CN117087523A - 一种主光灯高度调节方法、系统及车辆 - Google Patents

一种主光灯高度调节方法、系统及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种主光灯高度调节方法、系统及车辆，涉及车辆技术领域。本发明所述的主光灯高度调节方法，包括：获取驾驶员的眼球位置；根据所述眼球位置调节主光灯高度。本发明通过获取驾驶员的眼球位置并根据眼球位置调节主光灯高度，可以在夜间行车等环境导致驾驶员视野较差时，将主光灯调节至合适的位置，能够保证本车驾驶员具有较佳的视野范围，可以有效提高驾驶安全性；本发明能够主动适应不同驾驶员，根据不同驾驶员的眼球位置调节主光灯高度，使得不同驾驶员观察到的视野范围最佳，大大降低了交通事故的发生概率。

Description

一种主光灯高度调节方法、系统及车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种主光灯高度调节方法、系统及车辆。
背景技术
车辆在夜间行车时，需要开启车辆大灯(也称主光灯)，主光灯的高度影响其照射范围，不合理的照射范围可能会影响驾驶员视野，因此需要对主光灯的高度进行调节，以提高行车安全性。
目前主光灯的高度调节方式主要是手动调节，然而手动调节方式受主观因素影响，仍存在主光灯高度不正确导致照射范围不合理的风险，对于行车安全性有较大威胁。
发明内容
本发明解决的问题是如何自适应调节主光灯高度以提高驾驶安全性。
为解决上述问题，本发明提供一种主光灯高度调节方法、系统及车辆。
第一方面，本发明提供一种主光灯高度调节方法，包括：
获取驾驶员的眼球位置；
根据所述眼球位置调节主光灯高度。
可选地，所述获取驾驶员的眼球位置包括：
获取驾驶员的人脸图像；
根据所述人脸图像确定所述眼球位置。
可选地，所述根据所述人脸图像确定所述眼球位置包括：
对所述人脸图像进行关键点检测，以确定关键点位置；
根据所述关键点位置确定驾驶员的头部姿态；
根据所述关键点位置和所述头部姿态确定所述眼球位置。
可选地，所述根据所述关键点位置确定驾驶员的头部姿态包括：
采用姿态估计算法确定所述头部姿态。
可选地，所述根据所述关键点位置和所述头部姿态确定所述眼球位置包括：
根据所述头部姿态建立头部参考坐标系；
将所述关键点位置在所述头部参考坐标系中进行三维表示，以确定所述眼球位置。
可选地，所述获取驾驶员的眼球位置包括：
获取座椅位置；
根据所述座椅位置和预设数据库确定所述眼球位置，其中，所述预设数据库包括所述座椅位置和所述眼球位置的对应关系。
可选地，所述根据所述眼球位置调节主光灯高度包括：
获取车辆姿态，根据所述眼球位置和所述车辆姿态确定驾驶员的视野范围；
根据所述视野范围调节所述主光灯高度。
可选地，所述主光灯高度调节方法还包括：
获取复位指令；
根据所述复位指令将所述主光灯高度调节至初始高度。
第二方面，本发明提供一种主光灯高度调节系统，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上主光灯高度调节方法。
第三方面，本发明提供一种车辆，包括上述主光灯高度调节系统。
本发明通过获取驾驶员的眼球位置并根据眼球位置调节主光灯高度，可以在夜间行车等环境导致驾驶员视野较差时，将主光灯调节至合适的位置，能够保证本车驾驶员具有较佳的视野范围，可以有效提高驾驶安全性。本发明能够主动适应不同驾驶员，根据不同驾驶员的眼球位置调节主光灯高度，使得不同驾驶员观察到的视野范围最佳，大大降低了交通事故的发生概率。
附图说明
图1为本发明实施例的主光灯高度调节方法的流程示意图；
图2为本发明实施例的主光灯高度调节系统的原理示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
如图1所示，本发明实施例提供一种主光灯高度调节方法，包括：
获取驾驶员的眼球位置。
具体地，在本实施例中，可以通过安装在车内的摄像头来获取驾驶员的眼球位置，也可以通过座椅位置传感器获取座椅位置，并参照座椅位置和眼球位置的对应关系来获取驾驶员的眼球位置。
其中，结合图2所示，摄像头和座椅位置传感器采集的相关数据通过CAN总线传输至座舱域控，其中，座舱域控系统通常由一个中央控制单元和多个分布在座舱内的子系统组成，用于协调和控制各个功能模块的操作；然后相应控制指令通过车身域控传输到执行电机对主光灯高度进行调节，其中，车身域控系统通常由一个中央控制单元和多个分布在车身各个部位的子系统组成，用于管理和协调车身区域的各个功能模块。
