一种远光灯控制信号生成方法及装置

技术领域

本发明属于汽车远光灯控制技术领域，特别涉及一种远光灯控制信号生成方法及装置、远光灯控制器和车辆远光灯自适应控制系统。

背景技术

车辆夜间行驶时远光灯能够为驾驶员带来更清晰更宽广的视野，是夜间行车安全的重要保障，但是同时远光灯很容易直射或反射其他驾驶员眼部，存在安全隐患。

目前，已有现有技术通过光强传感器检测环境，实现了远光灯自动开启与关闭，但是并未实现远光光型的自适应调整。现有技术中的远光灯控制方法的存在以下缺陷：检测到目标后直接关闭了远光灯，大幅度降低了驾驶员可视范围。

发明内容

本发明的目的针对现有技术的缺陷，提供了一种远光灯控制信号生成方法，其能够根据车辆前方的目标物体实现远光照射区域的自适应调整。

本发明还提供了一种远光灯控制信号生成方法，所述远光灯控制信号生成包括：

获取目标区域内的目标信息；

获取远光灯控制策略；

根据所述目标信息和所述远光灯控制策略判断是否需要生成远光灯控制信号；若是，则

根据所述目标信息和所述远光灯控制策略生成远光灯控制信号，所述远光灯控制信号用于控制待控制的远光灯的全部或部分灯珠。

可选地，获取目标区域内的目标信息包括：

获取目标数据采集模块发送的报文；

获取报文重排规则；

根据所述报文重排规则对相机模组发送的报文进行重排；

根据重排后的报文获取所述目标信息。

可选地，所述目标信息包括目标数量；

所述根据所述目标信息和所述远光灯控制策略判断是否需要生成远光灯控制信号包括：

判断所述目标数量是否大于阈值，若是，则判断需要生成远光灯控制信号，其中，所述生成远光灯控制信号为关闭远光灯。

可选地，所述目标信息还包括目标位置和目标类型；

所述根据所述目标信息和所述远光灯控制策略判断是否需要生成远光灯控制信号包括：

根据所述目标位置和目标类型判断是否需要生成远光灯控制信号。

可选地，所述远光灯控制信号生成方法还包括：

获取待控制远光灯的灯珠照射范围数据库，所述灯珠照射范围数据库包括多个灯珠组信息和与每个灯珠组对应的照射位置信息；

根据所述目标信息和所述远光灯控制策略生成远光灯控制信号包括：

根据所述目标位置和所述灯珠照射范围数据库获取对应的待控制灯珠组，生成对待控制灯珠组的控制信号。

可选地，所述目标信息还包括距离信息，所述距离信息是指目标与本车的距离；

所述生成对待控制的灯珠组的控制信号包括：

根据所述距离信息生成对待控制灯珠组的控制信号。

可选地，根据所述目标信息和所述远光灯控制策略生成远光灯控制信号还包括：

获取待补光位置信息；

根据所述待补光位置信息和所述灯珠照射范围数据库生成远光灯补光控制信号，所述远光灯补光控制信号用于对待补光位置进行补光。

可选地，在所述获取目标区域内的目标信息之前，所述远光灯控制信号生成方法还包括：

获取车辆状态信息和待控制的车灯状态信息；

根据所述车辆状态信息和待控制的车灯状态信息判断是否符合预设规则；若是，则

获取目标区域内的目标信息。

本发明的另一方面，还提供了一种远光灯控制信号生成装置，所述远光灯控制信号生成装置包括：

目标信息获取模块，所述目标信息获取模块用于获取目标区域内的目标信息；

远光灯控制策略获取模块，所述用于获取远光灯控制策略；

判断模块，所述判断模块用于根据所述目标信息和所述远光灯控制策略判断是否需要生成远光灯控制信号；

远光灯控制信号生成模块，所述远光灯控制信号生成模块用于在所述判断模块的判断结果为是时，根据所述目标信息和所述远光灯控制策略生成远光灯控制信号，所述远光灯控制信号用于控制待控制的远光灯的全部或部分灯珠。

本发明的另一方面，还提供了一种车辆远光灯自适应控制系统，所述远光灯控制系统包括：车灯模组、远光灯控制器和目标数据采集模块；

所述目标数据采集模块连接于所述远光灯控制器的输入端，用于为所述远光灯控制器采集目标信息；

所述远光灯控制器的输出端连接于所述车灯模组；

其中，所述远光灯控制器用于执行如上述的远光灯控制信号生成方法。

本发明的有益效果是：

通过本发明提供的远光灯控制信号生成方法，基于目标信息生成远光灯控制信号，远光灯控制信号用于控制待控制的远光灯的全部或部分灯珠，避免了直接关闭远光灯造成的驾驶员视野大范围降低导致的危险的发生。

附图说明

图1为本发明所述的远光灯控制信号生成方法的流程示意图。

图2为本发明所述的ADB系统硬件结构示意图。

图3为本发明所述的远光控制信号输出模块逻辑示意图。

图4为本发明一具体实施例所述的远光灯控制信号生成方法流程示意图。

图5为本发明所述的对向目标场景下车辆摄像头检测范围示意图。

图6为本发明所述的同向目标场景下车辆摄像头检测范围示意图。

图7为本发明所述的摩托车场景下车辆摄像头检测范围示意图。

图8为本发明所述的25m配光屏分区与测试点示意图。

图9-图10为本发明所述的远光光型调整过程示意图。

图11为本发明所述的LED矩阵式远光子分区示意图。

图12为本发明所述的对向目标车辆场景示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

图1为本发明所述的远光灯控制信号生成方法的流程示意图。

参照图1，本发明提供了一种远光灯控制信号生成方法，远光灯控制信号生成包括：

获取目标区域内的目标信息；

获取远光灯控制策略；

根据目标信息和远光灯控制策略判断是否需要生成远光灯控制信号；若是，则

根据目标信息和远光灯控制策略生成远光灯控制信号，远光灯控制信号用于控制待控制的远光灯的全部或部分灯珠。

通过本发明提供的远光灯控制信号生成方法，基于目标信息生成远光灯控制信号，远光灯控制信号用于控制待控制的远光灯的全部或部分灯珠，避免了直接关闭远光灯造成的驾驶员视野大范围降低导致的危险的发生。

