图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步的详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，图中的坐标系以及 “顶部”、“根部”、“外侧”、“内侧”等指基于汽车行业及附图所示的方位或位置关系的术语，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系统或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本实施例提供了一种动态的车灯迎宾和欢送功能的系统，由车载雷达，电子控制单元，以及车灯构成。在整车上，该系统的各个组件的安装位置如图2所示，头灯和尾灯分别安装在车身前后预留的车灯安装位置，电子控制单元安装在驾驶员侧方向盘下方，车载雷达安装在车身前后保险杠上，或者安装在头灯和尾灯上面。其中，安装在车身前部的雷达检测范围为图3坐标系的上半区域，即-90°~0°，0°~90°，覆盖了头灯的灯光照射区域；安装在车身后部的雷达检测范围为图3坐标系的下半区域，即-90°~-180°，-180°~90°，覆盖了尾灯的灯光照射区域。

以下为雷达发送给电子控制单元的消息：

雷达环境条件信息包括雷达状态和雷达检测人员数量信号。其中，雷达状态信号为整数类型，用于描述功能状态。0x0表示开启，检测条件不满足；0x1表示开启，正常；0x2表示开启，被遮挡；0x3表示开启，故障；0x4表示关闭，未标定过参数；0xE表示初始状态；0xF表示不适用。雷达检测人员数量信号为整数类型，用于描述检测到的人员数量。0表示没有检测到人员；1..n表示检测到的人员数量，n为最大检测数量；0xB表示超过最大检测数量；0xE表示初始状态；0xF表示不适用。

人员信息包括人员ID，人员类型，人员水平位置，人员水平速度，人员距离信号。其中，人员ID信号为整数类型，用于表示唯一的人员ID。0表示没有检测到人员；1..250表示唯一人员ID，250以后从1开始重新计数；0xFE表示初始状态；0xFF表示不适用。人员类型信号为整数类型，用于表示人员类型。0x0表示没有人员；0x1表示靠近的人员；0x2表示离开的人员；0xE表示初始状态；0xF表示不适用。人员水平位置信号为整数类型，通过使用角度信息表示人员水平位置。车辆正前方为0°，右侧角度为正，左侧角度为负。图3坐标系为从驾驶员角度展示的角度定义。

范围-180°~180°，0xFFE表示初始状态，0xFFF表示不适用。图4演示了基于图3坐标系-45°的人员位置。人员水平速度信号为整数类型，用于表示人员水平速度。范围-180°/s~180°/s，0xFFE表示初始状态，0xFFF表示不适用。人员距离信号为整数类型，用于表示人员距离。范围0~200米，0xFB表示超过最大检测距离；0xFE表示初始状态；0xFF表示不适用。

图5中演示20段的矩阵远光灯的光分布以及对应的每一段的由电子控制单元输出的亮度。除了远光灯之外，电子控制单元通过输出电源信号，CAN总线信号，LIN总线信号，PWM信号同时可以控制不同光分布的近光灯，位置灯，转向灯，前雾灯，刹车灯，倒车灯，后雾灯等等。

具体的处理方法如图6所示：

步骤1：在车辆上锁的状态，当车辆被机械钥匙遥控解锁或者车辆感应到智能钥匙时（往往是车主按下钥匙解锁车辆或者车主携带汽车的智能钥匙靠近车辆并进入该车辆的感应区域），触发车灯迎宾模式；在发动机熄火的状态，当车辆被锁上时，触发车灯欢送模式。

步骤2：在进入车灯迎宾或者欢送模式后，电子控制单元首先检查雷达是否开启并且功能正常，如果雷达状态信号值为0x1，则进入步骤3；否则退出车灯迎宾或者欢送模式。

步骤3：雷达通过收发天线对移动人员进行探测，并将雷达检测的人员数量发送给电子控制单元。

步骤4：根据检测到的人员数量，电子控制单元遍历每个人员的信息（人员ID，人员类型，人员水平位置，人员水平速度，人员距离），对每一个人员，逐一进行处理。

步骤5：电子控制单元判别人员的距离是否位于在灯光照射范围之内，如果判定结果为“是”，进入步骤6，如果判定结果为“否”，则回到步骤4。

步骤6： 如果步骤5的判定结果为“是”，即人员距离在灯光照射范围之内，那么立即点亮对应位置的灯光，位置由水平角度来确定。（当有人员位于前灯的迎宾、欢送模式的灯光照射范围内时，本发明的系统会点亮照射所述对应人员位置的灯光，实现对该位置人员的迎宾或者欢送功能的效果；当有人员位于尾灯的迎宾、欢送模式的灯光照射范围内时，本发明的系统会点亮照射所述对应人员位置的灯光，实现对该位置人员的迎宾或者欢送功能的效果；并且本发明的系统好包括其他的灯光，例如高刹灯、侧门外饰灯、后视镜灯等。）

步骤7：根据人员平移的速度，系统预测时间点，该时间点用于执行点亮下一个位置的灯光，并关闭没有人员所在区域的灯光的指令。

步骤8：对雷达的报文进行跟踪滤波，保证平滑的切换灯光效果。

步骤9：点亮步骤7中由系统对人员平移速度预测得到的下一个位置的光型。

步骤10：检测和判定是否收到退出指令，如果判定结果为“是”，则执行步骤11，如果判定结果为“否”，则返回步骤4。需指出，所述退出指令指的是退出迎宾或者欢送模式的指令。对于迎宾模式的退出指令，具体可为驾驶员启动发动机或者使用车灯的灯光功能则退出迎宾模式，也可为驾驶员打开车门则退出迎宾模式，也可以为驾驶员主动按下车辆智能钥匙上的关闭迎宾模式按钮则退出迎宾模式，对于欢送模式的退出指令，具体可为驾驶员超过欢送模式的区域范围则退出欢送模式，也可以为驾驶员主动按下车辆智能钥匙上的关闭欢送模式按钮则退出欢送模式。

