CN112406687A - 一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯系统及方法 - Google Patents

一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种“人‑车‑路”协同的可编程矩阵式前照灯系统,涉及汽车智能前照明系统技术领域。包括摄像头模块,毫米波雷达模块,车身信号模块,数据融合模块,控制器模块,电源模块,恒流驱动模块和矩阵式前照灯模块等。本发明提出了一种基于雷达和前视摄像头融合的感知方案,通过毫米波雷达识别出目标车辆、行人等运动目标,然后利用摄像头对车辆目标的牌照、车灯等特征进行准确识别,并通过跟踪预测算法,获取目标的运动信息;通过驾驶员意图识别、运动车辆检测、道路环境检测等模块,得到不同模式的照明策略,将前照灯进行矩阵式编码,实现矩阵式前照灯模块按照所需的照明区域、照明亮度等进行照明,提高了夜间行车的安全性。本发明综合考虑驾驶员意图、运动车辆信息、道路行驶条件等,基于摄像头和毫米波融合方案,动态捕捉夜间车辆前方移动光源的位置,降低或熄灭己车与之对应部分的车灯,有效降低了夜间交通事故发生的概率,提高了驾驶的安全性和和舒适性。

Description

一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯系统及方法
技术领域
本发明涉及一种汽车前照灯照明技术领域,具体涉及一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯系统及方法。
背景技术
随着汽车的普及,由汽车所引发的交通事故也呈现出大规模增长的趋势,在大量的交通事故中,约有三分之一发生在夜间。造成夜间交通事故频发的主要原因是驾驶员的行车视线不清晰,需要根据行车路况中的环境光和自车的灯光来识别当前驾驶车辆所处的行驶环境以及判断是否有存在发生交通事故的可能。传统的汽车大灯无法根据行车路况的特征而自动调整自身的照明状态,为驾驶员提供的照明区域过于狭窄,且在自车与其它行驶车辆会车或跟车时所产生的车灯交汇会引起驾驶员视觉眩目,从而无法正确操控汽车以规避交通危险。因此,汽车大灯系统能否给驾驶员提供清晰且充足的照明是驾驶员夜间行车安全的关键。
可编程矩阵式前照灯系统能够通过动态捕捉夜间车辆前方移动光源的位置,并降低或熄灭己车与之对应部分的车灯,不给其他道路使用者造成眩目、不适和注意力分散等不利影响,大大降低了夜间交通事故发生的概率,提高了驾驶的安全性和和舒适性。本发明综合考虑驾驶员意图、运动车辆信息、道路行驶条件等,基于摄像头和毫米波融合方案,提出一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯系统及方法,将充分发挥可编程矩阵式前照灯系统的最大作用,最大程度提高夜间行车的安全性。
发明内容
为了解决上述的问题,本发明提供了一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯系统,针对上述的问题,提出了基于雷达和前视摄像头融合的感知方案,通过毫米波雷达识别出目标车辆、行人等运动目标,然后利用摄像头对车辆目标的牌照、车灯等特征进行准确识别,并通过跟踪预测算法,获取目标的运动信息;通过驾驶员意图识别、运动车辆检测、道路环境检测等模块,得到不同模式的照明策略,将前照灯进行矩阵式编码,实现矩阵式前照灯模块按照所需的照明区域、照明亮度等进行照明,提高了夜间行车的安全性。