在一实施例中，获取目标区域内的目标信息包括：

获取目标数据采集模块发送的报文；

获取报文重排规则；

根据报文重排规则对相机模组发送的报文进行重排；

根据重排后的报文获取所述目标信息。

本方法通过报文重排解决了当新的目标出现时，原有目标信息会由原本的报文切换到另一组报文中发出，造成同一组报文中发送的报文信息不连续的问题。可参照后文的详细举例来进一步理解本方法。举例来说，目标数据采集模块可以使用单目摄像头。

在一实施例中，目标信息包括目标数量；

根据目标信息和远光灯控制策略判断是否需要生成远光灯控制信号包括：

判断目标数量是否大于阈值，若是，则判断需要生成远光灯控制信号，其中，生成远光灯控制信号为关闭远光灯。

针对路面车辆较多时，本方法直接关闭远光灯，避免了由于算力不足出现的延迟，进而造成控制效果不好的现象。

在一实施例中，目标信息还包括目标位置和目标类型；

根据目标信息和远光灯控制策略判断是否需要生成远光灯控制信号包括：

根据目标位置和目标类型判断是否需要生成远光灯控制信号。

本方法针对不同目标和位置信息进行预设，采取不同的策略，达到更加准确、人性化的远光灯控制。可以知道的是，本方法所致的位置信息是目标相对本车辆的位置范围信息，而不是一个位置点。可参照后文的详细举例来进一步理解本方法。

在一实施例中，远光灯控制信号生成方法还包括：

获取待控制远光灯的灯珠照射范围数据库，所述灯珠照射范围数据库包括多个灯珠组信息和与每个灯珠组对应的照射位置信息；

根据目标信息和远光灯控制策略生成远光灯控制信号包括：

根据目标位置和灯珠照射范围数据库获取对应的待控制灯珠组，生成对待控制灯珠组的控制信号。

本方法通过对待控制的远光灯分组控制，可以有效的节省算力。可参照后文的详细举例来进一步理解本方法。

在一实施例中，目标信息还包括距离信息，距离信息是指目标与本车的距离；

生成对待控制的灯珠组的控制信号包括：

根据距离信息生成对待控制灯珠组的控制信号。

本方法距离信息生成对待控制灯珠组的控制信号，针对距离不同的目标，对应待控制的灯珠组的调节不同，在保证对目标没有强光照射的情况下，尽可能本车驾驶人员的良好视野。

在一实施例中，根据所述目标信息和所述远光灯控制策略生成远光灯控制信号还包括：

获取待补光位置信息；

根据所述待补光位置信息和所述灯珠照射范围数据库生成远光灯补光控制信号，所述远光灯补光控制信号用于对待补光位置进行补光。

具体而言，本方法的补光位置是指待控制的远光灯根据上述远光灯控制信号进行动作，导致的除目标位置之外的亮度变化的位置。

在一实施例中，在获取目标区域内的目标信息之前，远光灯控制信号生成方法还包括：

获取车辆状态信息和待控制的车灯状态信息；

根据车辆状态信息和待控制的车灯状态信息判断是否

符合预设规则；若是，则

获取目标区域内的目标信息。

举例来说，车辆状态信息包括远光灯控制模式，车辆速度，目标信息获取模块的工作状态等。

本方法通过综合车辆状态信息和待控制的车灯状态信息进行判断，是否具有执行远光灯控制信号生成方法的条件。

另一方面，本申请还提供了一种远光灯控制信号生成装置，远光灯控制信号生成装置包括：

目标信息获取模块，目标信息获取模块用于获取目标区域内的目标信息；

远光灯控制策略获取模块，用于获取远光灯控制策略；

判断模块，判断模块用于根据目标信息和远光灯控制策略判断是否需要生成远光灯控制信号；

远光灯控制信号生成模块，远光灯控制信号生成模块用于在判断模块的判断结果为是时，根据目标信息和远光灯控制策略生成远光灯控制信号，远光灯控制信号用于控制待控制的远光灯的全部或部分灯珠。

另一方面，本申请还提供了一种车辆远光灯自适应控制系统，远光灯控制系统包括：车灯模组、远光灯控制器和目标数据采集模块；

目标数据采集模块连接于远光灯控制器的输入端，用于为远光灯控制器采集目标信息；

远光灯控制器的输出端连接于车灯模组；

其中，远光灯控制器用于执行如上述的远光灯控制信号生成方法。

下面以一具体的实施例阐述本发明，可以知道的是，本实施例并不是对本发明的限定。

本发明提供了一种车辆远光灯自适应控制系统和方法，当远光灯开启时，根据相机模块检测到的道路信息，自适应调整LED矩阵式远光灯的光型变化，获得更好的照明效果。

如图2所示，ADB系统(车辆远光灯自适应控制系统)硬件架构包含了ADB控制器(远光灯控制器)、车灯模组、相机模块以及BCM等其他电子单元。

ADB控制器通过一路CAN接ADAS_CAN，与BCM(提供近光灯状态、车灯自动控制模式、光线传感器故障状态、电源模式、光线强度信号、BCM对远光灯的控制命令和超车指令)、ABS(提供车速)，GW(网关，提供OTA信号)、IC(仪表，提供行驶里程)、HU(音响，提供ADB使能开关信号)、IFC(相机，提供IFC故障状态)连接，这些电子单元提供了ADB控制器所需的输入信号，同时接收ADB的状态反馈信号。

相机模块通过一路私有CAN与ADB控制器连接，为ADB控制器提供前方道路其他车辆目标的信息(ID、类型、角度、距离等)，作为自适应光型算法的输入信号。

车灯模组包括矩阵式LED控制器MLC、LED驱动模块以及LED矩阵式远光灯。矩阵式LED控制器MLC通过一路私有CAN与ADB控制器连接，LED驱动模块以及LED矩阵式远光灯通过硬线与MLC连接。ADB系统控制器输出远光灯调光控制信号至MLC。调光控制信号输出形式为多通道PWM调光信号，每个通道分别表示某个灯珠PWM调光的占空比。调光控制信号的通道数根据LED矩阵式远光灯的排列形式及LED灯珠个数决定，每个通道的输出将根据MLC的调光精度转换为指定位数的输出。MLC根据ADB系统的输入的调光控制信号，输出PWM电信号至LED驱动器，驱动LED远光灯发光。

