CN113954736A - 一种智能大灯自适应交通环境控制系统方法、系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能大灯自适应交通环境控制方法及系统。能够根据传感器识别的交通流、行人、车辆、路牌等信息，并结合GPS的定位，识别当前交通环境，通过控制器数据处理，信号输出给前大灯进行照射区域的调节，满足驾驶员的灯光需求。

Description

一种智能大灯自适应交通环境控制系统方法、系统

技术领域

本发明涉及智能大灯控制领域，尤其涉及一种通过车辆周围目标的识别来判断车辆所处于的交通环境类型，从而有针对性的选择灯光控制策略。

背景技术

随着消费者对汽车产品的舒适性要求不断提高，促进汽车自动化程度不断向纵深扩展，用已满足消费者日益增长的对美好生活的要求，一款智能大灯对驾驶员驾驶体验占据很大的比重，在不同的交通环境下驾驶员的对灯光的需求是不同的，高速公路上驾驶速度较快，对灯光要求照射距离较远，城市道路因路灯较多，对灯光照射距离要求反而不高，对于乡间道路要求照射的宽度较大。而现有技术中，车辆的灯光控制主要还是通过人为调节或简单的近远光自动切换这种简单的操作实现，并不能根据实时变换的交通环境进行自适应的变换。

发明内容

本发明智能大灯能够根据摄像头识别不同的交通环境，通过控制器数据处理，信号输出给前大灯进行照射区域的调节，满足驾驶员的灯光需求。其具体技术方案如下所述。

作为第一方面，本发明提供了一种智能大灯自适应交通环境控制方法，其特征在于，所述步骤包括：

S1，启动车辆的灯光系统，灯光系统的光学参数达到设定初始值；

S2，车辆传感器实时检测车辆周边的目标，并获取相关的目标数据；

S3，将目标数据上传到控制器，控制器对目标数据进行融合处理，将所述目标数据进行目标分类后输出每个目标分类的目标值；

S4，根据输出的各类目标分类的目标值，按照判断准则判断车辆所处的交通环境类型；

S5，根据不同的交通环境类型，选取对应的控制指令对灯光系统的多个发光区域的光学参数进行分区调节。

结合第一方面，在其可能发生的任意一种情况下的第一种情况为，所述步骤S3为：

将目标数据上传到控制器，控制器对目标数据进行融合处理，将所述目标数据进行目标分类，分为车道线目标、行人目标、车辆目标、路灯目标，并输出车道线目标数量值、行人目标数量值、车辆目标数量值、路灯目标数量值；

所述步骤S4为：

根据输出的各类目标分类的目标数量值，调取判断准则里的车道线目标标准值、行人目标标准值、车辆目标标准值、路灯目标标准值，将每个目标数量值与对应的目标标准值进行比较，输出比较值，对比较值进行综合计算，匹配交通环境分类标准，判断出车辆所处的交通环境类型。

