CN116963341A - 一种led汽车灯智能照明系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED汽车灯智能照明系统及方法，包括中央CPU，所述中央CPU通过数据线与传感单元和探测单元相连，用于探测和感知汽车外部环境，所述中央CPU通过数据线与灯光控制单元相连，所述灯光控制单元通过控制线与LED汽车大灯相连，用于控制LED汽车大灯的灯光角度及强弱，所述中央CPU包括远近灯光控制系统、远近灯光控制系统和灯光强度控制系统；通过智能自动切换远近灯光、调节光照角度及光照强度，实现了汽车LED照明系统的智能化，降低了新手驾驶员调节灯光的次数，提高了新手驾驶员驾驶的专注度，进一步提高了新手驾驶员的驾驶舒适度，并使LED汽车大灯无需始终保持高强度的照明，延长了LED汽车大灯的使用寿命，且节省的电能。

Description

一种LED汽车灯智能照明系统及方法
技术领域
本发明涉及汽车LED智能照明技术领域，尤其涉及一种LED汽车灯智能照明系统及方法。
背景技术
汽车照明系统是汽车安全行驶的必备系统之一，汽车照明系统提供了汽车照明灯和汽车信号灯两种功能，主要包括外部照明灯、内部照明灯、外部信号灯和内部信号灯，其中，外部照明灯多用于夜间、阴天、雾天或者亮度较低的场景，常见的外部照明灯主要包括位于车头的前灯和尾灯。前灯和尾灯只能为用户提供前方和后方的照明，对于车身的两侧很难起到照明效果，容易造成安全事故，例如在夜间灯场景下，汽车经过弯道时，弯道内侧大面积的视野盲区毫无疑问存在极大的安全隐患，且在夜晚开车时，特别是路边无照明的路灯时，为保证行车安全，需要开启远光保证行车安全，但是一些新手司机往往忘记开远光灯，或者在会车时忘记关远光灯，造成安全事故，并在一些照明较好的路段时，始终保持灯光的高强度照明，不仅浪费电能，也造成汽车大灯的使用寿命受到影响。
为了解决上述问题，本发明提出一种LED汽车灯智能照明系统及方法。
发明内容
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种LED汽车灯智能照明系统，包括中央CPU，所述中央CPU通过数据线与传感单元和探测单元相连，用于探测和感知汽车外部环境，所述中央CPU通过数据线与灯光控制单元相连，所述灯光控制单元通过控制线与LED汽车大灯相连，用于控制LED汽车大灯的灯光角度及强弱，所述中央CPU包括远近灯光控制系统、远近灯光控制系统和灯光强度控制系统，所述远近灯光控制系统用于控制切换LED汽车大灯的远近灯光，所述灯光转向控制系统用于在汽车转向或即将转向时LED汽车大灯照射的角度，所述灯光强度控制系统用于控制LED汽车大灯的光照强度。
作为本发明的优选技术方案，所述传感单元包括转向拨杆传感器、方向盘转向传感器以及红外测距器，所述转向拨杆传感器用于驾驶员在拨动转向灯拨杆时将信号传输至中央CPU，所述方向盘转向传感器用于驾驶员转动方向盘时将信号传输至中央CPU，所述红外测距器用于感知汽车外界环境中的亮度。
作为本发明的优选技术方案，所述探测单元包括光敏传感器、雷达探测器和三维扫描器，所述光敏传感器用于对前方车辆行人距离进行测距，所述雷达探测器用于对前方的车辆、行人及障碍物进行雷达探测，所述三维扫描器用于对前方的车辆行人及障碍物进行扫描。
作为本发明的优选技术方案，所述远近灯光控制系统包括数据传输模块和数据存储模块，所述数据传输模块通过数据线与数据建模模块相连，用于将三维扫描器的扫描结果通过数据传输模块传输至数据建模模块进行建模，所述数据建模模块和数据存储模块均与模型对比模块相连，用于将新建的模型与数据存储模块中的模型进行对比，判断前方是否为车辆或车辆，所述模型对比模块通过数据线与远近灯光控制模块相连，所述远近灯光控制模块通过控制线与LED汽车大灯相连，用于控制LED汽车大灯的远近光调节。
作为本发明的优选技术方案，所述灯光转向控制系统包括信号传输模块一和车载导航信息获取模块，所述信号传输模块一和车载导航信息获取模块均通过数据线与数据处理模块相连，所述灯光转向控制系统和车载导航信息获取模块在获取到车辆转向或即将转向的信号时，将信号传输至数据处理模块进行数据处理，所述数据处理模块通过数据线与左右灯光控制模块相连，所述左右灯光控制模块通过控制线与LED汽车大灯相连，用于控制LED汽车大灯的灯光照射方向。
