一種機動車夜間會車自動變光系統(tǒng)及其方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機動車夜間會車自動變光系統(tǒng)及其方法。用于機動車夜間會車時遠、近光的自動切換。
【背景技術】
[0002]目前市場上的機動車夜間行駛遠近光燈的切換基本上都是駕駛員手動操作來實現(xiàn)。若由于各種原因會車時不及時切換為近光燈，會造成對方行車的不便或事故。為此，人們進行了長期的探索，提出了各種各樣的解決方案。
[0003]例如，中國專利文獻公開了一種機動車前大燈自動變光裝置[申請?zhí)?200410059949.5]，該裝置是一種夜間汽車會車是發(fā)送無線信號，使雙方機動車均切換到近光狀態(tài)，會車完畢后再切換為遠光燈的裝置。該裝置采用單芯片的無線發(fā)射電路，全向的發(fā)送變光信號，由8位單片機作為信號處理單元，處理無線發(fā)射電路的輸入輸出信號，并控制場效應管的導通和閉合來實現(xiàn)遠近光燈的切換。它可以在會車過程中，自動實現(xiàn)汽車遠近光燈的切換，無需人工手動操作，最大可能性降低了由此產(chǎn)生的交通事故的發(fā)生。
[0004]顯然，上述方案采用的是全向天線發(fā)送無線變光信號，其缺陷在于:在車輛會車時無法根據(jù)車輛間的相對位置及行駛方向?qū)崿F(xiàn)變光，有可能在兩臺安裝有此系統(tǒng)的機動車同向行駛時也會誤觸發(fā)變光器變光。特別是當一臺車安裝有變光器而對方車輛未安裝上述變光器時，無法起到自動變光的作用。另一方面，上述方案需要外接變光開關，需要破壞汽車面板以安裝變光器的開關。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種變光可靠，操作使用方便的機動車夜間會車自動變光系統(tǒng)及其方法。
[0006]為達上述目的，本發(fā)明提供一種機動車夜間會車自動變光系統(tǒng)，該自動變光系統(tǒng)包括:
多路光強度傳感器，用于檢測會車時對面車輛的燈光強度及其變化情況；
GPS接收模塊，用于實時獲取本車的行車速度和方向；
ARM微控制器，用于控制本系統(tǒng)的所有模塊的運行； zigbee機動車間通訊電路，用于會車車輛之間的通信；
藍牙電路，用于實現(xiàn)本系統(tǒng)和駕駛員之間的通信；
功率輸出電路，用于控制車燈燈光的切換；
車燈狀態(tài)檢測電路，用于檢測本車的車燈狀況；
其中，ARM微控制器的通訊端口接Zigbee機動車間通訊電路和藍牙電路；
當會車雙方都安裝有本系統(tǒng)時，兩車會在會車之前進行Zigbee通訊，相互發(fā)送速度及方向信息，然后在合適的距離上同時實現(xiàn)遠光燈切換為近光燈，當會車結(jié)束，恢復遠光燈；當對方車輛沒有安裝本系統(tǒng)時，本系統(tǒng)會根據(jù)光強度以及光強度的變化率來判斷對方車輛燈光情況，并自動調(diào)整本車變光。
[0007]進一步的，所述的光強度傳感器、GPS接收模塊、車燈狀態(tài)檢測電路和功率輸出電路分別連接在ARM微控制器上。
[0008]進一步的，遠近光燈連接在功率輸出模塊上，由功率輸出模塊實現(xiàn)燈光的切換。
[0009]進一步的，在上述動車夜間會車自動變光系統(tǒng)中，可采用多傳感器復合模式，用于復雜條件下對車輛的探測。
[0010]進一步的，所述變光系統(tǒng)根據(jù)藍牙電路的輸入信號，可切換手動或自動變光模式，當自動變光模式開啟時能實現(xiàn)自動切換遠近光，當手動模式開啟時能實現(xiàn)手動切換遠近燈。
[0011]進一步的，所述的藍牙電路可以與駕駛員手機相連，通過手機里的專用軟件，切換本系統(tǒng)為自動或者手動變光模式。
[0012]進一步的，在上述動車夜間會車自動變光系統(tǒng)中，所述的微處理器能設置變光的距離范圍，可以根據(jù)對方車輛的速度及方向而調(diào)整變光。
[0013]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種基于上述自動變光系統(tǒng)的機動車夜間會車變光方法，該方法包括如下步驟:
(1)啟動自動變光系統(tǒng)，并初始化系統(tǒng)；
(2)接收來自手機的藍牙信號，確定手動/變光自動變光方式；
(3)確定變光器及車燈狀態(tài)；
(4)嘗試與會車車輛建立通信；
(5)如與對方車輛無法建立通信聯(lián)系，則
(51)本車自動變光系統(tǒng)自行檢測對方車輛車燈狀況，并進行燈光切換；
如與對方車輛建立通信聯(lián)系，則
(52)會車雙方的自動變光系統(tǒng)交換雙方行車數(shù)據(jù)，并相互配合進行燈光切換。
[0014]進一步的，在步驟(4)中，通過Zigbee模塊進行通信聯(lián)系。
[0015]進一步的，在步驟(51)中，變光系統(tǒng)讀取四路光強傳感器數(shù)據(jù)，并由此計算判斷對方車輛車燈狀況。
