CN103600687A

CN103600687A - 一种汽车车灯装置及其通过灯光传递信号的方法

Info

Publication number: CN103600687A
Application number: CN201310533122.2A
Authority: CN
Inventors: 周圣砚; 敖锦龙; 李景泉; 张园
Original assignee: Shanghai Koito Automotive Lamp Co Ltd
Current assignee: Hasco Vision Technology Co Ltd
Priority date: 2013-10-30
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2033-10-30
Also published as: JP2017503439A; JP6343350B2; EP3064400A1; US9505406B2; US20160257306A1; CN103600687B; EP3064400A4; WO2015062146A1

Abstract

本发明涉及一种汽车车灯装置及其通过灯光传递信号的方法，本发明将车辆间相互通信的网络通信协议分为软件协议层、信号协议层和物理协议层，软件协议层用于实现对系统需要发送和接收的数据进行校验编码和解码，信号协议层用于实现对软件协议层产生的数据包按照协议规定实现数据包信号与基本灯光信号进行组合编码，物理协议层用于实现数字信号与光信号的相互转化；该装置包括设置于车辆头部的灯光接收设备，设置于车辆尾部的灯光发送设备，灯光发送设备采集车辆的运行状态信息，以数字信息与周围车辆进行信息交互，能更加准确的判断出周围车辆与其自身的位置关系，提高车辆行驶的安全性。同时解决了现有技术中无法利用车灯作为通讯介质实现车与车之间的通讯和定位的问题。

Description

一种汽车车灯装置及其通过灯光传递信号的方法

技术领域

本发明涉及智能交通和智能车辆研究领域，具体涉及一种汽车车灯装置及其通过灯光传递信号的方法。

背景技术

随着经济和交通事业的不断发展，汽车已经成为人们不可或缺的交通工具。但随着汽车使用率的不断提高，交通事故率也呈现出了逐年上升的趋势。据统计，在所有机动车事故中，由于车道偏离而造成的交通事故占所有交通事故的百分之二十，因此，近年来国内外许多研究机构开始致力于汽车主动安全技术的研究。

现有技术提供的汽车主动安全系统采用的是雷达和摄像头传感器，这些系统通过信号处理方法对周围车辆的行驶状态进行判断，当发现潜在危险发生时，能够提前做出判断，通过警告和辅助刹车的方式，来避免事故的发生。

但是这些研究的重点主要集中在摄像头和雷达这种被动接收的传感器的基础上，通过信号处理和计算机视觉算法的方式，来判断危险状况的发生，其本质是对周围车辆的行驶方式的一个估计和近似，这种估计和近似的精确性不仅取决于信号处理和算法的设计，同时还取决于外界的环境因素。比如基于摄像头传感器的主动安全系统在夜间工作时就会产生误报和漏检，基于雷达传感器的主动安全系统在车辆横向运动分量会出现较大偏差。

因此，现有系统的缺陷主要总结为两点：1.算法依赖性较高；2.受传感器固有特性的限制条件较多。这些缺陷将使系统失去其作用和意义。

发明内容

本发明的目的是提供汽车车灯装置及其通过灯光传递信号的方法，实现前后车辆的信号传递，有效的对潜在危险的状况进行判断，提高车辆行驶的安全性，以解决现有技术中为防止车辆的碰撞发生交通事故的汽车主动安全系统的可靠性差的问题。

为实现上述目的，本发明的方案是：一种汽车车灯装置，包括安装于汽车头部的头灯和安装于汽车尾部的尾灯，头灯的灯体内设置有灯光接收设备，尾灯的灯体内设置有灯光发送设备，所述灯光发送设备由总线数据接收器、发送端微控制器、车灯驱动器和车灯组成，所述总线数据接收器的输入端与车辆的CAN总线连接，用于采集本车的运行数据信息，所述发送端微控制器的输入端与总线数据接收器的输出端连接，用于采集本车的运行数据信息并进行校验编码，发送端微控制器的输出端与车灯驱动器的输入端连接，用于产生校验编码后的数据信息，所述车灯驱动器的输出端驱动连接所述尾灯，用于驱动尾灯的亮度，所述尾灯用于产生包含本车运行数据信息的光信号，并发送出去；

