CN100360339C - 机动车大灯智能变光器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车灯光控制装置，尤其是一种机动车大灯智能变光器。本机动车大灯智能变光器具有光敏接收器、信号识别电路、选通控制电路、近光灯接口、远光灯接口、机动车电源接口和电源变换电路，其特征是设置有信号延时电路、信号发射器、反馈控制回路和信号接收器。与前述现有同类产品相比，本发明的装置可以通过高频或红外信号的发射和接收，让会车双方或多方同时完成远、近光灯的转换，而不会出现一方变光后他方不变光的情况，确保夜间会车的安全。另外，还可以在本发明的装置中设置转向灯信号接口，从而能够在机动车在转弯时自动地将远光灯关闭、打开近光灯，进一步防止意外事故的发生。

Description

机动车大灯智能变光器

技术领域

本发明涉及一种机动车灯光控制装置，尤其是一种机动车大灯智能变光器。

背景技术

随着汽车工业的发展及道路状况的改善，机动车性能的不断改进，导致车辆行驶速度的提高。尤其是近年来，各种车辆的日益增多，在市区、乡镇等人口密集的地方，事故隐患也同步增长，特别是在夜间行车会车时，由于司机变光不及时，或者嫌麻烦怕“吃亏”而不愿意主动变光，从而给司机造成视觉上的障碍。据相关部门统计，夜间发生的交通事故有70％是由于视线不清或对方灯光影响所引发。所以，用自动变光技术来提高行车安全性已势在必行。

为此，已有为数众多的专利及产品用于解决上述问题，如中国实用新型专利ZL01223682.9号公开的问答式夜间会车同步自动变光器，中国实用新型专利ZL00217725.0号公开的机动车大光灯远近光自动变换器，中国实用新型专利ZL01264750.0号公开的机动车自动变光装置，中国实用新型专利ZL01211420.0号公开的机动车自动变光控制器，中国实用新型专利ZL00246336.9号公开的机动车自动变光器，中国实用新型专利ZL91209135.5号公开的机动车自动变光器，中国实用新型专利ZL89219977.6号公开的汽车照明自动变光器，中国实用新型专利ZL92216915.2号公开的汽车变光开关，中国实用新型专利ZL89200354.5号公开的汽车变光自动控制装置，中国实用新型专利ZL91202672.3号公开的汽车变光自动控制器，中国实用新型专利ZL92220927.8号公开的多功能汽车变光自动控制器，中国实用新型专利ZL94220145.0号公开的汽车变光继电器等等。

这些专利所给出的技术方案及现有产品共有的结构是具有光敏接收器、信号识别电路、选通控制电路、近光灯接口、远光灯接口、机动车电源接口和电源变换电路，其基本的工作原理均是通过信号识别电路对光敏接收器传来的信号进行识别，然后再驱动选通控制电路工作，选择让近光灯接口或远光灯接口与电源接通，进而实现远、近光灯的变光。上述装置中具有的电源变换电路可以将机动车电源转换后为变光装置的工作电路供电。

但是，上述专利所给出的技术方案及现有产品存在的共同缺点是不能同步变光，也就是说驾驶员一旦安装该产品后，只能方便别人而不能惠及自身。由它们的结构原理可知，变光是在对面来车光线强度作用下实现的，假设两车都安装了同样的变光装置，如果甲车首先变成了近光灯，那么在已经变弱的甲车的灯光照射下的乙车就变不了光，其结果是甲车司机在被强光照射下更容易造成交通事故。还有就是通过闪光提示达到同步变光的夜间会车同步自动变光器，它的不足是各种车型灯光高度不一，驾驶员高度不一，你给对方闪光时，对方也可以不理会，若你是大车，对方是小车，你变光又闪光直射小车驾驶员的眼睛，反而更容易出现安全事故。因此，上述现有产品存在着缺陷，需要进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种机动车大灯智能变光器，该机动车大灯智能变光器能够通过光感应技术与采用信号发射应答方式，实现两车同步变光。

