CN1046909C

CN1046909C - 一种机动车辆夜行无眩光照明及安全信号装置

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Publication number: CN1046909C
Application number: CN94105474A
Authority: CN
Inventors: 陆天舟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-05-21
Filing date: 1994-05-21
Publication date: 1999-12-01
Anticipated expiration: 2014-05-21
Also published as: CN1112494A

Abstract

一种机动车辆夜行无眩光照明及行车安全信号装置，属于车辆照明控制及电子信号领域；本发明使用闪频车灯以50Hz闪光频率照明，司机使用光阀器件装置控制车灯的闪光频率和光阀的透光频率同步，发射与该频率同步的红外导频信号，接收其它车辆的红外导频信号、装置应用导频锁相控制使会车双方车灯闪光频率相位交叉。装置通过导频信号识别处理，显示行车安全信号，本发明装置用于机动车辆照明和行车安全信号显示，亦可实现其它人员的无眩目视看。

Description

一种机动车辆夜行无眩光照明及安全信号装置

本发明属于车辆照明控制及电子信号领域。

根据汽车交通事故统计资料表明，车辆夜间照明灯光相互闪烁的眩目刺激和司机盲目超车而造成交通事故占有很大比例，现有车辆所普遍使用的远光、近光照明控制系统只是起到了减弱眩光的作用。有的司机在夜行交会时不愿主动实施近光照明，双方司机远光、近光互闪，这种低频光强变化对以黑暗为背景的人眼视觉眩光刺激更易视力疲劳，影响到安全驾驶。[中国汽车大百科全书]有论述应用偏振光原理的防眩照明系统，要达到夜行照明必须的照度，系统须大大增加照明功率。中国发明专申请88105861.0号所述的方法及装置是一种光敏测光被动控制车灯和光阀低频动作交叉遮光系统，其光敏器件测光时，眼睛已同时感受到眩光的刺激，低频(2～10Hz)交叉遮光将会产生间断盲视，系统不能清除眩光刺激和闪烁。现有车辆的电器(电子)信号不设置周围行车状态的警告信号系统。[中国汽车大百科全书]论述在极少数高级车辆上使用昂贵复杂的雷达测速防撞电子系统，尚存在对固定及运动物体反射信号的识别问题，不能普遍使用。即如能大量使用，其产生的电磁环境污染也是难以控制的。

本发明的目的是设计一种能显示其它车辆行车状态的信号，又能够实现车辆夜间行车完全无眩光、无盲视、不闪烁的照明自动控制电子装置，司机在行车时无须操作照明变光系统，同时根据显示的前方、对方、后方跟随车辆信号的警告谨慎安全行车。