所述灯光接收设备由镜头、光感模块和接收端微控制器组成，所述镜头用于对接收到的光信号进行聚焦处理，并将处理后的光信号发送给光感模块，所述光感模块与所述接收端微控制器的AD端口连接，用于将根据光信号转换的电压信号发送给接收端微控制器，所述接收端微控制器的输出端与整车控制器的输入端连接，用于将接收的电压信号进行模数转换、滤波处理，并输出控制信号给整车控制器；

所述灯光接收设备和灯光发送设备包括软件协议层、信号协议层和物理协议层，发送端微控制器和接收端微控制器构成软件协议层和信号协议层，车灯驱动器、车灯、镜头和光感模块构成物理协议层；软件协议层用于对需要发送和接收的数据进行校验编码和解码，产生数据包信号；信号协议层用于实现将软件协议层产生的数据包信号与基本灯光信号进行组合编码；物理协议层用于实现数字信号与光信号的相互转化。

所述光感模块接收由镜头聚焦后的光线，对光线以预定的频率进行采样，并将采样后的光信号转换为电压信号，对所述电压信号进行运算放大，将放大后的电压信号发送给接收端微控制器的AD采集端口，再对采集信号进行处理，得到最终的数字信号，完成对数字信号的接收。

所述校验编码后的数据为：将车辆运行数据信息经过校验编码得到数据的校验码，在车辆的运行数据尾部加上所述校验码，即得到校验编码后的数据信息。

光感模块为光敏传感器。

本发明还提供一种采用上述装置通过灯光传递信号的方法，包括如下步骤：

（1）在前面车辆和后面车辆头灯的灯体内设置灯光接收设备，尾灯的灯体内设置的灯光发送设备，所述灯光接收设备和灯光发送设备均包括软件协议层、信号协议层和物理协议层，灯光发送设备中的软件协议层包括校验编码器，灯光接收设备中的软件协议层包括校验解码器；灯光发送设备中的信号协议层包括数据包信号发送器、基本灯光发生器和数据信号发生器，灯光接收设备中的信号协议层包括数据包信号接收器；灯光发送设备中的物理协议层包括信号调制器和灯光产生器，灯光接收设备中的物理协议层包括灯光信号接收器和信号解调器；

（2）前面车辆的灯光发送设备通过总线采集自身的运行数据信息，由软件协议层的校验编码器对所述运行数据信息进行校验编码，得到运行数据信息的校验码，并将校验编码后的数据发送到数据包信号发送器，校验码用于在信号协议层对发送和接收的数据进行校验；

（3）前面车辆的灯光发送设备的信号协议层中的数据信号发生器等待基本灯光发生器产生的基本灯光信号的上升沿，当收到上升沿信号后，数据信号发生器根据数据包信号发送器产生的数据包，产生数据信号波形,将数据信号波形和基本灯光信号波形相结合，经信号调制后产生调制模拟亮度信号，将与调制模拟亮度信号对应的调制PWM信号经过电压驱动器驱动尾灯，产生光信号，通过光信号的亮度差别将需要发送的数据包含在尾灯灯光里，以光亮的形式发射到空气介质中,被后面车辆接收，完成数据的发送；

（4）后面车辆灯光接收设备物理协议层的灯光信号接收器中的光感模块接收由前面车辆发送的光信号，经过滤波器滤波模块对光感模块接收到的模拟信号进行滤波并去除毛刺，得到滤波后信号，再对滤波后信号进行模数转换得到模数转换器获取信号，通过对基准电压校准起始周期的电平进行采样平均，得到基准信号，将模数转换器获取信号和基准信号输入到信号比较器中进行信号比较，得到数字信号，完成数据的接收。

后面车辆灯光接收设备将得到的数字信号与其自身的位置和车速数据信息进行比较，得到前面车辆与后面车辆之间的相对位置关系，如果存在碰撞危险，则后面车辆立即采取相应的制动措施。

后面车辆接收到前面车辆发送的车速与位置信息，并与自身的车速和位置信息进行比对,得到车辆将要发生碰撞的时间，即：

T = \frac{\sqrt{{(x_{B} - x_{A})}^{2} + {(y_{B} - y_{A})}^{2}}}{V_{A} - V_{B}}

其中，T为两车将要发生碰撞的时间，当T小于2秒时，表明存在潜在的碰撞危险，后面车辆的整车控制器控制动系统充油，当T小于1秒时，后面车辆的整车控制器控制制动踏板采取制动措施；

