基于闭环控制的自适应坡道的车辆照明装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于闭环控制的自适应坡道的车辆照明装置及其控制方法，所述装置包括：图像采集装置，用于车辆进入坡道前采集其车灯在前方坡道上照射范围内的图像；图像处理器，包括：测距信号点标记模块，用于在所述图像中标记出测距信号点；和定点测距模块，用于计算出各测距信号点与车辆的距离；姿态监测装置，用于测量车灯出射光线的上边界与参考平面所成角度δ；处理器，根据所述角度δ、所述测距信号点的垂直高度、以及测距信号点与车辆的距离计算出坡道角度，并根据所述坡道角度生成车灯姿态控制控制指令；执行装置，用于根据所述车灯姿态控制指令调节车灯的姿态。

Vehicle Lighting Device and Its Control Method Based on Closed-loop Control for Adaptive Slope

The invention relates to a vehicle illumination device based on closed-loop control and its control method. The device includes: an image acquisition device for collecting images of the vehicle lamp irradiated on the front ramp before entering the ramp; an image processor, including a ranging signal point marking module, for marking ranging signal points in the image; and a fixed-point ranging model. Block for calculating the distance between each ranging signal point and the vehicle; attitude monitoring device for measuring the angle delta formed by the upper boundary of the light emitted from the lamp and the reference plane; processor for calculating the ramp angle according to the angle delta, the vertical height of the ranging signal point, and the distance between the ranging signal point and the vehicle, and generating the vehicle lamp attitude control according to the ramp angle An instruction; an executing device for adjusting the attitude of a lamp according to the lamp attitude control instruction.

【技术实现步骤摘要】
基于闭环控制的自适应坡道的车辆照明装置及其控制方法
本专利技术属于汽车照明
，具体涉及自适应坡道的车辆照明装置及其控制方法。
技术介绍
目前，在车祸中由于夜间照明不良而引起的交通事故占比高达40％。其中，容易产生视野盲区的坡道路段是事故的一个高发区，原因主要有两点：一是车辆上坡时照程变短，无法准确判断对面来车；二是车辆在高度不断变化的坡道上行驶时，驾驶员容易在对面来车灯光照射下产生炫目。因此，需要对坡道角度进行测量，然后根据坡道角度自动调节照明的范围。对于坡道角度测量，现有的各种方法均需车辆上坡后才能完成测量，无法在上坡前就进行预测式的测量。另外，现有的方法还需要在己方车辆的前方有车辆行驶，根据前方车辆车灯的空间位置判断坡道的角度，例如公开号为CN108569193A、CN101973229A的专利文献。
技术实现思路