结合第一方面或上述第一种情况，在其可能发生的任意一种情况下的第二种情况为，所述目标标准值为：

车道线目标标准值按交通环境类型分别设为：a0、a1、a2；

行人目标标准值按交通环境类型设为：b0、b1、b2；

车辆目标标准值按交通环境类型设为：c0、c1、c2；

路灯目标标准值按交通环境类型设为：d0、d1、d2；

所述对比较值进行综合计算，匹配交通环境分类标准，判断出所处的交通环境类型的方法为：

高速公路模式：车道线目标数量值大于等于a0，行人目标数量值小于b0，车辆目标数量值小于c0，路灯目标数量值小于d0；

城市道路模式：车道线目标数量值大于等于a1，行人目标数量值大于等于b1，车辆目标数量值大于等于c1，路灯目标数量值大于等于d1；

乡间小路模式：车道线目标数量值小于a2，行人目标数量值小于b2，车辆目标数量值小于c2，路灯目标数量值小于d2。

结合第一方面或上述第一、二种情况，在其可能发生的任意一种情况下的第三种情况为，所述交通环境类型对应的控制指令分别为：

交通环境为高速公路模式：灯光系统切换为远光灯模式，灯光系统光学参数调节为照射距离大于150m，照射宽度大于7m；

交通环境为城市道路模式：灯光系统切换为近光灯模式，灯光系统光学参数与初始值一致；

交通环境为乡间小路模式：灯光系统切换为近光灯模式，灯光系统光学参数调节为照射距离大于50m，照射宽度大于14m。

结合第一方面或上述第一种至第三种情况的其中任意一种情况，在其可能发生的任意一种情况下的第四种情况为，

车道线目标标准值按交通环境类型分别设为：a0=3、a1=2、a2=2；

行人目标标准值按交通环境类型设分别为：b0=0、b1=2、b2=1；

车辆目标标准值按交通环境类型设分别为：c0=2、c1=3、c2=1；

路灯目标标准值按交通环境类型设分别为：d0=1、d1=2、d2=1。

结合第一方面或上述第一种至第四种情况的其中任意一种情况，在其可能发生的任意一种情况下的第五种情况为，当灯光系统切换至远光灯模式时，其车辆传感器将检测到的车辆目标或行人目标进行锁定、跟踪，并且通过对灯光系统的多个光源进行分区控制，其分区控制方法为：根据锁定的车辆目标或行人目标，对照远光状态下的照射区域匹配出能照射到锁定的车辆目标或行人目标的发光区域，并降低该发光区域的光线强度；且根据传感器实时检测到的车辆目标或行人目标的移动轨迹，在相应的发光区域间进行控制切换，直至传感器丢失所检测到的车辆目标或行人目标后，所述灯光系统的光线强度恢复至远光状态下的对应的交通环境的预设光学参数所述智能大灯是由若干个发光区域模块组装而成，且每个发光区域模块是可以单独控制的，包括上下左右的四轴方向调节、角度调节、近远光切换、亮度调节。

当灯光系统切换至远光灯模式时，车辆传感器将检测到的车辆目标或行人目标进行锁定、跟踪，且对灯光系统的多个光源进行分区控制，其分区控制方法为：根据锁定的车辆目标或行人目标，根据预设的城市道路模式下无任何目标物及障碍物的情况下其远光灯模式所能照射的预设照射范围，识别出目标物所遮挡的照射范围，并计算出被遮挡的照射范围所对应的发光区域，选定车辆目标或行人目标所对应的发光区域模块后，将其亮度调低或切换至近光灯模式。

同时，传感器对车辆目标或行人目标的实时移动跟踪记录为路径，在预设照射范围内确定路径所经过的至少一个发光区域，实时匹配出相应的发光区域模块；且根据路径经过每个LED发光区域的时间段，控制每个发光区域模块按照路径进行亮度、方向、角度的控制。

当车辆目标或行人目标离开当前发光区域，则对应的发光区域模块切换至远光灯模式；当传感器检测到锁定的目标丢失后，车灯系统整体切换为远光灯模式。

结合第一方面或上述第一种至第五种情况的其中任意一种情况，在其可能发生的任意一种情况下的第六种情况为，所述判断车辆所处的交通环境判断方法中还包括：按照判断准则结合车辆的GPS定位判断车辆所处的交通环境。

作为第二方面，本发明公开了一种智能大灯自适应交通环境控制系统，其特征在于，所述系统包括：

灯光控制模块，用于车辆的近/远灯光切换、调整灯光发光区域及发光亮度；传感器控制模块，采集车辆周边行人、车辆、路灯、车道线线的特征信息；数据处理模块，传感器控制模块采集的数据通过控制器数据处理单元进行融合处理，确定行人、车辆、路灯、车道线线的数量值，并与控制器对目标数量设定的标准值进行比较，判断车辆所处的交通环境类型，并向灯光控制模块发送灯光控制指令，进行灯光的分区调节。