本发明的电子装置，包括主控制器(1)、闪频车灯(2)、液晶光阀镜(3)及前向红外导频收、发射机(4)和后向红外导频收、发射机(5)组成。主控制器(1)产生固定频率的控制方波脉冲信号做为红外导频的载波信号，在夜间并触发闪频车灯(2)用闪光频率照明道路和控制液晶光阀镜(3)做与闪频车灯(2)的闪光频率相位同步透光变化，使用能接收控制方波脉冲信号或红外导频信号的液晶光阀镜实行无眩目视看。装置的前向红外导频收、发射机(4)和后向红外导频收、发射机(5)以主控制器(1)产生的50HZ固定频率控制方波脉冲信号做为载波主动连续发射自己车辆状态的红外导频信号和接收其它车辆状态的红外导频信号，接收信号通过主控制器的导频锁相器电路、信号识别处理电路在警告信号电路中显示其它车辆状态提示安全行车，在夜间接收信号通过主控制器的导频频率锁相器电路实现把接收到的对方车辆红外导频脉冲信号与本车控制方波脉冲信号的相位交叉锁定(即相位差180°)。主控制器(1)由晶振分频电路(1-1)、导频锁相电路(1-2)，液晶光阀驱动电路(1-3)，闪频车灯驱动电路(1-4)，前向和后向信号识别处理电路(1-5)和(1-6)及警告信号电路(1-7)组成，晶振分频电路(1-1)的输出端分别联至前向红外导频发射机电路(4-2)输入端、后向红外导频发射机电路(5-2)输入端、液晶光阀驱动电路(1-3)和闪频车灯驱电路(1-4)的输入端，前向红外导频发射机电路(4-2)的输出端联至前向发射器(4-T)，液晶光阀驱动电路(1-3)的输出端联至液晶光阀镜(3)，闪频车灯驱动电路(1-4)的输出端联至闪频车灯(2)，后向红外导频发射机电路(5-2)的输出端联至后发射器(5-T)，前向接收器(4-R)的输出端联至前向红外导频接收机电路(4-1)的输入端，其输出分两路，一路联至导频锁相电路(1-2)的输入端，一路接前向信号识别处理电路(1-5)的输入端，导频锁相电路(1-2)的输出端联至晶振分频电路(1-1)的控制输入端，前向信号识别处理电路(1-5)的输出接至警告信号电路(1-7)，后向接收器(5-R)的输出端联至后向红外导频接收机电路(5-1)的输入端，其输出接至后向信号识别处理电路(1-6)的输入端，后向信号识别处理电路(1-6)的输出端联至警告信号电路(1-7)。

本发明与现有技术相比有以下的优点：

1、应用红外导频脉冲发射和锁相接收技术实现了车辆无眩光照明的自动控制，不降低车灯照明强度，又有周围车辆的警告信号系统避免因常规变光使视距减小降低车速的缺点，改善了司机的劳动条件，节约能源提高效率，改善了驾驶安全性能。

2、使用了闪频车灯代替了传统白炽灯，以人眼觉察不到的频率闪光照明，非行车人员使用能接收车辆导频信号的光阀镜实现无眩目视看。

3、红外导频信号的透射能力强于可见光照明，将可取代雾灯照明，在恶劣气侯条件下可靠工作，对环境不产生电磁污染。

4、主动发射的红外导频信号被接收后经识别电路处理作出行车安全信号显示，以利安全驾驶。

5、交通管制中心接收红外导频信号可有效管理运行中的车辆。

6、装置使用了常规数字集成电路实现，抗干扰能力强。电路可以制造为大规模专用集成芯片电路。

附图1为本发明结构示意图。

附图2为具体原理框图。

附图3为本发明安装示意图。

在附图中：(1)为主控制器，

(1-1)为晶振分频电路，(1-2)为导频锁相器电路，

(1-3)为光阀驱动电路，(1-4)为闪频车灯驱动电路，

(1-5)为前向识别处理电路(1-6)为后向识别处理电路，

(1-7)为警告信号电路。

(2)为闪频车灯，

(3)为液晶光阀镜，

(4)为前向红外导频收、发射机，

(4-R)为前向接收器，(4-1)为前向接收机电路，

(4-T)为前向发射器，(4-2)为前向发射机电路。

(5)为后向红外导频收、发射机，

(5-R)为后向接收器，(5-1)为后向接收机电路，

(5-T)为后向发射器，(5-2)为后向发射机电路。

以下结合附图及实施例进一步描述本发明的工作原理和工作过程。

本发明的工作原理为：

主控制器(1)产生50HZ固定频率的控制方波脉冲信号做为红外导频的载波信号，在夜间并触发闪频车灯(2)以50HZ的闪光频率照明道路和控制液晶光阀镜(3)做与闪频车灯(2)的闪光频率相位同步透光变化，前向红外导频收、发射机(4)和后向红外导频收、发射机(5)以主控制器(1)产生的固定频率控制方波脉冲信号做为载波主动连续发射自己车辆状态的红外导频信号和接收其它车辆状态的红外导频信号，接收信号通过主控制器的导频锁相器电路、解调信号识别处理电路在警告信号电路中显示其它车辆状态提示安全行车，在夜间接收信号通过主控制器的导频频率锁相器电路实现把接收到的对方车辆红外导频脉冲信号与本车控制方波脉冲信号的相位交叉锁定，因而使双方车辆闪频车灯的闪光频率完成相位交叉锁定(即相位差180°)，使用能接收控制方波脉冲信号或红外导频信号的液晶光阀镜实行无眩目视看。

