应用于车辆夜视系统的控制方法

徐贤，杜金枝

引言

以往，车辆在夜间行驶时，车辆前方之中的前灯照射不到的远方、且较暗的场所，驾驶员用肉眼很难看清，这样的视野不清成为诱发交通事故的原因。因此，近年来提出了车辆前方夜视系统的方案。即用车载夜视摄像机拍摄上述那样的视野差的场所的影像，且在车载显示装置上进行显示，这样来辅助夜间驾驶员的视野而保证安全运行。对用显示装置显示车辆前方的影像中的任意位置的影像、或对车辆前方的影像中的任意位置的影像进行调整而进行视场角调整时，以往通过螺钉等手工操作而使配置在车内后视镜附近的夜视摄像机自身机械地动作，进行视场角调整。这种调整方法操作性差。例如，在视场角调整中的上下方向的调整时，只要稍移动夜视摄像机的上下方向位置，所拍摄的影像的远近位置产生很大变化，因此，要求进行微小的视场角调整。并且夜视摄像机配置在车内后视镜附近，因此，边看车在显示装置边进行操作夜视摄像机的作业很困难。因而，进行视场角调整时，需要花费很多作业时间。

1 总体设计

本设计基于上述技术问题设计一种车辆前方夜视系统的控制方法。该方法可以根据行驶路况状态来自动调节图像采集装置的位置并可以实现实时显示路况上的交通信息。利用该夜视装置提高车辆夜晚行使的安全性。该方法可自动地调节图像采集装置的位置。该方法这样地实现，根据车身倾角信号的变化而垂直地调节图像采集装置的摆动。同时还可以根据道路走向，实现图像采集装置水平方向上的左、右自动转动。车身倾角发生较大变化时，图像采集装置根据倾角变化自动调整，例遇到上坡或下坡道时，图像采集装置则自动地向下及向上摆动，方便驾驶员了解坡道上更远方的信息。当车辆在弯道上行驶时，图像采集装置根据方向盘转角的变化而实时调节，因此可提前发现相应的弯曲街道上其他位置的物体。为了精确调节采集装置的位置，图像采集调节装置采用步进电机。

图1

图2

该夜视系统装置包括：向车辆前方照射红外线的红外灯、拍摄车辆前方影像的夜视摄像机装置，该夜视摄像机装置包括红外摄像机、水平方向调节装置和垂直方向调节装置，水平和垂直方向调节装置分别由机械驱动机构、步进直流电机组成。夜视摄像机所拍摄的影像进行显示的显示装置。夜视系统控制器ECU，该ECU具有CAN功能，实时从整车CAN总线上读取方向盘转角信号。该夜视系统如图1所示组成，倾角信号由ECU计算得出，前、后高度传感器分别采集前、后悬架的高度变化量，这个值是以角度的变化来体现。传感器将信号传输给夜视ECU，ECU按照设定的程序，计算出车身相对地面的角度变化。当车身倾度的变化超过0.006度，夜视 ECU就能分辨出来并驱动步进电机调整图像采集装置的角度。每 40ms计算一次，保证图像采集装置始终在比较理想的状态。车轮转角信号由方向盘上的转角传感器提供，方向盘可向左、右各转动2圈，每次转动如果超过0.5度，夜视ECU就会作出相应判定，驱动水平调节电机向左或向右转动。具体流程图2 所示。

2 测试结果

为了验证本设计的准确性以及实时性，本文进行了大量实车实验。主观测评结果如下：

图3

3 结束语

实验证明，使用本设计可以根据行驶路况状态来自动调节图像采集装置的位置并可以实现实时显示路况上的交通信息。利用该夜视装置提高车辆夜晚行使的安全性。