本發(fā)明涉及汽車照明領(lǐng)域，特別是涉及一種基于幾何多光束LED燈的路牌自動照亮系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

車燈是汽車的重要組成部分，其能為汽車在光線不好、霧霾天氣或者夜間等條件下行駛時提供照明。與近光燈相比，遠光燈的光線平行射出，光線集中且亮度較大，可以照到更高更遠的物體，對于夜間駕駛員的視線有很大的幫助。然而目前濫用遠光燈的現(xiàn)象相當嚴重，錯誤的時間使用遠光燈不僅不會提高行車安全，反而會給對向來車、行人造成短時間的致盲，很大程度上增加危險事故的發(fā)生幾率。

為解決上述技術(shù)問題，目前很多高端汽車已開始配置自適應(yīng)遠近光燈，汽車自適應(yīng)遠近光照明系統(tǒng)是利用車輛后視鏡部位的攝像頭偵測到前方行駛的車輛，探測范圍可達400米。如果檢測到對面有來車，就會自動切換至近光燈，這樣在確保駕駛員清晰視野的同時，亦不會影響對向來車的行駛，當系統(tǒng)探測到前方?jīng)]有車輛時又會自動切換回遠光。駕駛員就不再需要自己頻繁切換遠近光去避免對向炫目了。

然而傳統(tǒng)的自適應(yīng)遠近光燈切換技術(shù)僅僅是在近光和遠光之間進行切換，在會車時會自動關(guān)閉遠光燈，因為近光燈照射高度較低且亮度有限，很難看清路邊路牌，容易錯過限速、指路、警告等重要的行駛指示，存在巨大的安全隱患。實際交通參與過程中，駕駛員遇到路牌時通常手動打開遠光燈以閱讀路牌信息，雖解決了照亮路牌的問題，但也會因此對對向車輛造成炫目。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于幾何多光束LED燈的路牌自動照亮系統(tǒng)，在保持近光燈行駛不影響會車的前提下，自動識別路牌位置和距離，點亮光束朝向路牌的幾顆遠光燈珠，其它遠光燈珠保持關(guān)閉狀態(tài)，便于駕駛員清楚地閱讀路牌上的重要信息。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：基于幾何多光束LED燈的路牌自動照亮系統(tǒng)，包括攝像頭、路牌定位單元、左大燈、右大燈和燈珠控制器；左大燈和右大燈內(nèi)均設(shè)有近光燈總成和遠光燈總成，遠光燈總成由若干矩陣排列的遠光LED燈珠組成，每顆遠光LED燈珠通過透鏡射出獨立的光束，各遠光LED燈珠射出的光束相互無重疊；所述攝像頭的圖像輸出端與路牌定位單元的輸入端連接，路牌定位單元的輸出端與燈珠控制器的輸入端相連，燈珠控制器的輸出端與各被控的遠光LED燈珠連接；

所述的攝像頭用于實時采集車輛前方圖像；

所述的路牌定位單元用于根據(jù)攝像頭所采集到的圖像識別出路牌的位置及距離，并根據(jù)路牌的位置及距離確定路牌所占橫向照射范圍及縱向照射范圍；

所述燈珠控制器的存儲器中存儲著每顆遠光LED燈珠在橫向上的獨立照射范圍K_m，在縱向上的獨立照射范圍K_n；燈珠控制器根據(jù)路牌所占橫向照射范圍及縱向照射范圍，選擇出照射范圍恰好能夠覆蓋路牌所占橫向照射范圍及縱向照射范圍的遠光LED燈珠的集合,燈珠控制器控制點亮前述集合中的所有遠光LED燈珠。

所述的攝像頭設(shè)置于左大燈與右大燈的正中。

路牌自動照亮的過程如下：

S1：圖像采集：在車輛行駛過程中，某一時刻，攝像頭采集車輛前方圖像；

S2：路牌定位：根據(jù)攝像頭所采集到的圖像識別出路牌的位置及距離，并根據(jù)路牌的位置及距離確定路牌所占橫向照射范圍及縱向照射范圍；

S3：點亮燈珠：燈珠控制器根據(jù)路牌所占橫向照射范圍及縱向照射范圍，選擇出照射范圍恰好能夠覆蓋路牌所占橫向照射范圍及縱向照射范圍的遠光LED燈珠的集合,燈珠控制器控制點亮前述集合中的所有遠光LED燈珠；