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯系统,其结构特点是,包括摄像头模块,毫米波雷达模块,车身信号模块,数据融合模块,控制器模块,电源模块,恒流驱动模块和矩阵式前照灯模块等。所述摄像头采集模块,毫米波雷达采集模块分别融合模块相连接,所述车身信号模块与融合模块与控制器模块相连接,并通过恒流驱动模块与矩阵式前照灯模块相连接,所述毫米波雷达模块,摄像头模块,融合模块,车身信号模块,控制器模块,恒流驱动模块均与所述电源电路相连接,由电源电路供电。
所述毫米波雷达模块包含一个长距离前向毫米波雷达和四个中距离毫米波角雷达,前向毫米波雷达布置于保险杠中间位置,四个中距毫米波雷达不至于车身的前后左右四个角,用来识别车辆前方、侧后方的目标信息,包括:行人、车辆、护栏、障碍物等;所述摄像头模块布置于车辆挡风玻璃正中间靠上位置,用来识别并筛选车辆前方的目标信息,包括:行人、车辆、车道线、交通限速标志、障碍物等;所述融合模块将毫米波雷达模块与摄像头模块的目标信息进行融合分析,获得具有较高置信度的目标类别、速度、相对距离、运动方向等属性信息;所述控制器模块通过接收的融合模块信息和车身信号模块等信息,依据控制逻辑得到车灯控制信息,并将该信息发送至所述恒流驱动模块,所述恒流驱动模块根据所述控制器所发送的控制信号对矩阵式前照灯模块进行对应区域的亮度动态调整;所述矩阵式前照灯模块包括左右两个可编程矩阵式前照灯,依据驱动模块的控制信号,实现不同照明区域的亮度明暗变化。
一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯系统的控制方法,包括以下步骤:
步骤1:由摄像头和毫米波雷达对车辆周围环境进行感知,其中摄像头对车辆前方的图像信息进行采集,包含行人、车辆、车道线、交通限速标志、护栏、障碍物等,其中通过车灯、车牌、轮廓等特征识别车辆目标;毫米波雷达模块包含一个前向长距毫米波雷达和4个角雷达,前向长距毫米波雷达用于探测自车前方的运动目标信息,4个角雷达用于探测自车周围的运动目标信息,包括:行人、车辆、护栏、障碍物等,输出为包含径向距离、速度、方位、RCS的目标属性信息。
步骤2:将摄像头模块与毫米波雷达模块采集的道路信息传输至融合模块进行数据融合,
进一步,所述步骤2包括以下步骤:
步骤2.1:雷达数据预处理,包括雷达信号处理、傅里叶变换、恒虚警检测、虚假目标剔除等步骤,获得包含距离、速度、方位、RCS的目标属性点;
步骤2.2:将包含距离、速度、方位、RCS的目标属性点进行帧间跟踪,通过DBSCAN、K_means聚类算法获取有效的跟踪目标,再利用卡尔曼滤波算法对目标进行跟踪,并通过RCS、速度、方位等等特征建立卷积神经网络,实现运动目标的分类,获取包含目标类别、速度、航向角、距离等属性的目标信息。
步骤2.3:由摄像头采集处理模块所采集的车辆前方路况信息进行预处理,包括图像降噪,灰度处理;
步骤2.4:在预处理后的图像的基础上,根据灰度值进行阈值分割和二值化处理,对车辆、行人、车辆、护栏、障碍物、交通标识等目标进行识别,并输出其属性信息;
步骤2.5:将毫米波雷达模块、摄像头模块输出的跟踪目标进行坐标转换,将各个目标统一转换至车辆坐标系下;
步骤2.6:根据跟踪过程状态估计得到的误差协方差,利用独立序贯算法进行摄像头与毫米波雷达目标关联,并对成功关联的两传感器目标采用加权融合。
步骤2.7:将摄像头和毫米波雷达中不可以融合的数据,如:车道线信息、交通标志信息等,与融合结果一并进行增广输出。
步骤3:将融合模块得到的目标融合状态估计与非融合目标状态估计及车身信号输入至控制决策模块,该模块包含驾驶员意图识别、运动车辆识别、道路条件检测三个子模块;