参照图3，在激活状态下(即ADB系统能够正常工作且使用者开启远光灯自适应控制的情况下)，远光状态由子状态决定。根据IFC模块提供的前方目标信息，子状态分为无目标状态、正常调光状态以及过多车道状态。

当IFC模块给出前方无容易引起眩目的障碍物时，切换为无目标状态，输出远光灯状态为完全开启状态；当IFC模块和信息处理模块给出前方存在障碍物，且可以通过调光防止眩目时，切换为正常调光状态，输出远光灯状态为自适应控制状态，通过ADB算法调整LED灯珠变暗或熄灭，防止眩目；当IFC模块和信息处理模块给出前方多车道存在障碍物超出门限值[可标定参数]时，切换为过多车道状态，输出远光灯状态为完全关闭状态。

在一具体的实施例中，本发明提供的远光灯控制信号生成方法处理流程如图4所示，ADB功能激活后，通过CAN报文接收相机(目标数据采集模块以相机为例，本文中的相机可以是车用单目相机或多目相机)的光源相关信息输入与标识牌相关信息输入。光源信息包括光源类型、光源子类型、光源亮度、光源距离以及光源边界分别在水平与垂直方向相对于相机的角度。标识牌信息包括标识牌位置信息、标识牌内容、标识牌形状信息(高度、宽度、长度)以及标识牌识别有效性。

根据现有相机模组发送的报文内容，由于目标跟踪性能不稳定，ID切换现象较为严重，类型只有四种过于笼统，从数据看距离根据上下角度和左右角度计算获得，波动严重，因此上下角度与左右角度适合作为报文重排的依据，又因为左右角度波动小且对算法后续功能影响最大，是后面滤波的主要对象，因此选择根据左右角度对十组报文进行重排。

报文重排的规则如下：

1)当十组报文中只有1组信息或全为0时，不进行排列；

2)设计一个计数器，共10位，每一位记录对应报文组连续发送目标信息的次数，即当前时刻若前n组报文发送目标信息，则计数器前n位加一，剩余10-n位置零，当某组报文已经连续出现5次，第六次出现时对应计数器不再增加；

3)设计二十组寄存器，分别记录十组报文过去5个周期的左侧角度与右侧角度；

4)新的报文出现两组或两组以上目标时，首先检测其中发送的目标信息数量(假设为m)，更新计数器，而后与之前出现的n组按照5)-7)的规则进行比较；

5)首先从第1组开始，取其左侧角度与右侧角度，提取前一时刻n组目标中，计数值等于5前q组目标所有对应寄存器中左侧角度与右侧角度，分别计算新数据左侧角度与前5个周期左侧角度的方差、右侧角度与前5个周期右侧角度的方差，取平均值；比较q个方差平均值，最小的即为第1组报文前一时刻报文所在位置，将该第1组报文重排在该位置，而后检测第二组，直到前q个位置均填满；

6)而后将剩余的m-q个报文的左右角度，与剩余的n-q个前一时刻报文左右角度分别做差，取平均数；比较n-q个平均插值，按照与5)相同的规则，重排n-q个报文的位置；

7)最后将剩余的m-n个报文依次排列到第m-n到第m位置。

将10组报文重排之后，分别对10组报文中目标的左侧角度、右侧角度、距离以及左侧角速度、右侧角速度这五种属性进行中位数滤波，对于每组报文的每个属性，中位数滤波的规则如下：

1)计算过去5个周期[可标定参数]数据的中位数；

2)计算当前时刻数据与过去5个周期中位数差值的绝对值；

3)当该差值大于该属性对应的阈值[可标定参数]，且当前计算出的中位数不为0时，将当前时刻数值修正为中位数值，否则保留当前数值；

4)使用当前时刻数值(未进行步骤3)中的修正)更新过去5个周期数据。

注：上述规则中，进行中位数滤波的周期数5可以进行调整，周期数至少为3，周期数越多，滤波的效果越好，但同时会带来越长的响应延迟时间。目前算法中采取3个周期进行中位数滤波，带来的响应延迟为0.15s。

完成中位数滤波后，目标角度与距离输入中出现的短暂(持续时间低于1/2个中位数滤波周期)且较大的波动(波动与中位数差值大于标定的阈值)将被过滤。但是目标角度与距离输入中仍然存在噪声以及持续较长时间较小范围的波动，故引入卡尔曼滤波器进一步分别对目标的左右角度和距离对输入信息进行平滑与滤波，卡尔曼滤波依据以下公式进行：

X(k|k-1)＝AX(k-1|k-1)+BU(k)

P(k|k-1)＝AP(k-1|k-1)A

X(k|k)＝X(k|k-1)+K(k)[Z(k)-HX(k|k-1)]

K(k)＝P(k|k-1)H

P(k|k)＝[I-K(k)H]P(k|k-1)

其中，k为当前时刻，X为系统状态，X(k|k-1)是利用上一状态预测的结果，X(k-1|k-1)是上一状态最优的结果，A是系统矩阵，B是控制矩阵，U是控制量，P为协方差矩阵，Q是噪声，K是卡尔曼增益，H是测量矩阵，R为测量的不确定度，I为单位阵。

对于目标的左右角度，可以从相机模块的输入信号中获取它们对应的角度与角速度，因此可以根据角度θ、角速度

x

角度的状态矩阵：

系统周期Δt＝0.05s，将角度的状态矩阵进行离散化后，获得：

从相机模块获取的角度与角速度作为测量输入，故测量矩阵H为：

卡尔曼滤波器的控制输入U(k)＝0，系统协方差矩阵Q与噪声协方差矩阵R均为单位矩阵，需要根据滤波的效果整定这两个参数，目前取值如下：

Q＝I(1)

R＝I(12)

