前照灯控制装置和方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年11月5日提交的韩国申请号10-2018-0134386的优先权，其通过整体引用并入。

本发明涉及一种前照灯控制装置和方法，更具体地，涉及一种能够控制前照灯的阴影区的前照灯控制装置和方法。

背景技术：

用于车辆的前照灯已经从被动地照明的前照灯发展到响应于道路和周围环境而主动地照明的前照灯。而且，还应用了增加黑暗道路上的照明和减少明亮道路上的照明的前照灯。此外，应用了前照灯控制技术，其可以最小化在与自我车辆(egovehicle)相同的方向行驶的前方车辆中的驾驶员所经历的眩光，或最小化在与自我车辆相反的方向行驶时的前方车辆(例如接近自我车辆的迎面车辆)中的驾驶员所经历的眩光。

最近，正在对包括自适应驱动光束(adaptivedrivingbeam，adb)前照灯系统的各种智能前照灯系统进行积极研究。adb前照灯系统是一种基于相机的前照灯系统，当安装在车辆前部的相机识别出没有前方车辆或来自前方车辆的光源未被相机识别时，所述adb前照灯系统操作远光束前照灯。但是，当相机识别出前方车辆或相机识别出来自前方车辆的光源时，adb前照灯系统计算前方车辆的最外角，并操作近光束前照灯以防止前方车辆的区域出现眩光。此外，adb前照灯系统在除了前方车辆区域之外的区域中操作远光束前照灯。adb前照灯系统可以分为使用旋转致动器的旋转型前照灯系统和使用led开启/关闭的矩阵型前照灯系统。adb前照灯系统可以改善自我车辆中的驾驶员的前方能见度，并防止前方车辆中的驾驶员眩光。

为了防止前方车辆中的驾驶员眩光，需要为前方车辆设置正确的无眩光区域(glarefreearea，gfa)或阴影区。然而，目前阴影区的设置完全依赖于相机图像处理算法，该算法通过相机识别来自前方车辆的光源。因此，由于相机的图像处理速度的限制，在自我车辆和前方车辆的位置快速改变的环境中，阴影区的设置不能跟随自我车辆和前方车辆之间的位置变化。结果，前方车辆中的驾驶员不可避免地经历眩光。由于这个原因，阴影区边缘相对于前方车辆的位置向阴影区的左侧和右侧增加，以便最小化前方车辆中的驾驶员所经历的眩光。

应用于自动驾驶系统的图像处理是基于实际检测到的物体，但是智能前照灯系统，例如adb前照灯系统和远光束辅助(highbeamassistance，hba)前照灯系统(其旨在提高夜间驾驶的便利性)通过识别前方车辆的前照灯光源对或尾灯光源对(这基于脉冲宽度调制(pulsewidthmodulation，pwm)来操作)来检测前方车辆。因此，检测到的位置精度相当低，并且当前方车辆位于距自我车辆较近的距离时，增加了位置精度的误差。在这种情况下，可能出现对应于最大±3°的误差。

在相关技术中，通过使用固定角来执行阴影区边缘的设置。因此，如图1a所示，当前方车辆位于距自我车辆的短距离处时，阴影区边缘减小，从而频繁地引起前方车辆中的驾驶员眩光。相反，如图1b所示，当前方车辆位于距自我车辆远距离处时，阴影区边缘不必要地增加，使得自我车辆中的驾驶员的能见度降低。

也就是说，当前方车辆位于距自我车辆的短距离处时，当前智能前照灯系统的位置精度误差增加，并且阴影区边缘减小。因此，更频繁地发生前方车辆中的驾驶员眩光。另一方面，当前方车辆位于距自我车辆远距离处时，增加的阴影区边缘可能导致反向边缘而降低自我车辆中的驾驶员的能见度。

在2015年2月6日公布的注册号为10-1491343的韩国专利中公开了本发明的相关技术。

技术实现要素：

本发明的实施例涉及一种前照灯控制装置和方法，其能够提高智能灯系统中前方车辆的检测位置的精度，并且消除前方车辆中的驾驶员发生眩光和由于基于角度的阴影区边缘控制方法而使自我车辆中的驾驶员能见度降低的问题。