本发明的机动车大灯智能变光器具有光敏接收器、信号识别电路、选通控制电路、近光灯接口、远光灯接口、机动车电源接口和电源变换电路，其特征是设置有信号延时电路、信号发射器、反馈控制回路和信号接收器，所述光敏接收器与信号识别电路的第一信号输入端相连接，所述反馈控制回路的输出端与信号识别电路的第二信号输入端相连接，所述信号识别电路的输出端接信号延时电路的输入端，所述信号延时电路的输出端同时与信号发射器的输入端和反馈控制回路的第一信号输入端相连接，所述信号接收器的输出端同时与反馈控制回路的第二信号输入端和选通控制电路的控制信号输入端相连接，所述机动车电源接口同时与选通控制电路的电源输入端和电源变换电路的电源输入端相连接，所述选通控制电路具有常闭电源输出端和常开电源输出端，所述选通控制电路的常闭电源输出端和常开电源输出端分别与远光灯接口和近光灯接口相连接，所述电源变换电路的输出端分别与信号识别电路的工作电源端、信号延时电路的工作电源端、信号发射器的工作电源端、反馈控制回路的工作电源端、信号接收器的工作电源端和选通控制电路的工作电源端相连接。

在使用本发明的装置时，可以将近光灯接口、远光灯接口和机动车电源接口分别与汽车的近光灯电源输入端、远光灯电源输入端和汽车电源的电源输出端相连接。

当本装置中的光敏接收器未接收到设定距离内来车的远光灯光照信号时，选通控制电路的电源输入端与常闭电源输出端呈连通状态，与常开电源输出端呈非连通状态，机动车电源接口提供的电源可以经选通控制电路的常闭电源输出端而到达远光灯接口，即常态下让汽车远光灯工作。

在本发明中，上述信号发射器和信号接收器可以分别为高频信号发射器和高频信号接收器，亦可以分别为红外信号发射器和红外信号接收器。但从便于实施的角度考虑，本发明推荐采用高频信号发射器和高频信号接收器。

当本装置中的光敏接收器接收到设定距离内来车的远光灯光照信号时，它会向信号识别电路的第一信号输入端给出一电平信号，在施加于信号识别电路的第二信号输入端的电平信号和该电平信号的共同作用下，信号识别电路的输出端将向信号延时电路输出一控制信号，该控制信号经信号延时电路处理后，控制信号发射器发射出一个稳定的高频或红外信号；此后，本装置中的高频或红外信号接收器会接收到上述高频或红外信号发射器发射的信号，经过高频或红外信号接收器内设的解调及解码电路处理后，进而向选通控制电路发出一个控制信号，使选通控制电路终止其电源输入端与常闭电源输出端的连通状态，而让其电源输入端与常开电源输出端转换为连通状态，此时，机动车电源接口提供的电源就可以经选通控制电路的常开电源输出端而到达近光灯接口，即是将汽车远光灯发光改换为近光灯发光。十分重要的是：若对方或附近车辆上也安装有本装置，则其高频或红外信号接收器也会接收到上述高频或红外信号发射器发射的信号，并相应让其选通控制电路作出同样的动作，将该车的汽车远光灯发光改换为近光灯发光，进而使会车双方或多方均完成远、近光灯的转换，而不会出现本车变光，对方车不变光的情况。

在本发明中，所设置的信号延时电路既可以防止误判导致远光灯关闭，又可以防止灯不断闪烁，其延时时间可根据产品的需求进行选定，一般可延时数秒钟左右。

在上述过程中，经信号延时电路处理后而输出至高频信号发射器的控制信号会同时作用在反馈控制回路的第一信号输入端，为其提供一个电平信号。同时，由高频或红外信号接收器向选通控制电路发出的控制信号也会为反馈控制回路第二信号输入端提供一个参考电平，使反馈控制回路工作稳定。在反馈控制回路的第一信号输入端得到上述信号延时电路发出的电平信号时，反馈控制回路将相应输出一个电平信号至信号识别电路的第二信号输入端，从而使光照产生的输入信号控制在延时时间内是无效，在延时时间内不再发射高频或红外控制信号。

当在延时的时间后无光信号照射及无高频或红外信号接收时，本装置自动恢复选通控制电路的初始状态，即让选通控制电路的电源输入端与常闭电源输出端呈连通状态，与常开电源输出端呈非连通状态，让机动车的远光灯打开、近光灯关闭。

在本发明的装置中，所设置的电源变换电路能够对机动车上带有的电源进行DC/DC转换，通过该电源变换电路中的保护电路、稳压电路处理后(也可简化为仅设置稳压电路)，将机动车电源变换成多个与各工作电路相适应的电路工作电压，这一点与前述现有技术相类似。