对于目标的距离，根据距离d、速度

x

距离的状态矩阵：

系统周期Δt＝0.05s，将距离的状态矩阵进行离散化后，获得：

从相机模块获取的距离作为测量输入，故测量矩阵H为：

H＝[1 0]

卡尔曼滤波器的控制输入U(k)＝0，系统协方差矩阵Q与噪声协方差矩阵R均为单位矩阵，需要根据滤波的效果整定这两个参数。系统协方差矩阵Q越大，认为估计的误差越大，对测量值的跟踪响应越快，同时滤波的效果降低，噪声协方差矩阵R越大，认为测量值的误差越大，滤波的效果提升，但是跟踪效果降低响应速度降低。由于卡尔曼滤波器的效果只与Q和R的比值相关，在参数整定的过程中，可以固定Q的值对R值进行调节。

经过重排与滤波后的报文信息，根据物理实际与信号逻辑对内容进行检查，形成光源目标有效性信号，出现以下任一情况认为当前光源目标无效：1)光源目标ID无效；2)光源目标信号有效性小于设定光源有效性阈值[可标定参数]；3)光源目标类型为无效；4)光源目标距离小于设定的光源目标检测最小距离[可标定参数]；5)光源目标右侧角度输入小于光源目标左侧角度输入；6)光源目标无通信故障(超时、校验和、counter错误)。

根据IFC模块输入的标识牌有效性信号与当前标识牌目标信息是否存在通信故障(超时、校验和、counter错误)进行逻辑运算，获得新的相机标识牌有效性。

在一实施例中，本方法还包括对目标位置进行坐标变换。举例来说，在接收到相机给出的光源距离信息及边界信息后，需要进行坐标变换操作，将相对于相机光圈中心的光源位置信息转换为相对于左侧与右侧车灯的位置信息。

默认左右远光灯距地面高度一致，且相对车辆垂直中线左右对称，相机光圈垂直指向前方，给出下述坐标系定义：

车灯坐标系定义：左侧与右侧车灯坐标系分别记为Wbr与Wbl，分别以左右远光灯发光部分几何中心作为坐标系原点，Xb轴平行地面向前，Zb轴竖直指向上方，Yb轴垂直于车体指向驾驶员右侧。

相机坐标系定义：相机坐标系记为Wc，以相机光圈中心为坐标系原点，Xc轴平行地面向前，Zc轴竖直指向上方，Yc轴垂直于车体指向驾驶员右侧。

定义熄灭/变暗区域相对左右远光灯的左侧边界与右侧边界，分别为水平方向上目标区域左右边界与X轴的夹角。

定义熄灭/变暗区域的下边界为垂直方向上目标区域下边界与X轴的夹角。

根据上述坐标系定义方法，需要在实车测试中对相机和远光灯的位置进行标定，下面结合一个实例，对标定方式进行进一步说明。相关标定值取值如下：

相机光圈中心距离地面的高度Hc＝1297.288mm，相机光圈中心距离纵向横截面最前端与远光灯同高点的水平距离Cx＝1698.7mm，相机光圈中心距离车辆纵向横截面的距离Cy＝50mm，左右远光灯距地面高度H＝785mm，以及左右远光灯与车辆中心线的距离S＝774.3mm。

为了保证不对驾驶员造成眩目，坐标转换的同时将车辆的左右以及前方范围进行拓展。左右两侧边界各拓展Δy＝1200mm，以避免目标车辆左右晃动时灯光无法及时跟踪；车辆向前延伸Δx＝3000mm，以避免卡尔曼滤波器与中位数滤波器带来的约0.4s的延迟，下面给出坐标转换计算方法。

相机给出的目标位置信息包括：目标距离相机光圈中心位置DC、目标左侧边界与相机光圈的连线在Xc-Yc平面投影与Xc轴的夹角θ

目标在Xc方向上与相机的距离dxc为：

在Yc方向上，目标左边界与相机的水平距离为dycl，目标右边界与相机的水平距离为dycr。公式为：

dycl＝tan(θ

dycr＝tan(θ

目标在Xb方向上与左右车灯的距离为：

dxb＝dxc-Cx；

分别计算目标在左侧车灯坐标系中的左侧角度α

分别计算目标在右侧车灯坐标系中的左侧角度α

提取目标物体信息主要是利用坐标转换后的目标物体信息，判断是否存在同向行驶车辆、对向行驶车辆、卡车、以及限速交通指示牌。检测到存在不同类型(同向车辆/对向车辆/卡车/限速交通指示牌)目标物体后，提取各类型目标与本车的最短距离，作为光型控制模块启动或停止工作的触发条件。

由于目前IFC输入模块提供的目标信息中，用于判断目标类型的Type信号与SubType信号输出存在问题，目前算法无法针对同向行驶车辆、对向行驶车辆、卡车等不同类型的目标进行区分。IFC输入模块的问题包括：测试模拟前方对向车辆时，输出目标信息会无规律的由对向单灯跳转为同向双灯，在对向单车30-40km/h测试中，错误的Type最长持续时间超过3s；Subtype在目前的测试场景中，输出始终为0(无效)，模拟超车与横穿场景中，SubType依旧没有变化。

以同向行驶车辆为例，当提取信息中检测到存在同向行驶车辆时，将检测是否存在的标志位置为是，并提取同向行驶车辆的距离，记录所有同向行驶车辆类型的目标与本车的最短距离，与设定的同向车辆响应距离上下界[可标定参数]进行比较，若最短距离在设定的响应距离范围内，将开启光型控制功能标志位置为是。

本步骤的输出信息主要有：1)是否存在同向行驶车辆：是/否；2)同向行驶车辆的最短距离信息；3)是否存在对向行驶车辆：是/否；4)对向行驶车辆的最短距离信息；5)是否存在限速交通指示牌：是/否；6)限速交通指示牌的最短距离信息；7)是否开启光型控制功能：是/否。