根据所述眼球位置调节主光灯高度。
具体地，在获取驾驶员的眼球位置后，需要根据眼球位置调节主光灯高度，一般来说，主光灯的照射范围与灯光的高度呈正相关关系，即主光灯越高，其照射范围越远，能够照亮更远的道路区域；由于在夜间行车等环境下视野较差，若主光灯当前照射范围小于前方或者对向来车距离，本车与前方车辆会存在一段盲区，对于行车安全性有较大威胁，而如果主光灯当前照射范围大于前方或者对向来车距离，则可能对其他驾驶员造成灯光干扰，例如在对向会车时，可能会造成对向来车驾驶员对速度和距离的感知力下降，甚至会造成瞬间致盲，导致更为严重的安全事故，因此本实施例中通过驾驶员的眼球位置对主光灯高度进行适应性调节，可以有效提高驾驶安全性。
可选地，所述获取驾驶员的眼球位置包括：
获取驾驶员的人脸图像。
具体地，可以通过安装在车内的摄像头来获取驾驶员的人脸图像，例如从摄像头中读取视频帧(每个视频帧都是一个图像，包含当前摄像头所拍摄到的场景)，形成实时视频流后，对每个视频帧进行人脸检测(例如采用人脸检测算法在图像中定位和识别人脸的位置和区域)，从人脸检测到的位置信息中，提取人脸区域的图像，可以根据人脸位置的坐标和尺寸，裁剪出包含人脸的图像区域，对提取的人脸图像进行必要的图像处理，如图像缩放、灰度化、直方图均衡化等，以提高图像质量和减少噪声。
其中，获取人脸图像的质量和准确性可能受到多种因素的影响，包括摄像头的分辨率和性能、光照条件、人脸的角度和表情等。为了获得更好的人脸图像，可能需要采取一些额外的措施，如调整摄像头的位置和参数、使用适当的光照条件等。
根据所述人脸图像确定所述眼球位置。
具体地，在获取人脸图像后，可以通过对人脸图像进行关键点检测等方式来确定眼球位置。
可选地，所述根据所述人脸图像确定所述眼球位置包括：
对所述人脸图像进行关键点检测，以确定关键点位置。
具体地，可以采用深度学习、基于特征点匹配以及基于形状模型等方法进行关键点检测，以确定关键点位置，关键点可以包括眼角、鼻尖、嘴角、耳朵等；以基于特征点匹配的关键点检测方法为例，通过在图像中寻找具有辨识性的局部特征点，并使用这些特征点进行匹配和定位。
根据所述关键点位置确定驾驶员的头部姿态。
具体地，在本实施例中，可以根据检测到的关键点位置，使用姿态估计算法或者其他方式来估计驾驶员的头部姿态。
根据所述关键点位置和所述头部姿态确定所述眼球位置。
具体地，在本实施例中，可以根据头部姿态建立头部参考坐标系，然后通过在头部参考坐标系对关键点位置进行三维表示来确定眼球位置。
可选地，所述根据所述关键点位置确定驾驶员的头部姿态包括：
采用姿态估计算法确定所述头部姿态。
具体地，常用的姿态估计算法包括：
(1)3D模型投影：通过将驾驶员头部的关键点位置与一个预定义的3D头部模型进行匹配，可以估计头部的旋转和倾斜角度。这种方法需要一个预先构建好的3D头部模型，并进行关键点与模型之间的对应。
(2)基于深度学习的方法：使用深度学习模型(如卷积神经网络)来直接从关键点位置预测头部姿态。这种方法可以通过训练大量数据来学习关键点与头部姿态之间的映射关系，从而实现准确的姿态估计。
其中，头部姿态可以由旋转和倾斜角度来表示，旋转角度可以表示头部在水平方向上的转动，如偏航角、俯仰角和翻滚角，倾斜角度可以表示头部在垂直方向上的倾斜，如俯角和仰角。
可选地，所述根据所述关键点位置和所述头部姿态确定所述眼球位置包括：
根据所述头部姿态建立头部参考坐标系。
具体地，根据头部的姿态估计结果，建立一个头部参考坐标系；通常，可以选择眼角或鼻尖作为头部参考坐标系的原点，并根据头部旋转角度调整坐标系的方向。
将所述关键点位置在所述头部参考坐标系中进行三维表示，以确定所述眼球位置。
具体地，在头部参考坐标系中，使用关键点的位置(如眼角、瞳孔等)来推断眼球的位置，可以通过几何计算和几何变换，结合头部旋转角度和关键点位置，估计眼球的三维位置；如果关键点中包含瞳孔的位置，可以直接使用瞳孔位置来表示眼球位置，可以通过几何计算和几何变换，结合头部参考坐标系和关键点位置，来估计瞳孔在三维空间中的位置。
可选地，所述获取驾驶员的眼球位置包括：
获取座椅位置。
