CN101081607A - 一种扩展驾驶员转向视野的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种扩展驾驶员转向视野的装置，属于汽车制造技术领域。包括：用于采集外界光线的强弱信号，并将其转换为高、低电平的数字信号的光强采集模块；用于将转向信号转换为数字信号后输出至信号处理模块转向灯信号采集模块；用于将数字信号进行逻辑判断后得到一个控制信号的信号处理模块；用于将控制信号转变为继电器驱动信号的驱动控制模块；用于根据驱动驱动信号控制辅助照明灯的开启和关闭的两个继电器；两个辅助照明灯分别安装在汽车前侧外缘。本发明装置，无需驾驶员人为控制，通过光线强弱和车辆转向信号就能智能控制辅助照明灯的开启，从而能很好地改善驾驶员转向视野，有效地降低光线较暗时车辆转向时的事故率。
Description
技术领域
本发明涉及一种扩展驾驶员转向视野的装置，属于汽车制造技术领域。
背景技术
目前，汽车上有多种用途的车灯，如用于照明的车大灯、用于转向提示的转向灯等。汽车在夜晚或其他光线不良条件下转向行驶时，往往由于驾驶人的视距短、视野小导致交通事故的发生，即汽车的照明在转向时有一定的死角，如图1示。
针对上述问题，已有的技术普遍着力于应用可转向的汽车大灯，即汽车在光线弱的条件下转向过程中对行驶方向起照明作用的灯光系统，当汽车转向时，大灯也随之转动而照明转向方向。如中国专利CN 89218369.1，其原理为：结构由照明灯体和机械随动机构两部分组成，机械随动机构包括一个轴杆与灯体连接的圆柱齿轮和一个与圆柱齿轮啮合并为一根连杆操纵的扇形齿轮，连杆的另一端接汽车转向机构中的摇臂套架。当汽车夜间转弯时，在该装置作用下，照明灯光始终随方向盘转动而跟踪路面。又如，CN90218031.2，CN200420099326.6亦是通过拉杆机械传动进而实现车前照明大灯转向的目的。
除此之外，也有人提出一种汽车转向辅助照明装置，用以扩展驾驶员视野，如CN01208383.6号专利。但该专利只是提出辅助照明灯在车身上的安装和设计，缺乏对辅助照明装置的智能控制。
综上所述，目前市面上有关扩展驾驶员转向时视野的装置有如下缺点：
(1)实施机构复杂，成本高，技术难度大，对车体改动较大，很难推广应用。
(2)缺乏智能控制环节，不能根据外界光线强弱自动实现上述功能，有的需要司机进行人为操作，易分散司机注意力。
发明内容
本发明的目的是提出一种扩展驾驶员转向视野的装置，以增强驾驶员在转向时对车辆侧向的感知能力，并使其具有成本低、智能控制、结构简单等优点，而且在应用时无须对车身结构进行大的改动，便于推广。
本发明提出的扩展驾驶员转向视野的装置，包括：
光强采集模块，用于采集外界光线的强弱信号，并将该光强信号转换为高、低电平的数字信号，光强采集模块与信号处理模块相连接；
转向灯信号采集模块，接收汽车转向信号，并将该转向信号转换为数字信号后输出至信号处理模块，转向灯信号采集模块与汽车控制电路相连接，并同时与信号处理模块相连接；
信号处理模块，用于将从光强采集模块和转向灯信号采集模块采集的数字信号进行逻辑判断后得到一个控制信号；
驱动控制模块，用于将信号处理模块的控制信号转变为继电器驱动信号，驱动控制模块与信号处理模块相连接；
两个继电器，用于接收驱动模块的驱动信号，控制辅助照明灯的开启和关闭，继电器与驱动控制模块相连接；
两个辅助照明灯，分别与两个继电器相连接，两个辅助照明灯分别安装在汽车前侧外缘。
上述装置中的光强采集模块，由光敏电阻、可变电阻和第一驱动芯片组成，所述的光敏电阻与可变电阻串联，光敏电阻一端接电源，可变电阻的一端接地，驱动芯片与光敏电阻和可变电阻的公共端相连接。
