一种车辆室内灯控制系统及其控制方法与流程
本发明涉及车辆室内灯控制技术领域，更具体地说，本发明涉及一种车辆室内灯控制系统及其控制方法。
背景技术：
在光线不充足时，人们在车里需要进行其他操作，会用到车辆的室内灯，可方便人们找东西或看地图等一些操作，一般车辆内都会安装有室内灯，在主驾驶和副驾驶之间的车顶上的室内灯是必备的，方便驾驶员在停车后使用，现有的室内灯多为手动控制开关，对于需要频繁使用室内灯的驾驶员来讲，手动控制有些繁琐且不方便，不能实现自动控制室内灯开启，且室内灯的照射角度多为固定设置，不能根据实际需要调节室内灯的照射角度。因此，有必要提出一种车辆室内灯控制系统及其控制方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
技术实现要素：
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种车辆室内灯控制系统，包括：
室内光采集模块，用于获得车辆室内光强分布信息；
车速采集模块，用于获得所述车辆的车速信息；
交通采集模块，用于获得所述车辆的周边交通信息；
控制模块，根据所述光强分布信息、车速信息和周边交通信息，控制室内灯是否开启；
调节模块，用于在所述室内灯开启时，根据所述车辆内当前人员动作信息对所述室内灯的照射方向和角度进行调节。
优选的是，所述室内光采集模块包括：
光线传感器，用于获取车辆室内空间中不同座位处的光强信息；
存储单元，用于存储所述车辆室内的座位分布图；
处理单元，用于根据所述不同座位处的光强信息和所述座位分布图，获得所述车辆室内的光强分布信息。
优选的是，所述控制模块包括：
室内灯开启条件判断单元，用于根据获得的所述光强分布信息判断车辆内当前是否符合室内灯开启条件；
第一车速判断单元，用于在符合室内灯开启条件时，判断车速是否为零；
停车情况判断单元，用于在符合室内灯开启条件且车速为零时，判断所述车辆当前进行停车的操作是否需要开启室内灯；
停车时间判断单元，用于在所述车辆需要开启室内灯时，判断所述车辆的停车时间是否大于预设第一时间阈值，若所述车辆的停车时间大于预设第一时间阈值，则所述控制模块开启室内灯；
第二车速判断单元，用于在所述室内灯为开启状态时，判断当前车速是否大于预设车速，若所述当前车速大于预设车速，则所述控制模块关闭室内灯。
优选的是，所述控制模块还包括：
无操作判断单元，用于在所述室内灯开启时，判断所述车辆内人员是否有操作动态；
无操作时间判断单元，用于在所述车辆内人员无操作动态时，判断所述无操作动态的时间是否大于预设的第二时间阈值，若所述无操作动态时间大于预设的第二时间阈值，则所述控制模块关闭室内灯。
优选的是，所述调节模块包括：
图像采集单元，用于获取所述车辆内当前人员动态图像；
动作位置判断单元，用于根据所述人员动态图像判断车辆内人员动作发生的位置；
角度控制单元，用于根据所述车辆内人员动作发生的位置，对应调节室内灯的照明方向和照明角度；
其中，所述照明方向包括副驾驶座方向和后座方向，副驾驶座方向的照明角度即为所述室内灯朝向副驾驶一侧时轴线方向与铅锤方向的夹角，所述副驾驶座方向的照明角度调节范围为15度-45度，后座方向的照明角度即为所述室内灯朝向车尾一侧时轴线方向与铅锤方向夹角，所述后座方向的照明角度调节范围为15度-70度。
优选的是，所述动作位置判断单元包括：
第一动作识别子单元，用于对所述人员动态图像进行预处理，并提取所述车辆内当前人员的方位特征，采用下述算法获取所述车辆内当前人员空间位置特征集l(ux,vy,wz)：