装置使用红外导频收、发射机，闪频车灯，液晶光阀镜和主控制器电路构成车载装置：

装置应用代替白炽车灯，利用人眼视觉滞留效应而感受不到闪光的频率照明道路，其闪光的频率和相位受主控制器的控制；司机使用液晶光阀镜，光阀镜的透光频率和相位也受主控制器的控制与闪频车灯的闪光频率同步。

装置把闪光的频率定为50HZ，在主控制器中产生50HZ固定频率的控制方波脉冲信号，装置的前向、后向红外导频发射机以该信号为载波主动连续发射自己车辆状态的红外导频信号。

装置的前向红外导频接收机把接收到的红外导频信号输送至主控制器中的导频锁相器电路进行处理控制自己车子的闪频车灯的闪光频率相位和液晶光阀镜透光频率相位同步变化，并使和对方车子的闪频车灯的闪光频率相位和液晶光阀镜透光频率相位异步变化(即相位差180°)，实现了本车灯闪光照明和对方通过液晶光阀镜视看间断的频率相位交叉控制。装置的前向红外导频接收机和后向红外导频接收机把接收其它车辆状态的红外导频信号通过信号识别处理电路，将前方车辆、对方车辆及后方跟车的信号显示出来，警告司机在行车时做出正确驾驶。近红外射线的透射能力强于雾灯黄光，能更好显示安全信号。

本发明装置的工作过程为：

在主控制器(1)中的晶振分频电路(1-1)产生稳定50HZ频率脉冲通过闪频车灯驱动电路(1-4)使闪频车灯(2)发光，该脉冲通过液晶光阀驱动电路(1-3)使液晶光阀镜(3)的透光变化频率相位与闪频车灯(2)的发光频率相位同步变化，同时电子装置前向红外导频收、发射机(4)的发射器(4-T)发射与该频率脉冲同相位变化的红外脉冲导频信号，后向红外导频收、发射机(5)的发射器(5-T)发射与该频率脉冲反相位变化的红外脉冲导频信号。车辆前向红外导频收、发射机(4)的接收器(4-R)如接收到对方车辆前向发射的红外脉冲导频信号或前方车辆后向发射的红外脉冲导频信号，将该信号送入到主控制器(1)中的导频锁相器电路(1-2)使本车主控制器(1)晶振电路(1-1)的输出频率脉冲相位迅速与对方车辆前发射的红外脉冲导频信号反相位锁定或与前方车辆后发射的红外脉冲导频信号同相位锁定，使本车的闪频车灯(2)的发光、熄灭闪频变化在会车时与对方车灯的闪频变化相位交叉，实现无眩光照明的自动控制，司机或其它人员使用能接收控制方波脉冲信号或红外导频信号的液晶光阀镜实行无眩目视看。

前向红外导频收、发射机(4)的接收器(4-R)接收到对方车辆前发射的红外脉冲导频信号或前方车辆后发射的红外脉冲导频信号，后向红外导频收、发射机(5)的接收器接收到的后方跟随车辆的前发射的红外脉冲导频信号在主控制器(1)中经信号识别处理电路(1-5)和(1-6)的判别后，送至警告信号电路(1-7)分别指出各种行车状态，提醒司机谨慎安全行车。对前向发射和后向发射的红外脉冲导频信号的功率、脉冲宽度和波束方向的控制，使得前向红外脉冲导频的发射距离达200米以上，后向发射距离达50米以上，信号锁相及识别显示可靠作用。