上述装置中的的转向灯信号采集模块，由光电耦合器、第一保护电阻和第二保护电阻组成，光电耦合器串联在第一保护电阻和第二保护电阻之间。
上述装置中的信号处理模块，由一个晶振电路、一个复位电路和一个单片机组成，晶振电路和复位电路组成单片机的外围工作电路。
上述装置中的驱动控制模块，由两个光电耦合器和第二驱动芯片组成，两个光电耦合器分别与驱动芯片相连。
本发明提出的扩展驾驶员转向视野的装置，无需驾驶员人为控制，通过光线强弱和车辆转向信号就能智能控制辅助照明灯的开启，从而能很好地改善驾驶员转向视野，有效地降低光线较暗时车辆转向时的事故率。该装置有以下3个优点：1、在车辆的前侧外缘安装智能辅助照明灯，通过对光线强弱和车辆转向信号的智能控制辅助照明灯的开启与关闭，进而扩展驾驶员转向视野。与已有的有关装置相比，实施机构简单，成本低，无需对车体进行改动，有利于推广应用。2、本发明装置的控制电路能根据车辆转向信号和外界光强信号，智能控制辅助照明灯的开启与关闭，无需人为操作，有利于驾驶员集中注意力，避免事故发生。3、本发明装置可以根据驾驶员对光线感应的不同敏感度，手动调节外界光线信号强弱触发的临界值，使汽车驾驶更加安全可靠。
附图说明
图1是汽车照明在转向时的死角示意图
图2是本发明装置的结构框图。
图3是光强采集模块电路示意图。
图4是转向灯信号采集模块电路示意图。
图5是信号处理模块电路示意图。
图6是驱动控制模块电路示意图。
具体实施方式
本发明提出的扩展驾驶员转向视野的装置，其结构框图如图2所示，包括：
光强采集模块，用于采集外界光线的强弱信号，并将该光强信号转换为高、低电平的数字信号，光强采集模块与信号处理模块相连接；
转向灯信号采集模块，接收汽车转向信号，并将该转向信号转换为数字信号后输出至信号处理模块，转向灯信号采集模块与汽车控制电路相连接，并同时与信号处理模块相连接；
信号处理模块，用于将从光强采集模块和转向灯信号采集模块采集的数字信号进行逻辑判断后得到一个控制信号；
驱动控制模块，用于将信号处理模块的控制信号转变为继电器驱动信号，驱动控制模块与信号处理模块相连接；
两个继电器，用于接收驱动模块的驱动信号，控制辅助照明灯的开启和关闭，继电器与驱动控制模块相连接；
两个辅助照明灯，分别与两个继电器相连接，两个辅助照明灯分别安装在汽车前侧外缘。
图3所示为上述装置中的光强采集模块电路示意图，由光敏电阻RL、可变电阻Rc和第一驱动芯片U1组成，所述的光敏电阻与可变电阻串联，光敏电阻一端接电源，可变电阻的一端接地，驱动芯片与光敏电阻和可变电阻的公共端相连接。该模块是为了采集外界光线强弱的信号，当外界光强低于某个临界值时，采集电路根据光敏电阻的阻值变化触发一个低电平信号，反之则触发一个高电平信号。图中RL是光敏电阻，其电阻值随着光线的强弱而变化，Rc为可变电阻，驱动芯片U1可以为摩托罗拉公司生产的mc1413驱动芯片。通过RL和Rc的串联，以及与驱动芯片U1的连接，便可以把光线的强弱转变为高、低电平的数字信号，从而达到采集外界光强信号的目的。通过调节可变电阻，可以改变驱动U1的光线强度的阀值，即调节了光线信号强弱的临界值。所以对不同的驾驶员，可以根据其对光线强弱的敏感度不同，调节可变电阻Rc，设置不同的临界值。
图4所示为上述装置中的转向灯信号采集模块电路示意图，由光电耦合器01、第一保护电阻R1和第二保护电阻R2组成，光电耦合器串联在第一保护电阻和第二保护电阻之间。该模块的作用是把汽车控制电路中的转向信号引入到信号处理模块。从信号接口引出汽车控制电路里的转向灯开关信号，该信号一般为12V的开关脉信号，12V为开启信号，0V为关闭信号。图中，R1和R2为保护电阻，01是东芝生产的LP521系列光电耦合器，对汽车控制电路与本装置电路进行隔离，起到保护作用，并将从汽车控制电路采集的12V开关信号转换为5V的车辆转向数字信号。为了采集车辆的左右两个转向灯信号，本装置可以同时安装两个转向灯采集模块。
