應(yīng)用于車輛夜視系統(tǒng)的控制方法

徐賢，杜金枝

引言

以往，車輛在夜間行駛時(shí)，車輛前方之中的前燈照射不到的遠(yuǎn)方、且較暗的場(chǎng)所，駕駛員用肉眼很難看清，這樣的視野不清成為誘發(fā)交通事故的原因。因此，近年來提出了車輛前方夜視系統(tǒng)的方案。即用車載夜視攝像機(jī)拍攝上述那樣的視野差的場(chǎng)所的影像，且在車載顯示裝置上進(jìn)行顯示，這樣來輔助夜間駕駛員的視野而保證安全運(yùn)行。對(duì)用顯示裝置顯示車輛前方的影像中的任意位置的影像、或?qū)囕v前方的影像中的任意位置的影像進(jìn)行調(diào)整而進(jìn)行視場(chǎng)角調(diào)整時(shí)，以往通過螺釘?shù)仁止げ僮鞫古渲迷谲噧?nèi)后視鏡附近的夜視攝像機(jī)自身機(jī)械地動(dòng)作，進(jìn)行視場(chǎng)角調(diào)整。這種調(diào)整方法操作性差。例如，在視場(chǎng)角調(diào)整中的上下方向的調(diào)整時(shí)，只要稍移動(dòng)夜視攝像機(jī)的上下方向位置，所拍攝的影像的遠(yuǎn)近位置產(chǎn)生很大變化，因此，要求進(jìn)行微小的視場(chǎng)角調(diào)整。并且夜視攝像機(jī)配置在車內(nèi)后視鏡附近，因此，邊看車在顯示裝置邊進(jìn)行操作夜視攝像機(jī)的作業(yè)很困難。因而，進(jìn)行視場(chǎng)角調(diào)整時(shí)，需要花費(fèi)很多作業(yè)時(shí)間。

1 總體設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)基于上述技術(shù)問題設(shè)計(jì)一種車輛前方夜視系統(tǒng)的控制方法。該方法可以根據(jù)行駛路況狀態(tài)來自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像采集裝置的位置并可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示路況上的交通信息。利用該夜視裝置提高車輛夜晚行使的安全性。該方法可自動(dòng)地調(diào)節(jié)圖像采集裝置的位置。該方法這樣地實(shí)現(xiàn)，根據(jù)車身傾角信號(hào)的變化而垂直地調(diào)節(jié)圖像采集裝置的擺動(dòng)。同時(shí)還可以根據(jù)道路走向，實(shí)現(xiàn)圖像采集裝置水平方向上的左、右自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。車身傾角發(fā)生較大變化時(shí)，圖像采集裝置根據(jù)傾角變化自動(dòng)調(diào)整，例遇到上坡或下坡道時(shí)，圖像采集裝置則自動(dòng)地向下及向上擺動(dòng)，方便駕駛員了解坡道上更遠(yuǎn)方的信息。當(dāng)車輛在彎道上行駛時(shí)，圖像采集裝置根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角的變化而實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，因此可提前發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的彎曲街道上其他位置的物體。為了精確調(diào)節(jié)采集裝置的位置，圖像采集調(diào)節(jié)裝置采用步進(jìn)電機(jī)。

圖1

圖2

該夜視系統(tǒng)裝置包括：向車輛前方照射紅外線的紅外燈、拍攝車輛前方影像的夜視攝像機(jī)裝置，該夜視攝像機(jī)裝置包括紅外攝像機(jī)、水平方向調(diào)節(jié)裝置和垂直方向調(diào)節(jié)裝置，水平和垂直方向調(diào)節(jié)裝置分別由機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、步進(jìn)直流電機(jī)組成。夜視攝像機(jī)所拍攝的影像進(jìn)行顯示的顯示裝置。夜視系統(tǒng)控制器ECU，該ECU具有CAN功能，實(shí)時(shí)從整車CAN總線上讀取方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)。該夜視系統(tǒng)如圖1所示組成，傾角信號(hào)由ECU計(jì)算得出，前、后高度傳感器分別采集前、后懸架的高度變化量，這個(gè)值是以角度的變化來體現(xiàn)。傳感器將信號(hào)傳輸給夜視ECU，ECU按照設(shè)定的程序，計(jì)算出車身相對(duì)地面的角度變化。當(dāng)車身傾度的變化超過0.006度，夜視 ECU就能分辨出來并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)調(diào)整圖像采集裝置的角度。每 40ms計(jì)算一次，保證圖像采集裝置始終在比較理想的狀態(tài)。車輪轉(zhuǎn)角信號(hào)由方向盤上的轉(zhuǎn)角傳感器提供，方向盤可向左、右各轉(zhuǎn)動(dòng)2圈，每次轉(zhuǎn)動(dòng)如果超過0.5度，夜視ECU就會(huì)作出相應(yīng)判定，驅(qū)動(dòng)水平調(diào)節(jié)電機(jī)向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)。具體流程圖2 所示。

2 測(cè)試結(jié)果

為了驗(yàn)證本設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性以及實(shí)時(shí)性，本文進(jìn)行了大量實(shí)車實(shí)驗(yàn)。主觀測(cè)評(píng)結(jié)果如下：

圖3

3 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)證明，使用本設(shè)計(jì)可以根據(jù)行駛路況狀態(tài)來自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像采集裝置的位置并可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示路況上的交通信息。利用該夜視裝置提高車輛夜晚行使的安全性。