一种汽车前照灯系统及控制方法与流程

本发明涉及汽车电子技术领域，更具体的说，涉及一种汽车前照灯系统及控制方法。

背景技术：

如图1所示，通常汽车前照灯系统由前视摄像头11、大灯控制器12、整车总线13、左大灯驱动器14、右大灯驱动器15、左大灯模组16和右大灯模组17等部分构成，左大灯驱动器14和左大灯模组16构成左侧大灯，右大灯驱动器15和右大灯模组17构成右侧大灯。具体控制方式为：电源模式、发动机状态、车速、车灯状态和方向盘转角等行车环境信息通过整车总线13传输至大灯控制器12，前视摄像头11识别道路信息传输至大灯控制器12，大灯控制器12结合行车环境信息和道路信息生成左大灯模组16和右大灯模组17的控制信息，以使车辆的照明范围和道路状况匹配。如汽车前照灯系统通过前视摄像头11识别到前方有车辆，并将识别信息发送给大灯控制器12进行处理，得到对左大灯模组16和右大灯模组17的控制信息，左大灯驱动器14和右大灯驱动器15根据该控制信息驱动相应的照明模组形成照明暗区，避免前方车辆驶入车辆的照明范围内使对方驾驶员产生眩目。

但是，由于左侧大灯和右侧大灯在车头的设置位置并不相同，因此，在实际应用中，为了使左侧大灯和右侧大灯形成一个完整的视野图形，需要分别基于左侧大灯和右侧大灯的具体位置确定对左侧大灯和右侧大灯的控制信息，从而使得在左右两侧大灯形成一个视野图形时的控制计算比较复杂，配光难度大，并且，容易出现左侧光型和右侧光型之间的匹配误差。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明公开一种汽车前照灯系统及控制方法，以实现在控制汽车前照灯形成一个视野图形时，仅需要控制一个中央大灯模组即可，不需要基于左侧大灯和右侧大灯的具体位置分别对左侧大灯和右侧大灯进行控制计算，因此，本发明大大减少了配光难度和计算量，并有效避免了左侧光型和右侧光型的匹配误差。

一种汽车前照灯系统，包括：前视摄像头、中央大灯控制器、中央大灯驱动器和中央大灯模组；

所述中央大灯控制器与整车总线连接，用于通过所述整车总线获取整车运动状态信息集；

所述前视摄像头分别与所述整车总线与所述中央大灯控制器连接，用于采集并识别车辆前方视野图像，得到车辆前方识别信息，并将所述车辆前方识别信息发送给所述中央大灯控制器；

所述中央大灯模组设置在车辆前端；

所述中央大灯控制器与所述中央大灯驱动器连接，所述中央大灯驱动器与所述中央大灯模组连接；

所述中央大灯控制器还用于根据所述车辆前方识别信息和所述整车运动状态信息集，生成对所述中央大灯模组的调节指令，并控制所述中央大灯驱动器根据所述调节指令调节所述中央大灯模组的照明范围。

可选的，所述中央大灯模组为led矩阵式大灯。

可选的，所述前视摄像头具体用于：

采集所述车辆前方视野图像，对所述车辆前方视野图像进行目标物识别，得到目标物数据，并将所述目标物数据作为所述车辆前方识别信息发送给所述中央大灯控制器；

其中，所述目标物数据包括：目标物类型，在本车辆的摄像头视野坐标系下，目标物与原点之间的距离和目标物与原点之间连线的角度。

可选的，所述中央大灯控制器具体用于：

根据所述目标物数据和所述整车运动状态信息集进行光型计算，生成对所述中央大灯模组的调节指令，并控制所述中央大灯驱动器根据所述调节指令调节所述中央大灯模组的照明范围。

可选的，所述光型计算包括：数据滤波、坐标系变换和光型平滑滤波，所述坐标系变换为将摄像头视野坐标系下的目标物数据变换到大灯坐标系中。

可选的，所述前视摄像头具体用于：

采集所述车辆前方视野图像，对所述车辆前方视野图像进行图像识别，得到目标物图像，并将所述目标物图像作为所述车辆前方识别信息发送给所述中央大灯控制器。

可选的，所述中央大灯控制器具体用于：

根据所述整车运动状态信息集确定车辆即将进入的照明模式，基于所述照明模式，对所述目标物图像进行处理，得到与中央大灯照明角度和范围匹配的处理后图像，并基于所述中央大灯模组的像素，对所述处理后图像进行像素化，生成对所述中央大灯模组的调节指令，并控制所述中央大灯驱动器根据所述调节指令调节所述中央大灯模组的照明范围。