进一步,所述步骤3包括以下步骤:
步骤3.1:依据车身信号,包括车身、方向盘转角、转向灯信息等,以及融合目标信号,进行驾驶员意图识别,包括:加减速、换道、转弯、跟车、超车、驾驶员疲劳等意图;
步骤3.2:依据车身信号,包括车身、方向盘转角、转向灯信息等,以及融合目标信号,对自车周围的运动车辆进行识别,包括:对向来车、后方来车、前车切入、前车切出、前车加速、前车减速等运动状态;
步骤3.3:依据融合目标信号以及车道线、交通标识等信号,对自车行驶的道路环境进行检测,包括:交通标志识别(直行标志、左右箭头、限速标志等)、车道线信息、护栏、路沿、障碍物等类型;
步骤4:依据驾驶员意图、运动车辆信息、道路条件等信息进行矩阵车灯的亮度、照明区域等进行逻辑控制;
进一步,所述步骤4包括以下步骤:
步骤4.1:依据驾驶员意图,将照明距离、照明视野等进行控制,具体控制策略为:(1)当自车加速时,需根据速度大小增加照明距离,较小照明视野,速度减少时,降低照明距离;(2)当驾驶员进行转弯、换道操作时,通过融合目标判断盲区是否有行人、车辆等目标,如无目标则增加转弯一侧的道路的照明,若存在行人、车辆等目标,则通过灯光闪烁及其他方式提醒驾驶员;(3)当驾驶员进行跟车、超车操作,在跟车过程中,应降低前车所在区域的照明亮度,在超车过程中,应通过闪烁提醒前车驾驶员,随后降低前车所在区域的亮度变化。
步骤4.2:依据车辆运动信息,对照明距离区域、照明亮度等进行控制,具体控制策略为:(1)对向来车时,依据融合模块获得的车辆速度、航向角等信息,降低目标车辆所处区域内矩阵车灯亮度,避免对其造成眩光;(2)后方来车时,增加目标车一侧的照明区域,并通过闪烁或其他方式提醒驾驶员后方有车接近,处于本车盲区时,应进行提醒;(3)前车切入、切出时,应发生相应的灯光变化提醒驾驶员,且前车切入式应通过灯光闪烁提醒前车驾驶员,随后降低对应区域的照明亮度,(4)前车加减速变化时,本车应该根据时距调整灯光的照明距离、照明范围,当前车减速度过大,有碰撞的危险时,矩阵车灯应进行闪烁,提醒前车及本车驾驶员。
步骤4.3:依据道路条件检测信息,对局部区域的灯光提醒、灯光增强进行控制,具体控制逻辑如下:(1)根据检测到的交通标识进行图案投射提醒,如检测到道路限速90km/h,在进入测速区间后,应在前方路面上进行投影,当超速后,投射超速标志;(2)通过车道线、护栏等的检测信息,可计算出前方道路曲率,增加弯道处车道线的照明亮度,进行提醒,同时增大弯内一侧的照明范围,减小盲区;(3)当路面上检测出施工标志、圆锥桶等障碍物时,应增加此处的照明亮度,提醒驾驶员;
步骤5:依据步骤4的控制逻辑,对矩阵式前照灯模块进行编码,并将控制信号输入至恒流驱动模块,实现矩阵式前照灯模块按照所需的照明区域、照明亮度等进行照明,提高夜间行车的安全性。
本发明的有益效果
1.本发明专利采用摄像头和毫米波雷达的融合方案,可提高夜间车辆、行人、车道线、栏杆等的识别准确率,提高可编程矩阵式前照灯的稳定性,降低漏报、误报率;
2.本发明专利提出的数据融合方法,可显著提高目标的跟踪精度,增加目标属性的置信度;
3.本发明专利提出的一种“人—车—路”协同的控制方法,综合考虑了驾驶员意图、周围运动目标、道路环境等因素,可显著提高可编程矩阵式前照灯的智能化水平,提高夜间行车安全性。
附图说明
图1是一种“人—车—路”协同的矩阵式车灯系统框图;
图2是基于摄像头和毫米波雷达的融合算法原理图;