图5所示为上述装置中的信号处理模块电路示意图。由用于产生时钟信号的晶振电路、用于触发单片机工作的复位电路和一个单片机U2组成，晶振电路和复位电路组成单片机U2的外围工作电路。图中晶振电路由11.0592MHz的晶体振荡器XTAL和两个电容C1、C2组成。复位电路由10μF/16V的电容C3、0.1μF的电容C4和阻值为10K的电阻Rc组成。单片机U2为Atmel公司生产Atmega 89C55低端八位单片机。信号输入1采集的是外界光线强弱的数字信号，信号输入2采集的是车辆转向信号，通过单片机对输入的外界灯光强弱信号和车辆转向信号进行的逻辑判断，输出相应的控制信号。
图6所示为上述装置中的控制驱动模块电路示意图，由两个光电耦合器02、03和第二驱动芯片U3组成，两个光电耦合器分别与驱动芯片U3相连。两个光电耦合器用于对信号处理模块和继电器进行隔离保护，驱动芯片用于对继电器进行驱动。控制信号通过光电耦合器02和03的电路保护以及摩托罗拉公司生产的mc1413驱动芯片U3，把信号转变为相应的驱动信号，从而达到驱动继电器的目的。
当接收到光线弱和左转向的信号时，信号处理模块便通过相应的驱动控制模块控制继电器J1闭合，继而开启左侧辅助照明灯。当接收到光线弱和右转向的信号时，便控制继电器J2闭合，即开启右侧辅助照明灯。其它情况下，装置对信号不做响应，在这种情况下，辅助照明灯关闭。
通过以上电路控制，便达到了在光线较暗情况下扩展驾驶员转向视野的目的。
Claims (5)
1、一种扩展驾驶员转向视野的装置，其特征在于该装置包括：
光强采集模块，用于采集外界光线的强弱信号，并将该光强信号转换为高、低电平的数字信号，光强采集模块与信号处理模块相连接；
转向灯信号采集模块，接收汽车转向信号，并将该转向信号转换为数字信号后输出至信号处理模块，转向灯信号采集模块与汽车控制电路相连接，并同时与信号处理模块相连接；
信号处理模块，用于将从光强采集模块和转向灯信号采集模块采集的数字信号进行逻辑判断后得到一个控制信号；
驱动控制模块，用于将信号处理模块的控制信号转变为继电器驱动信号，驱动控制模块与信号处理模块相连接；
两个继电器，用于接收驱动模块的驱动信号，控制辅助照明灯的开启和关闭，继电器与驱动控制模块相连接；
两个辅助照明灯，分别与两个继电器相连接，两个辅助照明灯分别安装在汽车前侧外缘。
2、如权利要求1所述的装置、其特征在于其中所述的光强采集模块由光敏电阻、可变电阻和第一驱动芯片组成，所述的光敏电阻与可变电阻串联，光敏电阻一端接电源，可变电阻的一端接地，驱动芯片与光敏电阻和可变电阻的公共端相连接。
3、如权利要求1所述的装置、其特征在于其中所述的转向灯信号采集模块由光电耦合器、第一保护电阻和第二保护电阻组成，光电耦合器串联在第一保护电阻和第二保护电阻之间。
4、如权利要求1所述的装置、其特征在于其中所述的信号处理模块由一个晶振电路、一个复位电路和一个单片机组成，晶振电路和复位电路组成单片机的外围工作电路。
5、如权利要求1所述的装置、其特征在于其中所述的驱动控制模块由两个光电耦合器和第二驱动芯片组成，两个光电耦合器分别与驱动芯片相连。
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| CN103786633A (zh) * | 2014-03-06 | 2014-05-14 | 山东交通学院 | 汽车转向辅助照明系统 |
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