在一个实施例中，前照灯控制装置可包括：图像获取单元，被配置为获取自我车辆的前方图像；控制单元，被配置为根据前方车辆位置的阴影区主区域和对所述阴影区主区域的左侧和右侧设置的阴影区边缘区域来控制前照灯的光照射，并且通过控制所述前照灯的光照射，将每个阴影区边缘区域的宽度保持在目标距离处，其中所述前方车辆位置的阴影区主区域是基于由所述图像获取单元获取的所述前方图像来检测，所述前照灯的光照射根据基于到所述前方车辆的距离决定的目标照射角度控制。

所述控制单元可以通过确定的距离决定所述目标照射角度并控制所述前照灯的照射光，所述确定的距离被选择为到所述前方车辆的第一距离和到所述前方车辆的第二距离中的任何一个，其中所述第一距离根据应用于在白天检测相邻物体的第一算法获取，所述第二距离根据应用于在夜间检测相邻物体的第二算法获取。

当确定所述前方车辆位于距所述自我车辆的短距离处时，根据考虑所述第一和第二距离预设的距离确定条件，所述控制单元可以选择所述第一距离作为所述确定的距离以确定所述目标照射角度。

当确定所述前方车辆位于距所述自我车辆的长距离处时，根据考虑所述第一和第二距离预设的距离确定条件，所述控制单元可以选择所述第二距离作为所述确定的距离以确定所述目标照射角度。

目标照射角度可以包括基于所述图像获取单元的左阴影区边缘区域的左宽度角和右阴影区边缘区域的右宽度角，并且控制单元可以通过基于所述确定的距离控制所述左宽度角和右宽度角，将所述阴影区边缘区域的宽度保持在所述目标距离处。

控制单元可以使用左角、所述确定的距离和所述目标距离来计算所述左宽度角，所述左角指示在所述自我车辆的纵向方向上从所述图像获取单元延伸的参考轴和所述阴影区主区域的左边界之间的角度；和使用右角、所述确定的距离和所述目标距离来计算右宽度角，所述右角指示所述参考轴和所述阴影区主区域的右边界之间的角度。

在另一个实施例中，前照灯控制方法可以包括：由图像获取单元获取自我车辆的前方图像；由控制单元根据前方车辆位置的阴影区主区域和对所述阴影区主区域的左侧和右侧设置的阴影区边缘区域来控制前照灯的光照射，并且通过控制所述前照灯的光照射，将每个阴影区边缘区域的宽度保持在目标距离处，其中所述阴影区主区域是基于由所述图像获取单元获取的所述前方图像来检测，所述前照灯的光照射根据基于到所述前方车辆的距离决定的目标照射角度控制。

根据本发明的实施方式，前照灯控制装置和方法可以通过在夜间或白天选择性地应用距离数据的方法来提高前方车辆的检测位置的精度。此外，前照灯控制装置和方法可以通过根据与前方车辆的距离控制前照灯的光照射角度来恒定地保持阴影区边缘的宽度，从而消除当前方车辆位于短距离处时引起的前方车辆中的驾驶员眩光和当前方车辆位于长距离处时在自我车辆中驾驶员的能见度降低的问题。

附图说明

图1a和1b示出了基于根据相关技术的角度控制阴影区边缘的方法。

图2是示出根据本发明实施例的前照灯控制装置的框图。

图3a和3b示出了根据本发明实施例的前照灯控制装置中阴影区边缘区域的宽度保持在目标距离处。

图4至图6示出了根据本发明实施例的前照灯控制装置中确定目标照射角度的过程。

图7和8是示出根据本发明实施例的前照灯控制方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的实施例的前照灯控制装置和方法。应当注意，附图不是精确的比例，并且为了描述方便和清楚起见，可能夸大线的粗细或部件的尺寸。此外，本文使用的术语是通过考虑本发明的功能来定义的，并且可以根据用户或操作者的习惯或意图来改变。因此，术语的定义应根据本文所述的总体公开内容进行。

在以下描述中，根据本发明的实施例的前照灯可以包括应用于自适应驱动光束(adaptivedrivingbeam，adb)前照灯系统的前照灯。

图2是说明根据本发明实施例的前照灯控制装置的框图。图3a和3b示出了根据本发明实施例的前照灯控制装置中阴影区边缘区域的宽度保持在目标距离处。图4至图6示出了根据本发明实施例的前照灯控制装置中确定目标照射角度的过程。

