一种车辆转向失控状态下的大灯随动方法、系统及车辆与流程

1.本发明涉及车辆照明技术领域，具体涉及一种车辆转向失控状态下的大灯随动方法、系统及车辆。


背景技术：

2.在外部环境光不足等昏暗场景下，灯光是影响行车安全的重要因素。传统的车辆大灯只能照射正前方的区域，在面对车辆过弯场景时，往往不能及时发现道路中的障碍物，带来极大的行车安全隐患，参阅图1；为此，现有技术提出了采用随动大灯的方法，通过调节大灯的水平照射角度，可有效解决这一问题，参阅图2。
3.现有的大灯随动方法均是基于方向盘转角、车速等参数的测量实现对灯光照射角度的调节，从而在转弯场景中使灯光方向能够及时匹配车辆的行驶方向，以满足驾驶员的照明需求。但现有的大灯随动方法仅能适用于方向盘转角慢速变化的场景，在车辆转向失控场景下，驾驶员往往会突然快速拨动方向盘，此时灯光的照射区域无法及时匹配车辆的形式方向，无法有效满足驾驶员的照明需求，致使车辆转向失控场景下存在潜在危害结果扩大的可能。


技术实现要素：

4.本发明的目的之一在于提供一种车辆转向失控状态下的大灯随动方法，以解决现有技术中的车辆的大灯无法在车辆转向失控时及时匹配行驶方向，进而扩大行车安全隐患的问题；目的之二在于提供一种大灯随动系统；目的之三在于提供一种车辆；目的之四在于提供一种电子设备。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
6.第一方面，一种车辆转向失控状态下的大灯随动方法，包括：
7.获取关于车辆当前的方向盘转角和车速的第一信号；
8.根据所述第一信号，得到大灯的期望偏转角；
9.获取关于所述车辆的横摆角速度的第二信号；
10.根据所述第二信号，得到所述大灯的偏转角补偿量；
11.将所述期望偏转角和所述偏转角补偿量组合为期望偏转角输出值，根据所述期望偏转角输出值生成用于控制所述大灯转动的控制信号以调整照射区域。
12.第二方面，一种大灯随动系统，应用第一方面所述方法，包括：
13.检测模块，用于生成关于车辆当前的方向盘转角和车速的第一信号；还用于确认所述车辆是否处于转向失控状态；
14.控制模块，用于获取关于所述车辆的横摆角速度的第二信号；还用于在所述车辆处于转向失控状态时，根据所述第一信号，得到大灯的期望偏转角；还用于根据所述第二信号得到所述大灯的偏转角补偿量；还用于根据所述期望偏转角和偏转角补偿量，生成用于控制所述大灯转动的控制信号。
15.第三方面，一种车辆，包括车体，所述车体设有第二方面所述的大灯随动系统。
16.第四方面，一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由所述处理器加载并执行，以实现第一方面所述方法。
17.本发明的有益效果：
18.本发明提供了一种车辆转向失控状态下的大灯随动方法、系统、车辆及设备；其中，所述方法在车辆转向失控时，基于关于所述车辆的横摆角速度的所述第二信号，得到大灯的偏转角补偿量，以该偏转角补偿量对大灯的期望偏转角进行补偿，使得大灯最终的转动角度能够满足驾驶员的驾驶需求并符合车辆在接下来一段时间内的运动趋势。相较于现有技术，本发明可使得车辆的大灯在车辆转向失控时能够及时匹配行驶方向，减少潜在的安全隐患。
附图说明
19.图1为传统大灯过弯时照射区域示意图，其中扇形虚线框内为大灯照射区域；
20.图2为随动大灯过弯时照射区域示意图，其中不规则扇形虚线框内为大灯照射区域；
21.图3为实施例1中大灯随动方法的流程示意图；
22.图4为实施例1中基于方向盘转角信号的一维查询表格示例图；
23.图5为实施例1中基于车速信号的一维查询表格示例图；
24.图6为实施例3中电子设备的硬件实体示意图；
25.图7为实施例4中大灯随动系统的结构示意图。
具体实施方式
26.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本技术的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。
27.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
28.为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
29.对于本领域的普通技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