步骤11： 当步骤10中系统受到退出指令，则退出车灯迎宾或者欢送模式。

Claims (9)

1.一种基于车载雷达信号的动态灯光调节系统，包括车载雷达、电子控制单元和车灯，所述车灯分为头灯和尾灯，头灯和尾灯分别安装在车身前后预留的车灯安装位置，电子控制单元安装在驾驶员侧方向盘下方，其特征在于：车载雷达安装在车身前后保险杠上，或者安装在头灯和尾灯上面，安装在车身前部的雷达检测范围为角度定义坐标系的上半区域，即-90°~0°，0°~90°，覆盖了头灯的灯光照射区域；安装在车身后部的雷达检测范围为角度定义坐标系的下半区域，即-90°~-180°，-180°~90°，覆盖了尾灯的灯光照射区域，其中所述车载雷达发送给电子控制单元的消息包括雷达环境条件信息和人员信息，所述雷达环境条件信息包括雷达状态和雷达检测人员数量信号，人员信息包括人员ID、人员类型、人员水平位置、人员水平速度和人员距离信号。

2.如权利要求1所述的一种基于车载雷达信号的动态灯光调节系统，其特征在于：所述雷达环境条件信息的所述雷达状态信号为整数类型，用于描述功能状态，其中，0x0表示开启，检测条件不满足；0x1表示开启，正常；0x2表示开启，被遮挡；0x3表示开启，故障；0x4表示关闭，未标定过参数；0xE表示初始状态；0xF表示不适用。

3.如权利要求1所述的一种基于车载雷达信号的动态灯光调节系统，其特征在于：所述雷达环境条件信息的雷达检测人员数量信号为整数类型，用于描述检测到的人员数量；0表示没有检测到人员；1..n表示检测到的人员数量，n为最大检测数量；0xB表示超过最大检测数量；0xE表示初始状态；0xF表示不适用。

4.如权利要求1所述的一种基于车载雷达信号的动态灯光调节系统，其特征在于：所述人员信息的人员ID信号为整数类型，用于表示唯一的人员ID，0表示没有检测到人员；1..250表示唯一人员ID，250以后从1开始重新计数；0xFE表示初始状态；0xFF表示不适用。

5.如权利要求1所述的一种基于车载雷达信号的动态灯光调节系统，其特征在于：所述人员信息的人员类型信号为整数类型，用于表示人员类型，0x0表示没有人员；0x1表示靠近的人员；0x2表示离开的人员；0xE表示初始状态；0xF表示不适用。

6.如权利要求1所述的一种基于车载雷达信号的动态灯光调节系统，其特征在于：所述人员信息的人员水平位置信号为整数类型，通过使用角度信息表示人员水平位置，车辆正前方为0°，右侧角度为正，左侧角度为负，范围-180°~180°，0xFFE表示初始状态，0xFFF表示不适用。

7.如权利要求1所述的一种基于车载雷达信号的动态灯光调节系统，其特征在于：所述人员信息的人员水平速度信号为整数类型，用于表示人员水平速度，范围-180°/s~180°/s，0xFFE表示初始状态，0xFFF表示不适用。

8.如权利要求1所述的一种基于车载雷达信号的动态灯光调节系统，其特征在于：所述人员信息的人员距离信号为整数类型，用于表示人员距离，范围0~200米，0xFB表示超过最大检测距离，0xFE表示初始状态；0xFF表示不适用。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述的基于车载雷达信号的动态灯光调节系统的处理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：在车辆上锁的状态，当车辆被机械钥匙遥控解锁或者车辆感应到智能钥匙时，触发车灯迎宾模式；在发动机熄火的状态，当车辆被锁上时，触发车灯欢送模式；

步骤2：在进入车灯迎宾或者欢送模式后，电子控制单元首先检查雷达是否开启并且功能正常，如果雷达状态信号值为0x1，则进入步骤3；否则退出车灯迎宾或者欢送模式；

步骤3：雷达通过收发天线对移动人员进行探测，并将雷达检测的人员数量发送给电子控制单元；

步骤4：根据检测到的人员数量，电子控制单元遍历每个人员的信息，对每一个人员，逐一进行处理；

步骤5：电子控制单元判别人员的距离是否位于在灯光照射范围之内，如果判定结果为“是”，进入步骤6，如果判定结果为“否”，则回到步骤4；

步骤6：如果步骤5的判定结果为“是”，即人员距离在灯光照射范围之内，那么立即点亮对应位置的灯光，位置由水平角度来确定；

步骤7：根据人员平移的速度，系统预测时间点，该时间点用于执行点亮下一个位置的灯光，并关闭没有人员所在区域的灯光的指令；

步骤8：对雷达的报文进行跟踪滤波，保证平滑的切换灯光效果；

步骤9：点亮步骤7中由系统对人员平移速度预测得到的下一个位置的光型；

步骤10：检测和判定是否收到退出指令，如果判定结果为“是”，则执行步骤11，如果判定结果为“否”，则返回步骤4；

步骤11： 当步骤10中系统受到退出指令，则退出车灯迎宾或者欢送模式。

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