本专利技术提供一种自适应坡道的车辆照明装置的控制方法，包括：采集坡道上车灯照射范围内的图像；在所述图像中标记出测距信号点；计算出各测距信号点与车辆的距离；测量车灯出射光线的上边界与参考平面所成角度δ，根据所述角度δ计算出所述测距信号点的垂直高度；根据所述角度δ、所述测距信号点的垂直高度以及测距信号点与车辆的距离计算出坡道角度；基于所述坡道角度调节车灯的姿态。在车辆即将开始上坡和/或即将完成下坡的过程中，其调节车灯向上的照射角度，为驾驶员提供充足照明；在车辆上坡过程和/或下坡过程中，调节前车灯向下的照射角度，避免对对面车辆的驾驶人员造成炫目影响。在上述的方法，在所述图像中标记出测距信号点包括：提取出至少两幅所述图像中的光斑，并将所述光斑中线的最前端点标记出来作为测距信号点。在上述的方法，所述图像由近光灯照射产生。在上述的方法，在所述图像中标记出测距信号点包括：提取所述图像中的两边车道线或道路边沿，标定出所述车道线或所述道路边沿的最远点与最近点共四点，选取所述最远点连线上与车辆处于同一平面内的第一点和所述最近点连线上与车辆处于同一平面内的第二点作为测距信号点。在上述的方法，所述图像由远光灯照射产生。在上述的方法，标记所述测距信号点之前，提取所述图像的亮斑，判断所述亮斑内是否有车辆；在判断结果为是的情况下，调整车灯的照射角度。即在确保车灯不会对其他车辆造成影响后，再提取所述图像中的两边车道线或道路边沿，标记出测距信号点。本专利技术又提供一种自适应坡道的车辆照明装置，包括：图像采集装置，用于车辆进入坡道前采集其车灯在前方坡道上照射范围内的图像；图像处理器，包括：测距信号点标记模块，用于在所述图像中标记出测距信号点；和定点测距模块，用于计算出各测距信号点与车辆的距离；姿态监测装置，用于测量车灯出射光线的上边界与参考平面所成角度δ；处理器，根据所述角度δ、所述测距信号点的垂直高度、以及测距信号点与车辆的距离计算出坡道角度，并根据所述坡道角度生成车灯姿态控制控制指令；执行装置，用于根据所述车灯姿态控制指令调节车灯的姿态。在车辆即将开始上坡和/或即将完成下坡的过程中，其调节车灯向上的照射角度，为驾驶员提供充足照明；在车辆上坡过程和/或下坡过程中，调节前车灯向下的照射角度，避免对对面车辆的驾驶人员造成炫目影响。在上述的自适应坡道的车辆照明装置，所述测距信号点标记模块包括第一标记模块，用于提取出至少两幅所述图像中的光斑，并将所述光斑中线的最前端点标记出来作为测距信号点。在上述的自适应坡道的车辆照明装置，所述图像由远光灯照射产生。在上述的自适应坡道的车辆照明装置，所述测距信号点标记模块包括第二标记模块，用于提取所述图像中的两边车道线或道路边沿，标定出所述车道线或所述道路边沿的最远点与最近点共四点，选取所述最远点连线上与车辆处于同一平面内的第一点和所述最近点连线上与车辆处于同一平面内的第二点作为测距信号点。在上述的自适应坡道的车辆照明装置，所述图像由远光灯照射产生。在上述的自适应坡道的车辆照明装置，图像处理器还包括车辆识别模块，用于在标记所述测距信号点之前，提取所述图像的亮斑，判断所述亮斑内是否有车辆；在判断结果为是的情况下，调整车灯的照射角度。即在确保车灯不会对其他车辆造成影响后，再提取所述图像中的两边车道线或道路边沿，标记出测距信号点。本专利技术可在不需要前方有车辆的情况下，对坡度进行预测式的识别。而且针对近光灯和远光灯照射时的不同特点，相应地采用不同识别模式，保证坡道测量的准确性。本专利技术通过姿态监测装置实时监测车灯的角度，通过这种闭环设计可消除车灯调节过程中的误差累积，保持长期使用后调节角度的准确性，其次也可避免车灯在遇外力影响后姿态产生指令外的偏移。本专利技术能极大的提高车灯照明效率及行车的安全性。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1示出了基于闭环控制的自适应坡道的车辆照明装置的系统框图。图2示出了近光灯环境下的坡度测量示意图。图3示出了图2中所示的坡度测量示意图的局部放大图。图4示出了远光灯环境下测距信号点的选取示意图。图5示出了远光灯环境下的坡度测量示意图。图6示出了车灯出射光线的上边界与参考平面所成角度δ的测量示意图。具体实施方式一种自适应坡道的车辆照明装置的控制方法，包括：通过图像采集装置采集坡道上车灯照射范围内的图像；通过图像处理器的测距信号点标记模块，在所述图像中标记出测距信号点；通过图像处理器的定点测距模块计算出各测距信号点与车辆的距离；测量车灯出射光线的上边界与参考平面所成角度δ；根据所述角度δ计算出所述测距信号点的垂直高度；根据所述测距信号点的垂直高度以及测距信号点与车辆的所述距离计算出坡道角度；基于所述坡道角度调节车灯的照射角度。