30.以下将结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
31.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
32.实施例1
33.本实施例提出了一种车辆转向失控状态下的大灯随动方法，参阅图3，包括：
34.获取关于车辆当前的方向盘转角和车速的第一信号；
35.根据所述第一信号，得到大灯的期望偏转角；
36.获取关于所述车辆的横摆角速度的第二信号；
37.根据所述第二信号，得到所述大灯的偏转角补偿量；
38.将所述期望偏转角和所述偏转角补偿量组合为期望偏转角输出值，根据所述期望偏转角输出值生成用于控制所述大灯转动的控制信号以调整照射区域。
39.需要说明的是，在车辆转向失控的情况，驾驶员往往会突然快速拨动方向盘，如转向过度时会进行方向盘回拨、转向不足是会进一步拨动方向盘，采用基于正常过弯时标定数据的大灯随动方法，灯光的照射区域无法及时匹配车辆的形式方向，不能够满足驾驶员的照明需求。该实施例中，基于关于所述车辆的横摆角速度的所述第二信号，得到大灯的偏转角补偿量，以该偏转角补偿量对大灯的期望偏转角进行补偿，使得大灯最终的转动角度能够满足驾驶员的驾驶需求并符合车辆在接下来一段时间内的运动趋势。
40.在一些示例中，所述第二信号可以由esc(electronic stability control，电子稳定控制模块)提供。
41.在一优选实施例中，所述第二信号包括所述车辆的当前目标横摆角速度信号、当前实际横摆角速度信号、上一周期目标横摆角速度信号以及上一周期实际横摆角速度信号；
42.所述根据所述第二信号，得到所述大灯的偏转角补偿量，具体为：采用pid(proportion-integral-differential，比例-积分-微分)方法进行闭环控制，得到所述偏转角补偿量。
43.在一可选实施例中，所述采用pid方法进行闭环控制，包括：
44.根据预设的闭环控制比例系数，结合所述当前目标横摆角速度信号和所述当前实际横摆角速度信号，得到第一分量；
45.根据预设的闭环控制微分系数，结合所述当前目标横摆角速度信号、所述当前实际横摆角速度信号、所述上一周期目标横摆角速度信号以及所述上一周期实际横摆角速度信号，得到第二分量；
46.根据预设的闭环控制积分系数，结合所述当前目标横摆角速度信号和所述当前实际横摆角速度信号，得到第三分量；
47.将所述第一分量、所述第二分量和所述第三分量组合为所述偏转角补偿量。
48.本领域技术人员应当理解，车辆的目标横摆角速度可以充分反映车辆接下来一段时间的运动趋势。
49.在一些示例中，采用pid控制器实现pid方法，输出所述偏转角补偿量。
50.在一些示例中，所述pid方法采用如下表达式：
51.theta_light_compen
52.＝kp*(esp_yawrate_taget-esp_yawrate_real)+kd*((esp_yawrate_taget
[0053]-esp_yawrate_real)-(esp_yawrate_tagetlast-esp_yawrate_reallast))+ki
[0054]
*∑(esp_yawrate_taget-esp_yawrate_real)
[0055]
式中，theta_light_compen表示大灯水平方向的偏转角补偿量；esp_yawrate_taget表示当前目标横摆角速度信号；esp_yawrate_real表示当前实际横摆角速度信号；esp_yawrate_tagetlast表示上一周期目标横摆角速度信号；esp_yawrate_reallast表示上一周期实际横摆角速度信号；kp表示闭环控制比例系数；kd表示闭环控制微分系数；ki表示闭环控制积分系数；
[0056]
应当理解，kp*(esp_yawrate_taget-esp_yawrate_real)表示第一分量，kd*((esp_yawrate_taget-esp_yawrate_real)-(esp_yawrate_tagetlast-esp_yawrate_reallast))表示第二分量，ki*∑(esp_yawrate_taget-esp_yawrate_real)表示第三分量。
[0057]
在一些示例中，闭环控制比例系数、闭环控制微分系数、闭环控制积分系数通过对实车进行标定得到。
[0058]