结合第二方面，在其可能发生的任意种情况下的第七种情况为，所述灯光控制模块由多个LED控制模块组成，每个LED控制模块可进行车辆的近/远灯光切换、调整灯光发光区域及发光亮度，多个LED控制模块的车辆的近/远灯光切换、调整灯光发光区域及发光亮度组合成灯光控制模块的近/远灯光切换、调整灯光发光区域及发光亮度。

结合第二方面或上述第七种情况，在其可能发生的任意种情况下的第八种情况为，所述系统还包括GPS定位模块，用于获取车辆位置数据，作为数据处理模块判断车辆所处的交通环境类型的参数；所述系统还包括语音提示模块，用于灯光切换前，对驾驶员进行语音提示。

作为第三方面，本发明提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或多个程序指令，所述程序指令被处理器执行时，完成上述的任意一种方法。

作为第四方面，本发明提供了一种车辆，所述车辆安装有如第二方面所述的包括车灯控制系统、车端控制模块、安装于车辆四周的传感器的系统，通过调用第三方面的存储装置里的代码指令协同上述系统、模块运行第一方面所述的控制方法。

本发明的有益效果是：

1）提高驾驶人员在不同交通环境下对灯光要求；

2）提高驾驶安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明的系统逻辑图；

图2为灯光光学参数的初始值；

图3为灯光跟踪示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种智能大灯自适应交通环境控制方法，其特征在于，所述步骤包括：

S1，启动车辆的灯光系统，灯光系统的光学参数达到如图2所示的设定初始值；所述灯光系统由一个中间LED灯光系统及两个独立的左、右LED灯光系统组成，可以实现分区调控。

S2，以车辆为中心，布置车辆传感器实时检测车辆周边的目标，并获取相关的目标数据；车辆传感器包含摄像头、超声波、激光雷达、角雷达等；

S3，通过以太网和CAN将目标数据上传到控制器，控制器内部的算法芯片及AI芯片对目标数据进行融合处理，将所述目标数据进行目标分类，分为车道线目标、行人目标、车辆目标、路灯目标，并输出车道线目标数量值、行人目标数量值、车辆目标数量值、路灯目标数量值；

S4，根据输出的各类目标分类的目标数量值，调取判断准则里的车道线目标标准值、行人目标标准值、车辆目标标准值、路灯目标标准值，将每个目标数量值与对应的目标标准值进行比较，输出比较值，对比较值进行综合计算，匹配交通环境分类标准，并结合车辆的GPS定位数据判断出车辆所处的交通环境类型；

S5，根据不同的交通环境类型，选取对应的控制指令对灯光系统的光学参数进行灯光的分区调节，进行不同的灯光模式切换：如近/远光切换、照射距离调节、照射宽度调节，并进行语音提示给驾驶员。

其中，所述目标标准值为：

车道线目标标准值按交通环境类型分别设为：a0=3、a1=2、a2=2；

行人目标标准值按交通环境类型设分别为：b0=0、b1=2、b2=1；

车辆目标标准值按交通环境类型设分别为：c0=2、c1=3、c2=1；

路灯目标标准值按交通环境类型设分别为：d0=1、d1=2、d2=1。

根据实际交通情况，高速公路一般单向车道线数量较多，路灯数量较少，行人数量较少，周边行驶车辆较少。城市道路一般单向车道线数量多，路灯数量较多，行人数量较多，周边行驶车辆较多。乡间小路一般单向车道线数量较少，路灯数量较少，行人数量较少，周边行驶车辆较少。