其中，n为采集的所述人员动态图像的数量，n＝1,2,3......n，π为自然常数，exp为以自然常数e为底的指数函数，tan为正切三角函数，
第二动作识别子单元，采用如下算法对所述车辆内人员空间位置特征集进行归一化处理，得到所述车辆内当前人员可识别的动作特征信息q(aε,bτ)：
其中，ε为所述车辆内当前人员上肢腕关节的移动距离且ε∈(-1,1)，τ为所述车辆内当前人员上身弯曲弧度，arctan为正切三角函数，aε为所述车辆内当前人员上肢腕关节的移动距离为ε时该人员上肢腕关节的轨迹向量，bτ为所述车辆内当前人员上身弯曲弧度为τ时该人员上身的弯曲向量；
动作判断子单元，用于将所述车辆内当前人员可识别的动作特征信息与所述系统内存储的数据库进行匹配，获得所述车辆内当前人员的动作特征信息与所述数据库中的动作特征信息的动作误差值，若所述动作误差值小于预设的动作误差值，则判断该人员未发生动作，若所述动作误差值大于等于预设的动作误差值，则判断该人员发生动作；
位置判断子单元，用于所述车辆内人员发生动作后，判断该动作发生的位置。
优选的是，还包括语音控制模块，所述语音控制模块用于通过识别所述车辆内人员的语音信息判断室内灯是否开启，所述语音控制室内灯开启或关闭的控制逻辑优先于车速控制室内灯开启或关闭的控制逻辑。
优选的是，还包括优先级执行判断模块，所述优先级执行判断模块用于判断是否存在优先级大于车速控制室内灯开启或关闭的逻辑。
优选的是，还包括亮度调控模块，所述亮度调控模块用于根据车辆室内光强分布信息，调节所述室内灯的亮度，即所述车辆室内光强越低，所述室内灯的亮度越暗。
本发明还提供了一种车辆室内灯控制方法，包括上述任一项所述的车辆室内灯控制系统，包括：
s1、采集车辆室内光强分布信息，判断当前是否符合所述室内灯开启条件；
s2、若判断当前符合所述室内灯开启条件，则采集所述车辆的车速信息；
s3、当车速为零时，采集车辆的周边交通信息，根据所述车辆的停车情况判断是否需要开启所述室内灯；
s4、判断所述车辆的停车情况为需要开启所述室内灯时，所述室内灯开启；
s5、在所述室内灯开启时，根据所述车辆内当前人员动作信息对所述室内灯的照射方向和角度进行调节。
相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
本发明所述的一种车辆室内灯控制系统及其控制方法，通过室内光采集模块可准确采集车辆内的光强分布信息，在阴天或光线不充足等环境光下，均判断为符合所述室内灯开启条件，不受白天和夜晚的时间限制，车速采集模块为判断室内灯是否开启的重要判断依据，结合交通采集模块采集的车辆的周边交通信息来控制室内灯开启，能够根据车速判断和控制室内灯的开关，对车辆室内灯的开关实现了自动控制，并且室内灯还可根据车内人员的动作信息自动调节照射方向和角度，解放了驾驶员的双手，提升了车辆内人员的体验感。
本发明所述的一种车辆室内灯控制系统及其控制方法，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明所述的一种车辆室内灯控制系统的结构框图。
图2为本发明所述的一种车辆室内灯控制系统中控制模块结构框图。
图3为本发明所述的一种车辆室内灯控制系统中调节模块结构框图。
图4为本发明所述的一种车辆室内灯控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-图4所示，本发明提供了一种车辆室内灯控制系统，包括：
室内光采集模块，用于获得车辆室内光强分布信息；
