應用于車輛夜視系統的控制方法

徐賢，杜金枝

引言

以往，車輛在夜間行駛時，車輛前方之中的前燈照射不到的遠方、且較暗的場所，駕駛員用肉眼很難看清，這樣的視野不清成為誘發交通事故的原因。因此，近年來提出了車輛前方夜視系統的方案。即用車載夜視攝像機拍攝上述那樣的視野差的場所的影像，且在車載顯示裝置上進行顯示，這樣來輔助夜間駕駛員的視野而保證安全運行。對用顯示裝置顯示車輛前方的影像中的任意位置的影像、或對車輛前方的影像中的任意位置的影像進行調整而進行視場角調整時，以往通過螺釘等手工操作而使配置在車內后視鏡附近的夜視攝像機自身機械地動作，進行視場角調整。這種調整方法操作性差。例如，在視場角調整中的上下方向的調整時，只要稍移動夜視攝像機的上下方向位置，所拍攝的影像的遠近位置產生很大變化，因此，要求進行微小的視場角調整。并且夜視攝像機配置在車內后視鏡附近，因此，邊看車在顯示裝置邊進行操作夜視攝像機的作業很困難。因而，進行視場角調整時，需要花費很多作業時間。

1 總體設計

本設計基于上述技術問題設計一種車輛前方夜視系統的控制方法。該方法可以根據行駛路況狀態來自動調節圖像采集裝置的位置并可以實現實時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。該方法可自動地調節圖像采集裝置的位置。該方法這樣地實現，根據車身傾角信號的變化而垂直地調節圖像采集裝置的擺動。同時還可以根據道路走向，實現圖像采集裝置水平方向上的左、右自動轉動。車身傾角發生較大變化時，圖像采集裝置根據傾角變化自動調整，例遇到上坡或下坡道時，圖像采集裝置則自動地向下及向上擺動，方便駕駛員了解坡道上更遠方的信息。當車輛在彎道上行駛時，圖像采集裝置根據方向盤轉角的變化而實時調節，因此可提前發現相應的彎曲街道上其他位置的物體。為了精確調節采集裝置的位置，圖像采集調節裝置采用步進電機。

圖1

圖2

該夜視系統裝置包括：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裝置，該夜視攝像機裝置包括紅外攝像機、水平方向調節裝置和垂直方向調節裝置，水平和垂直方向調節裝置分別由機械驅動機構、步進直流電機組成。夜視攝像機所拍攝的影像進行顯示的顯示裝置。夜視系統控制器ECU，該ECU具有CAN功能，實時從整車CAN總線上讀取方向盤轉角信號。該夜視系統如圖1所示組成，傾角信號由ECU計算得出，前、后高度傳感器分別采集前、后懸架的高度變化量，這個值是以角度的變化來體現。傳感器將信號傳輸給夜視ECU，ECU按照設定的程序，計算出車身相對地面的角度變化。當車身傾度的變化超過0.006度，夜視 ECU就能分辨出來并驅動步進電機調整圖像采集裝置的角度。每 40ms計算一次，保證圖像采集裝置始終在比較理想的狀態。車輪轉角信號由方向盤上的轉角傳感器提供，方向盤可向左、右各轉動2圈，每次轉動如果超過0.5度，夜視ECU就會作出相應判定，驅動水平調節電機向左或向右轉動。具體流程圖2 所示。

2 測試結果

為了驗證本設計的準確性以及實時性，本文進行了大量實車實驗。主觀測評結果如下：

圖3

3 結束語

實驗證明，使用本設計可以根據行駛路況狀態來自動調節圖像采集裝置的位置并可以實現實時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。