在一优选实施例中，所述第一信号包括所述车辆当前的方向盘转角信号和车速信号；
[0059]
所述根据所述第一信号，得到大灯的期望偏转角，包括：
[0060]
根据所述方向盘转角信号进行一维查表，得到所述期望偏转角的初始结果；
[0061]
根据所述车速信号进行一维查表，得到所述大灯的期望偏转角系数；
[0062]
结合所述初始结果和所述期望偏转角系数，得到所述大灯的所述期望偏转角。
[0063]
在一些示例中，所述大灯的期望偏转角theta_light0采用如下表达式：
[0064]
theta_light0＝f1(theta_strwhl)*f2(vel)
[0065]
式中，f1(theta_strwhl)表示所述初始结果，即基于方向盘转角信号theta_strwhl的一维查表输出；f2(vel)表示所述期望偏转角系数，即基于车速信号vel的一维查表输出。
[0066]
需要说明的是，在一定程度上，车辆的方向盘转角越大，则车辆后续一段时间内的行驶方向变化越大，所述初始结果f1(theta_strwhl)越大；车速越高，则车辆后续一段时间内的行驶方向变化越快，所述期望偏转角系数f2(vel)越大。
[0067]
在一些示例中，f1(theta_strwhl)与theta_strwhl间的映射关系如图4的一维查询表格所示，为分段线性函数关系。
[0068]
在一些示例中，f2(vel)与vel间的映射关系如图5的一维查询表格所示，为分段线性函数关系。
[0069]
需要说明的是，本领域技术人员应当理解，不同车辆的查表输出值不一定相同，可以通过实车标定得到。
[0070]
在一些示例中，所述期望偏转角输出值theta_ligh的公式表示如下：
[0071]
theta_ligh＝theta_light_compen+theta_light0
[0072]
式中，theta_light_compen表示偏转角补偿量，theta_light0表示期望偏转角。
[0073]
在一优选实施例中，所述方法还包括：获取所述第二信号后，对所述第二信号进行滤波处理。
[0074]
该优选实施例通过滤波处理可避免信号噪声的影响，保证偏转角补偿量的精度。
[0075]
在一些示例中，采用平滑滤波方法对所述第二信号进行处理；
[0076]
在一具体实施过程中，取在前3个周期的第二信号的平均值作为当前值；
[0077]
在另一具体实施过程中，取在前5个周期的第二信号的平均值作为当前值。
[0078]
在一优选实施例中，所述方法还包括：通过检测转向不足标志信号和转向过度标志信号中的至少之一是否满足预设条件以判断所述车辆是否处于转向失控状态。
[0079]
在一些示例中，采用understeering表示转向不足标志信号，当其值为1时表示转向不足，其值为0时表示不存在转向不足；采用oversteering表示转向过度标志信号，当其值为1时表示转向过度，其值为0时表示不存在转向过度；
[0080]
所述预设条件包括：
[0081]
转向不足标志信号的值为1；
[0082]
转向过度标志信号为值为1；
[0083]
则当所述转向不足标志信号的值为1或所述转向过度标志信号为值为1时，可认定所述车辆处于转向失控状态。
[0084]
本领域技术人员应当理解，understeering和oversteering信号可由esc输出。
[0085]
实施例2
[0086]
本实施例提出一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行，使得所述处理器执行实施例1中所述方法的部分或全部步骤。
[0087]
可以理解，所述存储介质可以是瞬时性的，也可以是非瞬时性的。示范性地，所述存储介质包括但不限于u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，memory)、随机访问存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0088]
在一些示例中提供一种计算机程序产品，具体可以通过硬件、软件或其结合的方式实现。作为非限制性示例，所述计算机程序产品可以体现为所述存储介质，还可以体现为软件产品，例如sdk(software development kit，软件开发包)等。
[0089]
在一些示例中提供一种计算机程序，包括计算机可读代码，在所述计算机可读代码在计算机设备中运行的情况下，所述计算机设备中的处理器执行用于实现所述方法中的部分或全部步骤。