针对同向和对向行驶车辆，以及限速交通指示牌，分别定义启动和终值光型调整的距离[可标定参数]，以及启动和退出光型调整的机制。

道路上无其他交通参与者时，ADB控制远光灯处于完全打开状态，此时的光型控制信号输出为设定的默认状态下远光光型。

对向车场景

在一定距离内检测到对向来车，ADB控制远光在对向车目标区域生成阴影以保证对其驾驶员不会产生眩目，同时照亮其他区域。首先根据目标车辆个数与本车的位置关系，考虑以下场景：1)对向同车道单个目标车辆；2)对向左侧车道单个目标车辆；3)对向左侧车道多个目标车辆。

由于现行法律下，对向车辆均从左侧驶来，同时考虑到右侧出现对向车辆时需要使用远光灯及进行提醒，因此对向行驶的目标仅考虑同车道或左侧车道的场景。所述左侧车道包括本车所在左侧的第一条相邻车道，以及左侧与本车道不相邻的其他车道。所述同车道场景属于极少出现的特殊情况，可能由于己方或对方车辆违规行驶，弯道路段道路偏移，或在路面较窄(只允许单车通过)的山区、村镇道路出现，由于此时对向头灯亮度较高，以及认为距离最近的车辆会完全遮蔽同车道前方其他车辆，故不考虑该场景下多个目标车辆。由于在本方案中，摄像头左右两侧探测极限角度为40°，大于一般认为的远光灯左右两侧的极限照射角度20°，故对于摄像头探测到对向行驶车辆目标的所在区域进行如图5所示的划分：1)区域S是同车道区域；2)区域L为左侧不同车道区域；3)区域B为摄像头超出远光照射范围的区域；4)区域R为右侧不同车道区域；5)车辆前方横线边界为摄像头对对向车目标进行响应的极限距离[可标定参数]；6)L区域和R区域的外侧边界为远光灯照射的边界，也是L与R区域的响应边界；7)B区域外侧边界为摄像头可检测最大范围。

假设目标车辆一般宽度为W

1)S区域：

2)L区域：

3)R区域：

4)B区域：θ

此处S区域指车辆行驶前方的区域划分，不完全等同于同车道区域，除宽度不同外，当车辆在弯道行驶时，同车道的前方车辆，也可能离开S区域进入L或R区域，此时依据L或R区域的方案进行响应。

对于S区域的目标车辆，控制器将以该区域同向目标车辆最小距离作为光型调整的依据进行调整，并根据需要闪烁远光灯；对于L区域的车辆，以及该区域中多目标车辆的场景，控制器将以每个目标左侧边界θ

进一步考虑对向车目标在检测范围内出现与消失的不同可能情形，确定控制器启动与关闭远光灯自适应响应功能的机制。对于前述三种场景，考虑目标车辆以下进入与退出的情形：

1)对向同车道目标车辆，与本车距离小于最大响应距离[可标定参数]，进入S、L区域；

2)对向同车道目标车辆，与本车距离大于最大响应距离[可标定参数]，离开S、L区域；

3)左侧对向不同车道目标车辆，由L区域外侧边界进入L区域；

4)左侧对向不同车道目标车辆，与本车距离小于最大响应距离[可标定参数]，由车辆前方横线边界进入L区域；

5)左侧对向不同车道目标车辆，与本车距离大于最大响应距离[可标定参数]，由车辆前方横线边界离开L区域；

6)左侧对向不同车道目标车辆，由L区域外侧(左侧)边界离开L区域；

7)左侧对向不同车道目标车辆，从左侧偏离行驶路线，由L区域右侧边界离开L区域进入S至R区域；

8)目标车辆在L区域内被遮挡，离开响应区域；

9)目标车辆从S、L区域遮挡障碍物中出现，进入L区域。

对于上述复杂的情形，将其按照下面的方式进行分类。根据图5所示边界关系，B区域外侧的边界为可检测的最大距离，L区域和R区域的外侧边界为左右两侧的最小检测距离。将目标车辆进入与离去本车检测范围的场景分为以下几种类型：

a)由车辆前方横线边界进入，即上述1)、4)场景；

b)由L区域外侧(左侧)边界进入，即上述3)场景；

c)由车辆前方横线边界离去，即上述2)、5)场景；

d)由L区域外侧(左侧)离去，即上述6)场景；

e)直接出现在L区域，场景9)；

f)在响应内消失，场景7)、8)。

对于上述类型a)、b)、e)，需要控制器启动自适应光型调整功能，关闭或调暗部分远光灯。这三种情形下，远光灯应立即进行调整，防止对目标车辆产生眩目。调暗策略可以有进一步调整。

对于上述类型c)、d)、f)，需要控制器关闭自适应光型调整功能，恢复远光灯照射。首先需要检测目标离去的持续时间[可标定参数]，只有当目标车辆以c)、d)、f)中定义的方式消失在视野内，并且持续超过标定的时间[可标定参数]后，控制器才会执行远光灯的恢复，防止远光灯闪烁。

对于上述类型c)和类型d)采用平稳恢复策略，对于类型f)采用缓慢恢复策略。平稳恢复是指，远光灯PWM调光百分比经过一段较短的时间[可标定]恢复至默认值。缓慢恢复是指，远光灯PWM调光百分比经过一段较长的时间[可标定]恢复至默认值。

此外，对于情形7)中进入R区域的车辆，即

同向车场景

在一定区域内检测到同向行驶的目标车辆，ADB会调整远光在同向目标车区域生成阴影，以保证不会干扰到其驾驶员，同时照亮其他区域。首先根据目标车辆个数与本车的位置关系，考虑以下场景：

1)同向同车道单个目标车辆；

2)同向不同车道单个目标车辆；

3)同向不同车道多个目标车辆。

所述不同车道包括本车所在左侧及右侧的第一条相邻车道，以及左侧及右侧与本车道不相邻的其他车道。同向同车道场景中，认为距离最近的车辆会完全遮蔽同车道前方其他车辆，故不考虑该场景下多个目标车辆。由于在本发明中，摄像头左右两侧探测极限角度为40°，大于一般认为的远光灯左右两侧的极限照射角度20°，故对于摄像头探测到同向行驶车辆目标的所在区域进行如下图6所示的划分：