其中，在所述图像中标记出测距信号点包括两种模式：模式一，可适用于近光灯开启的环境，具体方案是：对所述图像进行灰度处理，并通过光斑提取算法提取出所述图像中的光斑，将光斑的中线的最前端点标注出来作为测距信号点；并在ΔT时间后再次对采集的另一图像以同样方法处理。将处理完成的两幅图像发送给定点测距模块。为了提高测量的准确性，采集的图像可多于两幅。模式二，可适用于远光灯开启的环境，由于远光灯照射距离过远，不便于直接读取其光斑中心线上的最远点位置，因此对所述图像进行灰度处理后，可提取所述图像中的两边车道线或道路边沿，标定出所述车道线或所述道路边沿的最远点与最近点共四点，选取所述最远点连线上与车辆处于同一平面内的第一点和所述最近点连线上与车辆处于同一平面内的第二点作为测距信号点，参考图4。该模式下的所述第一点和所述第二点在车辆的正前方，并与车辆处于同一平面在模式二远光灯环境下，一幅图中可标记出两个测距信号点；而在模式一近光灯环境下，由于照射角度过低而无法测量其近光点位置，故需要测量至少两幅图片。另外，远光灯开启后，可能会使前方相向行驶的车辆的司机产生炫目，因此图像处理器还包括车辆识别模块，用于在模式二中标记所述测距信号点之前判断前方是否有车辆，具体方法为：对图像进行灰度处理，提取远光灯照射范围内较小亮斑，再对亮斑进行canny边沿算法处理提取车辆轮廓线，与预存的多种车辆轮廓图匹配，判断所述亮斑内是否有车辆；在判断结果为是的情况下，调整车灯的照射角度，避免远光灯对相向行驶的车辆产生影响。标记出测距信号点后，图像处理器的定点测距模块可测量出每个测距本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应坡道的车辆照明装置的控制方法，其特征在于，包括：采集坡道上车灯照射范围内的图像；在所述图像中标记出测距信号点；计算出各测距信号点与车辆的距离；测量车灯出射光线的上边界与参考平面所成角度δ，根据所述角度δ计算出所述测距信号点的垂直高度；根据所述角度δ、所述测距信号点的垂直高度以及测距信号点与车辆的距离计算出坡道角度；基于所述坡道角度调节车灯的姿态。

【技术特征摘要】
1.一种自适应坡道的车辆照明装置的控制方法，其特征在于，包括：采集坡道上车灯照射范围内的图像；在所述图像中标记出测距信号点；计算出各测距信号点与车辆的距离；测量车灯出射光线的上边界与参考平面所成角度δ，根据所述角度δ计算出所述测距信号点的垂直高度；根据所述角度δ、所述测距信号点的垂直高度以及测距信号点与车辆的距离计算出坡道角度；基于所述坡道角度调节车灯的姿态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述图像中标记出测距信号点包括：提取出至少两幅所述图像中的光斑，并将所述光斑中线的最前端点标记出来作为测距信号点。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述图像由近光灯照射产生。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述图像中标记出测距信号点包括：提取所述图像中的两边车道线或道路边沿，标定出所述车道线或所述道路边沿的最远点与最近点共四点，选取所述最远点连线上与车辆处于同一平面内的第一点和所述最近点连线上与车辆处于同一平面内的第二点作为测距信号点。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述图像由远光灯照射产生。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，标记所述测距信号点之前，提取所述图像的亮斑，判断所述亮斑内是否有车辆；在判断结果为是的情况下，调整车灯的照射角度。7.一种自适应坡道的车辆照明装置，其特征在于，包括：图像采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴友宇，陈伟，武洁，姚鹏鹏，何龙钦，杨叶森，汪宇龙，黄立博，钱坤，魏来，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42