基于上述实际交通情况，所述对比较值进行综合计算，匹配交通环境分类标准，判断出所处的交通环境类型的方法为：

高速公路模式：车道线目标数量值大于等于a0，行人目标数量值小于b0，车辆目标数量值小于c0，路灯目标数量值小于d0；

城市道路模式：车道线目标数量值大于等于a1，行人目标数量值大于等于b1，车辆目标数量值大于等于c1，路灯目标数量值大于等于d1；

乡间小路模式：车道线目标数量值小于a2，行人目标数量值小于b2，车辆目标数量值小于c2，路灯目标数量值小于d2。

高速公路上，车辆行驶速度≥90km/h，行车速度快，路灯少、车辆四周范围内车辆也较少。故其对灯光需求如下：照射距离远为优先需求，照射宽度要求不是很高。因此，所述交通环境类型对应的控制指令为：灯光系统切换为远光灯模式，并且通过增大电流，关掉两侧LED，使灯光系统光学参数调节为照射距离大于150m，照射宽度大于7m。通过控制电流增大光源LED光通量，且通过调整LED照射角度，进行能量集，增大照射距离。

城市道路上，道路两侧路灯数量较多，照明条件良好，对车辆的照射距离及照射宽度无特别高的要求。故其对灯光需求如下：采用灯具光学设定的初始值，并降低电流，关掉两侧LED。因此，所述交通环境类型对应的控制指令为：采用灯具光学设定的初始值。

乡间小路上，车道线较少，一般为单向车道线，且转弯路口数量较多，照明条件较差，突发情况频繁，车辆行驶速度一般较低＜60km/h，对照射距离要求不高，但对照射宽度要求较大。故其对灯光需求如下：光源LED能量扩散，增大照射宽度。因此，所述交通环境类型对应的控制指令为：灯光系统切换为近光灯模式，通过增大电流，打开两侧LED，使灯光系统光学参数调节为照射距离大于50m，照射宽度大于14m。

基于驾驶员在不同的交通环境下如高速公路、城市道路、乡间小路，驾驶员对前大灯有不同的照明需求。本方案具体能使智能大灯根据车辆传感器采集的周边环境数据并通过控制器的数据处理后，输出给智能大灯信号指令，根据车辆行驶的不同交通环境进而切换不同的发光模式，满足驾驶员在不同交通环境下的灯光照射需求，从而保证行驶安全。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例提供了一个优选方案，其具体方案如下：

在该系统运行的过程中，当系统选取了相应的交通环境类型后，将智能大灯切换到远光时，其车辆传感器将检测到的车辆目标或行人目标进行锁定、跟踪，并且对智能大灯的多个光源进行分区控制，其分区控制方法为：根据锁定的车辆目标或行人目标，对照远光状态下的照射区域匹配出能照射到锁定的车辆目标或行人目标的发光区域，并降低该发光区域的光线强度；且根据传感器实时检测到的车辆目标或行人目标的移动轨迹，在相应的发光区域间进行控制切换，直至传感器丢失所检测到的车辆目标或行人目标后，所述灯光系统的光线强度恢复至远光状态下的对应的交通环境的预设光学参数。

本优选方案中，所述智能大灯是由若干个LED发光区域模块组装而成，且每个LED发光区域模块是可以单独控制的，包括上下左右的四轴方向调节、角度调节、近远光切换、亮度调节。

如图3所示，以城市道路模式为例，当车辆的智能大灯切换至远光时，车辆传感器锁定前方的同向和对行驶的车辆，以及道路上的行人。锁定后，根据预设的城市道路模式下无任何目标物及障碍物的情况下其远光灯模式所能照射的预设照射范围，识别出目标物所遮挡的照射范围，并计算出被遮挡的照射范围所对应的LED发光区域。

当选定了目标所对应的LED发光区域模块后，将其光照强度调低，一般直接切换至近光灯模式，也可以设置为其他光线强度。并且传感器对目标物的移动轨迹进行跟踪记录，在预设照射范围内映射出相应的目标移动路径，根据所述目标移动路径所经过的若干个LED发光区域，匹配出相应的LED发光区域模块，根据目标按照移动路径经过每个LED发光区域的时间段，控制每个LED发光区域在相应的时间段内，按照目标移动路径进行方向、角度控制。当目标离开当前LED发光区域，则对应的LED发光区域模块恢复至城市道路模式预设的远光灯模式的光学参数。直至传感器锁定的目标丢失后，智能大灯的所有LED发光区域模块均为城市道路模式预设的远光灯模式的光学参数。