其中：V_B表示前面车辆的车速；

(x_B,y_B)表示前面车辆的GPS定位坐标；

V_A表示后面车辆的车速；

(x_A,y_A)表示后面车辆的GPS定位坐标。

所述光感模块接收到的模拟信号为：

S_rec=f(S_send)+N_air

其中，S_rec为接收到的模拟信号，S_send为原始光信号，f()为光传播过程中的衰减函数，N_air为外界噪声信号。

步骤（2）中对车辆的运行数据信息进行校验编码的方法为：

v = 256 \times (Σ_{i = 0}^{N} f_{1} (d_{i})) + (Σ_{i = 0}^{N} f_{2} (d_{i}))

其中，N为信号位长度，v为最终得到的校验码，d_i的取值范围为0到255的整数,f₁(d_i)表示将d_i的二进制中所有值为1的个数，f₂(d_i)表示将d_i的二进制中所有值为0的个数。

信号协议层将基准亮度校准起始周期规定为：在信号协议层中设定灯光有效周期，在灯光有效周期的上升沿产生后，将产生第一预定周期时长的载波亮度，该第一预定周期即为基准亮度校准起始周期。

所述校验编码后的数据为：将车辆运行数据信息经过校验编码得到数据的校验码，在车辆的运行数据尾部加上所述校验码，即得到校验编码后的数据。

该方法在灯光接收设备中的物理协议层对接受的数据进行校验：当后面车辆接收的光信号在基准亮度校准起始周期和基准亮度校准结束周期内分别采样得到两个基准亮度电压的平均值的电压差如果大于5%，则认为接收的信号无效，丢弃此次接收到的数据；所述基准亮度校准结束周期是指数据信号发送完毕后，发送第二预定周期时长的载波亮度，该第二预定周期时长即为基准亮度校准结束周期。

该方法在信号协议层对发送和接收的数据进行校验：当物理协议层接收的数据有效时，在灯光接收设备中的信号协议层，当后面车辆接收的数据和前面车辆发送的数据的校验码不一致时，丢弃此次接收的数据。

本发明达到的有益效果：（1）本发明将总线数据接收器采集的车辆运行数据信息按照软件协议层和信号协议层进行协议编码处理，并将编码后的数据发送到车灯驱动器，由车灯驱动器驱动汽车尾灯的亮度，通过尾灯亮度的亮度差别将需要发送的数据包含在尾灯的灯光里，有效地实现车辆之间、车灯之间、车辆与车灯之间的通信，有助于实现智能交通和智能车辆，从而能够提高行驶安全性，有效降低潜在的交通事故；

（2）本发明将驾驶员以及车辆以数字这种可量化的信息来进行信息交互，能够使计算机更加准确的判断出在其驾驶环境周围的车辆的状态，对潜在的危险进行精确的判断，提高驾驶安全性，同时，该发明也有助于实现车联网，为智能交通以及网络化交通提供有效的设备支持。

（3）本发明的方法在接收到亮度信息后，对接收到的数据进行校验，通过对基准亮度校准周期前后基准亮度电压的平均值的电压差进行判断，如果电压差超过5%则认为接收到的信号在传送过程中受环境影响较大，认为接收的数据无效，将接收到的数据丢弃。

（4）本发明进一步在信号协议层对接收和发送的数据进行校验，当校验后发现发送的数据和接收的数据的校验码不一致，则认为该次发送的数据无效，将其丢弃，通过双重校验，进一步提高了汽车碰撞的潜在危险判断的准确性，提高车辆行驶的安全性。