图3是一种“人—车—路”协同的矩阵式车灯控制方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
如图1所示,本发明提供了一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯系统,其结构特点是,包括摄像头模块,毫米波雷达模块,车身信号模块,数据融合模块,控制器模块,电源模块,恒流驱动模块和矩阵式前照灯模块等。所述摄像头采集模块,毫米波雷达采集模块分别融合模块相连接,所述车身信号模块与融合模块与控制器模块相连接,并通过恒流驱动模块与矩阵式前照灯模块相连接,所述毫米波雷达模块,摄像头模块,融合模块,车身信号模块,控制器模块,恒流驱动模块均与所述电源电路相连接,由电源电路供电。
所述毫米波雷达模块包含一个长距离前向毫米波雷达和四个中距离毫米波角雷达,前向毫米波雷达布置于保险杠中间位置,四个中距毫米波雷达不至于车身的前后左右四个角,用来识别车辆前方、侧后方的目标信息,包括:行人、车辆、护栏、障碍物等;所述摄像头模块布置于车辆挡风玻璃正中间靠上位置,用来识别并筛选车辆前方的目标信息,包括:行人、车辆、车道线、交通限速标志、障碍物等;所述融合模块将毫米波雷达模块与摄像头模块的目标信息进行融合分析,获得具有较高置信度的目标类别、速度、相对距离、运动方向等属性信息;所述控制器模块通过接收的融合模块信息和车身信号模块等信息,依据控制逻辑得到车灯控制信息,并将该信息发送至所述恒流驱动模块,所述恒流驱动模块根据所述控制器所发送的控制信号对矩阵式前照灯模块进行对应区域的亮度动态调整;所述矩阵式前照灯模块包括左右两个可编程矩阵式前照灯,依据驱动模块的控制信号,实现不同照明区域的亮度明暗变化。
一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯系统的控制方法,包括以下步骤:
步骤1:由摄像头和毫米波雷达对车辆周围环境进行感知,其中摄像头对车辆前方的图像信息进行采集,包含行人、车辆、车道线、交通限速标志、护栏、障碍物等,其中通过车灯、车牌、轮廓等特征识别车辆目标;毫米波雷达模块包含一个前向长距毫米波雷达和4个角雷达,前向长距毫米波雷达用于探测自车前方的运动目标信息,4个角雷达用于探测自车周围的运动目标信息,包括:行人、车辆、护栏、障碍物等,输出为包含径向距离、速度、方位、RCS的目标属性信息。
如图2所示,本发明提供了一种基于摄像头和毫米波雷达的融合方法,将摄像头模块与毫米波雷达模块采集的道路信息传输至融合模块进行数据融合,所述步骤2包括以下步骤:
步骤2.1:雷达数据预处理,包括雷达信号处理、傅里叶变换、恒虚警检测、虚假目标剔除等步骤,获得包含距离、速度、方位、RCS的目标属性点;
步骤2.2:将包含距离、速度、方位、RCS的目标属性点进行帧间跟踪,通过DBSCAN、K_means聚类算法获取有效的跟踪目标,再利用卡尔曼滤波算法对目标进行跟踪,并通过RCS、速度、方位等等特征建立卷积神经网络,实现运动目标的分类,获取包含目标类别、速度、航向角、距离等属性的目标信息。
步骤2.3:由摄像头采集处理模块所采集的车辆前方路况信息进行预处理,包括图像降噪,灰度处理;
步骤2.4:在预处理后的图像的基础上,根据灰度值进行阈值分割和二值化处理,对车辆、行人、车辆、护栏、障碍物、交通标识等目标进行识别,并输出其属性信息;
步骤2.5:将毫米波雷达模块、摄像头模块输出的跟踪目标进行坐标转换,将各个目标统一转换至车辆坐标系下;
步骤2.6:根据跟踪过程状态估计得到的误差协方差,利用独立序贯算法进行摄像头与毫米波雷达目标关联,并对成功关联的两传感器目标采用加权融合。