通过上述优选方案，车灯可以实时跟踪前方车辆，将照射到前方车辆的远光灯区域切换为近光灯，从而保证前方车辆的驾驶员不会被后方车辆的远光造成影响，保证驾驶安全。也可以跟踪车辆前方的对向车道行驶的车辆，其智能车灯跟踪对向车辆的移动，使由远光灯切换为近光灯的区域实时跟踪对向车辆移动，从而避免因远光灯造成对向车辆的视觉盲区，避免交通事故的发生。

实施例3

本实施例提供了一种智能大灯自适应交通环境控制系统，所述系统包括：

灯光控制模块，用于车辆的近/远灯光切换、调整灯光发光区域及发光亮度；

传感器控制模块，采集车辆周边行人、车辆、路灯、车道线线的特征信息；

数据处理模块，传感器控制模块采集的数据通过控制器数据处理单元进行融合处理，确定行人、车辆、路灯、车道线线的数量值，并与控制器对目标数量设定的标准值进行比较，判断车辆所处的交通环境类型，并向灯光控制模块发送灯光控制指令，进行灯光的分区调控。

作为优选，所述系统还包括GPS定位模块，用于获取车辆位置数据，作为数据处理模块判断车辆所处的交通环境类型的参数。所述系统还包括语音提示模块，用于灯光切换前，对驾驶员进行语音提示。所述灯光控制模块由一个中间LED灯光控制模块及两个独立的左、右LED灯光控制模块组成，可以实现分区调控。

应理解，上述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解为在阅读本发明的内容后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动和修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.本发明提供了一种智能大灯自适应交通环境控制方法，其特征在于，所述步骤包括：

S1，启动车辆的灯光系统，灯光系统的光学参数达到设定初始值；

S2，车辆传感器实时检测车辆周边的目标，并获取相关的目标数据；

S3，将目标数据上传到控制器，控制器对目标数据进行融合处理，将所述目标数据进行目标分类，分为车道线目标、行人目标、车辆目标、路灯目标，并输出车道线目标数量值、行人目标数量值、车辆目标数量值、路灯目标数量值；

S4，根据输出的各类目标分类的目标数量值，调取判断准则里的车道线目标标准值、行人目标标准值、车辆目标标准值、路灯目标标准值，将每个目标数量值与对应的目标标准值进行比较，输出比较值，对比较值进行综合计算，匹配交通环境分类标准，判断出车辆所处的交通环境类型；

S5，根据不同的交通环境类型，选取对应的控制指令对灯光系统的多个发光区域的光学参数进行分区调节。

2.根据权利要求1所述的一种智能大灯自适应交通环境控制方法，其特征在于，所述目标标准值为：

车道线目标标准值按交通环境类型分别设为：a0、a1、a2；行人目标标准值按交通环境类型分别设为：b0、b1、b2； 车辆目标标准值按交通环境类型分别设为：c0、c1、c2；