作为进一步的优化方案，还可以在本发明的装置中设置转向灯信号接口，并让所述转向灯信号接口与选通控制电路的控制信号输入端相连接。这样，当机动车转弯时，机动车转向指示灯所提供的转向信号就可以从转向灯信号接口进入，向选通控制电路的控制信号输入端发出控制信号，让选通控制电路改变工作状态，自动地将远光灯关闭、打开近光灯，使驾驶员能够看清路面，防止发生事故。为了避免转向信号进入到前级信号识别控制电路中，在转向灯信号接口中可以设置用于信号隔离的二极管等类似元件。在使用本装置时，可以将上述转向灯信号接口与机动车的转向灯信号灯电源端相连接。

在本发明中，所设置的光敏接收器可以采用光敏二极管或其它类似的光敏接收器，如光敏三极管、光敏电阻、光电池等等。

在本发明中，所述信号识别电路可以简单地由电压比较电路或制作为集成电路的电压比较器充当，但也可以由其它可以实现信号比较或识别的电路结构或元器件(如单稳态触发器或三极管)构成。当然，从便于实施及调试、降低产品制作成本等角度考虑，尤以采用电压比较电路(含电压比较器)为佳。在采用电压比较电路作为信号识别电路时，上述信号识别电路的第一信号输入端和第二信号输入端即分别为电压比较电路的正输入端和负输入端。

所设置的信号延时电路可以直接采用RC延时电路或能够实现信号延时的集成电路，如LM555集成电路。

信号发射器与信号接收器可以直接采用现有的电路结构形式及市售的现有集成电路，如由现有的发射调制电路与编码芯片PT2262共同构成的高频信号发射器，由接收解调电路与解码芯片PT2272共同构成的高频信号接收器。另外，其它类似的编码及解码芯片如1527、CC1000、CC2420也可以使用并构成高频或红外发射及接收电路。

反馈控制回路也可以简单地由电压比较电路或制成集成电路的电压比较器充当。同时，还可以由单稳态触发器或三极管构成该反馈控制回路。

选通控制电路为本发明装置中的执行单元电路，该电路可以简单地由选通继电器以及对该选通继电器进行控制的元件，如开关三极管或类似部件构成。同时，该电路还可以由大功率(大电流、大电压)可控硅及外围电路构成。该执行单元电路结构的形式多样且为现有的常用电路结构，其具体构成还可参照前述的现有技术，故此处不再赘述。当然，考虑到本装置在机动车上的工作环境较为恶劣，为工作稳定性的角度出发，本发明推荐采用由选通继电器以及对该选通继电器进行控制的元件来构成该执行单元电路，即采用执行部件为选通继电器的选通继电器控制电路作为选通控制电路。

与前述现有同类产品相比，本发明的装置除仍然具有光敏接收器、信号识别电路、选通控制电路、近光灯接口、远光灯接口、机动车电源接口和电源变换电路之外，还特别设置了信号延时电路、信号发射器、反馈控制回路和信号接收器，这样，就可以通过高频或红外信号的发射和接收，让会车双方或多方同时完成远、近光灯的转换，而不会出现一方变光后他方不变光的情况，确保夜间会车的安全。装置中设置的信号延时电路可以确定远光灯关闭、近光灯开启后的延续时间，并在延时完成后自动使机动车恢复到近光灯关闭、远光灯开启的状态，所设置的反馈控制回路可以使光照产生的输入信号控制在延时时间内是无效，让装置在延时期间内不再发射高频或红外控制信号，确保装置能够稳定、正常地工作。另外，如前所述，还可以在本发明的装置中设置转向灯信号接口，从而能够在机动车在转弯时自动地将远光灯关闭、打开近光灯，使驾驶员能够看清路面，进一步防止意外事故的发生。