（5）本发明将灯光接收设备和灯光发送设备安装在车灯的灯体内部，使车灯不仅具有照明的功能，同时还可以实现车与车之间的光通信。

附图说明

图1是本发明车灯装置在汽车上安装的结构示意图；

图2是本发明车灯装置的结构原理图；

图3是本发明信号放大器结构原理图；

图4是本发明实际发送信号与实际采样信号的对比示意图；

图5是本发明方法的协议层结构示意图；

图6是本发明灯光信号亮度与时序协议；

图7是本发明方法的流程示意图；

图8是将采集的车辆数据信号编码成光信号的过程；

图9是将光信号解码成数字信号的过程；

图10是电压值在灯光上的明暗度示意图；

图11是本发明信号接收过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

本发明的装置实施例：

如图1所示，本发明的车灯装置包括安装在汽车头部的头灯和安装在汽车尾部的尾灯，在头灯的灯体内设置有灯光发送设备E1，在尾灯的灯体内设置有灯光接收设备E2。

本实施例中，将灯光发送设备挂接到车辆CAN总线上，采集车辆自身需要发送的数据信息，如车速数据，制动踏板数据和油门数据等，当A车行驶到B车的后方时，由于A车头灯中的灯光接收设备对准了B车尾灯中的灯光发送设备，则A车能够接收到由B车发来的数据，如车速数据，制动踏板数据和油门数据等。

如图2所示，本实施例的灯光发送设备E1由总线数据接收器E1A、发送端微控制器E1B、车灯驱动器E1C和尾灯E1D组成；灯光接收设备E2是由镜头E2C，光感模块E2B和接收端微控制器E2A组成，其中，光感模块为一个光敏传感器。

总线数据接收器E1A的输入端与车辆的CAN总线连接，负责采集车辆CAN总线上的车辆状态信息，将车辆状态信息接收到并发送给发送端微控制器E1B，由发送端微控制器E1B对这些状态信息进行打包发送。

发送端微控制器E1B的输入端连接总线数据接收器的输出端，接收由总线数据接收器E1A发来的车辆状态信息，对车辆的状态信息进行编码处理，并将编码后的数据发送到车灯驱动器E1C，由车灯驱动器E1C驱动尾灯的亮度。

车灯驱动器E1C的输入端连接发送端微控制器的输出端，接收由发送端微控制器E1B发送来的数据，车灯驱动器的输出端驱动连接尾灯E1D,实现对尾灯E1D的驱动。

尾灯E1D在传统车灯照明作用的基础上，实现了通过车灯亮度的亮度差别将需要发送的数据包含在车灯灯光里，并以光的形式发送出去。

镜头E2C的作用是将接收到的光进行聚焦处理，将焦点控制在光敏传感器E2B上。

光敏传感器E2B接收由镜头E2C聚焦后的光线，对光线以一定的频率进行采样，并将采样后的光信号转换为对应的电压信号，对电压信号进行运算放大，并将放大后的电压信号发送给接收端微控制器E2A的AD采集端口，运算放大原理电路如图3所示。

接收端微控制器E2A的AD采集端口连接光敏传感器E2B，接收端微控制器E2A通过AD采集端口采集来自光敏传感器E2B发来的电压信号，采集到的电压如图4所示，接收端微控制器E2A对采集到的信号进行模数转换、滤波处理，得到最终的数字信号。

如图5，本实施例的灯光发送设备和灯光接收设备分为软件协议层L1，信号协议层L2和物理协议层L3。软件协议层L1负责对装置需要发送和接收的数据进行校验编码和解码，其中含有校验编码器L1A和校验解码器L1B。校验编码器L1A通过对装置需要发送的信号数据进行计算，得到校验码，并将校验码加入数字串的尾部。

对数据进行校验编码的方法为：

v = 256 \times (Σ_{i = 0}^{N} f_{1} (d_{i})) + (Σ_{i = 0}^{N} f_{2} (d_{i}))

信号协议层L2负责对软件协议层L1产生的数据包按照协议规定实现数据包信号与基本灯光信号进行组合编码，信号协议层L2由数据包信号发送器L2A、基本灯光发生器L2B、数据信号发生器L2C和信号接收器L2D组成，其中，数据包信号发送器L2A、基本灯光发生器L2B和数据信号发生器L2C用于完成信号的发送，数据包信号接收器L2D用于完成信号的接收。

物理协议层L3用于本发明中数字信号与光信号的相互转化，物理协议层L3由发送端的信号调制器L3A、灯光产生器L3B和接收端的灯光信号接收器L3D和信号解调器L3C组成。

