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燈的潮濕路面減少反光炫目的系統(tǒng)及方法。

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(shí)提供照明。與近光燈相比，遠(yuǎn)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(yuǎn)的物體，對(duì)于夜間駕駛員的視線有很大的幫助。然而目前濫用遠(yuǎn)光燈的現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重，錯(cuò)誤的時(shí)間使用遠(yuǎn)光燈不僅不會(huì)提高行車安全，反而會(huì)給對(duì)向來車、行人造成短時(shí)間的致盲，很大程度上增加危險(xiǎn)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(yuǎn)近光燈，汽車自適應(yīng)遠(yuǎn)近光照明系統(tǒng)是利用車輛后視鏡部位的攝像頭偵測(cè)到前方行駛的車輛，探測(cè)范圍可達(dá)400米。如果檢測(cè)到對(duì)面有來車，就會(huì)自動(dòng)切換至近光燈，這樣在確保駕駛員清晰視野的同時(shí)，亦不會(huì)影響對(duì)向來車的行駛，當(dāng)系統(tǒng)探測(cè)到前方?jīng)]有車輛時(shí)又會(huì)自動(dòng)切換回遠(yuǎn)光。駕駛員就不再需要自己頻繁切換遠(yuǎn)近光去避免對(duì)向炫目了。

然而傳統(tǒng)的自適應(yīng)遠(yuǎn)近光燈切換技術(shù)僅僅是將車燈切換至近光，車燈突然由遠(yuǎn)光切換至近光會(huì)很大程度上縮短駕駛員的視野范圍，特別是在汽車高速行駛的狀態(tài)下，由于近光燈視野范圍有限，駕駛員很難對(duì)近光視野外的障礙物作出及時(shí)的預(yù)判，仍然存在很大的安全隱患。

另外，除了遠(yuǎn)光燈本身容易給對(duì)向車輛造成嚴(yán)重炫目以外，如果是潮濕道路，路面也很容易發(fā)生反光，遠(yuǎn)光燈經(jīng)過路面反光后也容易給對(duì)向車輛造成炫目。

技術(shù)實(shí)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燈的潮濕路面減少反光炫目的系統(tǒng)及方法，在保持遠(yuǎn)光高亮度照明的前提下，根據(jù)對(duì)向車輛的位置熄滅陣列中指定的幾顆燈珠以解決炫目問題；通過圖像識(shí)別技術(shù)判斷地面是否有燈光的反射，如果有的話控制關(guān)閉車輛大燈中照向地面的燈珠，解決反光炫目的問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：基于幾何多光束LED燈的潮濕路面減少反光炫目的系統(tǒng)，包括攝像頭、對(duì)向車輛分析單元、左大燈、右大燈和燈珠控制器；左大燈和右大燈內(nèi)均設(shè)有若干矩陣排列的LED燈珠，每顆LED燈珠通過透鏡射出獨(dú)立的光束，各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對(duì)向車輛分析單元的輸入端連接，對(duì)向車輛分析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LED燈珠連接；

所述的攝像頭用于實(shí)時(shí)采集車輛前方圖像；

所述的對(duì)向車輛分析單元包括對(duì)向車輛定位模塊和車燈路面反光檢測(cè)模塊，所述的對(duì)向車輛定位模塊用于根據(jù)攝像頭所采集到的圖像得到對(duì)向車輛的位置及距離，并根據(jù)對(duì)向車輛的位置及距離確定對(duì)向車輛所占橫向照射范圍及縱向照射范圍；所述的車燈路面反光檢測(cè)模塊用于根據(jù)攝像頭所采集到的圖像判斷對(duì)向車輛的車燈光束在路面上是否產(chǎn)生反光；

所述燈珠控制器的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)著每顆LED燈珠在橫向上的獨(dú)立照射范圍K_m，在縱向上的獨(dú)立照射范圍K_n，以及光束方向朝向地面的LED燈珠的集合；燈珠控制器根據(jù)對(duì)向車輛所占橫向照射范圍及縱向照射范圍，選擇出照射范圍恰好覆蓋對(duì)向車輛所占橫向照射范圍及縱向照射范圍的LED燈珠的集合,燈珠控制器控制熄滅前述集合中的所有LED燈珠；若車燈路面反光檢測(cè)模塊檢測(cè)到對(duì)向車輛的車燈光束在路面上存在反光，燈珠控制器則控制關(guān)閉光束方向朝向地面的LED燈珠集合中的所有LED燈珠。