路灯目标标准值按交通环境类型分别设为：d0、d1、d2；

所述对比较值进行综合计算，匹配交通环境分类标准，判断出所处的交通环境类型的方法为：

高速公路模式：车道线目标数量值大于等于a0，行人目标数量值小于b0，车辆目标数量值小于c0，路灯目标数量值小于d0；

城市道路模式：车道线目标数量值大于等于a1，行人目标数量值大于等于b1，车辆目标数量值大于等于c1，路灯目标数量值大于等于d1；

乡间小路模式：车道线目标数量值小于a2，行人目标数量值小于b2，车辆目标数量值小于c2，路灯目标数量值小于d2。

3.根据权利要求2所述的一种智能大灯自适应交通环境控制方法，其特征在于，

车道线目标标准值按交通环境类型分别设为：a0=3、a1=2、a2=2；

行人目标标准值按交通环境类型分别设为：b0=0、b1=2、b2=1；

车辆目标标准值按交通环境类型分别设为：c0=2、c1=3、c2=1；

路灯目标标准值按交通环境类型分别设为：d0=1、d1=2、d2=1；

所述交通环境类型对应的控制指令分别为：

交通环境为高速公路模式：灯光系统切换为远光灯模式，灯光系统光学参数调节为照射距离大于150m，照射宽度大于7m；

交通环境为城市道路模式：灯光系统切换为近光灯模式，灯光系统光学参数与初始值一致；

交通环境为乡间小路模式：灯光系统切换为近光灯模式，灯光系统光学参数调节为照射距离大于50m，照射宽度大于14m。

4.根据权利要求1至3其中任意一个所述的一种智能大灯自适应交通环境控制方法，其特征在于，所述方法还包括；

所述智能大灯是由若干个发光区域模块组装而成，且每个发光区域模块是可以单独控制进行光学参数调节；

当灯光系统切换至远光灯模式时，车辆传感器将检测到的车辆目标或行人目标进行锁定、跟踪，且对灯光系统的多个光源进行分区控制，其分区控制方法为：根据锁定的车辆目标或行人目标，根据预设的城市道路模式下无任何目标物及障碍物的情况下其远光灯模式所能照射的预设照射范围，识别出目标物所遮挡的照射范围，并计算出被遮挡的照射范围所对应的发光区域，选定车辆目标或行人目标所对应的发光区域模块后，将其光学参数调低；

同时，传感器对车辆目标或行人目标的实时移动跟踪记录为路径，在预设照射范围内确定路径所经过的至少一个发光区域，实时匹配出相应的发光区域模块；且根据路径经过每个LED发光区域的时间段，控制每个发光区域模块按照路径进行光学参数调节；

当车辆目标或行人目标离开当前发光区域，则对应的发光区域模块切换至远光灯模式；当传感器检测到锁定的目标丢失后，车灯系统整体切换为远光灯模式。

5.根据权利要求1至3其中任意一个所述的一种智能大灯自适应交通环境控制方法，其特征在于，所述判断车辆所处的交通环境判断方法中还包括：按照判断准则结合车辆的GPS定位判断车辆所处的交通环境。

6.一种智能大灯自适应交通环境控制系统，其特征在于，所述系统包括：

灯光控制模块，用于车辆的近/远灯光切换、调整灯光发光区域及发光亮度； 传感器控制模块，采集车辆周边行人、车辆、路灯、车道线线的特征信息； 数据处理模块，传感器控制模块采集的数据通过控制器数据处理单元进行融合处理，确定行人、车辆、路灯、车道线线的数量值，并与控制器对目标数量设定的标准值进行比较，判断车辆所处的交通环境类型，并向灯光控制模块发送灯光控制指令，进行灯光的分区调节。

7.根据权利要求6所述的一种智能大灯自适应交通环境控制系统，其特征在于，所述灯光控制模块由多个LED控制模块组成，每个LED控制模块可进行车辆的近/远灯光切换、调整灯光发光区域及发光亮度，多个LED控制模块的车辆的近/远灯光切换、调整灯光发光区域及发光亮度组合成灯光控制模块的近/远灯光切换、调整灯光发光区域及发光亮度。

8.根据权利要求6所述的一种智能大灯自适应交通环境控制系统，其特征在于，所述系统还包括GPS定位模块，用于获取车辆位置数据，作为数据处理模块判断车辆所处的交通环境类型的参数；所述系统还包括语音提示模块，用于灯光切换前，对驾驶员进行语音提示。

9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或多个程序指令，所述程序指令被处理器执行时，完成权利要求1至5其中任意一个所述的一种方法。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆安装有权利要求6或8所述的系统及权利要求8所述的存储介质。

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