本实施例中，发送端微控制器和接收端微控制器构成软件协议层和信号协议层，车灯驱动器、车灯、镜头和光感模块构成物理协议层。

本发明对信号协议层L2产生的光信号规定电压和时序规范，包括信号低电平电压S1、基准亮度校准起始周期S2、信号发送周期S3、基准亮度校准结束周期S4、载波电压S5、信号高电平电压S6和灯光有效周期S7，规定的电压和时序规范的工作关系如下：

如图6，在灯光有效周期S7上升沿产生后，将产生基准亮度校准起始周期S2时长的载波亮度S5，之后，系统将按照由数据信号发生器L2C产生的二进制数据信号，其中，数据信号1的亮度为信号高电平亮度S6，与之相对应的是高电平对应的PWM波形S11，数据信号0的亮度为信号低电平亮度S1，与之对应的是低电平对应PWM波形S12，经过信号发送周期S3的时间长度后，数据信号发送完毕，系统开始发送时长为基准亮度校准结束周期S4的载波亮度S5。

按照上述协议，本实施例的灯光接收设备接收数字信号的具体的过程为：

根据图6所定义的灯光信号的电压和时序规范，接收端微控制器E2A将检测到的上升沿信号与阈值进行比较，当大于阈值时，判断为灯光有效周期S7开始，根据协议所规定的基准亮度校准起始周期S2，计算采集电压在这段时间内的平均值，作为载波电压S5，将之后的采样值与载波电压S5进行比较，大于预定阈值的判断为信号高电平，小于预定阈值的判断为信号低电平。

数字信号的采样所经历的总时间为协议里所规定的信号发送周期S3，等到采样时间到达信号发送周期S3的时长后，采集基准亮度校准周期S4时长内的电压平均值，将该值与载波电压S5进行比较，如果相等，则此次采样物理层有效，如果不相等，则此次采样物理层无效。如果此次采样物理层有效后，在信号发送周期S3内采样得到的信号数据S9和校验数据S10，接收端微控制器E2A通过计算判断，如果信号数据S9的计算结果等于校验数据S10，则此次采样信号层有效，如果不相等，则此次采样信号层无效，接收端微控制器E2A在一个灯光有效周期S7内采样得到的数据，如果物理层和信号层均有效，则此次采样成功，则本次数据收发成功。

下面具体说明本发明车灯装置在汽车防碰撞中的一个应用实例：

如图1，当A车行驶到B车的后面，B车尾灯中的灯光发送设备采集B车需要发送的数据，即：车辆的车速V_B、车辆的GPS定位坐标(x_B,y_B)，由B车上设置的灯光发送设备发送出去，当A车接收到由B车发来的车速V_B和车辆的GPS定位坐标(x_B,y_B)后，通过与A车自身的车速V_A和自身的GPS定位坐标(x_A,y_A)进行比对，得到两车将要发生碰撞的时间，即：

T = \frac{\sqrt{{(x_{B} - x_{A})}^{2} + {(y_{B} - y_{A})}^{2}}}{V_{A} - V_{B}}

T为计算得到的碰撞时间，当T小于2秒时，表明存在潜在的碰撞危险，则A车开始给制动系统充油，当T小于1秒时，表明碰撞危险进一步提高，如不采取制动措施碰撞将会发生，则控制制动踏板采取制动措施。

本发明的方法实施例：

如图7，本发明的方法包括如下步骤：

如图8，本发明的信号发送过程如下：

信号协议层L2中的数据信号发生器L2C将等待由基本灯光发生器L2B产生的上升沿信号，当收到上升沿信号后，数据信号发生器L2C根据由数据包信号发送器L2A产生的数据包，产生数据信号波形D1,将数据信号波形D1和基本灯光信号波形D2相结合，经由信号调制器L3A）依据图2中定义的信号亮度和时序规范，产生调制模拟亮度信号D3，再将调制模拟亮度信号D3转化为调制PWM信号D4，调制PWM信号D4经过LED电压驱动器D5驱动LED，产生灯光的光信号D6，以光亮的形式发射到空气介质中。

