CN100375688C - 生物信息大灯转向系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物信息大灯转向系统，它包括大灯转动机构、用于监测驾驶员头部转动的传感器、用于接收传感器的信号并进行处理的车载计算机；大灯转动机构由计算机控制；传感器的输出端与车载计算机的输入端连接。本发明采用用于监测驾驶员头部转动的传感器，可根据驾驶员头部转动控制大灯转动机构，以扩大驾驶员汽车夜间驾驶时的视野。

Description

生物信息大灯转向系统
技术领域
本发明涉及汽车大灯，具体涉及能转向的汽车大灯，特别是能转向的汽车大灯的大灯转向机构。
背景技术
众所周知，驾驶视野的好坏直接影响到行车安全。据统计，驾驶员有关交通的信息80％以上是通过视觉获得的，包括道路的表面形状、方向、交通信号、交通标志的内容、车辆所处的交通信息、对面方向的车流等，以上信息在白天很容易通过视觉获得，但是在没有光线的夜间，特别是在恶劣环境下，如雨天、雾天或烟尘等干扰的情况下，就相对困难。据统计表明：夜间发生交通事故是白天的3倍，具有良好的照明条件的道路上的交通事故，只是没有照明或照明不良道路上的30％。对于夜间行驶的汽车，良好的照明系统是安全行车的必要保证。而当前普遍使用的车灯存在的一个突出安全问题就是：汽车大灯大多是固定的，即汽车大灯不能转向，当车辆夜间处于转弯、高低不平的路而、弯道较多的路而时，侧面景象信息不易看清，大灯的照射范围相对较小，驾驶员辨识不出路况，从而加大交通事故可能性的情况。
为克服上述缺陷，人们发明了一种能转向的汽车大灯，如中国专利公告号CN2038457U公开的“汽车前灯转动机构”，该前灯转动机构由方向盘驱动，带动汽车大灯转动，以达到扩大大灯的照射范围，扩大驾驶员视线的目的。但在实际的车辆驾驶过程中，驾驶员需观察方向有时会与打方向盘的方向相反，这时该汽车前灯转动机构不但起不到作用，还会使驾驶员更加看不清需观察的景象信息。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种生物信息大灯转向系统，该大灯转向系统能根据驾驶员头部的转动调整汽车大灯的方向，以扩大驾驶员汽车夜间驾驶时的视野。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
生物信息大灯转向系统，它包括大灯转动机构、传感器、用于接收传感器的信号并进行处理的车载计算机；大灯转动机构由计算机控制；传感器的输出端与车载计算机的输入端连接；传感器为用于监测驾驶员头部转动的传感器。
上述方案中，用于监测驾驶员头部转动的传感器为两个指向驾驶员头部位置的距离传感器，两个距离传感器分别固定设置在驾驶员头部位置两侧的车体上，两个距离传感器之间的水平距离≥20厘米。
上述方案中，距离传感器为超声波距离传感器。
上述方案中，它还包括用于检测转向器的主轴旋转角位移量及旋转方向的转向传感器，转向传感器的输出端与车载计算机的输入端连接。
上述方案中，转向传感器为光电传感器，光电传感器包括设置在转向器的主轴上的遮光盘、设置在遮光盘两侧的光电耦合组件；遮光盘的圆周面上均匀地开有若干条槽。
上述方案中，大灯转动机构包括大灯，大灯通过旋转架与车体连接；大灯的侧壁上设有铁环；大灯一侧的车体上设有电磁铁，另一侧设有复位弹簧，复位弹簧的一端与大灯的侧壁连接，另一端与车体连接；电磁铁由计算机控制。
本发明生物信息大灯转向系统的工作原理为：
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明采用用于监测驾驶员头部转动的传感器，可根据驾驶员头部转动控制大灯转动机构，以扩大驾驶员汽车夜间驾驶时的视野。
2、用于监测驾驶员头部转动的传感器采用距离传感器，结构简单，成本低。
3、距离传感器为超声波距离传感器，超声波指向性强，能量消耗慢，用超声波测距方便、迅速、准确。
4、本发明还采用了转向传感器，当驾驶员的头部向正前方时，本发明系统可根据转向器的主轴的旋转角位移量及轴的旋转方向控制大灯转动机构，以扩大驾驶员汽车夜间驾驶时的视野。
5、本发明系统的左右两大灯转动机构为可由计算机通过电磁铁控制向外侧转动，以扩大驾驶员汽车夜间驾驶时的视野。
附图说明
图1为本发明系统实施例的结构框图
图2为距离传感器安装位置示意图
图3为超声波传感器工作电路图
图4为超声波测距主程序流程图
图5为超声波测距定时中断服务子程序流程图
图6为超声波测距外部中断服务子程序流程图
图7为转向传感器安装示意图
图8为转向传感器工作电路图
图9为大灯转动机构结构示意图
具体实施方式
如图1所示，本发明生物信息大灯转向系统实施例，它包括大灯转动机构、用于监测驾驶员头部转动的传感器、用于检测转向器的主轴旋转角位移量及旋转方向的转向传感器、用于接收传感器的信号并进行处理的车载计算机；大灯转动机构由计算机控制；传感器的输出端通过放大整形电路与车载计算机的输入端连接。
如图2所示，用于监测驾驶员头部转动的传感器为两个指向驾驶员头部位置的距离传感器1。两个距离传感器1分别固定设置在驾驶员头部位置两侧的车体上，其中，左侧的距离传感器安装在车内室左上角的挡风玻璃上，并使该侧传感器向下倾斜，倾斜角度约10°到30°之间；右侧的距离传感器安装在车内后视镜的边缘，且使该侧传感器向下倾斜约10°到30°的位置。
为了更准确地对驾驶员头部动作进行监测，两个距离传感器1之间的水平距离≥20厘米，本实施例中，两个距离传感器1之间的水平距离大约为30厘米。
距离传感器1为超声波距离传感器，用于获取驾驶员头部左右两侧转动信息。本实施例选用超声波位移传感器UCM40的压电陶瓷传感器。
两距离传感器3的工作电路见图3：左侧测距电路的输入端接单片机P1.0端口，超声波发射头为UCM40T，可发出40kHz的脉冲超声波，右测距电路的输入端接P1.1端口，工作原理与左方测距电路相同。接收头采用与发射头配对的UCM40R。左侧测距电路的输出端接单片机INTO端口，右测距电路的接单片机INT1端口，中断源的识别由程序查询来处理，中断优先级为左后右。其软件设计流程图见图4、5、6。
转向传感器为光电传感器，它选用上海帝奇自动化设备有限公司生产的光电式变化率传感器。如图7所示，转向传感器为光电传感器，光电传感器包括设置在转向器的主轴2上的遮光盘3、设置在遮光盘3两侧的光电耦合组件4；遮光盘3的圆周面上均匀地开有若干条槽5。当转向器的主轴转动时，遮光盘也随之转动，遮光盘上的槽使光电耦合组件之间的光断续地通断，由此就可以检测出旋转角度。转向传感器的工作电路见图8。
如图9所示，本发明生物信息大灯转向系统实施例的大灯转动机构包括大灯7，大灯7通过旋转架10与车体连接；大灯7的侧壁上设有铁环8；大灯7一侧的车体上设有电磁铁6，另一侧设有复位弹簧9，复位弹簧9的一端与大灯7的侧壁连接，另一端与车体连接；电磁铁6由计算机控制。当计算机控制电磁铁6通电时，电磁铁6对铁环8的磁力克服复位弹簧9的弹力将大灯吸引到电磁铁一侧，即大灯发生旋转。当计算机控制电磁铁6断开时，复位弹簧9使大灯复位。
当汽车进入弯道时，本发明生物信息大灯转向系统实施例，可根据驾驶员的头部转动信息和安装在转向器的主轴上的转向传感器提供的转向信息使车灯旋转，一侧灯光可跟着汽车的拐弯而旋转，另一侧的灯光则跟着驾驶员的头部转动而转动，如汽车转弯、而驾驶员转头去看车辆另一侧的路面物体时，转弯方向一侧的大灯会跟着转向器向转弯一侧转动，另一侧的大灯会跟着驾驶员的头部向另一侧转动，从而扩大了驾车的视野范围。
当然，本发明生物信息大灯转向系统的大灯转动机构，也可为中国专利公告号CN2038457U公开的“汽车前灯转动机构”，该大灯转动机构可由计算机控制的电机驱动。