一种汽车前照灯控制方法，应用于汽车前照灯系统中的中央大灯控制器，所述汽车前照灯系统包括：前视摄像头、所述中央大灯控制器、中央大灯驱动器和中央大灯模组，所述中央大灯控制器分别与所述前视摄像头、所述中央大灯驱动器和整车总线连接，所述中央大灯驱动器与所述中央大灯模组连接，所述中央大灯模组设置在车辆前端，所述前视摄像头与所述整车总线连接，所述方法包括：

获取所述前视摄像头输出的车辆前方识别信息和从所述整车总线获取的整车运动状态信息集；

根据所述车辆前方识别信息和所述整车运动状态信息集生成对所述中央大灯模组的调节指令；

控制所述中央大灯驱动器根据所述调节指令调节所述中央大灯模组的照明范围。

可选的，所述车辆前方识别信息为目标物数据，所述目标物数据包括：目标物类型，在本车辆的摄像头视野坐标系下，目标物与原点之间的距离和目标物与原点之间连线的角度，所述根据所述车辆前方识别信息和所述整车运动状态信息集生成对中央大灯模组的调节指令，包括：

根据所述目标物数据和所述整车运动状态信息集进行光型计算，生成对所述中央大灯模组的调节指令。

可选的，所述车辆前方识别信息为目标物图像，所述根据所述车辆前方识别信息和所述整车运动状态信息集生成对中央大灯模组的调节指令，包括：

根据所述整车运动状态信息集确定车辆即将进入的照明模式，基于所述照明模式，对所述目标物图像进行处理，得到与中央大灯照明角度和范围匹配的处理后图像，并基于所述中央大灯模组的像素，对所述处理图像进行像素化，生成对所述中央大灯模组的调节指令。

从上述的技术方案可知，本发明公开了一种汽车前照灯系统及控制方法，汽车前照灯系统包括：前视摄像头、中央大灯控制器、中央大灯驱动器和中央大灯模组。由前视摄像头采集并识别车辆前方视野图像后得到车辆前方识别信息，由整车总线获取整车运动状态信息集，中央大灯控制器根据前视摄像头输出的车辆前方识别信息以及整车总线获取的整车运动状态信息集，生成对中央大灯模组的调节指令，并控制中央大灯驱动器根据该调节指令调节中央大灯模组的照明范围。本发明改变了车辆左右两侧大灯的系统架构，用由中央大灯驱动器和中央大灯模组构成的中央大灯，代替了传统方案中的左侧大灯和右侧大灯，从而使得在控制汽车前照灯形成一个视野图形时，仅需要控制一个中央大灯模组即可，不需要基于左侧大灯和右侧大灯的具体位置分别对左侧大灯和右侧大灯进行控制计算，因此，本发明大大减少了配光难度和计算量，并有效避免了左侧光型和右侧光型的匹配误差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据公开的附图获得其他的附图。

图1为现有技术公开的一种汽车前照灯系统的应用场景示意图；

图2为现有技术公开的一种前视摄像头的拍摄范围、左侧大灯和右侧大灯的照明范围示意图；

图3(a)为现有技术公开的一种汽车前照灯在路面投影的视野图形示意图；

图3(b)为现有技术公开的另一种汽车前照灯在路面投影的视野图形示意图；

图4为本发明实施例公开的一种汽车前照灯系统的应用场景示意图；

图5为本发明实施例公开的一种中央大灯在车辆中的设置位置示意图；

图6(a)为本发明实施例公开的一种前视摄像头采集的原始图像的示意图；

图6(b)为本发明实施例公开的一种对原始图像进行识别得到的目标物图像的示意图；

图6(c)为本发明实施例公开的一种车辆中央大灯的控制图像示意图；

图6(d)为本发明实施例公开的一种车辆中央大灯的照明效果示意图；

图7为本发明实施例公开的一种汽车前照灯控制方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图2，现有技术公开的一种前视摄像头的拍摄范围、左侧大灯和右侧大灯的照明范围示意图，从图2中可以看出，左侧大灯和右侧大灯各自形成一个照明范围，为了使左侧大灯和右侧大灯形成一个完整的视野图形，比如图3(a)和图3(b)中示出的视野图形，该视野图形也即图2中目标物所需的照明阴影区域，就需要根据左侧大灯和右侧大灯在车辆上位置的不同，关闭左侧大灯和右侧大灯的不同的区域，也即需要基于左侧大灯和右侧大灯的具体位置确定对左侧大灯和右侧大灯的控制信息，从而使得在左右两侧大灯形成一个视野图形时的控制计算比较复杂。