参照图2，根据本发明实施例的前照灯控制装置可包括图像获取单元100，控制单元200和驱动单元300。

图像获取单元100可以获取自我车辆的前方图像。图像获取单元100可以被实现为相机传感器，其通过经由识别来自前方车辆的光源(夜间)的方法或识别周围环境的对比度的方法(白天)获取前方图像来检测前方车辆。

控制单元200可以控制前照灯以照射光，这取决于前方车辆位置的阴影区主区域，所述阴影区主区域基于由图像获取单元100获取的前方图像和对阴影区主区域的左侧和右侧预设的阴影区边缘区域来确定。前方车辆可以表示在与自我车辆的行驶方向相同的方向上行驶的前方车辆，或在与自我车辆的行驶方向相反的方向上行驶并且接近自我车辆的迎面而来的车辆。控制单元200可以识别由图像获取单元100获取的前方图像中的前方车辆的光源，计算前方车辆的最外侧角以确定前方车辆位置的阴影区主区域，并且确定阴影区主区域的左侧和右侧的阴影区边缘区域，以防止前方车辆中的驾驶员眩光。阴影区边缘区域可以包括左阴影区边缘区域和右阴影区边缘区域。控制单元200可以依据阴影区主区域和阴影区边缘区域通过驱动单元300控制前照灯的光照射，并且驱动单元300可以依据前照灯系统实现为旋转致动器或led驱动器。

此时，当将固定角应用到如上所述的阴影区边缘区域时，阴影区边缘区域可以在前方车辆位于距自我车辆的短距离处时而减小，并且当前方车辆位于距自我车辆长距离处时而不必要地增加。当阴影区边缘区域减小时，可能经常发生前方车辆中的驾驶员眩光。另一方面，当阴影区边缘区域不必要地增加时，可以降低自我车辆中的驾驶员的能见度。

因此，根据本实施例的前照灯控制装置可以采用这样的配置：其中控制单元200根据基于到前方车辆的距离决定的目标照射角度来控制前照灯的光照射，并且因此将阴影区边缘区域的宽度保持在目标距离处。阴影区边缘区域的宽度可以指示阴影区边缘区域在宽度方向上的实际距离，并且可以采用米作为宽度的单位。也就是说，阴影区边缘区域的宽度可以固定到目标距离，以便去除相关技术中的反边缘。图3a和3b示出了本实施例的结果，在本实施例中当前方车辆位于距自我车辆的短距离和长距离处时，阴影区边缘区域被相等地设定。

以下，在聚焦于控制单元200的操作的同时，详细描述根据本实施例的前照灯控制装置的配置。

控制单元200可以通过确定的距离决定目标照射角度并控制前照灯的光照射。所述确定的距离可以被选择为到所述前方车辆的第一距离和到所述前方车辆的第二距离中的任何一个，所述第一距离根据应用于在白天检测相邻物体的第一算法获取，所述第二距离根据应用于在夜间检测相邻物体的第二算法获取。

第一距离可以指示到前方车辆的距离，其通过第一算法计算，所述第一算法通过识别由图像获取单元100获取的前方图像的对比度来检测相邻物体，并且通常应用于白天。第二距离可以指示到前方车辆的距离，其通过第二算法计算，所述第二算法识别来自由图像获取单元100获取的前方图像中前方车辆的光源对，通过计算光源对的角度来计算距离，并且通常应用于夜间。因此，由第一算法计算的第一距离通常具有比由第二算法计算的第二距离更高的精度。

adb前照灯系统可以将夜间由第二算法计算的第二距离确定为到前方车辆的距离，以便控制前照灯的光照射。由于基于pwm操作前方车辆的前照灯或尾灯的光源对，因此在由第二算法计算的第二距离中存在误差。当前方车辆位于距自我车辆短距离处时，第二距离的误差可能增加。

因此，根据本实施例的前照灯控制装置可以采用这样的配置：其中当前方车辆可以根据基于对比度识别的第一算法被检测到时，利用由第一算法计算的第一距离来提高到前方车辆的距离的精度，因为即使在夜间，前方车辆也位于距离自我车辆的短距离处。也就是说，当前方车辆位于可以利用高精度的第一距离的短距离范围内时，可以利用第一距离代替第二距离，以提高到前方车辆的距离的精度。