[0090]
可以理解，上述实施例1中的可选项同样适用于本实施例，故在此不再重复描述。
[0091]
实施例3
[0092]
本实施例提出一种电子设备，参阅图6，包括存储器和处理器，所述存储器存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述处理器执行所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集时实现如实施例1中所述方法的部分或全部步骤。
[0093]
示范性地，该电子设备可以车载电子设备的形式安装在汽车上。
[0094]
示范性地，所述处理器可以为中央处理器(central processingunit，cpu)、微处理器(microprocessor unit，mpu)、数字信号处理器(digital signalprocessor，dsp)或现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)等。
[0095]
在一些示例中提供一种所述电子设备的硬件实体，包括：处理器、存储器和通信接口；
[0096]
其中，所述处理器通常控制所述电子设备的总体操作；
[0097]
所述通信接口用于使所述电子设备通过网络与其他终端或服务器通信；
[0098]
所述存储器配置为存储由处理器可执行的指令和应用，还可以缓存待处理器以及电子设备中各模块待处理或已经处理的数据(包括但不限于图像数据、音频数据、语音通信数据和视频通信数据)，可以通过闪存(flash)或随机访问存储器(ram，random access memory)实现。
[0099]
进一步地，处理器、通信接口和存储器之间可以通过总线进行数据传输，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。
[0100]
可以理解，上述实施例1中的可选项同样适用于本实施例，故在此不再重复描述。
[0101]
实施例4
[0102]
本实施例提出一种大灯随动系统，参阅图7，包括：
[0103]
检测模块，用于生成关于车辆当前的方向盘转角和车速的第一信号；还用于确认所述车辆是否处于转向失控状态；
[0104]
控制模块，用于获取关于所述车辆的横摆角速度的第二信号；还用于在所述车辆处于转向失控状态时，根据所述第一信号，得到大灯的期望偏转角；还用于根据所述第二信号得到所述大灯的偏转角补偿量；还用于将所述期望偏转角和所述偏转角补偿量组合为期望偏转角输出值，根据所述期望偏转角输出值生成用于控制所述大灯转动的控制信号。
[0105]
在一优选实施例中，所述系统还包括esc，用于生成所述第二信号。
[0106]
在一些示例中，所述esc输出的所述第二信号包括当前目标横摆角速度信号esp_yawrate_taget、当前实际横摆角速度信号esp_yawrate_real、上一周期目标横摆角速度信号esp_yawrate_tagetlast，以及上一周期实际横摆角速度信号esp_yawrate_reallast。
[0107]
在一些示例中，所述控制信号发送到大灯转向控制执行器执行，以实现转向失控状态下的大灯随动；进一步地，所述大灯转向控制执行器通过与大灯连接的步进电机实现大灯转动。
[0108]
本实施例还提出一种车辆，包括车体，所述车体设有所述大灯随动系统。
[0109]
示范性地，所述车辆可以是摩托车，也可以是汽车。
[0110]
作为非限制性示例，所述车辆可以是通过化石燃料驱动的车辆(如内燃机汽车)，也可以是通过电能驱动的车辆(如蓄电池式汽车、燃料电池式汽车、混动式汽车)。
[0111]
本实施例还提出了一种汽车，包括车体，车体上设有上述前照灯。
[0112]
可以理解，上述实施例1中的可选项同样适用于本实施例，故在此不再重复描述。
[0113]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。应理解，在本公开的各种实施例中，上述各步骤/过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各步骤/过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对实施例的实施过程构成任何限定。还应理解，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。对于所属领域的普通