步骤2.7:将摄像头和毫米波雷达中不可以融合的数据,如:车道线信息、交通标志信息等,与融合结果一并进行增广输出。
如图3所示,本发明提供了一种“人—车—路”协同的控制方法,将融合模块得到的目标融合状态估计与非融合目标状态估计及车身信号输入至控制决策模块,该模块包含驾驶员意图识别、运动车辆识别、道路条件检测三个子模块;所述步骤3包括以下步骤:
步骤3.1:依据车身信号,包括车身、方向盘转角、转向灯信息等,以及融合目标信号,进行驾驶员意图识别,包括:加减速、换道、转弯、跟车、超车、驾驶员疲劳等意图;
步骤3.2:依据车身信号,包括车身、方向盘转角、转向灯信息等,以及融合目标信号,对自车周围的运动车辆进行识别,包括:对向来车、后方来车、前车切入、前车切出、前车加速、前车减速等运动状态;
步骤3.3:依据融合目标信号以及车道线、交通标识等信号,对自车行驶的道路环境进行检测,包括:交通标志识别(直行标志、左右箭头、限速标志等)、车道线信息、护栏、路沿、障碍物等类型;
步骤4:依据驾驶员意图、运动车辆信息、道路条件等信息进行矩阵车灯的亮度、照明区域等进行逻辑控制;
进一步,所述步骤4包括以下步骤:
步骤4.1:依据驾驶员意图,将照明距离、照明视野等进行控制,具体控制策略为:(1)当自车加速时,需根据速度大小增加照明距离,较小照明视野,速度减少时,降低照明距离;(2)当驾驶员进行转弯、换道操作时,通过融合目标判断盲区是否有行人、车辆等目标,如无目标则增加转弯一侧的道路的照明,若存在行人、车辆等目标,则通过灯光闪烁及其他方式提醒驾驶员;(3)当驾驶员进行跟车、超车操作,在跟车过程中,应降低前车所在区域的照明亮度,在超车过程中,应通过闪烁提醒前车驾驶员,随后降低前车所在区域的亮度变化。
步骤4.2:依据车辆运动信息,对照明距离区域、照明亮度等进行控制,具体控制策略为:(1)对向来车时,依据融合模块获得的车辆速度、航向角等信息,降低目标车辆所处区域内矩阵车灯亮度,避免对其造成眩光;(2)后方来车时,增加目标车一侧的照明区域,并通过闪烁或其他方式提醒驾驶员后方有车接近,处于本车盲区时,应进行提醒;(3)前车切入、切出时,应发生相应的灯光变化提醒驾驶员,且前车切入式应通过灯光闪烁提醒前车驾驶员,随后降低对应区域的照明亮度,(4)前车加减速变化时,本车应该根据时距调整灯光的照明距离、照明范围,当前车减速度过大,有碰撞的危险时,矩阵车灯应进行闪烁,提醒前车及本车驾驶员。
步骤4.3:依据道路条件检测信息,对局部区域的灯光提醒、灯光增强进行控制,具体控制逻辑如下:(1)根据检测到的交通标识进行图案投射提醒,如检测到道路限速90km/h,在进入测速区间后,应在前方路面上进行投影,当超速后,投射超速标志;(2)通过车道线、护栏等的检测信息,可计算出前方道路曲率,增加弯道处车道线的照明亮度,进行提醒,同时增大弯内一侧的照明范围,减小盲区;(3)当路面上检测出施工标志、圆锥桶等障碍物时,应增加此处的照明亮度,提醒驾驶员;
步骤5:依据步骤4的控制逻辑,对矩阵式前照灯模块进行编码,并将控制信号输入至恒流驱动模块,实现矩阵式前照灯模块按照所需的照明区域、照明亮度等进行照明,提高夜间行车的安全性。
所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯系统,其结构特点是,包括摄像头模块,毫米波雷达模块,车身信号模块,数据融合模块,控制器模块,电源模块,恒流驱动模块和矩阵式前照灯模块等。所述摄像头采集模块,毫米波雷达采集模块分别融合模块相连接,所述车身信号模块与融合模块与控制器模块相连接,并通过恒流驱动模块与矩阵式前照灯模块相连接,所述毫米波雷达模块,摄像头模块,融合模块,车身信号模块,控制器模块,恒流驱动模块均与所述电源电路相连接,由电源电路供电。