1)区域S是同车道区域；

2)区域L与R分别为左侧不同车道与右侧不同车道区域；

3)区域B为摄像头超出远光照射范围的区域；

4)车辆前方横线边界为摄像头对同向车目标进行响应的极限距离[可标定参数]；

5)L区域和R区域外侧边界为远光灯照射的边界，也是L与R区域的响应边界；

6)B区域外侧边界为摄像头可检测最大范围。

假设目标车辆一般宽度为W

1)S区域：

2)L区域：

3)R区域：

4)B区域：θ

此处S区域指车辆行驶前方的区域划分，不完全等同于同车道区域，除宽度不同外，当车辆在弯道行驶时，同车道的前方车辆，也可能离开S区域进入L或R区域，此时依据L或R区域的方案进行响应。

对于S区域的目标车辆，控制器将以该区域同向目标车辆最小距离作为光型调整的依据进行调整，对于L与R区域的车辆，以及该区域中多目标车辆的场景，控制器将以每个目标左侧边界θ

进一步考虑同向车目标在检测范围内出现与消失的不同可能情形，确定控制器启动与关闭远光灯自适应响应功能的机制。对于前述三种场景，考虑目标车辆以下进入与退出的情形：

1)同向同车道目标车辆，与本车距离小于最大响应距离[可标定参数]，进入S、L、R区域；

2)同向同车道目标车辆，与本车距离大于最大响应距离[可标定参数]，离开S、L、R区域；

3)左侧同向不同车道目标车辆，从左侧超越本车，由L区域外侧(左侧)边界进入L区域；

4)左侧同向不同车道目标车辆，与本车距离小于最大响应距离[可标定参数]，由车辆前方横线边界进入L区域；

5)左侧同向不同车道目标车辆，与本车距离大于最大响应距离[可标定参数]，由车辆前方横线边界离开L区域；

6)左侧同向不同车道目标车辆，从左侧被本车超越，由L区域外侧边界离开L区域；

7)右侧同向不同车道目标车辆，从右侧超越本车，由R区域外侧(右侧)边界进入R区域；

8)右侧同向不同车道目标车辆，与本车距离小于最大响应距离[可标定参数]，由车辆前方横线边界进入R区域；

9)右侧同向不同车道目标车辆，与本车距离大于最大响应距离[可标定参数]由车辆前方横线边界离开R区域；

10)右侧同向不同车道目标车辆，从右侧被本车超越，由R区域外侧(右侧)边界离开R区域；

11)目标车辆在L、R区域内被遮挡，离开响应区域；

12)目标车辆从S、L、R区域遮挡障碍物中出现，进入L、R区域。

上述场景仅考虑目标车辆与本车的相对位置信息，若由于在弯道路线行驶时，弯心外侧的车辆由L区域外侧(左侧)边界或由R区域外侧(右侧)边界退出L或R区域的情况，属于上述6)与10)描述的情形；

对于上述复杂的情形，将其按照下面的方式进行分类。根据图6所示边界关系，B区域外侧边界为可检测的最大距离，L区域外侧(左侧)边界或由R区域外侧(右侧)边界为左右两侧的最小检测距离。将目标车辆进入与离去本车检测范围的场景分为以下几种类型：

a)由车辆前方横线边界(对同向车目标进行响应的极限距离)进入，即上述1)、4)、8)场景；

b)由L区域或R区域的外侧边界进入，即上述3)、7)场景；

c)由车辆前方横线边界(对同向车目标进行响应的极限距离)离去，即上述2)、5)、9)场景；

d)由L区域或R区域的外侧边界离去，即上述6)、10)场景；

e)直接出现在L、R区域，场景12)；

f)在响应内消失，场景11)。

对于上述类型a)、b)、e)，需要控制器启动自适应光型调整功能，关闭或调暗部分远光灯。这三种情形下，远光灯应立即进行调整，防止对目标车辆产生眩目。

对于上述类型c)、d)、f)，需要控制器关闭自适应光型调整功能，恢复远光灯照射。首先需要检测目标离去的持续时间[可标定参数]，只有当目标车辆以c)、d)、f)中定义的方式消失在视野内，并且持续超过标定的时间后，控制器才会执行远光灯的恢复，防止远光灯闪烁。

对于上述类型c)和类型d)采用平稳恢复策略，对于类型f)采用缓慢恢复策略。

摩托车场景

在一定距离内有摩托车，ADB会调整远光在前方摩托车所处的区域生成阴影，以保证不会对其驾驶员造成眩目，同时照亮其他区域。针对摩托车，考虑以下场景：

1)左侧对向的摩托车；

2)右侧对向的摩托车；

3)同向的摩托车；

对于摩托车，防眩目区域主要是对向目标中人眼高度的位置，因此主要考虑对对向目标进行光型调整实现防眩目功能，对同向目标不进行调整或闪烁远光灯以进行提醒。而右侧对向行驶的摩托车，由于其逆行存在危险，也需要进行闪烁远光灯提醒的操作。故对于摄像头探测到摩托车目标的所在区域进行如下图7所示的划分：

1)区域R是同车道以及右侧区域；

2)区域L为左侧不同车道区域；

3)区域B为摄像头超出远光照射范围的区域；

5)车辆前方横线边界为摄像头对同向车目标进行响应的极限距离[可标定参数]；

6)L区域和R区域的外侧边界为远光灯照射的边界，也是L与R区域的响应边界；

7)B区域外侧边界为摄像头可检测最大范围。

假设行车道一般宽度为W

1)L区域：

2)R区域：

对于R区域的目标摩托车，控制器不对远光进行调整，或闪烁远光灯进行提醒；对于L区域对向行驶的目标摩托车，将以每个目标左侧边界θ

卡车场景

由于ADB算法考虑的防眩目区域主要指对向目标车辆的挡风玻璃区域，同向目标车辆的中央后视镜以及两侧后视镜区域，而卡车的防眩目区域与其他一般车辆有明显不同，需要进行额外的测试与标定。

对于目标车辆为卡车的场景，其响应主要策略与前述对向车场景、同向车场景相同，但具体参数的标定有所不同。即若出现同向车辆为卡车，依然根据同向车辆场景中S、L、R、B的区域划分策略确定对目标卡车的响应方式，但系统响应的最远距离变短、目标车辆宽度W