技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种车辆转向失控状态下的大灯随动方法，其特征在于，包括：获取关于车辆当前的方向盘转角和车速的第一信号；根据所述第一信号，得到大灯的期望偏转角；获取关于所述车辆的横摆角速度的第二信号；根据所述第二信号，得到所述大灯的偏转角补偿量；将所述期望偏转角和所述偏转角补偿量组合为期望偏转角输出值，根据所述期望偏转角输出值生成用于控制所述大灯转动的控制信号以调整照射区域。2.根据权利要求1所述的一种车辆转向失控状态下的大灯随动方法，其特征在于，所述第二信号包括所述车辆的当前目标横摆角速度信号、当前实际横摆角速度信号、上一周期目标横摆角速度信号以及上一周期实际横摆角速度信号；所述根据所述第二信号，得到所述大灯的偏转角补偿量，具体为：采用pid方法进行闭环控制，得到所述偏转角补偿量。3.根据权利要求2所述的一种车辆转向失控状态下的大灯随动方法，其特征在于，所述采用pid方法进行闭环控制，包括：根据预设的闭环控制比例系数，结合所述当前目标横摆角速度信号和所述当前实际横摆角速度信号，得到第一分量；根据预设的闭环控制微分系数，结合所述当前目标横摆角速度信号、所述当前实际横摆角速度信号、所述上一周期目标横摆角速度信号以及所述上一周期实际横摆角速度信号，得到第二分量；根据预设的闭环控制积分系数，结合所述当前目标横摆角速度信号和所述当前实际横摆角速度信号，得到第三分量；将所述第一分量、所述第二分量和所述第三分量组合为所述偏转角补偿量。4.根据权利要求1所述的一种车辆转向失控状态下的大灯随动方法，其特征在于，所述第一信号包括所述车辆当前的方向盘转角信号和车速信号；所述根据所述第一信号，得到大灯的期望偏转角，包括：根据所述方向盘转角信号进行一维查表，得到所述期望偏转角的初始结果；根据所述车速信号进行一维查表，得到所述大灯的期望偏转角系数；结合所述初始结果和所述期望偏转角系数，得到所述大灯的所述期望偏转角。5.根据权利要求1所述的一种车辆转向失控状态下的大灯随动方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述第二信号后，对所述第二信号进行滤波处理。6.根据权利要求1-5任一项所述的一种车辆转向失控状态下的大灯随动方法，其特征在于，所述方法还包括：通过检测转向不足标志信号和转向过度标志信号中的至少之一是否满足预设条件以判断所述车辆是否处于转向失控状态。7.一种大灯随动系统，应用权利要求1-6任一项所述方法，其特征在于，包括：检测模块，用于生成关于车辆当前的方向盘转角和车速的第一信号；还用于确认所述车辆是否处于转向失控状态；控制模块，用于获取关于所述车辆的横摆角速度的第二信号；还用于在所述车辆处于转向失控状态时，根据所述第一信号，得到大灯的期望偏转角；还用于根据所述第二信号得到所述大灯的偏转角补偿量；还用于将所述期望偏转角和所述偏转角补偿量组合为期望偏
转角输出值，根据所述期望偏转角输出值生成用于控制所述大灯转动的控制信号。8.根据权利要求7所述的一种大灯随动系统，其特征在于，所述系统还包括esc，用于生成所述第二信号。9.一种车辆，包括车体，其特征在于，所述车体设有如权利要求7-8任一项所述的大灯随动系统。10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由所述处理器加载并执行，以实现如权利要求1-6任一项所述方法。

技术总结
本发明公开了一种车辆转向失控状态下的大灯随动方法、系统及车辆，涉及车辆照明技术领域。其中，所述方法包括：获取关于车辆当前的方向盘转角和车速的第一信号；根据第一信号，得到大灯的期望偏转角；获取关于车辆的横摆角速度的第二信号；根据第二信号，得到大灯的偏转角补偿量；将期望偏转角和偏转角补偿量组合为期望偏转角输出值，根据期望偏转角输出值生成用于控制大灯转动的控制信号以调整照射区域。相较于现有技术，本发明可使得车辆的大灯在车辆转向失控时能够及时匹配行驶方向，减少潜在的安全隐患。潜在的安全隐患。潜在的安全隐患。


技术研发人员：陈情 李鑫 余斌 杨曹刚
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：2023.08.21
技术公布日：2023/10/8