Claims (6)

1.生物信息大灯转向系统，它包括大灯转动机构、传感器、用于接收传感器的信号并进行处理的车载计算机；大灯转动机构由计算机控制；传感器的输出端与车载计算机的输入端连接；其特征在于：传感器为用于监测驾驶员头部转动的传感器。
2.如权利要求1所述的生物信息大灯转向系统，其特征在于：用于监测驾驶员头部转动的传感器为两个指向驾驶员头部位置的距离传感器(1)，两个距离传感器(1)分别固定设置在驾驶员头部位置两侧的车体上，两个距离传感器(1)之间的水平距离≥20厘米。
3.如权利要求2所述的生物信息大灯转向系统，其特征在于：距离传感器(1)为超声波距离传感器。
4.如权利要求1所述的生物信息大灯转向系统，其特征在于：它还包括用于检测转向器的主轴旋转角位移量及旋转方向的转向传感器，转向传感器的输出端与车载计算机的输入端连接。
5.如权利要求4所述的生物信息大灯转向系统，其特征在于：转向传感器为光电传感器，光电传感器包括设置在转向器的主轴(2)上的遮光盘(3)、设置在遮光盘(3)两侧的光电耦合组件(4)；遮光盘(3)的圆周面上均匀地开有若干条槽(5)。
6.如权利要求1所述的生物信息大灯转向系统，其特征在于：大灯转动机构包括大灯(7)，大灯(7)通过旋转架(10)与车体连接；大灯(7)的侧壁上设有铁环(8)；大灯(7)一侧的车体上设有电磁铁(6)，另一侧设有复位弹簧(9)，复位弹簧(9)的一端与大灯(7)的侧壁连接，另一端与车体连接；电磁铁(6)由计算机控制。
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