作为本发明的优选技术方案，所述灯光强度控制系统包括信号传输模块二，所述信号传输模块二通过数据线与光感亮度变化判断模块相连，用于将汽车外界光照强度变化发送至光感亮度变化判断模块，所述光感亮度变化判断模块通过数据线与灯光强弱控制模块相连，所述灯光强弱控制模块通过控制线与灯光强弱控制模块相连，用于控制LED汽车大灯的光照强度。
一种LED汽车灯智能照明及方法，应用于上述任意一项所述的一种LED汽车灯智能照明系统，包括灯光远近控制方法、灯光转向控制方法和灯光强弱控制方法。
作为本发明的优选技术方案，所述灯光远近控制方法包括以下步骤：
a、LED汽车大灯启动后，自动启动光敏传感器、雷达探测器和三维扫描器，当雷达探测器探测到前方有障碍物时，三维扫描器对障碍物进行扫描，并通过数据传输模块将扫描结果发送至数据建模模块进行建模，通过模型对比模块将新建的模型与数据存储模块中存储的模型对比；
b、同时通过光敏传感器测得车辆相对障碍物距离的变化，判断障碍物是否处于移动状态，并通过红外测距器测得车辆外界的光照强度；
c、模型对比模块根据步骤a和步骤b中的两个结果，判断是否为移动的车辆行人，若不是，则无动作，并保持开启远光灯，若是，则通过远近灯光控制模块控制LED汽车大灯切换为近光灯。
作为本发明的优选技术方案，所述灯光转向控制方法包括以下步骤：
Ⅰ、当通过转向拨杆传感器、方向盘转向传感器检测到驾驶员拨动汽车转向灯杆、转动方向盘超过九十度时，通过信号传输模块一将信号传输至数据处理模块、或通过车载导航信息获取模块获取到车辆导航到达需要转向位置时，将信号传输至数据处理模块；
Ⅱ、同时通过红外测距器测得车辆外界的光照强度；
Ⅲ、数据处理模块根据步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的两个结果，对车辆转向的角度和方向进行判断，若判断结果为车辆只是变道而非转向时，则无动作，若判断为车辆需要转向时，通过远近灯光控制模块控制LED汽车大灯的照射偏移至需要转向的一边。
作为本发明的优选技术方案，所述灯光强弱控制方法包括以下步骤：
1）当车辆在行驶过程中，红外测距器对车辆外界的光照强度进行实时监测，将监测到的结果通过信号传输模块二发送至光感亮度变化判断模块；
2）光感亮度变化判断模块对监测结果进行分析，判断车辆外界的光照强度变化；
3）若外界光照强度变强时，通过灯光强弱控制模块控制LED汽车大灯的光照强度变暗，若外界光照强度变暗时，通过灯光强弱控制模块控制LED汽车大灯的光照强度变强，若无变化时，则无动作。
本发明提供了一种LED汽车灯智能照明系统及方法，具备以下有益效果：
通过对车辆行驶过程中，前方对向或同向的车辆及行人运动轨迹进行扫描判断，并同时对车辆外界的光照强度进行监测，自动切换远近灯光，避免了驾驶员忘记切换灯光导致对向车辆及行人无法看清前方和同向车辆及行人无法看清后方造成安全隐患，并避免了车辆行驶的路段无照明的路灯时，驾驶员忘记调节远光灯，造成视野较近，对道路上的障碍物无法做出及时的判断。
通过根据车辆转向灯拨杆开启、方向盘转动的情况以及车载导航综合判断车辆是否需要进行转向，再对大灯的照射角度进行调节，实现了精确调节。
通过对车辆外界的光照强度进行监测，对应调节LED汽车大灯5的光照强度，实现了LED汽车大灯的光照强度能根据外界光照强度进行调节，进而使LED汽车大灯无需始终保持高强度的照明，延长了LED汽车大灯的使用寿命，并节省的电能。
通过智能自动切换远近灯光、调节光照角度及光照强度，实现了汽车LED照明系统的智能化，降低了新手驾驶员调节灯光的次数，提高了新手驾驶员驾驶的专注度，进一步提高了新手驾驶员的驾驶舒适度。
附图说明
图1为本发明提出的一种LED汽车灯智能照明系统及方法的总系统示意图；
图2为本发明提出的一种LED汽车灯智能照明系统及方法的传感单元系统示意图；
图3为本发明提出的一种LED汽车灯智能照明系统及方法的探测单元系统示意图；
图4为本发明提出的一种LED汽车灯智能照明系统及方法的分系统示意图；
图5为本发明提出的一种LED汽车灯智能照明系统及方法的灯源远近控制系统示意图；
图6为本发明提出的一种LED汽车灯智能照明系统及方法的灯光转向控制系统示意图；
