动态大灯系统及其控制方法、车辆与流程

本发明涉及机动车领域，更具体地说，涉及动态大灯系统及其控制方法、车辆。

背景技术：

例如车辆的机动车具有多种类型的大灯，它们沿行驶方向定向并且在它们之间可以按照需求来切换，例如近光灯、远光灯、雾灯等。一方面已知的是，现有一种车辆提供可手动转向的大灯、例如用于瞄准标志或者在越野车中用于搜寻地形。另一方面，现有另一种车辆还提供了自动控制的大灯，其要么根据交通运输工具行驶的曲率半径、偏驶率或者横向加速度被控制，要么其与导航系统耦连，使得能够允许预测要行驶的道路的类型。

但是，现有车辆的大灯照射方位自动化程度低，无法预先、动态地照射到车辆行车环境中的例如交通标志牌等对象，而在黑夜的道路尤其是高速道路上，驾驶员很难清晰、预先地观察到交通标志牌，给行车安全带来隐含。另外，驾驶员不可避免存有视觉盲区，例如，由于无法到位于车前方的作为车辆行车环境中的对象的身高较矮孩童，驾驶员可能驾车碰撞甚至碾轧该孩童，造成很大危害，在光线较暗的情况下，由此视觉盲区带来危害的可能性更大增，但现有车辆无法针对上述视觉盲区所可能带来的危害提供相应预防措施。

因此，针对现有技术的不足，亟需提出照射方位自动化程度高、且可预先、动态地照射到车辆行车环境中的对象的动态大灯系统及其控制方法、以及应用该动态大灯系统的车辆的技术方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了动态大灯系统、动态大灯系统的控制方法及应用该动态大灯系统的车辆，以解决现有车辆的大灯的照射方位自动化程度低、无法预先、动态地照射到车辆行车环境中的对象的技术问题。

为实现上述一个目的，本发明提供如下技术方案：一种车辆的动态大灯系统，包括：用于识别车辆所处环境中至少一个对象的探测单元。用于根据探测单元所识别的对象而输出动态的光线分布的至少一个大灯单元。用于对处于动态光线分布中的识别对象进行摄像的摄像单元。与探测单元、大灯单元和摄像单元分别相连的处理单元，处理单元包括通讯模块、判断模块和控制模块，通讯模块接收探测单元产生的探测信息，判断模块对探测信息进行判断产生识别信号，控制模块接收识别信号并对大灯单元和摄像单元进行控制。与处理单元相连的图像显示单元，处理单元还包括图像处理模块，图像处理模块将摄像单元产生的图像信息进行处理并传输至图像显示单元。

进一步的，探测单元用于跟踪被识别的对象，处理单元用于动态地跟踪至少一个大灯单元的用于照亮对象的光线分布。

进一步的，大灯单元是矩阵大灯，摄像单元包括立体相机或全景相机。

进一步的，探测单元包括超声波雷达或毫米波雷达。

更进一步的，探测单元还包括红外探测器，红外探测器对对象是否为生物进行识别，当红外探测器识别对象为生物时，大灯单元照射到对象上并发出警示灯光。

更进一步的，当对象识别为交通标志牌时，通讯模块接收超声波雷达或毫米波雷达经交通标志牌反射的反射信号，判断模块根据反射信号识别该对象为交通标志牌并判断车辆与交通标志牌之间的距离，当判断模块判断车辆相距交通标志牌的距离小于某一预定值以产生近距离信号时，控制模块根据近距离信号控制大灯单元不再照射交通标志牌。

再进一步的，当交通标志牌被同时识别到两个以上时，控制模块控制大灯单元同时照射到两个以上交通标志牌上，且大灯单元对距离车辆次近的交通标志牌投射最大的亮度，且摄像单元对距离车辆次近的交通标志牌进行摄影。

更进一步的，探测单元还包括光电探测器，光电探测器对交通指示灯进行识别。

再进一步的，摄像单元和光电探测器设置在车辆与驾驶位相对的侧前部。

为实现上述另一个目的，本发明提供了一种车辆，该车辆包括上述任一种动态大灯系统。

为实现上述又一个目的，本发明提供了一种动态大灯系统的控制方法，动态大灯系统包括：用于识别车辆所处环境中至少一个对象的探测单元。用于根据探测单元识别对象而输出动态的光线分布的至少一个大灯单元。用于对处于动态光线分布中的识别对象进行摄像的摄像单元。与探测单元、大灯单元和摄像单元分别相连的处理单元，处理单元包括通讯模块、判断模块和控制模块。与处理单元相连的图像显示单元，处理单元还包括图像处理模块，图像处理模块将摄像单元产生的图像信息进行处理并传输至图像显示单元。控制方法包括以下步骤：通讯模块接收探测单元产生的探测信息；判断模块根据探测信息对对象是否为被识别对象进行判断；若是，判断模块产生识别信号，控制模块接收识别信号并控制大灯单元和摄像单元进行工作；若否，判断模块不产生识别信号，控制模块未接收到识别信号从而不产生根据识别信号对大灯单元和摄像单元进行工作的控制。