在主控制器(1)中晶振分频电路(1-1)产生的50Hz频率脉冲信号驱动液晶光阀驱动电路(1-3)和闪频车灯驱动电路(1-4)使闪频车灯(2)的发光和液晶光阀镜(3)的透光同步变化，同时该信号经过前向红外导频发射机电路(4-2)使前向发射器(4-T)发射前向红外脉冲导频信号，该信号的反相位信号[由电路(1-1)同时产生]经后向红外导频发射机电路(5-2)使后向发射器(5-T)发射后向红外脉冲导频信号。

从前向红外导频收、发射机(4)的接收器(4-R)接收到的复合导频脉冲信号送至接收机电路(4-1)放大，整形后分两路输出，一路信号使导频锁相器电路(1-2)去控制晶振分频电路(1-1)产生的50Hz方波信号迅速(2～4周波内)与该信号反相锁定，其另一路信号送至前向信号识别处理电路(1-5)在警告信号电路(1-7)中显示出前方车辆和对方车辆信号指示。从后向红外导频收、发射机(5)的接收器(5-R)收到的导频脉冲信号送至接收机电路(5-1)放大、整形后送至后向信号识别处理电路(1-6)在警告信号电路(1-7)中显示出后方跟车信号及近距信号。

本发明实施例包括由主控制器(1)，闪频车灯(2)，液晶光阀镜(3)，前向红外导频收、发射机(4)，其中有接收器(4-R)和发射器(4-T)，后向红外导频收、发射机(5)，其中有接收器(5-R)和发射器(5-T)组成。在主控制器(1)中设计有晶振分频电路(1-1)，导频锁相器电路(1-2)，液晶光阀驱动电路(1-3)，闪频车灯驱动电路(1-4)，前向信号识别处理电路(1-5)，后向信号识别处理电路(1-6)，警告信号电路(1-7)，前向红外导频接收机电路(4-1)、和发射机电路(4-2)和后向红外导频接收机电路(5-1)、发射机电路(5-2)组成，见附图1。前向和后向红外导频收、发射机的接收器(4-R)和(5-R)的输出端接至主控制器(1)中前向和后向红外导频收、发射机电路的接收电路(4-1)和(5-1)的接收输入端，前向和后向红外导频收、发射机的发射电路(4-2)和(5-2)的输出端接至发射器(4-T)和(5-T)的输入端，液晶光阀驱动电路(1-3)的输出端接至液晶光阀镜(3)接线端，主控制器(1)的闪频车灯驱动电路(1-4)的输出端接至闪频车灯(2)。

附图2为实现本发明的一种具体原理框图，其中在主控制器(1)中的晶振分频电路(1-1)由晶振脉冲频率发生、脉冲分频、数字调相和放大电路组成，其输出到一上、下行开关；导频锁相器电路(1-2)输出至(1-1)中的数字调相电路和锁相指示灯；从上、下行开关来的分频脉冲信号通过驱动液晶光阀驱动电路(1-3)输出到光阀镜插孔至液晶光阀镜(3)；同时该信号通过闪频车灯驱动电路(1-4)由前灯开关控制闪频车灯(2)。前向红外导频收、发射机(4)的接收器(4-R)由红外光敏二极管构成，经前向导频接收机电路(4-1)中的整形和放大电路输出，一路至导频锁相器电路(1-2)输入，一路至前向信号识别处理电路(1-5)，它的发射机电路(4-2)将左、右行开关来的分频脉冲信号经脉冲变换和放大电路(4-2)送至二极管红外发射器(4-T)。后向红外导频收、发射机(5)的二极管红外接收器(5-R)将接收的信号送至后向导频接收机电路(5-1)中的整形和放大电路输出至后向信号识别处理电路(1-6)，它的发射机电路(5-2)将上、下行开关来的反相分频脉冲信号经脉冲变换和放大电路(5-2)送至二极管红外发射器(5-T)。前向、后向识别处理电路(1-5)和(1-6)分别将对方车辆信号、前向车辆信号和后方车辆信号及本车信号在警告信号电路(1-7)中显示出来，警告信号电路(1-7)由四块发光管显示器组成。

