[发明专利]一种基于环境光检测的汽车前照灯亮度自适应调节装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于环境光检测的汽车前照灯亮度自适应调节装置及方法，主要由图像采集模块，光强传感器模块，信号处理模块，恒流源模块和前照灯模块组成；通过车载摄像头对夜间环境光亮度信息进行检测，并通过卡尔曼滤波算法对环境光亮度变化趋势进行跟踪预测，再将预测值与光前传感器检测到的车前灯亮度值进行比较，并自适应地将比较值调节至人眼视觉舒适亮度区域，可达到节约能源，减少光污染和增加夜间交通安全的目的。

技术领域

本发明涉及一种汽车前照灯照明技术领域，具体涉及一种基于环境光检测的汽车前照灯自适应调节方法。

背景技术

汽车前照灯照明系统为驾驶员夜间出行提供了诸多便利，提高了夜间出行的基本安全需求。传统的汽车前照灯系统的工作原理是驾驶员根据眼睛对于环境光亮度的判断决定是否开启前照灯系统以为驾驶员在夜间行车时提供更充足的视野。随着汽车技术的发展，前照灯已经由最初的卤素灯，氙气灯逐渐演变为LED灯和激光灯，照明亮度经历了大幅度的提升，可为驾驶员提供了更为充足的视野。不仅如此，现有的车灯技术已经可以实现智能开启前照灯系统，即当车前环境光的亮度降低到一定程度时，自动开启前照灯系统，以确保行车安全。

但从节能、安全和环保的角度而言，无论是传统的前照灯系统还是经现有技术改进的前照灯系统，都存在着明显的缺陷和不足：

1.车灯照明亮度单一，不能够根据夜间道路的实际照明需求改变车灯的亮度，节能性能不足，容易造成能源浪费；

2.当车灯亮度过高且无法调节时，容易造成在某些路况中车灯亮度过亮，由此产生夜间光污染现象，对其他驾驶员和行人造成视觉眩目，增加了交通事故发生的可能性。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明提供了一种基于环境光检测的汽车前照灯亮度自适应调节方法，解决了现有技术所存在的问题，即通过摄像头采集模块对车辆前方环境光亮度进行采集，并通过卡尔曼滤波算法(Kalman R E.A new approach to linear filteringand prediction problems[J].Trans.on ASME，Journal of Basic Engineering,1960,82(1):35-45)对其亮度的变化进行跟踪预测以提前预判环境光的变化趋势；再通过光强传感器对车前灯的亮度进行检测，并将环境光亮度的预测值与车前灯亮度的检测值进行对比，根据对比结果调整己车前照灯的亮度至人眼视觉舒适范围，以实现根据环境光变化趋势自适应调整己方车灯照明亮度，达到节约能源，减少光污染和增加夜间交通安全的目的。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种基于环境光检测的汽车前照灯亮度自适应调节方法，其特征在于，主要由图像采集模块，光强传感器模块，信号处理模块，恒流源模块和前照灯模块组成。

所述图像采集模块由高清摄像头组成，用于采集夜间车辆前方的环境光图像；所述光强传感器模块用于采集己车前照灯光照强度，并通过传输线路传递至信号处理模块；所述信号处理模块用于接收所述图像采集模块和所述光强传感器模块的信息，并通过内置算法进行环境光亮度值的预测以及环境光预测值与车前灯亮度值的计算比较，得到下一时刻的车灯控制信息；所述恒流源模块用于根据从所述信号处理模块所得到的控制指令调节传输至前照灯模块的电流；所述前照灯模块用于最终实现己车前照灯的亮度自适应调节。

一种基于环境光检测的汽车前照灯亮度自适应调节方法，包括以下步骤：

步骤1：由摄像头采集模块对车辆前方图像信息进行采集，并进行图像信息处理，得到车辆前方环境光的亮度信息L_m,k(k表示第k帧图像)。

步骤2：采用卡尔曼滤波算法对步骤1得到的第k帧图像的车辆前方环境光的亮度信息进行跟踪预测，得到