进一步的，探测单元用于跟踪被识别的对象，控制模块在时序上控制大灯单元在对准被识别的对象后对对象进行照亮。

进一步的，探测单元包括超声波雷达或毫米波雷达。

更进一步的，探测单元还包括红外探测器，控制方法还包括以下步骤：红外探测器对位于车辆的引擎盖所处平面以下的对象进行识别，若对象被识别为生物，大灯单元照射到对象上。

更进一步的，控制方法还包括以下步骤：通讯模块接收超声波雷达或毫米波雷达经对象反射的反射信号；判断模块根据反射信号的特性识别对象为交通标志牌；判断模块判断车辆与交通标志牌之间的距离是否小于某一预定值；若是，判断模块产生近距离信号，控制模块根据近距离信号控制大灯单元不再照射交通标志牌；若否，判断模块产生远距离信号，控制模块根据远距离信号控制大灯单元继续照射交通标志牌。

再进一步的，当交通标志牌被同时识别到两个以上时，控制方法还包括以下步骤：控制模块控制大灯单元同时照射到两个以上交通标志牌上，且大灯单元对距离车辆次近的交通标志牌投射最大的亮度；摄像单元对距离车辆次近的交通标志牌进行摄影。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明提供的动态大灯系统的自动化程度高，且可预先、动态地照射到车辆行车环境中的识别对象，方便驾驶员提前、清晰观察到车辆前方的状况，提高了行车安全性，提升了驾驶便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的具有动态大灯系统的车辆实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的动态大灯系统控制方法一实施例的部分流程示意图；

图3为本发明提供的动态大灯系统控制方法另一实施例的部分流程示意图；

图4为本发明提供的动态大灯系统控制方法又一实施例的部分流程示意图；

附图标记说明：

2--前大灯单元；4--毫米波雷达；6--摄像单元；8--红外探测器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1～及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似应用，下文所描述的各实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明。

请结合参照图1，本发明实施例提供的动态大灯系统用于设置于行驶于道路的车辆上。动态大灯系统具有两个作为大灯单元的前大灯单元2，它们优选都设置为矩阵大灯。另外，需要提及的是，本发明前大灯单元2通过控制对矩阵大灯的矩阵元件连接和断开可以实现针对识别对象动态地光线分布、以及常规的近光灯和远光灯功能。动态大灯系统还具有用于识别车辆所处环境中至少一个对象的探测单元，该探测单元优选为包括超声波雷达或毫米波雷达4，上述被识别对象可以是交通标志牌、生物等。前大灯单元2设置为用于根据探测单元所识别的对象而输出动态的光线分布。动态的光线分布可以通过可选择的连接和断开矩阵大灯的矩阵元件来生成不同光线分布。前大灯单元2的一些造型除了在光线分布方面也可以改变其他方面，例如光线功率、整体亮度和/或亮度分布。动态大灯系统还包括摄像单元6，其用于对处于动态光线分布中的识别对象进行摄像，较佳的，摄像单元6选为立体相机或全景相机。可实施的，探测单元和摄像单元6均设置在车辆内顶侧靠近前挡风玻璃处。动态大灯系统还包括处理单元(未图示)，该处理单元可设置于驾驶员操控台中。该处理单元与探测单元、前大灯单元2和摄像单元6分别通过电气相连，需知的是，处理单元可以是cpu、mcu或单片机等。处理单元包括通讯模块、判断模块和控制模块，通讯模块接收探测单元产生的探测信息，判断模块对探测信息进行判断产生识别信号，作为一种可实施的方式，判断模块包括存储器和比较器，存储器中存储了预存信息及预设条件，比较器接收通讯模块所传输的探测信息并将该探测信息与预存信息进行比较，当比较结果符合预设条件，则比较器产生识别信号。以毫米波雷达4作为探测单元为例，预存信息至少包括毫米波雷达4所探测到的车辆所处环境中至少一个对象的高度、对象与车辆之间的距离、毫米波雷达4所发出微波频段的电磁波被至少一个对象的反射率中的一个或更多个信息，进一步的，上述控制模块接收识别信号并对前大灯单元2和摄像单元6进行控制。动态大灯系统还包括与处理单元相连的图像显示单元(未图示)，处理单元还包括图像处理模块，图像处理模块将摄像单元6产生的图像信息进行处理并传输至图像显示单元。也就是说，驾驶员可以预先、直观地观察到识别对象，保障行车安全、便利。另外，图像显示单元可以车辆导航显示屏也可以是抬头显示器(hud)。