[0016]進一步的，在步驟(52)中，交換的行車數(shù)據(jù)包括車輛當前的GPS位置，行車速度及車燈狀況。
[0017]進一步的,在步驟(52)中，會車雙方在進入可靠通信范圍后，并確認建立連接后，互相發(fā)送自身變光系統(tǒng)的ID，然后按周期發(fā)送燈光狀態(tài)、速度、位置信息，直至會車雙方離開可靠通訊范圍。
[0018]進一步的，在步驟(2)中，ARM微控制器通過藍牙通信模塊與車主手機建立連接，車主可通過手機端控制軟件，來控制變光模式。
[0019]有益效果:
與現(xiàn)有技術相比，本動車夜間會車自動變光系統(tǒng)及其方法的優(yōu)點在于:1、集合了 GPS、Zigbee和多路光強傳感器傳感器的優(yōu)點，提高了系統(tǒng)的精度、反應速度和可靠性，可輕松實現(xiàn)自動切換近光燈。2、采用手機藍牙的遙控選擇變光模式的功能，不破壞原有的汽車面板，保持面板的簡潔，提升了用戶體驗。3、采用了 ARM微控制器，能夠快速及時地對數(shù)據(jù)進行處理，響應速度更快，安全性更好。4、采用了手動/自動變光的兼容模式，更加擴大了本系統(tǒng)的適應范圍。
[0020]
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的一種機動車夜間會車自動變光系統(tǒng)的結(jié)構框圖。
[0022]圖2是本發(fā)明的一種機動車夜間會車自動變光系統(tǒng)的電路圖。
[0023]圖3為本發(fā)明的一種機動車夜間會車自動變光系統(tǒng)運行方法的流程圖。
[0024]圖4為本發(fā)明的一種機動車夜間會車自動變光系統(tǒng)的會車通訊示意圖。
[0025]圖5為本發(fā)明的一種機動車夜間會車自動變光系統(tǒng)的藍牙電路的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0026]系統(tǒng)構成
如圖1所示，本動車夜間會車自動變光系統(tǒng)包括了用于探測對方車光的光強度傳感器1、用于獲取車輛速度及方向的GPS模塊2、用于車輛間通訊的zigbee機動車間通訊電路4、用于手機遙控的藍牙電路5以及控制燈光切換的功率輸出電路6和檢測車燈狀態(tài)的車燈狀態(tài)檢測電路7。這些功能電路都連接到ARM微控制器3上。
[0027]當兩車都安裝有本系統(tǒng)時，兩車會在會車之前通過車輛間通訊的zigbee機動車間通訊電路4進行通訊，相互發(fā)送速度及方向信息，然后在合適的距離上通過ARM微控制器3計算驅(qū)動功率輸出電路6同時實現(xiàn)遠光燈切換為近光燈，當會車結(jié)束，恢復遠光燈。當對方車輛沒有安裝本系統(tǒng)時，動車夜間會車自動變光系統(tǒng)會根據(jù)光強度傳感器I獲取四路光強度以及光強度的變化率來判斷對方車輛，從而實現(xiàn)自動變光。ARM微控制器3里安裝有實時操作系統(tǒng)FreeRTOS，使用實時操作系統(tǒng)能使編程更加模塊化，擴展性大為增強，時間響應能得到精確控制，能快速及時響應輸入信號，計算變光時間?？稍O置變光距離100到200米。
[0028]功率輸出電路6與車燈狀態(tài)檢測電路8連接到車燈，分別用于驅(qū)動車燈和檢測車燈的實時狀態(tài)。
[0029]藍牙電路5可與手機相連，通過手機里的專用軟件，可以方便的切換本系統(tǒng)為自動或者手動變光模式。當在不適合采用自動變光的模式下能夠切換為手動變光，擴大了應用范圍和使用的安全性。
[0030]電路具體組成
參見圖2，本發(fā)明的穩(wěn)壓電路由集成穩(wěn)壓塊ICl構成，ARM微控制器3的電路由具有內(nèi)部存儲器、I2C總線控制器和AD轉(zhuǎn)換器的STM32F103微控制芯片IC2和電阻R3、R4、R9、R10連接組成，zigbee機動車間通訊電路4由CC2531無線收發(fā)芯片IC3構成，GPS接收模塊2由BH1750FVI模塊IC4構成，藍牙電路5由CC2540藍牙芯片IC5構成，光強傳感器I的電路由4片數(shù)字光強傳感器BH1750FVI芯片IC6、IC7、IC8、IC9和電阻Rll、R12、R13、R14構成，四片BH1750FVI數(shù)字光強感應芯片分別朝向車輛行駛方向的左上、左下、右上、右下方向，BH1750FVI芯片之間由擋光的殼體隔開。
[0031]功率輸出電路6由電阻RU R2、R5、R6、R7、R8、三極管Tl、T2、場效應管V1、V2構成。其中穩(wěn)壓電路的LM2596集成穩(wěn)壓芯片ICl的輸入端接汽車電池的正極，輸出端分別連接到ARM微控制器電路2的STM32F103芯片IC2的VCC端、zigbee機動車間通訊電路4的CC2531無線收發(fā)芯片IC3的VCC端、藍牙電路5的CC2540藍牙芯片IC5的VCC端、GPS接收模塊2的BH1750FVI模塊IC4的VCC端和4片數(shù)字光強傳感器B