本发明的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。

附图说明

图1是实施例中机动车大灯智能变光器的电路框图。

图2是实施例中机动车大灯智能变光器的光敏接收器及其控制电路的电路图。

图3是实施例中机动车大灯智能变光器的信号发射器及其控制电路的电路图。

图4是实施例中机动车大灯智能变光器的信号接收器及其控制电路的电路图。

图5是实施例中机动车大灯智能变光器的选通控制电路的电路图。

图6是实施例中机动车大灯智能变光器的电源变换电路的电路图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例中的机动车大灯智能变光器具有光敏接收器1、信号识别电路2、选通控制电路7、近光灯接口8、远光灯接口9、机动车电源接口10和电源变换电路11，其特征是设置有信号延时电路3、信号发射器4、反馈控制回路5和信号接收器6，所述光敏接收器1与信号识别电路2的第一信号输入端相连接，所述反馈控制回路5的输出端与信号识别电路2的第二信号输入端相连接，所述信号识别电路2的输出端接信号延时电路3的输入端，所述信号延时电路3的输出端同时与信号发射器4的输入端和反馈控制回路5的第一信号输入端相连接，所述信号接收器6的输出端同时与反馈控制回路5的第二信号输入端和选通控制电路7的控制信号输入端相连接，所述机动车电源接口10同时与选通控制电路7的电源输入端和电源变换电路11的电源输入端相连接，所述选通控制电路7具有常闭电源输出端和常开电源输出端，所述选通控制电路7的常闭电源输出端和常开电源输出端分别与远光灯接口9和近光灯接口8相连接，所述电源变换电路11的输出端分别与信号识别电路2的工作电源端、信号延时电路3的工作电源端、信号发射器4的工作电源端、反馈控制回路5的工作电源端、信号接收器6的工作电源端和选通控制电路7的工作电源端相连接。

在本实施例中，上述信号识别电路2由电压比较电路构成，所述信号识别电路2的第一信号输入端和第二信号输入端分别为所述电压比较电路的正输入端和负输入端。同时，本实施例中的所述选通控制电路7为选通继电器控制电路。

另外，本实施例的装置中还设置有转向灯信号接口12，所述转向灯信号接口12与选通控制电路7的控制信号输入端相连接。

如图2所示，在本实施例中，上述光敏接收器1由光敏二极管D31和电阻R31构成；信号识别电路2由电压比较器U31A及电阻R35、R36构成；信号延时电路3由LM555集成电路U34和反向控制器U35、电阻R32、电容C34、C35构成；反馈控制回路5由电压比较器U31B、三极管Q31和电阻R33、R34构成。

如图3所示，信号发射器4由编码芯片U21和发射天线E21、三极管Q21、二极管D21、电感线圈L21、L22、电阻R21、R22、电容C21、C22、C23构成，其中，分离元件构成了发射调制电路。

如图4所示，信号接收器6由解码芯片U2和接收天线E1、运算放大器U1A、U1B、三极管Q2、Q1、二极管D1、电感线圈L1、L_1、L2、L_2、L3、电阻R1～R18、电容C1～C12、VC1构成，其中，分离元件构成了接收解调电路。

如图5所示，选通控制电路7由选通继电器K31、开关三极管Q32和电阻R37构成；近光灯接口8即接点d；远光灯接口9即接点c；转向灯信号接口12由接点a、b和用于隔离的二极管D32、D33、电阻R38、R39构成。

如图6所示，机动车电源接口10即接点E；电源变换电路11由稳压集成电路U32、U33和电容C31、C32、C33构成。

在本实施例中，上述信号发射器4和信号接收器6分别为高频信号发射器和高频信号接收器。

在使用本实施例中的变光器时，可以将上述近光灯接口(接点d)、远光灯接口(接点c)和机动车电源接口(接点E)分别与汽车的近光灯电源输入端、远光灯电源输入端和汽车电源的电源输出端相连接，同时，将上述转向灯信号接口中的接点a、b与机动车的转向灯信号灯电源端相连接。

现对本实施例中变光器的工作原理及过程简述如下：

(1)、用光敏二极管D31(型号为ST-1KL3B)，接收机动车行驶时在有效距离(150米)内来车的远光灯光照信号；当接收到有光照信号后自动产生一个高电平信号，使信号识别电路中的电压比较器U31A的正输入端(+IN)产生一个高于负输入端(-IN)上的参考电平以上的高电平信号(可以通过改变电阻R36来调节光敏接收器的识别距离)。

此时，电压比较器U31A在3V参考电平下工作时输出为高电平信号。

(2)、上述高电平信号经过信号延时电路中的LM555集成电路U34处理后，延时3～5s(既防止误判导致远光灯关闭，又防止灯不断闪烁)。因为用了LM555集成电路U34，输出为低电平，所以在其后面接了一个反向控制器U35，使电平还原为延时前的高电平。所采用的反向控制器U35可以由其它类似的电路或器件，如门电路或三极管等代替。