车速采集模块，用于获得所述车辆的车速信息；
交通采集模块，用于获得所述车辆的周边交通信息；
控制模块，根据所述光强分布信息、车速信息和周边交通信息，控制室内灯是否开启；
调节模块，用于在所述室内灯开启时，根据所述车辆内当前人员动作信息对所述室内灯的照射方向和角度进行调节。
上述技术方案的工作原理：首先，利用室内光采集模块获得车辆室内光强分布信息，通过控制模块判断当前是否符合所述室内灯开启条件；其次，若判断当前符合所述室内灯开启条件，利用车速采集模块获得所述车辆的车速信息，通过控制模块判断车速是否为零；然后，当车速为零时，利用交通采集模块获得所述车辆的周边交通信息，通过控制模块根据所述车辆的停车情况判断是否需要开启所述室内灯，当判断为所述车辆的停车情况为需要开启所述室内灯时，所述室内灯开启；最后，在所述室内灯开启时，利用调节模块根据所述车辆内当前人员动作信息对所述室内灯的照射方向和角度进行调节。
上述技术方案的有益效果：室内光采集模块可准确采集车辆内的光强分布信息，在阴天或光线不充足等环境光下，均判断为符合所述室内灯开启条件，不受白天和夜晚的时间限制，车速采集模块为判断室内灯是否开启的重要判断依据，结合交通采集模块采集的车辆的周边交通信息来控制室内灯开启，能够根据车速判断和控制室内灯的开关，对车辆室内灯的开关实现了自动控制，并且室内灯还可根据车内人员的动作信息自动调节照射方向和角度，解放了驾驶员的双手，提升了车辆内人员的体验感。
在一个实施例中，所述室内光采集模块包括：
光线传感器，用于获取车辆室内空间中不同座位处的光强信息；
存储单元，用于存储所述车辆室内的座位分布图；
处理单元，用于根据所述不同座位处的光强信息和所述座位分布图，获得所述车辆室内的光强分布信息。
上述技术方案的工作原理：室内光采集模块利用光线传感器获取车辆室内空间中不同座位处的光强信息，和存储单元存储所述车辆室内的座位分布图，通过处理单元获得所述车辆室内的光强分布信息。
上述技术方案的有益效果：因每辆车的室内采光不同，车辆内人员的操作多为在座位上进行，故利用光线传感器采集车辆室内不同座位处的光强信息，结合座位分布图，可得到更加准确的车辆室内光强分布信息，并且控制系统控制室内灯的开启条件不受白天和夜晚的时间限制，以室内光采集模块采集的光强分布信息作为室内灯的开启条件依据，使其开关更加智能，更方便人们在任何环境下使用。
在一个实施例中，所述控制模块包括：
室内灯开启条件判断单元，用于根据获得的所述光强分布信息判断车辆内当前是否符合室内灯开启条件；
第一车速判断单元，用于在符合室内灯开启条件时，判断车速是否为零；
停车情况判断单元，用于在符合室内灯开启条件且车速为零时，判断所述车辆当前进行停车的操作是否需要开启室内灯；
停车时间判断单元，用于在所述车辆需要开启室内灯时，判断所述车辆的停车时间是否大于预设第一时间阈值，若所述车辆的停车时间大于预设第一时间阈值，则所述控制模块开启室内灯；
第二车速判断单元，用于在所述室内灯为开启状态时，判断当前车速是否大于预设车速，若所述当前车速大于预设车速，则所述控制模块关闭室内灯。