图7为本发明提出的一种LED汽车灯智能照明系统及方法的灯光强弱控制系统示意图。
图中：1、中央CPU；2、传感单元；3、探测单元；4、灯光控制单元；5、LED汽车大灯；6、转向拨杆传感器；7、方向盘转向传感器；8、红外测距器；9、光敏传感器；10、雷达探测器；11、三维扫描器；12、远近灯光控制系统；13、灯光转向控制系统；14、灯光强度控制系统；15、数据传输模块；16、数据建模模块；17、数据存储模块；18、模型对比模块；19、远近灯光控制模块；20、信号传输模块一；21、车载导航信息获取模块；22、数据处理模块；23、左右灯光控制模块；24、信号传输模块二；25、光感亮度变化判断模块；26、灯光强弱控制模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
参考图1-7，本发明提供一种技术方案：一种LED汽车灯智能照明系统，包括中央CPU1，中央CPU1通过数据线与传感单元2和探测单元3相连，用于探测和感知汽车外部环境，中央CPU1通过数据线与灯光控制单元4相连，灯光控制单元4通过控制线与LED汽车大灯5相连，用于控制LED汽车大灯5的灯光角度及强弱，中央CPU1包括远近灯光控制系统12、远近灯光控制系统12和灯光强度控制系统14，远近灯光控制系统12用于控制切换LED汽车大灯5的远近灯光，灯光转向控制系统13用于在汽车转向或即将转向时LED汽车大灯5照射的角度，灯光强度控制系统14用于控制LED汽车大灯5的光照强度。
传感单元2包括转向拨杆传感器6、方向盘转向传感器7以及红外测距器8，转向拨杆传感器6用于驾驶员在拨动转向灯拨杆时将信号传输至中央CPU1，方向盘转向传感器7用于驾驶员转动方向盘时将信号传输至中央CPU1，红外测距器8用于感知汽车外界环境中的亮度。
探测单元3包括光敏传感器9、雷达探测器10和三维扫描器11，光敏传感器9用于对前方车辆行人距离进行测距，雷达探测器10用于对前方的车辆、行人及障碍物进行雷达探测，三维扫描器11用于对前方的车辆行人及障碍物进行扫描。
远近灯光控制系统12包括数据传输模块15和数据存储模块17，数据传输模块15通过数据线与数据建模模块16相连，用于将三维扫描器11的扫描结果通过数据传输模块15传输至数据建模模块16进行建模，数据建模模块16和数据存储模块17均与模型对比模块18相连，用于将新建的模型与数据存储模块17中的模型进行对比，判断前方是否为车辆或车辆，模型对比模块18通过数据线与远近灯光控制模块19相连，远近灯光控制模块19通过控制线与LED汽车大灯5相连，用于控制LED汽车大灯5的远近光调节。
灯光转向控制系统13包括信号传输模块一20和车载导航信息获取模块21，信号传输模块一20和车载导航信息获取模块21均通过数据线与数据处理模块22相连，灯光转向控制系统13和车载导航信息获取模块21在获取到车辆转向或即将转向的信号时，将信号传输至数据处理模块22进行数据处理，数据处理模块22通过数据线与左右灯光控制模块23相连，左右灯光控制模块23通过控制线与LED汽车大灯5相连，用于控制LED汽车大灯5的灯光照射方向。
灯光强度控制系统14包括信号传输模块二24，信号传输模块二24通过数据线与光感亮度变化判断模块25相连，用于将汽车外界光照强度变化发送至光感亮度变化判断模块25，光感亮度变化判断模块25通过数据线与灯光强弱控制模块26相连，灯光强弱控制模块26通过控制线与灯光强弱控制模块26相连，用于控制LED汽车大灯5的光照强度。
一种LED汽车灯智能照明及方法，应用于上述任意一项的一种LED汽车灯智能照明系统，包括灯光远近控制方法、灯光转向控制方法和灯光强弱控制方法。
灯光远近控制方法包括以下步骤：
a、LED汽车大灯5启动后，自动启动光敏传感器9、雷达探测器10和三维扫描器11，当雷达探测器10探测到前方有障碍物时，三维扫描器11对障碍物进行扫描，并通过数据传输模块15将扫描结果发送至数据建模模块16进行建模，通过模型对比模块18将新建的模型与数据存储模块17中存储的模型对比；
b、同时通过光敏传感器9测得车辆相对障碍物距离的变化，判断障碍物是否处于移动状态，并通过红外测距器8测得车辆外界的光照强度；
c、模型对比模块18根据步骤a和步骤b中的两个结果，判断是否为移动的车辆行人，若不是，则无动作，并保持开启远光灯，若是，则通过远近灯光控制模块19控制LED汽车大灯5切换为近光灯。