(3)、延时后的上述高电平信号会控制高频信号发射器发射一个高频信号(433.92MHz的高频信号)。同时，该高电平信号还为反馈控制回路中的电压比较器U31B的正输入端提供了一个参考电平，使反馈控制回路工作稳定。高频信号发射器受高电平的控制，通过编码芯片U21编码加密后，经调制发射电路发射一个稳定的高频信号。对于本车安装的变光器和有效距离内的其它机动车上安装的变光器来说，它们的高频信号接收器都会接收到上述高频信号发射器发射的高频信号，经过解调电路解调后，所接收的高频信号进入解码芯片U2解码确认并产生一个高电平控制信号。该高电平控制信号去推动选通控制电路7中的开关三极管Q32，使开关三极管Q32导通，从而控制选通继电器K31进行变换，使选通继电器K31终止其电源输入端f与常闭电源输出端m的连通状态，而让其电源输入端f与常开电源输出端n转换为连通状态，此时，机动车电源接口E提供的12V电源就可以经选通继电器K31的常开电源输出端n而到达近光灯接口的接点d，即是将汽车远光灯发光改换为近光灯发光(此时远光灯接口9的接点c已不能经过常闭电源输出端m而与机动车电源接口E相连通)。也就是说，当有光信号照射时，本车的变光器就会发出一个高频控制信号，使机动车自身和机动车行驶时有效距离内来车同时将远光灯关闭、打开近光灯。本车变光器发出的高频信号会使自身和有效距离内的其它机动车高频信号接收器同时接收后自动变光。

(4)、当反馈控制回路中电压比较器U31B的正输入端(+IN)为高电平时，反馈控制回路向信号识别电路输出一个高电平信号(电压比较器U31B输出高电平使开关三极管Q31导通，导通后为信号识别电路的电压比较器U31A负输入端置高电平信号)，该高电平信号高于光敏二极管D31产生并施加在电压比较器U31A的正输入端(+IN)上的高电平信号，从而让光照产生的输入信号控制在延时时间内是无效，在延时时间内不再发射高频控制信号。

(5)、当在延时的时间后无光信号照射及无高频信号接收时，选通控制电路7中的开关三极管Q32不再受到高电平的推动，开关三极管Q32关闭，选通继电器K31复位，选通继电器K31的电源输入端f重新与常闭电源输出端m连通，使该机动车的远光灯打开、近光灯关闭。

(6)、当机动车转弯时，机动车转向指示灯所提供的转向信号从转向灯信号接口的接点a、b进入，向选通控制电路的控制信号输入端发出控制信号，让选通继电器K31改变工作状态，自动地将远光灯关闭、打开近光灯。

(7)、在本实施例的装置中，所设置的电源变换电路能够对机动车上带有的12V电源进行转换，将机动车的12V电源变换成与各工作电路相适应的9V电压。

Claims (5)

1、一种机动车大灯智能变光器，具有光敏接收器、信号识别电路、选通控制电路、近光灯接口、远光灯接口、机动车电源接口和电源变换电路，其特征是设置有信号延时电路、信号发射器、反馈控制回路和信号接收器，所述光敏接收器与信号识别电路的第一信号输入端相连接，所述反馈控制回路的输出端与信号识别电路的第二信号输入端相连接，所述信号识别电路的输出端接信号延时电路的输入端，所述信号延时电路的输出端同时与信号发射器的输入端和反馈控制回路的第一信号输入端相连接，所述信号接收器的输出端同时与反馈控制回路的第二信号输入端和选通控制电路的控制信号输入端相连接，所述机动车电源接口同时与选通控制电路的电源输入端和电源变换电路的电源输入端相连接，所述选通控制电路具有常闭电源输出端和常开电源输出端，所述选通控制电路的常闭电源输出端和常开电源输出端分别与远光灯接口和近光灯接口相连接，所述电源变换电路的输出端分别与信号识别电路的工作电源端、信号延时电路的工作电源端、信号发射器的工作电源端、反馈控制回路的工作电源端、信号接收器的工作电源端和选通控制电路的工作电源端相连接。

2、如权利要求1所述的机动车大灯智能变光器，其特征是所述信号发射器和信号接收器分别为高频信号发射器和高频信号接收器。

3、如权利要求1所述的机动车大灯智能变光器，其特征是设置有转向灯信号接口，所述转向灯信号接口与选通控制电路的控制信号输入端相连接。

4、如权利要求1或2或3所述的机动车大灯智能变光器，其特征是所述信号识别电路由电压比较电路构成，所述信号识别电路的第一信号输入端和第二信号输入端分别为所述电压比较电路的正输入端和负输入端。

5、如权利要求4所述的机动车大灯智能变光器，其特征是所述选通控制电路为选通继电器控制电路。

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