上述技术方案的工作原理：通过室内灯开启条件判断单元，根据获得的所述光强分布信息判断车辆内当前是否符合室内灯开启条件，若不符合开启条件，则控制模块不开启室内灯，若符合开启条件，则利用第一车速判断单元判断车速是否为零；若车速不为零，则控制模块不开启室内灯，若车速为零，利用停车情况判断单元判断所述车辆当前进行停车的操作是否需要开启室内灯；若当前进行停车的操作不需要开启室内灯，则控制模块不开启室内灯，若当前进行停车的操作需要开启室内灯，则利用停车时间判断单元判断所述车辆的停车时间是否大于预设第一时间阈值，若所述车辆的停车时间大于预设第一时间阈值，则所述控制模块开启室内灯，若若所述车辆的停车时间小于等于预设第一时间阈值，则所述控制模块不开启室内灯；在室内灯为开启状态时，利用第二车速判断单元判断当前车速是否大于预设车速，若所述当前车速大于预设车速，则所述控制模块关闭室内灯。
上述技术方案的有益效果：室内灯开启需要依次满足开启条件、车速条件、停车条件和停车时间条件的情况，室内灯才会开启，避免室内灯在车辆等红灯或者其他不符合开启条件的情况下误开启，避免了车辆在行驶时误开启而影响驾驶的情况发生，并且考虑到车速为零时的多种停车情况，利用交通采集模块采集车辆的周边交通信息判断停车情况，可使判断室内灯的开启更加精确，并且在室内灯开启时，只要判断当前车速大于预设车速，即自动关闭室内灯，保证了驾驶的安全性，实现了室内灯开关的自动控制，给人们更好的体验。
在一个实施例中，所述控制模块还包括：
无操作判断单元，用于在所述室内灯开启时，判断所述车辆内人员是否有操作动态；
无操作时间判断单元，用于在所述车辆内人员无操作动态时，判断所述无操作动态的时间是否大于预设的第二时间阈值，若所述无操作动态时间大于预设的第二时间阈值，则所述控制模块关闭室内灯。
上述技术方案的工作原理：通过无操作判断单元可在所述室内灯开启时，判断所述车辆内人员是否有操作动态，若有操作动态，则室内灯保持开启，若无操作动态时，则利用无操作时间判断单元判断所述无操作动态的时间是否大于预设的第二时间阈值，若所述无操作动态时间大于预设的第二时间阈值，则所述控制模块关闭室内灯。
上述技术方案的有益效果：可在长时间停车且室内灯开启的情况下，判断车辆内是否还需要继续使用室内灯，在长时间无操作动态时，控制模块可自动关闭室内灯，可节省车辆的整体功耗，节约电能。
在一个实施例中，所述调节模块包括：
图像采集单元，用于获取所述车辆内当前人员动态图像；
动作位置判断单元，用于根据所述人员动态图像判断车辆内人员动作发生的位置；
角度控制单元，用于根据所述车辆内人员动作发生的位置，对应调节室内灯的照明方向和照明角度；
其中，所述照明方向包括副驾驶座方向和后座方向，副驾驶座方向的照明角度即为所述室内灯朝向副驾驶一侧时轴线方向与铅锤方向的夹角，所述副驾驶座方向的照明角度调节范围为15度-45度，后座方向的照明角度即为所述室内灯朝向车尾一侧时轴线方向与铅锤方向夹角，所述后座方向的照明角度调节范围为15度-70度。
上述技术方案的工作原理：首先通过图像采集单元获取所述车辆内当前所有人员动态图像；然后利用动作位置判断单元根据所述人员动态图像判断车辆内人员动作发生的位置；最后，利用角度控制单元根据所述车辆内人员动作发生的位置，对应调节室内灯的照明方向和照明角度，室内灯的方向和角度调节可追踪动作发生的位置，即若仅有副驾驶有动作发生，则室内灯照明方向朝向副驾驶，自适应调节照明角度，若多个座位同时均有动作发生，则室内灯保持正常照明方向；照明方向除了正常照明方向外，还包括副驾驶座方向和后座方向，副驾驶座方向的照明角度即为所述室内灯朝向副驾驶一侧时轴线方向与铅锤方向的夹角，所述副驾驶座方向的照明角度调节范围为15度-45度，因副驾驶座离车顶上的室内灯距离较近，照明角度不需要太大，后座方向的照明角度即为所述室内灯朝向车尾一侧时轴线方向与铅锤方向夹角，所述后座方向的照明角度调节范围为15度-70度，后座离车顶上的室内灯距离较远，因此照明角度的调节范围相对较大，以尽可能为后座提供照明。