具体地，根据考虑到第一距离和第二距离而预设的距离确定条件，控制单元200可以确定前方车辆位于距自我车辆的短距离处还是长距离处。当确定前方车辆位于距自我车辆的短距离处时，控制单元200可选择第一距离作为确定的距离来确定目标照射角度。所述确定的距离可以被定义为到前方车辆的距离，其被用于计算目标照射角度，即左宽度角和右宽度角，这将在下面描述。

距离确定条件可以在考虑了第一和第二距离的范围内以各种方式实现。例如，当第一距离和第二距离都落在第一参考距离(例如，70m)内时，控制单元200可以确定，前方车辆位于距自我车辆的短距离处。即使在夜间应用第一算法，第一参考距离也可以指示可以以预定精度或更高精度检测前方车辆的最大距离。因此，可以依据相机传感器即图像获取单元100的规格以各种方式设计第一距离。

因此，当前方车辆位于保证夜间第一距离精度的范围内时，控制单元200可以选择第一距离，而不是第二距离，作为到前方车辆的距离(即确定的距离)，从而提高了到前方车辆的距离的精度。

另一方面，当通过所述距离确定条件的确定结果指示前方车辆位于距自我车辆的长距离处时，控制单元200可以选择第二距离作为确定的距离以决定目标照射角度。例如，当第一或第二距离超过第一参考距离时，控制单元200可以确定前方车辆位于距自我车辆的长距离处。因此，控制单元200可确定，第一距离的精度不能保证，并选择第二距离作为确定的距离。

在选择确定的距离之后，控制单元200可以基于所述确定的距离来决定目标照射角度，并控制前照灯的光照射。目标照射角度可以指示基于图像获取单元100，左阴影区边缘区域的左宽度角和右阴影区边缘区域的右宽度角。

左宽度角可以具体地定义为连接图像获取单元100的安装位置(其通常安装在车辆的前部中心处)至左阴影区边缘区域的左边界的直线和连接图像获取单元100的安装位置至阴影区主区域的左边界(即阴影区主区域和左阴影区边缘区域之间的边界)的直线之间的角度。左宽度角可以由图4至6中的θmarginlh表示。

类似地，右宽度角可以具体地定义为连接图像获取单元100的安装位置至右阴影区边缘区域的右边界的直线和连接图像获取单元100的安装位置至阴影区主区域的右边界(即阴影区主区域和右阴影区边缘区域之间的边界)的直线之间的角度。右宽度角可以由图4至6中的θmarginrh表示。

因此，控制单元200可以基于所述确定的距离来调整左宽度角和右宽度角，从而将阴影区边缘区域的宽度保持在目标距离处。也就是说，控制单元200可以调整左宽度角和右宽度角，使得阴影区边缘区域的宽度保持在目标距离处，而不管到前方车辆的距离。

可以参考图4描述确定目标照射角度的过程。控制单元200可以使用左角θobjlh、确定的距离ddetermined和目标距离dmargin来计算左宽度角θmarginlh。左角θobjlh可以指示在自我车辆的纵向方向上从图像获取单元100延伸的参考轴和阴影区主区域的左边界之间的角度。左宽度角θmarginlh可以表示为下面的等式1。

[等式1]

类似地，控制单元200可使用右角θobjrh、确定的距离ddetermined和目标距离dmargin来计算右宽度角θmarginrh。右角θobjrh可以指示在自我车辆的纵向方向上从图像获取单元100延伸的参考轴与阴影区主区域的右边界之间的角度。右宽度角θmarginrh可以表示为下面的等式2。

[等式2]

根据等式1和2计算左宽度角和右宽度角的方法可以以相同的方式应用到图5和6。

当计算出左宽度角和右宽度角时，控制单元200可以根据左宽度角和右宽度角控制前照灯的光照射，从而保持阴影区边缘区域的宽度在目标距离处。

下面的表1和表2示出了，在假设基于自我车辆，前方车辆位于水平方向上的不同位置处的情况下，当目标距离是2m并且左角是-1o和-3o时，根据确定的距离计算左宽度角和右宽度角。参照表1和2，随着确定的距离增加，左宽度角和右宽度角可以与确定的距离成反比地减小。因此，阴影区边缘区域的宽度可以在所有确定的距离处保持在2m的目标距离处。

[表1]

[表2]