为解决上述问题，本发明实施例公开了一种汽车前照灯系统及控制方法，汽车前照灯系统包括：前视摄像头、中央大灯控制器、中央大灯驱动器和中央大灯模组。由前视摄像头采集并识别车辆前方视野图像后得到车辆前方识别信息，由整车总线获取整车运动状态信息集，中央大灯控制器根据前视摄像头输出的车辆前方识别信息以及整车总线获取的整车运动状态信息集，生成对中央大灯模组的调节指令，并控制中央大灯驱动器根据该调节指令调节中央大灯模组的照明范围。本发明改变了车辆左右两侧大灯的系统架构，用由中央大灯驱动器和中央大灯模组构成的中央大灯，代替了传统方案中的左侧大灯和右侧大灯，从而使得在控制汽车前照灯形成一个视野图形时，仅需要控制一个中央大灯模组即可，不需要基于左侧大灯和右侧大灯的具体位置分别对左侧大灯和右侧大灯进行控制计算，因此，本发明大大减少了配光难度和计算量，并有效避免了左侧光型和右侧光型的匹配误差。

参见图4，为本发明一实施例公开的一种汽车前照灯系统的应用场景示意图。该应用场景示意图中，汽车前照灯系统包括：前视摄像头21、中央大灯控制器22、中央大灯驱动器23和中央大灯模组24。其中，如图4所示，实际应用中，中央大灯控制器22与整车总线25连接，整车总线包括但不限于整车can(controllerareanetwork，控制器局域网络)总线、flexray、ethernet(以太网)等等。

其中，中央大灯控制器22通过整车总线25获取整车运动状态信息集。具体过程为：整车总线25获取整车运动状态信息集，并将整车运动状态信息集发送给中央大灯控制器22。该整车运动状态信息集可以包括：车辆的电源模式、发动机状态、车速、车灯状态，方向盘转角等等。

前视摄像头21分别与整车总线25和中央大灯控制器22连接，用于采集并识别车辆前方视野图像，得到车辆前方识别信息，并将车辆前方识别信息发送给中央大灯控制器22。在实际应用中，前视摄像头21可以设置在车辆前部正中位置，当然也可以设置在其他能够识别车辆前方视野图像的位置。

需要说明的是，前视摄像头21与整车总线25连接的目的是为了获取前视摄像头21工作所需的信息，比如，车辆的电源模式。

中央大灯模组24设置在车辆前端，满足汽车前照灯的配光稳定性试验标准法规。

本实施例中，中央大灯驱动器23和中央大灯模组24构成中央大灯，中央大灯在车辆中的设置位置可参见图5。需要说明的是，中央大灯设置在车辆前端的中部即可，其并不严格限于图5中的具体表现形式。

在实际应用中，中央大灯模组24可以是led(lightemittingdiode，发光二极管)矩阵式大灯，或者其它高分辨率大灯，比如，千、万像素及以上级别的大灯，具体地中央大灯模组24可以根据光源类型(如led颗粒、矩阵led芯片或数字微镜等)以及光型需要进行设计。当然，中央大灯模组24并不限于高分辨率，具体分辨率在整车设计时基于实际情况配置。

中央大灯控制器22用于根据前视摄像头21输出的车辆前方识别信息和从整车总线25获取的整车运动状态信息集，生成对中央大灯模组24的调节指令，并控制中央大灯驱动器23根据该调节指令调节中央大灯模组24的照明范围。

具体的，中央大灯控制器22根据车辆前方识别信息和整车运动状态信息集生成对中央大灯模组24的调节指令，该调节指令同时与车辆前方识别信息和整车运动状态信息集相匹配，因此，基于该调节指令最终生成的照明范围同时也与车辆前方识别信息和整车运动状态信息集相匹配，从而本发明实施例能够根据车辆的实际应用场景匹配出相应的照明范围，以达到如防炫目、人车互动和车-车互动等目的中的一种或多种。

综上可知，本发明公开的汽车前照灯系统，包括：前视摄像头21、中央大灯控制器22、中央大灯驱动器23和中央大灯模组24。由前视摄像头21采集并识别车辆前方视野图像后得到车辆前方识别信息，由整车总线25获取整车运动状态信息集，中央大灯控制器22根据前视摄像头11输出的车辆前方识别信息以及整车总线25获取的整车运动状态信息集，生成对中央大灯模组24的调节指令，并控制中央大灯驱动器23根据该调节指令调节中央大灯模组24的照明范围。本发明改变了车辆左右两侧大灯的系统架构，用由中央大灯驱动器23和中央大灯模组24构成的中央大灯，代替了传统方案中的左侧大灯和右侧大灯，从而使得在控制汽车前照灯形成一个视野图形时，仅需要控制一个中央大灯模组24即可，不需要基于左侧大灯和右侧大灯的具体位置分别对左侧大灯和右侧大灯进行控制计算，因此，本发明大大减少了配光难度和计算量，并有效避免了左侧光型和右侧光型的匹配误差。