上述技术方案的有益效果：可实时监测到车辆内人员动作发生的位置，并根据位置信息自动调节室内灯的照射方向和角度，以方便给车内人员提供多角度的照明，提升人们的使用体验感，并且照明方向不会朝向主驾驶和车前方，保证车辆行驶的安全。
在一个实施例中，所述动作位置判断单元包括：
第一动作识别子单元，用于对所述人员动态图像进行预处理，并提取所述车辆内当前人员的方位特征，采用下述算法获取所述车辆内当前人员空间位置特征集l(ux,vy,wz)：
其中，n为采集的所述人员动态图像的数量，n＝1,2,3......n，π为自然常数，exp为以自然常数e为底的指数函数，tan为正切三角函数，
第二动作识别子单元，采用如下算法对所述车辆内人员空间位置特征集进行归一化处理，得到所述车辆内当前人员可识别的动作特征信息q(aε,bτ)：
其中，ε为所述车辆内当前人员上肢腕关节的移动距离且ε∈(-1,1)，τ为所述车辆内当前人员上身弯曲弧度，arctan为正切三角函数，aε为所述车辆内当前人员上肢腕关节的移动距离为ε时该人员上肢腕关节的轨迹向量，bτ为所述车辆内当前人员上身弯曲弧度为τ时该人员上身的弯曲向量；
动作判断子单元，用于将所述车辆内当前人员可识别的动作特征信息与所述系统内存储的数据库进行匹配，获得所述车辆内当前人员的动作特征信息与所述数据库中的动作特征信息的动作误差值，若所述动作误差值小于预设的动作误差值，则判断该人员未发生动作，若所述动作误差值大于等于预设的动作误差值，则判断该人员发生动作；
位置判断子单元，用于所述车辆内人员发生动作后，判断该动作发生的位置。
上述技术方案的工作原理：利用第一动作识别子单元对所述人员动态图像进行预处理，并提取所述车辆内当前人员的方位特征，获取所述车辆内当前人员空间位置特征集；然后利用第二动作识别子单元对所述车辆内人员空间位置特征集进行归一化处理，得到所述车辆内当前人员可识别的动作特征信息；再通过动作判断子单元将所述车辆内当前人员可识别的动作特征信息与所述系统内存储的数据库进行匹配，获得所述车辆内当前人员的动作特征信息与所述数据库中的动作特征信息的动作误差值，若所述动作误差值小于预设的动作误差值，则判断该人员未发生动作，若所述动作误差值大于等于预设的动作误差值，则判断该人员发生动作，最后利用位置判断子单元，判断该动作发生的位置。
其中，第一动作识别子单元、第二动作识别子单元和动作判断子单元可用于无操作判断单元中，用来判断车辆内人员是否有操作动态。
上述技术方案的有益效果：人员动态图像为多次采集，使计算的结果更加接近车内人员真实的动态，能够得到更加准确的计算结果，因车辆内人员较大的动作发生在上肢和上身，以这两个动作作为特征信息可以更加准确的监测到车内人员的动作，并且在三个方向上监测动作的发生情况，更趋于真实的结果；将当前人员的动作特征信息和系统数据库内的动作特征信息匹配，将得到的动作误差值与预设的动作误差值作比较来判断动作发生情况，因车内人员不可能一直保持不动，在车内多少会有小动作发生，因此预设动作误差值将发生的小动作排除，仅可监测到车内人员做出的较大的动作，防止动作位置判断单元对车内人员的动作判断错误而导致调节模块对室内灯进行错误调节，进一步提高了室内灯照明方向和角度调节的准确性，更加智能化。
在一个实施例中，还包括语音控制模块，所述语音控制模块用于通过识别所述车辆内人员的语音信息判断室内灯是否开启，所述语音控制室内灯开启或关闭的控制逻辑优先于车速控制室内灯开启或关闭的控制逻辑。