所述的攝像頭設(shè)置于左大燈與右大燈的正中。

基于幾何多光束LED燈的潮濕路面減少反光炫目的方法，包括以下步驟：

S1：圖像采集：在車輛行駛過程中，某一時(shí)刻，攝像頭采集車輛前方圖像；

S2：對(duì)向車輛分析：

1）對(duì)向車輛定位：根據(jù)攝像頭所采集到的圖像得到對(duì)向車輛的位置及距離，并根據(jù)對(duì)向車輛的位置及距離確定對(duì)向車輛所占橫向照射范圍及縱向照射范圍；

2）車燈路面反光檢測(cè)：根據(jù)攝像頭所采集到的圖像判斷對(duì)向車輛的車燈光束在路面上是否產(chǎn)生反光；

S3：熄滅燈珠：

1）關(guān)閉照射對(duì)向車輛的光束：燈珠控制器根據(jù)預(yù)存的每顆LED燈珠在橫向上的獨(dú)立照射范圍K_m，在縱向上的獨(dú)立照射范圍K_n數(shù)據(jù)，以及該時(shí)刻對(duì)向車輛所占橫向照射范圍及縱向照射范圍，選擇出照射范圍恰好覆蓋該時(shí)刻對(duì)向車輛所占橫向照射范圍及縱向照射范圍的LED燈珠的集合,燈珠控制器控制熄滅前述集合中的所有LED燈珠；

2）關(guān)閉照射地面的光束：燈珠控制器根據(jù)預(yù)存光束方向朝向地面的LED燈珠的集合，若車燈路面反光檢測(cè)模塊檢測(cè)到對(duì)向車輛的車燈光束在路面上存在反光，燈珠控制器則控制關(guān)閉光束方向朝向地面的LED燈珠集合中的所有LED燈珠；

S4：重復(fù)步驟S1-S3，直到會(huì)車結(jié)束為止。

本發(fā)明的有益效果是：

1）在保持遠(yuǎn)光高亮度照明的前提下，根據(jù)對(duì)向車輛的位置自適應(yīng)地關(guān)閉照射對(duì)向車輛的光束以解決炫目問題；通過圖像識(shí)別技術(shù)判斷地面是否有燈光的反射，如果有的話則代表車輛行駛于潮濕易反光的路面，控制關(guān)閉照向地面的光束，解決反光炫目的問題，夜間行駛照明效果好且有效解決了燈光炫目問題，行駛更安全。

2）采用幾何多光束矩陣排列的LED燈珠，每顆燈珠的點(diǎn)亮和熄滅都可精確控制，實(shí)現(xiàn)了精確的數(shù)字化控制，為實(shí)現(xiàn)區(qū)域選擇性的遠(yuǎn)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(shí)刻對(duì)向車輛位置及燈珠熄滅效果圖；

圖3為本發(fā)明第二時(shí)刻對(duì)向車輛位置及燈珠熄滅效果圖；

圖4為本發(fā)明光束方向朝向地面的所有燈珠熄滅效果圖。

具體實(shí)施方式

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

如圖1所示，基于幾何多光束LED燈的潮濕路面減少反光炫目的系統(tǒng)，包括攝像頭、對(duì)向車輛分析單元、左大燈、右大燈和燈珠控制器；左大燈和右大燈內(nèi)均設(shè)有若干矩陣排列的LED燈珠（每一側(cè)的大燈含3排，共84顆LED燈珠組成陣列），每顆LED燈珠通過透鏡射出獨(dú)立的光束，各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對(duì)向車輛分析單元的輸入端連接，對(duì)向車輛分析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LED燈珠連接。

所述的攝像頭用于實(shí)時(shí)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。

所述的對(duì)向車輛分析單元包括對(duì)向車輛定位模塊和車燈路面反光檢測(cè)模塊，所述的對(duì)向車輛定位模塊用于根據(jù)攝像頭所采集到的圖像得到對(duì)向車輛的位置及距離，并根據(jù)對(duì)向車輛的位置及距離確定對(duì)向車輛所占橫向照射范圍及縱向照射范圍；所述的車燈路面反光檢測(cè)模塊用于根據(jù)攝像頭所采集到的圖像判斷對(duì)向車輛的車燈光束在路面上是否產(chǎn)生反光。