其次，本领域技术人员可以理解，左侧大灯和右侧大灯的分辨率越高，形成的视野图形越复杂，对左侧大灯和右侧大灯的安装误差以及左侧大灯和右侧大灯的位置误差带来的影响越大。本发明通过用一个中央大灯代替传统方案中的左侧大灯和右侧大灯，有效减少了在形成复杂的视野图形时，大灯的安装误差和位置误差带来的影响。

进一步，相对于传统方案在进行车辆外观设计时，需要留出左右两侧空间以安装左侧大灯和右侧大灯而言，本发明仅需留出一个中央大灯的安装位置，从而大大减小了对车辆外观设计的限制。

上述实施例中，对于中央大灯模组24输出光型简单或者中央大灯模组24的分辨率较低，通常在100像素以下的车辆应用场景，前视摄像头21输出的车辆前方识别信息具体可以为：目标物数据，该目标物数据通常包括：目标物类型，在本车辆的摄像头视野坐标系下，目标物与原点之间的距离和目标物与原点之间连线的角度等等。其中，目标物与原点之间的距离和目标物与原点之间连线的角度可表征目标物在本车辆的摄像头视野坐标系下的位置或坐标。

具体的，前视摄像头21采集车辆前方视野图像，对车辆前方视野图像进行目标物识别，得到目标物数据，并将目标物数据作为车辆前方识别信息发送给中央大灯控制器22。

因此，当前视摄像头21输出的车辆前方识别信息为目标物数据时，中央大灯控制器22用于根据前视摄像头21输出的车辆前方识别信息和从整车总线25获取的整车运动状态信息集，生成对中央大灯模组24的调节指令，并控制中央大灯驱动器23根据该调节指令调节中央大灯模组24的照明范围，具体为：

中央大灯控制器22用于根据前视摄像头21输出的目标物数据和从整车总线25获取的整车运动状态信息集进行光型计算，生成对中央大灯模组24的调节指令，并控制中央大灯驱动器23根据该调节指令调节中央大灯模组24的照明范围。

其中，光型计算包括：数据滤波、坐标系变换和光型平滑滤波等等。坐标系变换是将摄像头视野坐标系下的目标物数据变换到大灯坐标系中。

本实施例中，由于本发明中仅有一个中央大灯，因此在将摄像头视野坐标系下的目标物数据变换到大灯坐标系时仅需变换一次，相对于传统方案，需要将摄像头视野坐标系下的目标物数据分别变换到左侧大灯坐标系和右侧大灯坐标系而言，大大减少了数据处理量。

上述实施例中，对于中央大灯模组24输出光型复杂或者中央大灯模组24的分辨率较高，通常像素在千、万级及以上的车辆应用场景，前视摄像头21输出的车辆前方识别信息具体可以为：目标物图像。

具体的，前视摄像头21采集车辆前方视野图像，如图6(a)所示，并对该车辆前方视野图像进行图像识别，得到目标物图像，如图6(b)所示，并将目标物图像作为车辆前方识别信息发送给中央大灯控制器22。

因此，当前视摄像头21输出的车辆前方识别信息为目标物图像时，中央大灯控制器22用于根据前视摄像头21输出的车辆前方识别信息和从整车总线25获取的整车运动状态信息集，生成对中央大灯模组24的调节指令，并控制中央大灯驱动器23根据该调节指令调节中央大灯模组24的照明范围，具体为：

中央大灯控制器22用于根据从整车总线25获取的整车运动状态信息集确定车辆即将进入的照明模式，基于该照明模式，对前视摄像头21输出的目标物图像进行处理，得到与中央大灯照明角度和范围匹配的处理后图像，并基于中央大灯模组24的像素，对处理后图像进行像素化，如图6(c)所示，生成对中央大灯模组24的调节指令，并控制中央大灯驱动器23根据该调节指令驱动中央大灯模组24进行图像显示，如图6(d)所示。

本实施例中，对前视摄像头21输出的目标物图像进行处理具体可以包括：对目标物图像进行裁剪、坐标系变换等，其中，坐标系变换是将摄像头视野坐标系下的目标物图像变换到大灯坐标系中。