附图3介绍一种本发明装置在小轿车上的安装接线方法，具体安装方法如下：

首先将小轿车前大灯更换成闪频车灯(2)，其电源线接至主控制器的闪频车灯驱动电路输出端(1-4)，司机戴液晶镜片光阀镜(3)用插头线接至主控制器的液晶光阀驱动电路输出端(SOCK)。前向红外导频收、发射机的发射器(4-T)和接收器(4-R)装于车头部前方位置，其信号线分别接至发射机电路输出(4-2)和接收机电路输入端子(4-1)。后向红外导频收、发射机的发射器(5-T)和接收器(5-R)装于车后窗中央的适当位置上，其信号线分别接至发射机电路输出(5-2)和后向接收机电路输入端子(5-1)。主控制器面板的警告显示电路面对司机驾驶位置的正前方。

Claims

1、一种机动车辆夜行无眩光照明及安全信号装置，包括主控制器(1)、闪频车灯(2)、液晶光阀镜(3)及前向红外导频收、发射机(4)和后向红外导频收、发射机(5)组成，主控制器(1)产生固定频率的控制方波脉冲信号做为红外导频的载波信号，在夜间并触发闪频车灯(2)用闪光频率照明道路和控制液晶光阀镜(3)做与闪频车灯(2)的闪光频率相位同步透光变化，使用能接收控制方波脉冲信号或红外导频信号的液晶光阀镜实行无眩目视看，其特征在于装置的前向红外导频收、发射机(4)和后向红外导频收、发射机(5)以主控制器(1)产生的50HZ固定频率控制方波脉冲信号做为载波主动连续发射自己车辆状态的红外导频信号和接收其它车辆状态的红外导频信号，接收信号通过主控制器的导频锁相器电路、信号识别处理电路在警告信号电路中显示其它车辆状态提示安全行车，在夜间接收信号通过主控制器的导频频率锁相器电路实现把接收到的对方车辆红外导频脉冲信号与本车控制方波脉冲信号的相位交叉锁定(即相位差180°)。

2、如权利要求1所述一种夜行无眩光照明及安全信号装置，其特征在于所述的主控制器(1)由晶振分频电路(1-1)、导频锁相电路(1-2)，液晶光阀驱动电路(1-3)，闪频车灯驱动电路(1-4)，前向和后向信号识别处理电路(1-5)和(1-6)及警告信号电路(1-7)组成，晶振分频电路(1-1)的输出端分别联至前向红外导频发射机电路(4-2)输入端、后向红外导频发射机电路(5-2)输入端、液晶光阀驱动电路(1-3)和闪频车灯驱电路(1-4)的输入端，前向红外导频发射机电路(4-2)的输出端联至前向发射器(4-T)，液晶光阀驱动电路(1-3)的输出端联至液晶光阀镜(3)，闪频车灯驱动电路(1-4)的输出端联至闪频车灯(2)，后向红外导频发射机电路(5-2)的输出端联至后发射器(5-T)，前向接收器(4-R)的输出端联至前向红外导频接收机电路(4-1)的输入端，其输出分两路，一路联至导频锁相电路(1-2)的输入端，一路接前向信号识别处理电路(1-5)的输入端，导频锁相电路(1-2)的输出端联至晶振分频电路(1-1)的控制输入端，前向信号识别处理电路(1-5)的输出接至警告信号电路(1-7)，后向接收器(5-R)的输出端联至后向红外导频接收机电路(5-1)的输入端，其输出接至后向信号识别处理电路(1-6)的输入端，后向信号识别处理电路(1-6)的输出端联至警告信号电路(1-7)。