[发明专利]基于激光雷达探测路面上下坡的汽车调光系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种基于激光雷达探测路面上下坡的汽车调光系统及方法。

背景技术

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理为：向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对目标进行探测、跟踪和识别。激光雷达广泛应用于扫描监测目标障碍物尺寸及与其它物体之间的距离、以及目标障碍物的运行速度。

目前，激光雷达在汽车上的应用越来越普遍，但通常只是用来监测汽车与前车之间的距离及前车速度，以防止与前车发生碰撞。而实际行驶过程中，前方的路面可能存在上坡或下坡路况，在夜间行驶时，如果驾驶员不能及早注意到这些路况，很有可能发生意外事故，因为在上坡前大灯灯光不上调，会导致在坡面上的照明距离缩短，在下坡前大灯灯光不下调，则会导致相向行驶的对面上坡车辆的炫目，从而影响行车安全。如果能够及早监测到前方的路面坡度状况，并根据实际路况调节大灯灯光的高度，则能大大降低事故发生率。然而目前对激光雷达的应用还不能实现这一功能。

现有技术中有利用摄像头对路况进行扫描分辨的方法，然而摄像头由于受制于夜间光线弱，不能准确判断路况，反而增加了误判的可能性，可靠性不好。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于激光雷达探测路面上下坡的汽车调光系统及方法，能够监测汽车前方的路面坡度状况，并根据路面坡度状况控制调节大灯灯光的高度，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于激光雷达探测路面上下坡的汽车调光系统，设于汽车前部，包括大灯、用于对汽车前方预设范围内的路面进行扫描获得三维点云数据的激光雷达、用于接收并处理三维点云数据获得处理结果的处理单元以及用于接收并分析处理结果获得路面坡度状况和坡度角度的控制单元，大灯内设有用于调节大灯灯光高度的上下调光单元，控制单元与上下调光单元连接并根据路面坡度状况和坡度角度控制上下调光单元调节大灯灯光的高度。

优选地，大灯包括灯罩和设置在灯罩内的灯体，激光雷达设于灯罩内。

优选地，路面坡度状况包括没有坡路路段的平整路况和具有坡路路段的坡面路况，控制单元具有与上下调光单元连接的输出端，输出端用于在路面坡度状况为坡面路况时根据坡面路况的坡路路段的坡度角度以及汽车距离坡路路段的距离向上下调光单元发出相应的灯光高度调节指令。

优选地，输出端用于在汽车行驶至距离坡面路况的坡路路段预设距离时开始向上下调光单元发出灯光高度调节指令。

优选地，预设距离不小于50m。

优选地，预设范围为汽车前方50m-200m。

一种基于激光雷达探测路面上下坡的汽车调光方法，包括：步骤S1、由设于汽车前部的激光雷达对汽车前方预设范围内的路面进行扫描，获得三维点云数据，并将三维点云数据输送至处理单元；步骤S2、由处理单元接收三维点云数据，对三维点云数据进行处理，获得处理结果，并将处理结果发送至控制单元；步骤S3、由控制单元接收处理结果，对处理结果进行分析，获得路面坡度状况和坡度角度，并根据路面坡度状况和坡度角度向设于大灯内的上下调光单元发出灯光高度调节指令；步骤S4、上下调光单元接收灯光高度调节指令，并响应于灯光高度调节指令调节大灯灯光的高度。

优选地，将所述激光雷达设置在大灯的灯罩内。

优选地，在所述步骤S3中，所述路面坡度状况包括没有坡路路段的平整路况和具有坡路路段的坡面路况，当所述路面坡度状况为所述平整路况时，所述控制单元无动作；当所述路面坡度状况为所述坡面路况时，所述控制单元根据所述处理结果计算所述坡面路况的坡路路段的坡度角度以及所述汽车距离所述坡路路段的距离，并向所述上下调光单元发出相应的灯光高度调节指令。

优选地，在所述步骤S3中，所述控制单元在所述汽车行驶至距离所述坡面路况的坡路路段预设距离时开始向所述上下调光单元发出灯光高度调节指令。

与现有技术相比，本发明具有显著的进步：