具体地，对于无舱内摄像头车辆，可以采取其他方式来进行眼球位置检测；车辆座椅通常具有位置调节功能，包括座椅的前后移动、高度调节、倾斜角度调节等，通过座椅调节控制按钮或电动控制机构，可以获取座椅的当前位置信息；或者通过传感器测量，车辆座椅通常会安装有传感器来检测座椅的位置和状态，例如，座椅可以配备压力传感器或重量传感器，以测量座椅上的压力或重量分布，这些传感器可以提供有关座椅的高度、倾斜角度和位置信息。
根据所述座椅位置和预设数据库确定所述眼球位置，其中，所述预设数据库包括所述座椅位置和所述眼球位置的对应关系。
具体地，预设数据库包含了座椅位置和眼球位置的对应关系，例如座椅靠前靠上则大概率为女性，靠后靠下则大概率为男性，再根据不同位置估算驾驶员身高，从而能够估算眼球位置。
其中，可以通过设置记忆单元来记忆驾驶员的个人数据，实现对于特定驾驶员的快速主光灯高度调节。
可选地，所述根据所述眼球位置调节主光灯高度包括：
获取车辆姿态，根据所述眼球位置和所述车辆姿态确定驾驶员的视野范围。
具体地，车辆的姿态信息，包括车辆的方向、倾斜角度、转向角度等，可以通过车辆传感器、惯性测量单元(IMU)或其他姿态估计方法来获得；将驾驶员的眼睛位置从车辆坐标系转换到世界坐标系或屏幕坐标系，然后根据转换后的眼睛位置和车辆姿态，计算驾驶员的视野范围，例如视野模型、透视投影或几何计算等方法。
根据所述视野范围调节所述主光灯高度。
具体地，需要根据当前视野范围调节主光灯高度，以使得驾驶员获得尽可能大的视野范围；例如，当驾驶员座椅调高时，主光灯高度需要自动下调，保证照明视野良好；例如当车辆满载时，车辆姿态下沉，光线降低，应适当调高主光灯角度，将光线角度拉高，否则照明距离不够，视野受限。
可选地，所述主光灯高度调节方法还包括：
获取复位指令。
具体地，可以通过复位按键或语音控制等方式生成复位指令。
根据所述复位指令将所述主光灯高度调节至初始高度。
具体地，车辆控制系统在接收复位指令后，将主光灯高度复位至初始高度，以节省调节时间。
本发明另一实施例提供一种主光灯高度调节系统，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上主光灯高度调节方法。
本发明另一实施例提供一种车辆，包括上述主光灯高度调节系统。
虽然本发明披露如上，但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种主光灯高度调节方法，其特征在于，包括：
获取驾驶员的眼球位置；
根据所述眼球位置调节主光灯高度。
2.根据权利要求1所述的主光灯高度调节方法，其特征在于，所述获取驾驶员的眼球位置包括：
获取驾驶员的人脸图像；
根据所述人脸图像确定所述眼球位置。
3.根据权利要求2所述的主光灯高度调节方法，其特征在于，所述根据所述人脸图像确定所述眼球位置包括：
对所述人脸图像进行关键点检测，以确定关键点位置；
根据所述关键点位置确定驾驶员的头部姿态；
根据所述关键点位置和所述头部姿态确定所述眼球位置。
4.根据权利要求3所述的主光灯高度调节方法，其特征在于，所述根据所述关键点位置确定驾驶员的头部姿态包括：
采用姿态估计算法确定所述头部姿态。
5.根据权利要求3所述的主光灯高度调节方法，其特征在于，所述根据所述关键点位置和所述头部姿态确定所述眼球位置包括：
根据所述头部姿态建立头部参考坐标系；
将所述关键点位置在所述头部参考坐标系中进行三维表示，以确定所述眼球位置。
6.根据权利要求1所述的主光灯高度调节方法，其特征在于，所述获取驾驶员的眼球位置包括：
获取座椅位置；
根据所述座椅位置和预设数据库确定所述眼球位置，其中，所述预设数据库包括所述座椅位置和所述眼球位置的对应关系。
7.根据权利要求1所述的主光灯高度调节方法，其特征在于，所述根据所述眼球位置调节主光灯高度包括：
获取车辆姿态，根据所述眼球位置和所述车辆姿态确定驾驶员的视野范围；
根据所述视野范围调节所述主光灯高度。
8.根据权利要求1所述的主光灯高度调节方法，其特征在于，还包括：
获取复位指令；
根据所述复位指令将所述主光灯高度调节至初始高度。
9.一种主光灯高度调节系统，其特征在于，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如权利要求1至8任一项所述的主光灯高度调节方法。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的主光灯高度调节系统。
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