较佳的是，探测单元用于跟踪被识别的对象，处理单元用于动态地跟踪至少一个前大灯单元2的用于照亮对象的光线分布，这样的话，前大灯单元2随识别对象相对于车辆相对位置的变化始终保持对该对象的照射，直至该对象由判断模块判断为非识别对象为止。

以下以具有本发明所提供的动态大灯系统的车辆的具体应用场景为例，对动态大灯系统做进一步详细说明，需要说明的是，举例的具体应用场景并不对以下对动态大灯系统的结构、构造及控制方法的描述作出限制。

环境较暗且驾驶员的视觉盲区中存在识别对象：

作为进一步的改进，探测单元还包括红外探测器8，红外探测器8对对象是否为生物进行识别，则当身高较矮的小孩驾驶员的视觉盲区中时，可以了解的是，视觉盲区常位于车辆的引擎盖所处平面以下，判断模块针对红外探测器8产生的探测信息判断出对象为生物并产生相应识别信号，控制模块接收识别信号并对前大灯单元2和摄像单元6进行控制，使得前大灯单元2和摄像单元6跟踪照射在生物上。优选的是，在车辆启动时，探测单元即默认开启，超声波雷达或毫米波雷达4探测附近障碍物，如有，则红外探测器8启动并探测该障碍物是否为生物，若处理单元对该对象识别为生物，则车灯单元随即照射到该生物上并发出例如闪烁的警示灯光，既提醒该生物也提醒驾驶员，摄像单元6也随即对该生物进行摄像，摄像单元6的摄像信息经处理单元相应处理后在图像显示单元上显示，如此的话，驾驶员通过图像显示单元清晰观察到处于视觉盲区中的生物，避免对位于其视觉盲区中的生物的碰撞或者碾轧，提高了行车安全。另外说明的是，生物也可以是动物，红外探测器8优选地设置在车辆前部以提高其探测准确度，例如红外探测器8具体可设置前进风栅格处或汽车标志结构内，当红外探测器8设置在车辆前部的汽车标志结构内时，既简化了安装结构，也便于隐藏红外探测器8以防外界杂物的污染。

环境较暗且车辆所处环境中的至少一个对象识别为交通标志牌：

当车辆在例如夜晚的较暗环境中的道路尤其是高速公路上行驶时，由于驾驶员对交通标志牌的出现难以预先得知且不易清晰，而交通标志牌设置的高度一般较高且具有一定的统一规范，因此，借助毫米波雷达4对高度位于一定范围内的对象进行探测，另外，交通标志牌一般采用例如不锈钢等金属且采用反光膜，而毫米波雷达4所发出的电磁波被金属的反射率最高，因此，毫米波雷达4将在一定高度范围测得的反射率作为探测信息，而判断模块的存储器中的预存信息包括各对象高度值及对应各对象高度的毫米波雷达4的反射率值，因此，当比较器通过比较在上述探测信息的高度值所对应的反射率值大于等于预存信息中相应高度值所对应的反射率值时，则可以判断出该对象为交通标志牌，否则，则判断出该对象不是交通标志牌。进一步来说，当对象识别为交通标志牌时，车灯单元随即照射到该交通标志牌上，摄像单元6也随即对被车灯单元所照射的交通标志牌进行摄像，并且，车灯单元和摄像单元6追踪该交通标志牌而照射和摄像，通讯模块实时接收毫米波雷达4的电磁波反射信号，从而判断车辆距离交通标志牌的距离，当车辆相距交通标志牌的距离小于某一预定距离值时，该预定距离值预存在存储器中，控制模块控制车灯单元不再照射该交通标志牌，直至下一交通标志牌被雷达探测到，动态大灯系统重复上述追踪照射和摄影。如此的话，驾驶员通过动态大灯系统能够清晰、预先地观察到交通标志牌，便于驾驶员提前对行车转向、速度等做出规划，保障了行车安全。另外，作为进一步的改进，当交通标志牌被同时识别为两个以上时，控制模块控制前大灯单元2同时照射到该两个以上交通标志牌上，且前大灯单元2对距离车辆次近的交通标志牌投射更大的亮度，且摄像机对该距离车辆次近的交通标志牌进行摄影。这样的话，不仅便于驾驶员肉眼距离车辆最近的交通标志牌，同时，也方便驾驶员提前获知距离车辆次近的交通标志牌的指示信息，为行车做好规划，提升驾驶便利性。