上述技术方案的工作原理：语音控制模块，可在紧急情况下利用语言来控制室内灯开启，例如，当车内人员语音发出“开启室内灯”的指令，室内灯即开启，当车内人员语音发出“关闭室内灯”的指令，室内灯即关闭，并且语音控制室内灯开启或关闭的控制逻辑优先于车速控制室内灯开启或关闭的逻辑，即在使用语音控制模块对室内灯进行控制时，车速对于室内灯的控制是无效的。
上述技术方案的有益效果：可在紧急情况下采用语音控制模块控制室内灯的开启或关闭，响应及时，且方便快捷，并且与车速控制逻辑互不影响，若其中一个控制逻辑损坏，另一个可作为备用，使室内灯的开关更加智能化，更便于人们使用。
在一个实施例中，还包括优先级执行判断模块，所述优先级执行判断模块用于判断是否存在优先级大于车速控制室内灯开启或关闭的逻辑。
上述技术方案的工作原理：优先级执行判断模块可在出现优先级大于车速控制室内灯开启或关闭的逻辑时，执行优先逻辑；车辆室内灯控制系统包括多个控制逻辑，手动控制、车门状态信息控制、语音控制和车速信息控制，手动控制、车门状态信息控制和语音控制的优先级均大于车速信息控制的优先级。
上述技术方案的有益效果：在紧急情况或特殊情况下，可能会采取手动控制或语音控制等执行室内灯的开关，便于车内人员的操作，更加智能。
在一个实施例中，还包括亮度调控模块，所述亮度调控模块用于根据车辆室内光强分布信息，调节所述室内灯的亮度，即所述车辆室内光强越低，所述室内灯的亮度越暗。
上述技术方案的工作原理：亮度调控模块根据车辆室内光强分布信息，调节所述室内灯的亮度，车辆室内光强越弱，则室内灯的亮度越暗。
上述技术方案的有益效果：亮度调控模块可在保证正常照明的情况下，减少整车的功耗，并且防止室内灯过于明亮给驾驶员造成不舒服的感觉，进一步提升了驾驶的安全系数。
本发明还提供了一种车辆室内灯控制方法，包括上述任一项所述的车辆室内灯控制系统，包括：
s1、采集车辆室内光强分布信息，判断当前是否符合所述室内灯开启条件；
s2、若判断当前符合所述室内灯开启条件，则采集所述车辆的车速信息；
s3、当车速为零时，采集车辆的周边交通信息，根据所述车辆的停车情况判断是否需要开启所述室内灯；
s4、判断所述车辆的停车情况为需要开启所述室内灯时，所述室内灯开启；
s5、在所述室内灯开启时，根据所述车辆内当前人员动作信息对所述室内灯的照射方向和角度进行调节。
上述技术方案的工作原理：首先采集车辆室内光强分布信息，判断当前是否符合所述室内灯开启条件；其次，若判断当前符合所述室内灯开启条件，则采集所述车辆的车速信息，当车速为零时，采集车辆的周边交通信息，根据所述车辆的停车情况判断是否需要开启所述室内灯，当判断为所述车辆的停车情况为需要开启所述室内灯时，所述室内灯开启；最后，在所述室内灯开启时，根据所述车辆内当前人员动作信息对所述室内灯的照射方向和角度进行调节。
上述技术方案的有益效果：可准确采集车辆内的光强分布信息，在阴天或光线不充足等环境光下，均判断为符合所述室内灯开启条件，不受白天和夜晚的时间限制，车速为判断室内灯是否开启的重要判断依据，结合采集的车辆周边交通信息来控制室内灯开启，能够根据车速判断和控制室内灯的开关，对车辆室内灯的开关实现了自动控制，并且室内灯还可根据车内人员的动作信息自动调节照射方向和角度，解放了驾驶员的双手，提升了车辆内人员的体验感。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。
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