2.根据权利要求1所述的一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯系统,其特征在于:所述毫米波雷达模块包含一个长距离前向毫米波雷达和四个中距离毫米波角雷达,前向毫米波雷达布置于保险杠中间位置,四个中距毫米波雷达不至于车身的前后左右四个角,用来识别车辆前方、侧后方的目标信息,包括:行人、车辆、护栏、障碍物等。
3.根据权利要求1所述的一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯系统,其特征在于:所述摄像头模块布置于车辆挡风玻璃正中间靠上位置,用来识别并筛选车辆前方的目标信息,包括:行人、车辆、车道线、交通限速标志、障碍物等;所述融合模块将毫米波雷达模块与摄像头模块的目标信息进行融合分析,获得具有较高置信度的目标类别、速度、相对距离、运动方向等属性信息。
4.根据权利要求1所述的一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯系统,其特征在于:所述控制器模块通过接收的融合模块信息和车身信号模块等信息,依据控制逻辑得到车灯控制信息,并将该信息发送至所述恒流驱动模块,所述恒流驱动模块根据所述控制器所发送的控制信号对矩阵式前照灯模块进行对应区域的亮度动态调整;所述矩阵式前照灯模块包括左右两个可编程矩阵式前照灯,依据驱动模块的控制信号,实现不同照明区域的亮度明暗变化。
5.一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯方法包括以下步骤:
步骤1:由摄像头和毫米波雷达对车辆周围环境进行感知,其中摄像头对车辆前方的图像信息进行采集,包含行人、车辆、车道线、交通限速标志、护栏、障碍物等,其中通过车灯、车牌、轮廓等特征识别车辆目标;毫米波雷达模块包含一个前向长距毫米波雷达和4个角雷达,前向长距毫米波雷达用于探测自车前方的运动目标信息,4个角雷达用于探测自车周围的运动目标信息,包括:行人、车辆、护栏、障碍物等,输出为包含径向距离、速度、方位、RCS的目标属性信息:;
步骤2:将摄像头模块与毫米波雷达模块采集的道路信息传输至融合模块进行数据融合;
步骤3:将融合模块得到的目标融合状态估计与非融合目标状态估计及车身信号输入至控制决策模块,进行驾驶员意图识别、运动车辆识别、道路条件检测,实现“人-车-路”协同控制;
步骤4:依据驾驶员意图、运动车辆信息、道路条件等信息进行矩阵车灯的亮度、照明区域等进行逻辑控制;
步骤5:依据步骤4的控制逻辑,对矩阵式前照灯模块进行编码,并将控制信号输入至恒流驱动模块,实现矩阵式前照灯模块按照所需的照明区域、照明亮度等进行照明,提高夜间行车的安全性。
6.根据权利要求5所述的一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯方法,其特征在于:所述步骤2的具体实现包括:
步骤2.1:雷达数据预处理,包括雷达信号处理、傅里叶变换、恒虚警检测、虚假目标剔除等步骤,获得包含距离、速度、方位、RCS的目标属性点;
步骤2.2:将包含距离、速度、方位、RCS的目标属性点进行帧间跟踪,通过DBSCAN、K_means聚类算法获取有效的跟踪目标,再利用卡尔曼滤波算法对目标进行跟踪,并通过RCS、速度、方位等等特征建立卷积神经网络,实现运动目标的分类,获取包含目标类别、速度、航向角、距离等属性的目标信息。