当灯光发送设备采集到需要发送的数字信号串为：1，2，3，4，5，6，7，8，9，这些数据的二进制方式为00000001，00000010，00000011，00000100，00000101，00000110，00000111，00001000，00001001，根据校验码的计算公式得到该数字信号串的校验码为3897，其二进制为0000111100111001，通过信号调制器将数字信号串和数字信号串的校验码打包成的数据包为：

0000000100000010000000110000010000000101000001100000011100001000000010010000111100111001，在将这些信号通过信号调制器转化为每个数据位周期内需要发送的PWM值，由于数据包长度较长，这里列举出载波亮度的PWM占空比和数据包中前八位数据的PWM占空比，分别为：载波电压为：50%；数据包前八位电压值为：，30%，30%，30%，30%，30%，30%，70%。这些占空比值反映在灯光上的明暗度如图9所示。

如图9，本发明的信号接收过程如下：

通过灯光信号接收器L3D中的光敏传感器接收到由发送器发送出的灯光的光信号D6，由于光在空气介质中的衰减和传感器本身的灵敏度的限制，接收到的模拟信号可以表达为：

S_rec=f(S_send)+N_air

其中，S_send为灯光发送端的原始光信号，f()为光传播过程中的衰减函数，N_air为外界噪声信号。图4为接收到的S_rec信号示意图。经过滤波器滤波模块对信号进行滤波后，将对光敏传感器模拟信号R2去除信号中的毛刺，得到滤波后信号R3，在对滤波后信号R3进行模数转换得到模数转换器获取信号R4，通过对起始基准亮度校准起始周期S2时长内的电平进行采样平均，得到基准信号R5，将模数转换器获取信号R4和基准信号R5输入到信号比较器R6中进行信号比较，得到数字信号R7。

如图10，当接收设备的镜头对准车灯灯光发送设备时，便能够通过光感模块将感应到的明暗变化转化为电压值，从图11中可以看到，光感模块测量到的实际电压值存在较多干扰信号和毛刺，经过接收端微控制器的计算，计算得到的基准亮度电压值为1.5mv，通过将滤波后的数字信号电压值与基准电压值1.5mv的比对，得到电压差分别为：

v1=-0.21mv,v2=-0.20mv,v3=-0.19mv,v4=-0.19mv,v5=-0.20mv,v6=-0.21mv,v7=-0.22mv,v8=0.20mv,则比对后的数字信号为0,0,0,0,0,0,0,1。

由于光信号在空气中的传播容易受到天气和周围环境光的影响，本实施例中，设计了物理协议层和信号协议层的双重校验机制来确保接收到的数据的正确性：

（1）物理协议层校验

在物理协议层中，通过接收端微控制器在基准亮度校准起始周期S2和基准亮度校准结束周期S4两个周期内分别采样得到两个基准亮度电压的平均值Vs和Ve，如果这两个基准电压的电压差大于百分之五，则判断这段信号在发送周期内受环境光影响较大，接收端微控制器在物理层中就丢弃此次接收到的数据。

（2）信号协议层校验

在确定物理层校验的数据有效后，在信号协议层对接收到的数据进行进一步校验：假设车灯灯光发送设备需要发送的数据为：

00000001，00000010，00000011，00000100，00000101，00000110，00000111，00001000，00001001

而实际在车灯灯光接收设备中接收到的数据为

00000011，00000010，00000011，00000110，00000101，00000110，00000111，00001000，00001001

从实施例给出的数据发现，第一位和第四位数据接收错误，通过对这些数据的校验码计算公式，得到发送数据的校验码为3897，而通过接收端微控制器计算出的接收数据的校验码为4407，通过比对发现，两个校验码不一致，则信号层校验失败，接收端微控制器自动丢弃接收到的数据。

本发明方法在汽车防碰撞中的一个应用实例：

按照上述本实施例中的方法进行数据的发送和接收，后面车辆的灯光接收设备将得到的前面车辆的车速V_B和GPS定位坐标(x_B,y_B)，与其自身的车速V_A和自身的GPS定位坐标(x_A,y_A)进行比对，得到两车将要发生碰撞的时间，即：

T = \frac{\sqrt{{(x_{B} - x_{A})}^{2} + {(y_{B} - y_{A})}^{2}}}{V_{A} - V_{B}}

本实施例中，对网络通信协议的分层和各协议层之间的相互关系与上述装置实施例相同，对数据在物理协议层和信号协议层进行双重校验的具体过程与上述装置实施例相同，在此不再赘述。