本实施例中，控制中央大灯模组24进行图像显示，可用于对行人提醒的应用，除上述对目标物图像的处理外，中央大灯控制器22还可以在行人位置附近叠加人行道，如图3(b)所示，或者其他预设图形进行提醒。

对于多媒体信息的图像显示，如导航信息、指示信息等，中央大灯控制器22可以控制中央大灯模组24进行在前方路面位置叠加预设指示图像。

综上可知，相对于左右双灯的传统大灯，本发明对目标物数据或目标物图像的处理过程，均不需要针对左侧大灯和右侧大灯分别计算，从而减少了计算量。尤其对于图像叠加处理过程，优化了分两侧存储预设图像和分两侧图像叠加计算的过程。同时，对于高分辨率大灯，本发明将左右两侧大灯的配光和定位过程从传统的两次优化为一次，从而降低了配光和定位难度，避免了定位误差叠加的问题。

与上述系统实施例相对应，本发明还公开了一种汽车前照灯控制方法。

参见图7，本发明一实施例公开的一种汽车前照灯控制方法流程图，该控制方法应用于上述所示的汽车前照灯系统中的中央大灯控制器，该控制方法包括步骤：

步骤s101、获取前视摄像头输出的车辆前方识别信息和从整车总线获取的整车运动状态信息集。

对于中央大灯模组输出光型简单或者中央大灯模组的分辨率较低，通常在100像素以下的车辆应用场景，前视摄像头输出的车辆前方识别信息具体可以为：目标物数据，该目标物数据通常包括：目标物类型，在本车辆的摄像头视野坐标系下，目标物与原点之间的距离和目标物与原点之间连线的角度等等。

具体的，前视摄像头采集车辆前方视野图像，对车辆前方视野图像进行目标物识别，得到目标物数据，并将目标物数据作为车辆前方识别信息发送给中央大灯控制器。

对于中央大灯模组输出光型复杂或者中央大灯模组的分辨率较高，通常像素在千、万级及以上的车辆应用场景，前视摄像头输出的车辆前方识别信息具体可以为：目标物图像。

具体的，前视摄像头采集车辆前方视野图像，如图6(a)所示，并对该车辆前方视野图像进行图像识别，得到目标物图像，如图6(b)所示，并将目标物图像作为车辆前方识别信息发送给中央大灯控制器。

整车运动状态信息集可以包括：车辆的电源模式、发动机状态、车速、车灯状态，方向盘转角等等。

步骤s102、根据车辆前方识别信息和整车运动状态信息集生成对中央大灯模组的调节指令。

具体的，当车辆前方识别信息为目标物数据时，步骤s102具体可以包括：

根据目标物数据和整车运动状态信息集进行光型计算，生成对中央大灯模组的调节指令。其中，光型计算包括：数据滤波、坐标系变换和光型平滑滤波等等。坐标系变换是将摄像头视野坐标系下的目标物数据变换到大灯坐标系中。

当车辆前方识别信息为目标物图像时，步骤s102具体可以包括：

根据整车运动状态信息集确定车辆即将进入的照明模式，基于照明模式，对目标物图像进行处理，得到与中央大灯照明角度和范围匹配的处理后图像，并基于中央大灯模组的像素，对处理后图像进行像素化，生成对中央大灯模组的调节指令。

步骤s103、控制中央大灯驱动器根据调节指令调节中央大灯模组的照明范围。

综上可知，本发明改变了车辆左右两侧大灯的系统架构，用由中央大灯驱动器和中央大灯模组构成的中央大灯，代替了传统方案中的左侧大灯和右侧大灯，从而使得在控制汽车前照灯形成一个视野图形时，仅需要控制一个中央大灯模组即可，不需要基于左侧大灯和右侧大灯的具体位置分别对左侧大灯和右侧大灯进行控制计算，因此，本发明大大减少了配光难度和计算量，并有效避免了左侧光型和右侧光型的匹配误差。

其次，本领域技术人员可以理解，左侧大灯和右侧大灯的分辨率越高，形成的视野图形越复杂，对左侧大灯和右侧大灯的安装误差以及左侧大灯和右侧大灯的位置误差带来的影响越大。本发明通过用一个中央大灯代替传统方案中的左侧大灯和右侧大灯，有效减少了在形成复杂的视野图形时，大灯的安装误差和位置误差带来的影响。

进一步，相对于传统方案在进行车辆外观设计时，需要留出左右两侧空间以安装左侧大灯和右侧大灯而言，本发明仅需留出一个中央大灯的安装位置，从而大大减小了对车辆外观设计的限制。

最后，还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。