步骤2.3:由摄像头采集处理模块所采集的车辆前方路况信息进行预处理,包括图像降噪,灰度处理;
步骤2.4:在预处理后的图像的基础上,根据灰度值进行阈值分割和二值化处理,对车辆、行人、车辆、护栏、障碍物、交通标识等目标进行识别,并输出其属性信息;
步骤2.5:将毫米波雷达模块、摄像头模块输出的跟踪目标进行坐标转换,将各个目标统一转换至车辆坐标系下;
步骤2.6:根据跟踪过程状态估计得到的误差协方差,利用独立序贯算法进行摄像头与毫米波雷达目标关联,并对成功关联的两传感器目标采用加权融合。
步骤2.7:将摄像头和毫米波雷达中不可以融合的数据,如:车道线信息、交通标志信息等,与融合结果一并进行增广输出。
7.根据权利要求5所述的一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯方法,其特征在于:所述步骤3的具体实现包括:
步骤3.1:依据车身信号,包括车身、方向盘转角、转向灯信息等,以及融合目标信号,进行驾驶员意图识别,包括:加减速、换道、转弯、跟车、超车、驾驶员疲劳等意图;
步骤3.2:依据车身信号,包括车身、方向盘转角、转向灯信息等,以及融合目标信号,对自车周围的运动车辆进行识别,包括:对向来车、后方来车、前车切入、前车切出、前车加速、前车减速等运动状态;
步骤3.3:依据融合目标信号以及车道线、交通标识等信号,对自车行驶的道路环境进行检测,包括:交通标志识别(直行标志、左右箭头、限速标志等)、车道线信息、护栏、路沿、障碍物等类型。
8.根据权利要求5所述的一种“人-车-路”协同的可编程矩阵式前照灯方法,其特征在于:所述步骤4的具体实现包括:
步骤4.1:依据驾驶员意图,将照明距离、照明视野等进行控制,具体控制策略为:(1)当自车加速时,需根据速度大小增加照明距离,较小照明视野,速度减少时,降低照明距离;(2)当驾驶员进行转弯、换道操作时,通过融合目标判断盲区是否有行人、车辆等目标,如无目标则增加转弯一侧的道路的照明,若存在行人、车辆等目标,则通过灯光闪烁及其他方式提醒驾驶员;(3)当驾驶员进行跟车、超车操作,在跟车过程中,应降低前车所在区域的照明亮度,在超车过程中,应通过闪烁提醒前车驾驶员,随后降低前车所在区域的亮度变化。
步骤4.2:依据车辆运动信息,对照明距离区域、照明亮度等进行控制,具体控制策略为:(1)对向来车时,依据融合模块获得的车辆速度、航向角等信息,降低目标车辆所处区域内矩阵车灯亮度,避免对其造成眩光;(2)后方来车时,增加目标车一侧的照明区域,并通过闪烁或其他方式提醒驾驶员后方有车接近,处于本车盲区时,应进行提醒;(3)前车切入、切出时,应发生相应的灯光变化提醒驾驶员,且前车切入式应通过灯光闪烁提醒前车驾驶员,随后降低对应区域的照明亮度,(4)前车加减速变化时,本车应该根据时距调整灯光的照明距离、照明范围,当前车减速度过大,有碰撞的危险时,矩阵车灯应进行闪烁,提醒前车及本车驾驶员。
步骤4.3:依据道路条件检测信息,对局部区域的灯光提醒、灯光增强进行控制,具体控制逻辑如下:(1)根据检测到的交通标识进行图案投射提醒,如检测到道路限速90km/h,在进入测速区间后,应在前方路面上进行投影,当超速后,投射超速标志;(2)通过车道线、护栏等的检测信息,可计算出前方道路曲率,增加弯道处车道线的照明亮度,进行提醒,同时增大弯内一侧的照明范围,减小盲区;(3)当路面上检测出施工标志、圆锥桶等障碍物时,应增加此处的照明亮度,提醒驾驶员。
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