根据美国FMVSS联邦法规给出的前照灯实验标准，一般车辆的防眩目区域下边沿高1.07m，卡车的防眩目区域下边沿高1.99m。因此对于卡车目标，其防眩目区域高于一般车辆远光灯的直射范围，对其产生眩目的原因主要是向上照射的部分远光灯(常用于照射标识牌)。这部分远光亮度低于直射或向下照射的部分远光的亮度，随着距离增加亮度快速降低，因此对于卡车目标，可以降低系统响应的最远距离。

假设远光灯光源向上照射的亮度为I

d为卡车目标系统响应的最远距离。I

ECER112：全称为：《关于采用非对称近远光灯及灯泡的机动车辆前照灯认证的同意规定》，在该标准中明确规定了汽车前照灯的认证申请要求和规则，并就测试项目与测试方法进行了阐述。

图8给出了ECER112标定的远光的25m配光屏测试点与测试区域，对于同向行驶的卡车，I

经计算对向车场景中系统响应的最远距离约840m，同向车场景中，系统响应的最远距离约230m。

获取待控制远光灯的灯珠照射范围数据库通过以下两个步骤实现：

1)LED矩阵式远光分组；

2)照射范围分区与调光值确定。

生成远光灯控制信号由以下两个步骤实现：

3)对目标车辆的响应；

4)调光输出信号计算。

上述步骤中，1)、2)离线完成，计算获得LED分组、子区间划分以及各子区间调光方案等参数，如图9所示。

步骤3)、4)在线执行，根据上述参数完成对目标车辆的响应，并输出控制信号至LED驱动，如图10所示。

作为一种优选，使用的远光灯由多颗LED灯珠排列而成，即左右两个LED阵列式远光灯，每个由多颗固定排列的LED灯珠构成。对于每颗LED灯珠，计算分组需要获取的信息有：

1)该灯珠在灯具中的位置，即相对于所在灯具安装中心的位置，包括竖直方向z

2)每个LED灯珠的安装倾角β

3)若灯珠不在同一平面，需要灯珠前后相对位置x

此外，还需要每颗灯珠单独开启时，水平向左与向右方向的照射范围、垂直向上与向下的照射范围，以角度标出(测试时左右远光灯应放置在合适的位置，与安装在车辆上的位置相同)。

安装倾角β

根据远光灯的各个参数，可以将LED灯珠进行分组，即将位置相邻，照射范围接近的多个LED灯珠，标记为同一组进行控制。组内各LED灯珠接收同一控制信号，具有相同的PWM占空比，发出的亮度相同；每颗LED灯珠只能属于一个LED分组。假设左右远光灯对称，各分成m组，左侧远光分组编号分别为1至m，右侧远光分组编号为m+1至2m，通过测试以及根据前述LED灯珠参数进行计算，可以获取每一组LED灯珠的总照射范围，包括：

1)第i组照射范围左侧边界与车辆行驶中心线的夹角β

2)第i组照射范围右侧边界与车辆行驶中心线的夹角β

3)第i组垂直方向上，照射上边界与主光轴照射方向的夹角β

4)第i组垂直方向上，照射上边界与主光轴照射方向的夹角β

对LED灯珠进行分组的优势在于，当LED灯珠数量较多时，对每颗LED灯珠单独计算控制信号将消耗大量的运算成本，导致控制系统复杂，分组控制可以大幅度减少在线调光运算的复杂度，提高系统效率。虽然使用分组控制会一定程度降低光型调整的效果，但当LED灯珠数量很多时，相邻排列的两颗或多颗LED灯珠排列紧密，其照射范围非常接近，此时对每颗灯珠单独进行控制对光型调整的效果并没有显著提升。理论上，随着分组个数的增加，光型调整的效果会提升，对控制算法和摄像头识别的精度要求也就更高，因此具体的分组个数可以进行调整以平衡获得最好的控制效果。

2)照射范围分区与调光值确定

首先需要按照以下步骤确定没有目标车辆场景，即默认场景下各远光灯分组的调光值：

1)首先使用函数I(θ)(拟合曲线)或表格(不同θ测试点处光强)给出默认场景下的光强分布曲线，表格形式如下函数与表1所示，或直接给出默认光型下远光灯各LED灯珠的亮度。

I(θ)＝a

其中：θ为测试点的角度，a

表1、远光默认光强分布表

该参数由灯具厂商给出，或在获得灯具后通过调整远光灯获得理想的默认光型后测试获得，默认光型左右两侧测试点范围必须大于子区间最左与最右边界。

2)计算上表1中每个子区间范围的中心点

3)以m

4)若默认远光光型以表格形式给出，则首先找到m

最终获得一个大小为1*p-1的矩阵SegmentBright，每一列存储各子区间的亮度比值B

获得所有LED分组的边界后，对于输入的10组目标左右角度信息，依次与各组左右边界夹角(β

进一步考虑远光的照射距离与亮度的关系，一般认为，接收面受到的光照强度E与光源发光强度I成正比，与接收面与光源距离r的平方成反比，与入射角度θ的余弦值成正比。即存在以下关系，

根据ADB功能测试相关需求，当标定的防眩目区域检测到的照度值低于1.8lux(对向车场景中驾驶员眼部的照度，不同场景中会有差异)时，认为不会对驾驶员产生眩目。即入射角度固定时，为保持某一距离下接收面照度E低于标定的最大眩目照度值，光源发光强度与距离平方成正比。即距离越远、光源发光强度越高，距离越近、光源发光强度越低。根据此关系，可以进一步将子区间按照距离进行划分，如图11所示：

首先根据前述子区间的划分方法，将远光的照射扇形范围划分为若干个子区间，而后根据距离将扇形区域沿垂直于行驶方向进行切分。首先根据美国公路交通管理局FMSVV给出的自适应远光灯防眩目测试标准，可以将前方目标车辆所在距离范围划分为0-30m、30m-60m、60m-120m、120m-220m、大于220m的区间；而后根据不同的场景下系统的最大响应距离，再额外增加区间划分提升控制效果。例如同向车场景与对向车场景中系统的最大响应距离分别为230m与840m，因此同向车场景不需要额外划分；对于对向车场景，可以再根据PWM调光百分比约为30％、50％、80％时对应的目标车辆距离，额外增加距离区间220m-460m、460m-600m、600m-750m、750m-840m。这样的额外划分可以保证在测试要求范围之外的目标车辆不会受到眩目，同时避免光型大范围调整(由100％直接降低至10％)造成可能的不适。将最终获得的各不同场景的距离区间边界，按照由小至大的顺序排序后，去除重复的值，存储在大小为1*q的矩阵DistanceSegEdge(距离分区)中，即将纵向照射范围划分为q-1个距离区间。