所述燈珠控制器的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)著每顆LED燈珠在橫向上的獨(dú)立照射范圍K_m，在縱向上的獨(dú)立照射范圍K_n，以及光束方向朝向地面的LED燈珠的集合；燈珠控制器根據(jù)對(duì)向車輛所占橫向照射范圍及縱向照射范圍，選擇出照射范圍恰好覆蓋對(duì)向車輛所占橫向照射范圍及縱向照射范圍的LED燈珠的集合,燈珠控制器控制熄滅前述集合中的所有LED燈珠。

如圖4所示，若車燈路面反光檢測(cè)模塊檢測(cè)到對(duì)向車輛的車燈光束在路面上存在反光，則代表車輛行駛于潮濕易反光的路面，燈珠控制器控制關(guān)閉光束方向朝向地面的LED燈珠集合中的所有LED燈珠。

基于幾何多光束LED燈的潮濕路面減少反光炫目的方法，包括以下步驟：

S1：圖像采集：在車輛行駛過程中，某一時(shí)刻，攝像頭采集車輛前方圖像；

S2：對(duì)向車輛分析：

1）對(duì)向車輛定位：根據(jù)攝像頭所采集到的圖像得到對(duì)向車輛的位置及距離，并根據(jù)對(duì)向車輛的位置及距離確定對(duì)向車輛所占橫向照射范圍及縱向照射范圍；

2）車燈路面反光檢測(cè)：根據(jù)攝像頭所采集到的圖像判斷對(duì)向車輛的車燈光束在路面上是否產(chǎn)生反光；

S3：熄滅燈珠：

1）關(guān)閉照射對(duì)向車輛的光束：燈珠控制器根據(jù)預(yù)存的每顆LED燈珠在橫向上的獨(dú)立照射范圍K_m，在縱向上的獨(dú)立照射范圍K_n數(shù)據(jù)，以及該時(shí)刻對(duì)向車輛所占橫向照射范圍及縱向照射范圍，選擇出照射范圍恰好覆蓋該時(shí)刻對(duì)向車輛所占橫向照射范圍及縱向照射范圍的LED燈珠的集合,燈珠控制器控制熄滅前述集合中的所有LED燈珠；

2）關(guān)閉照射地面的光束：燈珠控制器根據(jù)預(yù)存光束方向朝向地面的LED燈珠的集合，若車燈路面反光檢測(cè)模塊檢測(cè)到對(duì)向車輛的車燈光束在路面上存在反光，燈珠控制器則控制關(guān)閉光束方向朝向地面的LED燈珠集合中的所有LED燈珠；

S4：重復(fù)步驟S1-S3，直到會(huì)車結(jié)束為止，完成會(huì)車后即可重新點(diǎn)亮被熄滅的燈珠，直到檢測(cè)到新的對(duì)向車輛為止。

如圖2所示，第一時(shí)刻前方車輛位于較遠(yuǎn)的第一位置A，此時(shí)，攝像頭采集圖像，對(duì)向車輛定位模塊根據(jù)攝像頭所采集到的圖像得到對(duì)向車輛的位置及距離，然后確定該對(duì)向車輛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)該熄滅哪幾個(gè)燈珠（圖2中左大燈熄滅了第一排左起第9、第10顆燈珠，及第二排左起第10、第11顆燈珠；右大燈熄滅了第一排左起第3、第4顆燈珠，及第二排左起第4、第5顆燈珠）。即：此時(shí)刻是有哪幾顆燈珠是照射在對(duì)向車輛上的，找到這幾顆燈珠后將其全部熄滅。

如圖3所示，經(jīng)過n個(gè)時(shí)刻后的第二時(shí)刻，前方車輛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，關(guān)閉第二時(shí)刻照射在對(duì)向車輛上的那幾顆燈珠（圖3中左大燈熄滅了第一排左起第3、第4顆燈珠，及第二排左起第4、第5燈珠；右大燈熄滅了第一排左起第1顆燈珠，及第二排左起第2顆燈珠）。

車燈路面反光檢測(cè)模塊根據(jù)攝像頭所采集到的圖像判斷對(duì)向車輛的車燈光束在路面上是否產(chǎn)生反光，一般在潮濕路面產(chǎn)生反光時(shí)，圖像中很明顯會(huì)出現(xiàn)至少3處比較集中的亮塊。若車燈路面反光檢測(cè)模塊檢測(cè)到對(duì)向車輛的車燈光束在路面上存在反光，燈珠控制器則控制關(guān)閉光束方向朝向地面的LED燈珠集合中的所有LED燈珠，效果如圖4所示。

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(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)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(duì)其他實(shí)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(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)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(hù)范圍內(nèi)。