下面的表3和表4示出了，在假设基于自我车辆，前方车辆位于水平方向上的不同位置处的情况下，当目标距离是3m并且左角是-1o和-3o时，根据确定的距离计算左宽度角和右宽度角。参照表3和4，随着确定的距离增加，左宽度角和右宽度角可以与确定的距离成反比地减小。因此，阴影区边缘区域的宽度可以在所有确定的距离处保持在3m的目标距离处。

[表3]

[表4]

通过上述过程，阴影区边缘区域的宽度可以恒定地保持在目标距离处，这使得可以解决以下问题，即当前方车辆位于短距离处时阴影区边缘区域减小时引起的前方车辆中的驾驶员眩光，和当前方车辆位于长距离处时，阴影区边缘区域不必要地增加时，自我车辆中驾驶员的能见度降低。

图7和8是示出根据本发明实施例的前照灯控制方法的流程图。

参照图7，根据本发明实施例的前照灯控制方法将描述如下。首先，图像获取单元100可以在步骤s100获取自我车辆的前方图像。

然后，控制单元200依据前方车辆位置的阴影区主区域和对阴影区主区域的左侧和右侧预设的阴影区边缘区域来控制前照灯的光照射，其中所述阴影区主区域是基于由图像获取单元100获取的前方图像来确定。此时，在步骤s200，控制单元200可以根据基于到前方车辆的距离确定的目标照射角度来控制前照灯的光照射，从而将阴影区边缘区域的宽度保持在目标距离处。

在步骤s200，控制单元200可以通过确定的距离决定目标照射角度，并控制前照灯的光照射。所述确定的距离可以被选择为到所述前方车辆的第一距离和到所述前方车辆的第二距离中的任何一个，所述第一距离根据应用于在白天检测相邻物体的第一算法获取，所述第二距离根据应用于在夜间检测相邻物体的第二算法获取。

具体地，在步骤s200，根据考虑到第一距离和第二距离而预设的距离确定条件，控制单元200可以确定前方车辆位于距自我车辆的短距离处还是长距离处。在这种情况下，当确定前方车辆位于距自我车辆的短距离处时，控制单元200可以选择第一距离作为确定的距离，并且当确定前方车辆位于距自我车辆的长距离处时，选择第二距离作为确定的距离。然后，控制单元200可以基于所选择的确定的距离来决定目标照射角度。

目标照射角度可以包括基于图像获取单元100的左阴影区边缘区域的左宽度角和右阴影区边缘区域的右宽度角。因此，在步骤s200，控制单元200可以基于所述确定的距离来调整左宽度角和右宽度角，从而将阴影区边缘区域的宽度保持在目标距离处。

在这种情况下，控制单元200可以使用左角、确定的距离和目标距离来计算左宽度角，左角指示在自我车辆的纵向方向上从图像获取单元100延伸的参考轴和阴影区主区域的左边界之间的角度。此外，控制单元200可以使用右角、确定的距离和目标距离来计算右宽度角，该右角指示参考轴和阴影区主区域的右边界之间的角度。

图8示出了步骤s200的具体实现。参照图8，步骤s200的实现将描述如下。在步骤s210，控制单元200可以基于在步骤s100获取的前方图像，分别通过第一算法和第二算法获取第一距离和第二距离。

控制单元200可以在步骤s220确定距离确定条件，其是考虑到第一距离和第二距离而预设的。当确定结果指示前方车辆位于短距离处时，控制单元200可以在步骤s230选择第一距离作为确定的距离。当确定结果指示前方车辆位于长距离处时，控制单元200可以在步骤s240选择第二距离作为确定的距离。

然后，在步骤s250，控制单元200可以基于所选择的确定的距离来确定目标照射角度，即左宽度角和右宽度角。

然后，控制单元200可以在步骤s260根据所确定的目标照射角度控制前照灯的光照射。因此，无论距前方车辆的距离如何，阴影区边缘区域的宽度都可以恒定地保持在目标距离处。

根据本发明的实施方式，前照灯控制装置和方法可以通过在夜间或白天选择性地应用距离数据的方法来提高前方车辆的检测位置的精度。此外，前照灯控制装置和方法可以通过根据与前方车辆的距离控制前照灯的光照射角度来恒定地保持阴影区边缘区域的宽度，从而消除当前方车辆位于短距离处时引起的前方车辆中的驾驶员眩光和当前方车辆位于长距离处时自我车辆中驾驶员的能见度降低的问题。

尽管出于说明性目的公开了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离技术方案限定的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。