Claims

1.一种汽车车灯装置，包括安装于汽车头部的头灯和安装于汽车尾部的尾灯，其特征是头灯的灯体内设置有灯光接收设备，尾灯的灯体内设置有灯光发送设备，所述灯光发送设备由总线数据接收器、发送端微控制器、车灯驱动器和车灯组成，所述总线数据接收器的输入端与车辆的CAN总线连接，用于采集本车的运行数据信息，所述发送端微控制器的输入端与总线数据接收器的输出端连接，用于采集本车的运行数据信息并进行校验编码，发送端微控制器的输出端与车灯驱动器的输入端连接，用于产生校验编码后的数据信息，所述车灯驱动器的输出端驱动连接所述尾灯，用于驱动尾灯的亮度，所述尾灯用于产生包含本车运行数据信息的光信号，并发送出去；

2.根据权利要求1所述的汽车车灯装置，其特征是所述光感模块接收由镜头聚焦后的光线，对光线以预定的频率进行采样，并将采样后的光信号转换为电压信号，对所述电压信号进行运算放大，将放大后的电压信号发送给接收端微控制器的AD采集端口，再对采集信号进行处理，得到最终的数字信号，完成对数字信号的接收。

3.根据权利要求1所述的汽车车灯装置，其特征是所述校验编码后的数据为：将车辆运行数据信息经过校验编码得到数据的校验码，在车辆的运行数据尾部加上所述校验码，即得到校验编码后的数据信息。

4.根据权利要求1所述的汽车车灯装置，其特征是光感模块为光敏传感器。

5.一种采用权利要求1所述装置通过灯光传递信号的方法，其特征是包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征是后面车辆灯光接收设备将得到的数字信号与其自身的位置和车速数据信息进行比较，得到前面车辆与后面车辆之间的相对位置关系，如果存在碰撞危险，则后面车辆立即采取相应的制动措施。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征是后面车辆接收到前面车辆发送的车速与位置信息，并与自身的车速和位置信息进行比对,得到车辆将要发生碰撞的时间，即：

T = \frac{\sqrt{{(x_{B} - x_{A})}^{2} + {(y_{B} - y_{A})}^{2}}}{V_{A} - V_{B}}

其中：V_B表示前面车辆的车速；

(x_B,y_B)表示前面车辆的GPS定位坐标；

V_A表示后面车辆的车速；

(x_A,y_A)表示后面车辆的GPS定位坐标。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述光感模块接收到的模拟信号为：

S_rec=f(S_send)+N_air

9.根据权利要求6所述的方法，其特征是步骤（2）中对车辆的运行数据信息进行校验编码的方法为：

v = 256 \times (Σ_{i = 0}^{N} f_{1} (d_{i})) + (Σ_{i = 0}^{N} f_{2} (d_{i}))

10.根据权利要求6所述的方法，其特征是信号协议层将基准亮度校准起始周期规定为：在信号协议层中设定灯光有效周期，在灯光有效周期的上升沿产生后，将产生第一预定周期时长的载波亮度，该第一预定周期即为基准亮度校准起始周期。

11.根据权利要求6所述的方法，其特征是所述校验编码后的数据为：将车辆运行数据信息经过校验编码得到数据的校验码，在车辆的运行数据尾部加上所述校验码，即得到校验编码后的数据。

12.根据权利要求6所述的方法，其特征是该方法在灯光接收设备中的物理协议层对接受的数据进行校验：当后面车辆接收的光信号在基准亮度校准起始周期和基准亮度校准结束周期内分别采样得到两个基准亮度电压的平均值的电压差如果大于5%，则认为接收的信号无效，丢弃此次接收到的数据；所述基准亮度校准结束周期是指数据信号发送完毕后，发送第二预定周期时长的载波亮度，该第二预定周期时长即为基准亮度校准结束周期。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征是该方法在信号协议层对发送和接收的数据进行校验：当物理协议层接收的数据有效时，在灯光接收设备中的信号协议层，当后面车辆接收的数据和前面车辆发送的数据的校验码不一致时，丢弃此次接收的数据。