对于不同场景下的不同距离区间，根据测试标准定义的最大防眩目照度值，计算不同距离区间的PWM调光百分比。对某一区间[r

式中E(lux)为测试标准定义的该场景下目标车辆所在距离区间最大防眩目照度值，如表2所示；r

表2、光度计测量照度最大值

表3给出了对向车与同向车中，不同距离区间的LED灯组调光百分比。根据ECER112给出远光灯最大发光亮度，I

表3、PWM调光值

这种划分方式提高了远光光型控制的精度，当目标车辆出现时，对应LED灯组不会完全熄灭，而是降低亮度，驾驶员仍然拥有近处的视野。上述计算离线进行，最终获得不同场景下，每个子区间(包括横向与纵向划分)出现不同目标时(同向、对向、卡车等)，每个LED分组的调光PWM值，最终获得大小为q-1*n的矩阵SegmentPWM。矩阵的列数n为响应场景个数(对向车、同向车、卡车共三种)，矩阵的行数表示q-1个距离区间。即第i行第j列的元素表示，第j个响应场景中，第i个距离区间内出现目标车辆的PWM调光百分比。在线执行时，可以通过查找矩阵SegmentPWM与矩阵GroupSegment的方式获得对应LED需要调整的PWM调光百分比。

进一步地，每个距离区间内PWM调光百分比的具体值可以采用线性表达式进行确定，即

式中c为调光百分比具体值，E为距离区间[r

3)对目标车辆响应

当测得目标车辆所在角度范围为[γ

而后确定目标所在距离区间，由于距离区间边界矩阵DistanceSegEdge元素有序排列，可以使用二分法快速查找目标车辆与本车距离为d在距离区间边界矩阵DistanceSegEdge中的位置，而后寻找与其相邻的区间边界r

由于前述LED分组照射范围与子区间的对应关系，任何一个LED分组的照射范围一定大于等于对应位置子区间的范围，即LED分组的照射范围往往同时覆盖两个或多个子区间。当某个子区间内出现目标需要降低对应LED分组的亮度时，该LED分组覆盖的其他子区间的亮度也会因此降低，这会导致目标车辆出现时，亮度降低的范围会比实际需要降低亮度的范围更大。为了解决这一问题，可以寻找这些子区间对应的其他远光灯组，将这些灯组的亮度增加以进行补光。在上式中，当c

B

其中，a为子区间左边界，b为子区间右边界，S

B-B

即

即可对不需要降低亮度的子区间进行补光。若此时，对于某一进行补光的远光灯分组，补光后的亮度值大于100％，例如出现c

下面结合实施例解释4)调光输出信号计算

下面给出一种分组方式对该方法进行说明。首先以车辆中线为坐标0点，左侧为负方向，右侧为正方向建立坐标轴，坐标范围为-14.5°至14.5°。将左右远光灯的LED灯珠各划分为20组，每个灯组照射范围如表4-5所示，左侧远光灯照射范围从-14.5°至13.4°，右侧远光灯照射范围从-13.4°至14.5°。同时给出默认光型下各LED灯珠的PWM值。

表4、左侧远光灯LED灯珠照射范围及默认亮度

表5、右侧远光灯LED灯珠照射范围及默认亮度

然后根据表4-5所示左侧与右侧远光的照射范围，进行子区间的划分。首先将上表中所有的区间边界从小至大排列，而后去除序列中重复的值，将剩余序列依次生成子区间。按照上述方法生成的子区间如表6所示。

表6、子区间分区表

下面以图12所示场景，介绍控制器对光型进行调整的流程。图12表示远光照射范围内出现对向行驶的目标车辆，检测到目标车辆出现在远光灯-4.8°至-2°照射范围内，与本车距离在120m-220m范围内。

首先确定目标车辆所在根据子区间，根据检测到目标车辆左右边界[-4.8,-2]，进而确定需要进行调整的子区间范围为[-5.6,-2]，进而确定需要调暗的左侧LED灯组为LEDL_6(6)、LEDL_7(7)、LEDL_8(8)、LEDL_9(9)、LEDL_10(10)，需要调暗的右侧LED灯组为LEDR_5(25)、LEDR_6(26)、LEDR_7(27)、LEDR_8(28)、LEDR_9(29)(注：括号内为灯组编号)。根据目标车辆与本车距离在120m-220m范围，确定上述六组LED的亮度。而后由于LEDL_6(6)、LEDR_5(25)的亮度降低，导致区间[-8.3,-5.7]的亮度降低，需要适当增强LEDL_5(5)、LEDR_4(4)的亮度，对该区域进行补光。同理需要适当增强LEDL_11(11)与LEDR_10(30)的亮度，对区间[-2,0.7]进行补光。

确定远光灯LED灯珠分组与各个子区间的范围后，首先需要确定没有目标车辆场景下的远光光型，调整各个灯组亮度。获得理想的光型后，可以根据每个灯组的亮度与设定的理想光光型，设定影响每个子区间的各个LED灯组的调光因子S。以子区间[-2,0]为例，各LED灯组亮度c调光百分比，调光因子S与子区间亮度比值B之间有如下关系：

B[-2,0]＝S

S

B[-2,0]＝S

最终输出的各远光LED分组的PWM调光百分比c

每组内所有LED采用同样的亮度，每个LED灯珠的PWM调光百分比从0～100％，根据LED驱动模块的属性，100％PWM对应输出值为4095[可标定参数]，则输出的LED调光驱动信号I由下式计算。

式中

本申请提供的远光灯控制信号生成方法生成的远光灯控制信号为I。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。