S4：重復(fù)步驟S1-S3，直到通過該路牌為止。

本發(fā)明的有益效果是：

1）在保持近光燈行駛不影響會車的前提下，自動識別路牌位置和距離，點亮光束朝向路牌的幾顆遠光燈珠（其它遠光燈珠保持關(guān)閉狀態(tài)，不會影響會車），便于駕駛員清楚地閱讀路牌上的重要信息。

2）采用幾何多光束矩陣排列的遠光LED燈珠，每顆燈珠的點亮和熄滅都可精確控制，實現(xiàn)了精確的數(shù)字化控制，為實現(xiàn)區(qū)域選擇性的遠光光束控制提供了基礎(chǔ)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意框圖；

圖2為本發(fā)明第一時刻路牌位置及燈珠點亮效果圖；

圖3為本發(fā)明第二時刻路牌位置及燈珠點亮效果圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，基于幾何多光束LED燈的路牌自動照亮系統(tǒng)，包括攝像頭、路牌定位單元、左大燈、右大燈和燈珠控制器；左大燈和右大燈內(nèi)均設(shè)有近光燈總成和遠光燈總成，遠光燈總成由若干矩陣排列的遠光LED燈珠組成（含3排，共84顆LED燈珠組成陣列），每顆遠光LED燈珠通過透鏡射出獨立的光束，各遠光LED燈珠射出的光束相互無重疊；所述攝像頭的圖像輸出端與路牌定位單元的輸入端連接，路牌定位單元的輸出端與燈珠控制器的輸入端相連，燈珠控制器的輸出端與各被控的遠光LED燈珠連接。

所述的攝像頭用于實時采集車輛前方圖像，所述的攝像頭設(shè)置于左大燈與右大燈的正中。

所述的路牌定位單元用于根據(jù)攝像頭所采集到的圖像識別出路牌的位置及距離，并根據(jù)路牌的位置及距離確定路牌所占橫向照射范圍及縱向照射范圍。

所述燈珠控制器的存儲器中存儲著每顆遠光LED燈珠在橫向上的獨立照射范圍K_m，在縱向上的獨立照射范圍K_n；燈珠控制器根據(jù)路牌所占橫向照射范圍及縱向照射范圍，選擇出照射范圍恰好能夠覆蓋路牌所占橫向照射范圍及縱向照射范圍的遠光LED燈珠的集合,燈珠控制器控制點亮前述集合中的所有遠光LED燈珠。

路牌自動照亮的過程如下：

S1：圖像采集：在車輛行駛過程中，某一時刻，攝像頭采集車輛前方圖像；

S2：路牌定位：根據(jù)攝像頭所采集到的圖像識別出路牌的位置及距離，并根據(jù)路牌的位置及距離確定路牌所占橫向照射范圍及縱向照射范圍；

S3：點亮燈珠：燈珠控制器根據(jù)路牌所占橫向照射范圍及縱向照射范圍，選擇出照射范圍恰好能夠覆蓋路牌所占橫向照射范圍及縱向照射范圍的遠光LED燈珠的集合,燈珠控制器控制點亮前述集合中的所有遠光LED燈珠；

S4：重復(fù)步驟S1-S3，直到通過該路牌為止。

如圖2所示，第一時刻路牌位于較遠的第一位置A，此時，攝像頭采集圖像，路牌定位模塊根據(jù)攝像頭所采集到的圖像得到路牌的位置及距離，然后確定該路牌所占橫向照射范圍及縱向照射范圍，控制器結(jié)合每顆燈珠的照射范圍確定應(yīng)該點亮哪幾顆燈珠（圖2中左大燈點亮了第一排右起第3、第4顆燈珠；右大燈點亮了第一排右起第10、第11顆燈珠）。即：此時刻有哪幾顆遠光LED燈珠是照射在路牌上的，找到這幾顆燈珠后將其全部點亮。

如圖3所示，經(jīng)過n個時刻后的第二時刻，路牌位于較近的第二位置A’,經(jīng)過同樣的數(shù)據(jù)采集及分析過程后，點亮第二時刻照射路牌上的那幾顆遠光LED燈珠（圖3中左大燈點亮了第一排右起第1、第2顆燈珠；右大燈點亮了第一排右起第3、第4顆燈珠）。

車輛行駛過程中，高頻率快速采集和處理數(shù)據(jù)，以保證車燈的快速響應(yīng)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。