通过对车辆行驶过程中，前方对向或同向的车辆及行人运动轨迹进行扫描判断，并同时对车辆外界的光照强度进行监测，自动切换远近灯光，避免了驾驶员忘记切换灯光导致对向车辆及行人无法看清前方和同向车辆及行人无法看清后方造成安全隐患，并避免了车辆行驶的路段无照明的路灯时，驾驶员忘记调节远光灯，造成视野较近，对道路上的障碍物无法做出及时的判断。
灯光转向控制方法包括以下步骤：
Ⅰ、当通过转向拨杆传感器6、方向盘转向传感器7检测到驾驶员拨动汽车转向灯杆、转动方向盘超过九十度时，通过信号传输模块一20将信号传输至数据处理模块22、或通过车载导航信息获取模块21获取到车辆导航到达需要转向位置时，将信号传输至数据处理模块22；
Ⅱ、同时通过红外测距器8测得车辆外界的光照强度；
Ⅲ、数据处理模块22根据步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的两个结果，对车辆转向的角度和方向进行判断，若判断结果为车辆只是变道而非转向时，则无动作，若判断为车辆需要转向时，通过远近灯光控制模块19控制LED汽车大灯5的照射偏移至需要转向的一边。
通过根据车辆转向灯拨杆开启、方向盘转动的情况以及车载导航综合判断车辆是否需要进行转向，再对大灯的照射角度进行调节，实现了精确调节。
灯光强弱控制方法包括以下步骤：
1当车辆在行驶过程中，红外测距器8对车辆外界的光照强度进行实时监测，将监测到的结果通过信号传输模块二24发送至光感亮度变化判断模块25；
2光感亮度变化判断模块25对监测结果进行分析，判断车辆外界的光照强度变化；
3若外界光照强度变强时，通过灯光强弱控制模块26控制LED汽车大灯5的光照强度变暗，若外界光照强度变暗时，通过灯光强弱控制模块26控制LED汽车大灯5的光照强度变强，若无变化时，则无动作。
通过对车辆外界的光照强度进行监测，对应调节LED汽车大灯5的光照强度，实现了LED汽车大灯5的光照强度能根据外界光照强度进行调节，进而使LED汽车大灯5无需始终保持高强度的照明，延长了LED汽车大灯5的使用寿命，并节省的电能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。

Claims (10)

1.一种LED汽车灯智能照明系统，包括中央CPU（1），其特征在于，所述中央CPU（1）通过数据线与传感单元（2）和探测单元（3）相连，用于探测和感知汽车外部环境，所述中央CPU（1）通过数据线与灯光控制单元（4）相连，所述灯光控制单元（4）通过控制线与LED汽车大灯（5）相连，用于控制LED汽车大灯（5）的灯光角度及强弱，所述中央CPU（1）包括远近灯光控制系统（12）、远近灯光控制系统（12）和灯光强度控制系统（14），所述远近灯光控制系统（12）用于控制切换LED汽车大灯（5）的远近灯光，所述灯光转向控制系统（13）用于在汽车转向或即将转向时LED汽车大灯（5）照射的角度，所述灯光强度控制系统（14）用于控制LED汽车大灯（5）的光照强度。
2.根据权利要求1所述的一种LED汽车灯智能照明系统，其特征在于，所述传感单元（2）包括转向拨杆传感器（6）、方向盘转向传感器（7）以及红外测距器（8），所述转向拨杆传感器（6）用于驾驶员在拨动转向灯拨杆时将信号传输至中央CPU（1），所述方向盘转向传感器（7）用于驾驶员转动方向盘时将信号传输至中央CPU（1），所述红外测距器（8）用于感知汽车外界环境中的亮度。
3.根据权利要求1所述的一种LED汽车灯智能照明系统，其特征在于，所述探测单元（3）包括光敏传感器（9）、雷达探测器（10）和三维扫描器（11），所述光敏传感器（9）用于对前方车辆行人距离进行测距，所述雷达探测器（10）用于对前方的车辆、行人及障碍物进行雷达探测，所述三维扫描器（11）用于对前方的车辆行人及障碍物进行扫描。
4.根据权利要求1所述的一种LED汽车灯智能照明系统，其特征在于，所述远近灯光控制系统（12）包括数据传输模块（15）和数据存储模块（17），所述数据传输模块（15）通过数据线与数据建模模块（16）相连，用于将三维扫描器（11）的扫描结果通过数据传输模块（15）传输至数据建模模块（16）进行建模，所述数据建模模块（16）和数据存储模块（17）均与模型对比模块（18）相连，用于将新建的模型与数据存储模块（17）中的模型进行对比，判断前方是否为车辆或车辆，所述模型对比模块（18）通过数据线与远近灯光控制模块（19）相连，所述远近灯光控制模块（19）通过控制线与LED汽车大灯（5）相连，用于控制LED汽车大灯（5）的远近光调节。
