[发明专利]基于图像处理的智能灯光调节系统及其调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于图像处理的智能灯光调节系统及其调节方法，属于机动车智能辅助驾驶技术领域。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，汽车作为重要的交通工具越来越受到人们的重视。在实际使用过程中，行车安全问题日显凸出，特别是在夜间、雨雪雾霾等恶劣天气等能见度较低等情况下，驾驶员的视距变小、视野变窄；在转弯、变道时，前挡风玻璃与前门玻璃之间的A柱会形成视觉死角；在两车交会时，若对方车辆未及时关闭远光灯，造成驾驶员的大片盲区。以上这些情况都可能造成驾驶员判断失误，操作失当，导致事故频发，这些交通事故很多是汽车前照灯照明不足或灯光使用不当造成的。

在目前现有的前照灯控制系统中，传统的远近光手动切换模式由驾驶人员视路况信息手动切换远近光，其照射范围固定，也易造成远光灯滥用；而AFS前照灯系统(Adaptive Front-lighting System,自适应前照灯系统)是采用多个传感器采集车身状态信息，根据车身状况，来控制前照灯进行转动，；而ADB前照灯系统(Adaptive Driving Beam System,自适应远光系统)只能根据车辆上的摄像头采集到的信息，控制前照灯的照明宽度和亮度，上述的照明系统功能单一、智能化程度低的不足。其次由于摄像头的采集严重受制于天气、环境，导致ADB系统判断失准，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种在避免同向车辆和相向车辆眩目的同时，提高了弯道照明范围，转向随动提前照明和照射角度变换，改善了车辆的照明条件，提高了驾驶安全性的基于图像处理的智能灯光调节系统及其调节方法。

本发明为达到上述目的的技术方案是：一种基于图像处理的智能灯光调节系统，其特征在于：包括GPS导航仪、图像采集处理模块、传感器组以及ECU控制单元和执行单元；

所述的GPS导航仪安装在车辆的中控台处，GPS导航仪用于预测前方道路的实时路径信息，所述的实时路径信息包括道路结构信息和弯道路口曲率信息，且GPS导航仪通过CAN总线与ECU控制单元连接；

所述的图像采集处理模块包括CCD摄像机和DSP图像处理模块，所述的CCD摄像机安装在车辆前部，用于采集车辆前部的实时路面图像并送至DSP图像处理模块，所述的实时路面图像包括目标车辆图像和目标物图像，DSP图像处理模块对采集到的实时路面图像信息进行特征提取及处理，得到实时三维线形图像信息，且DSP图像处理模块通过CAN总线与ECU控制单元连接；

所述的传感器组包括转角传感器、车速传感器、悬架行程传感器以及红外测距传感器和光强度传感器，转角传感器安装在方向盘上，车速传感器安装在车轮上，悬架行程传感器安装在悬架总成上，红外测距传感器安装在车顶部，光强度传感器安装在车身前外部，用于采集车辆的实时转向半径信息、实时行驶速度信息、实时悬架与地面之间的角度信息、实时与目标车辆或与目标物之间的距离信息、以及实时外部环境光照信息，传感器组通过CAN/LIN总线与ECU控制单元连接；

所述的ECU控制单元包括信号调理电路、微处理器和电机驱动电路，信号调理电路接收GPS导航仪输出的实时路径信息、传感器组输出的各信息及图像采集处理模块输出的实时三维线形图像信息，信号调理电路将接收的信息转换为数字信号并输出到微处理器，微处理器接收各数字信号并进行对比、判断和计算，输出弯道补光、眩光避让、转向随动及照射角度变换的控制信号至电机驱动电路，电机驱动电路的输出端与左水平电机、右水平电机、左垂直电机、右垂直电机以及左遮光板调节电机和右遮光板调节电机连接；

所述的执行单元包括设置在左前灯上的左水平电机、左垂直电机和左遮光板调节电机，以及设置在右前灯上的右水平电机、右垂直电机和右遮光板调节电机，电机驱动电路根据微处理器输出的控制信号分别控制左水平电机、右水平电机、左垂直电机、右垂直电机以及左遮光板调节电机接和右遮光板调节电机动作，并使左前灯和右前灯的光束在弯道补光、眩光避让、转向随动及照射角度变换的工作模式之间自动切换。

其中：所述ECU控制单元对接收GPS导航仪预测前方道路实时路径信息中的道路结构和弯道路口曲率及图像采集处理模块的实时三维线形图像信息中的目标车辆及目标物进行对比和判断，并计算出左、右遮光板调节电机的转动角度，输出调节左、右遮光板调节电机的控制信号，电机驱动电路根据控制信号生成脉冲信号，并经功率放大后，分别控左、右遮光板调节电机的转动步数，增加左前灯和右前灯的光束照射宽度，进行弯道补光。