环境较暗且车辆所处环境中的至少一个对象识别为前车是高车：

较佳的是，探测单元还包括光电探测器(未图示)，该光电探测器对交通指示灯进行识别，优选的是，光电探测器仅对红、绿、黄光进行探测，从而避免其他色光对探测准确性带来的干扰。进一步的，摄像单元和光电探测器设置在车辆与驾驶位相对的侧前部，比如摄像单元和光电探测器设置在车辆与驾驶位相对的侧前方反光镜装置上。进一步举例来说，当车辆在例如夜晚的较暗环境中行驶且前车是例如高箱半挂车或大型货车等高车时，由于驾驶员的视线范围受高车的阻碍，驾驶员难以获知前方例如交通灯、路口等情况，对交通安全带来隐患，在此种情况下，由于摄像单元和光电探测器设置在车辆与驾驶位相对的侧前部，因此，驾驶员可以将本车的中心线相对于前车的中心线偏移一定距离，即本车的车侧边相对于前车的车侧边更靠近路沿，此时，大灯单元、摄像单元参照以上描述所述进行工作，从而能够对例如交通标志牌等路况信息进行照明和摄像，并且，光电探测器对红、绿、黄、转向等指示灯进行探测，通讯模块接收光电探测器产生的探测信息，判断模块的存储器存储了有关交通灯颜色、灯斑等预存信息，判断模块的比较器接收通讯模块所传输的探测信息并将该探测信息与预存信息进行比较，当比较结果符合预设条件时，则比较器产生信号灯识别信号，于是，控制模块接收识别信号并控制摄像单元对交通灯进行摄像，还可将摄像信息显示在图像显示单元上。由上所述，驾驶员的视线范围可不受前车为高车的阻碍，能够提前获知前车的前方路况，提高了行车安全性。

以上结合具体应用场景对动态大灯系统做了详细说明，可选的是，处理单元还可以设有开关模块，通过开关模块来控制动态大灯系统针对识别对象动态地光线分布的功能是否开启。

本发明还提供了一种车辆，该车辆包括以上实施例所描述的任意一种动态大灯系统，相应的，该车辆也具有以上任意一种动态大灯系统所获得的有益技术效果，在此不再赘述。

本发明还提供了一种动态大灯系统的控制方法，参照以上对动态大灯系统的描述，以下重点对用于动态大灯系统的控制方法做出详细说明，在不相冲突的情况下，以上有关动态大灯系统的描述适用于以下控制方法所应用的动态大灯系统，并且不再赘述。

请结合参照图1和2，一种用于动态大灯系统的控制方法，动态大灯系统包括：用于识别车辆所处环境中至少一个对象的探测单元，用于根据探测单元识别对象而输出动态的光线分布的至少一个作为大灯单元的前大灯单元2，用于对处于动态光线分布中的识别对象进行摄像的摄像单元，以及与探测单元、前大灯单元2和摄像单元分别相连的处理单元，处理单元包括通讯模块、判断模块和控制模块。控制方法包括以下步骤：通讯模块接收探测单元产生的探测信息；判断模块根据探测信息对对象是否为被识别对象进行判断，该被识别对象可以是交通标志牌、生物等，若是，判断模块产生识别信号，控制模块接收识别信号并控制前大灯单元2和摄像单元进行工作；若否，判断模块不产生识别信号，控制模块未接收到识别信号从而不产生根据所述识别信号对前大灯单元2和摄像单元进行工作的控制。

优选的，探测单元用于跟踪被识别的对象，控制模块在时序上控制前大灯单元2在对准被识别的对象后对对象进行照亮。

较优的，探测单元包括超声波雷达或毫米波雷达4。

作为进一步的改进，探测单元还包括红外探测器8，控制方法还包括以下步骤：红外探测器8对位于车辆的引擎盖所处平面以下的对象进行识别，可以了解的是，车辆的引擎盖所处平面以下部分存在有驾驶员的视觉盲区，若对象被识别为生物，前大灯单元2照射到对象上，进一步的，车灯单元还可以发出例如闪烁的警示灯。

请结合参照图1和3，作为另一进一步的改进，控制方法还包括以下步骤：通讯模块接收超声波雷达或毫米波雷达4经对象反射的反射信号；判断模块根据反射信号的特性识别该对象为为交通标志牌；判断模块判断车辆与交通标志牌之间的距离是否小于某一预定值；若是，判断模块产生近距离信号，控制模块根据近距离信号控制前大灯单元2不再照射交通标志牌；若否，判断模块产生远距离信号，控制模块根据远距离信号控制前大灯单元2继续照射交通标志牌。

请结合参照图1和4，进一步优选的，当交通标志牌被同时识别到两个以上时，控制方法还包括以下步骤：控制模块控制前大灯单元2同时照射到两个以上交通标志牌上，且前大灯单元2对距离车辆次近的交通标志牌投射最大的亮度；摄像单元对距离车辆次近的交通标志牌进行摄影。

以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者直接、间接运用在其他相关的技术领域，均视为包括在本发明的专利保护范围内。