5.根据权利要求1所述的一种LED汽车灯智能照明系统，其特征在于，所述灯光转向控制系统（13）包括信号传输模块一（20）和车载导航信息获取模块（21），所述信号传输模块一（20）和车载导航信息获取模块（21）均通过数据线与数据处理模块（22）相连，所述灯光转向控制系统（13）和车载导航信息获取模块（21）在获取到车辆转向或即将转向的信号时，将信号传输至数据处理模块（22）进行数据处理，所述数据处理模块（22）通过数据线与左右灯光控制模块（23）相连，所述左右灯光控制模块（23）通过控制线与LED汽车大灯（5）相连，用于控制LED汽车大灯（5）的灯光照射方向。
6.根据权利要求1所述的一种LED汽车灯智能照明系统，其特征在于，所述灯光强度控制系统（14）包括信号传输模块二（24），所述信号传输模块二（24）通过数据线与光感亮度变化判断模块（25）相连，用于将汽车外界光照强度变化发送至光感亮度变化判断模块（25），所述光感亮度变化判断模块（25）通过数据线与灯光强弱控制模块（26）相连，所述灯光强弱控制模块（26）通过控制线与灯光强弱控制模块（26）相连，用于控制LED汽车大灯（5）的光照强度。
7.一种LED汽车灯智能照明及方法，应用于权利要求1-6中任意一项所述的一种LED汽车灯智能照明系统，其特征在于，包括灯光远近控制方法、灯光转向控制方法和灯光强弱控制方法。
8.根据权利要求7所述的一种LED汽车灯智能照明方法，其特征在于，所述灯光远近控制方法包括以下步骤：
a、LED汽车大灯（5）启动后，自动启动光敏传感器（9）、雷达探测器（10）和三维扫描器（11），当雷达探测器（10）探测到前方有障碍物时，三维扫描器（11）对障碍物进行扫描，并通过数据传输模块（15）将扫描结果发送至数据建模模块（16）进行建模，通过模型对比模块（18）将新建的模型与数据存储模块（17）中存储的模型对比；
b、同时通过光敏传感器（9）测得车辆相对障碍物距离的变化，判断障碍物是否处于移动状态，并通过红外测距器（8）测得车辆外界的光照强度；
c、模型对比模块（18）根据步骤a和步骤b中的两个结果，判断是否为移动的车辆行人，若不是，则无动作，并保持开启远光灯，若是，则通过远近灯光控制模块（19）控制LED汽车大灯（5）切换为近光灯。
9.根据权利要求7所述的一种LED汽车灯智能照明方法，其特征在于，所述灯光转向控制方法包括以下步骤：
Ⅰ、当通过转向拨杆传感器（6）、方向盘转向传感器（7）检测到驾驶员拨动汽车转向灯杆、转动方向盘超过九十度时，通过信号传输模块一（20）将信号传输至数据处理模块（22）、或通过车载导航信息获取模块（21）获取到车辆导航到达需要转向位置时，将信号传输至数据处理模块（22）；
Ⅱ、同时通过红外测距器（8）测得车辆外界的光照强度；
Ⅲ、数据处理模块（22）根据步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的两个结果，对车辆转向的角度和方向进行判断，若判断结果为车辆只是变道而非转向时，则无动作，若判断为车辆需要转向时，通过远近灯光控制模块（19）控制LED汽车大灯（5）的照射偏移至需要转向的一边。
10.根据权利要求7所述的一种LED汽车灯智能照明方法，其特征在于，所述灯光强弱控制方法包括以下步骤：
1）当车辆在行驶过程中，红外测距器（8）对车辆外界的光照强度进行实时监测，将监测到的结果通过信号传输模块二（24）发送至光感亮度变化判断模块（25）；
2）光感亮度变化判断模块（25）对监测结果进行分析，判断车辆外界的光照强度变化；
3）若外界光照强度变强时，通过灯光强弱控制模块（26）控制LED汽车大灯（5）的光照强度变暗，若外界光照强度变暗时，通过灯光强弱控制模块（26）控制LED汽车大灯（5）的光照强度变强，若无变化时，则无动作。
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