CN105774635B - 一种汽车灯光智能综合控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种汽车灯光智能综合控制方法，属于汽车电子领域。本发明的装置包括用于控制车灯开闭的中心综合控制模块，数据采集模块和灯光执行模块。本发明以行车过程中的气象数据、行车属性与路况信息为依据，解决了如何准确及时地切换灯光的问题。本发明的控制方法包括：参数设定、数据采集、数据处理预判和指令输出执行。中心综合控制模块通过对比数据采集模块采集的数据与系统预设参数判断汽车所处的行车环境，并依此控制灯光执行模块。本发明实现了汽车灯光根据行车环境变化而自行智能切换，弥补了人力控灯的不合理与不及时，提高了行车安全性和便利性。

Description

一种汽车灯光智能综合控制装置及控制方法

技术领域

本发明属于汽车电子领域，尤其是涉及到一种汽车灯光智能综合控制装置及控制方法。

背景技术

汽车的安全可靠性一直是人们对车辆性能评定的关键点，而汽车灯光的综合控制情况又是影响汽车行驶安全的重要因素。例如，傍晚行车或进入灯光昏暗的隧道环境时，若驾驶员开启灯光不及时，将影响周围车辆对自身车辆的识别；夜间行车时，若在有对向车辆时，仍使用远光灯等刺激性灯光，将造成对向驾驶员瞬间致盲，影响同方向的前车驾驶员在并线、转弯时对后车的可视性；大雾、严重雾霾等低能见度等恶劣天气条件下行车时，很多驾驶员不能根据当前能见度情况对前雾灯、后雾灯、远光灯、近光灯、双闪灯等进行合理的开闭，从而不能更好的对前后车辆进行警示，以上情况都会造成行车安全隐患，增加事故风险。

针对灯光控制方面的国内外研究中，有远近光灯自动切换系统方面研究，但尚不能实现灯光的全面智能综合控制；也存有雾区道路行驶安全预警系统，但局限于雾天行车的预警，并不具备根据情况自动综合控制的功能。

中国专利文献公开了申请号为201510723074.2的会车时强制近光灯的自动综合控制电路及汽车灯光综合控制电路，包括近光灯控制电路、远光灯控制电路和闪光灯控制电路，还包括强制近光灯电路，远近光灯的综合控制电路综合控制远近光灯的开启和关闭，其中各综合控制电路并联，在远光灯综合控制电路串联了光敏开关和单刀双掷开关的常闭端，在近光灯综合控制电路中串联了光控单刀双掷开关的常开端和单向二极管，最后与行车ECU相连。该公开文献保证了在不影响原有的远近光灯的使用和闪光功能的情况下，在夜间照明情况不良的道路上行驶时，对面方向有来驶的车辆时，自动将远光灯切换为近光灯，避免了不正确使用灯光，降低了一定的事故发生率，提升了行车安全。解决了上面提到的远光灯的强光刺激而造成驾驶员的视觉短暂盲区的问题。但现有技术还存在着灯光控制种类不全，仅包含远近光灯，智能综合控制程度不够，在许多特殊的、能见度达不到要求的可视程度下无法进行灯光控制等问题。

因此，针对目前本领域内的研究，仍亟需要一种新的技术方案来解决问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种汽车灯光智能综合控制装置及控制方法，用来解决现有技术还存在着灯光控制种类不全，仅包含远近光灯，智能综合控制程度不够，在许多特殊的、能见度达不到要求的可视程度下无法进行灯光控制等技术问题。

一种汽车灯光智能综合控制装置，其特征是：包括用于控制车灯开闭的中心综合控制模块、数据采集模块和灯光执行模块，所述数据采集模块包括用于检测光照强度的光照强度检测模块、用于检测会车距离的雷达测距模块和用于检测能见度的能见度检测模块；所述光照强度检测模块、雷达测距模块和能见度检测模块均通过导线与中心综合控制模块的输入端连接；所述灯光执行模块包括前雾灯控制电路、后雾灯控制电路、示宽灯控制电路、警示灯控制电路、远光灯控制电路以及近光灯控制电路，所述前雾灯控制电路、后雾灯控制电路、示宽灯控制电路、警示灯控制电路、远光灯控制电路和近光灯控制电路均通过导线以及控制开关与中心综合控制模块的输出端连接。

所述中心综合控制模块为AVR-Mega8中心综合控制模块。

所述能见度检测模块还包括有温度传感器和湿度传感器。

一种汽车灯光智能综合控制方法，采用如权利要求1所述的汽车灯光智能综合控制装置，其特征是：包括以下步骤

①参数设定

在中心综合控制模块中输入一个会车距离设定值、两个光照强度阈值和三个能见度设定值，其中会车距离设定值为设定值一，两个光照强度阈值分别为阈值一和阈值二，且阈值一小于阈值二，三个能见度设定值分别为设定值二、设定值三和设定值四，且设定值二小于设定值三，设定值三小于设定值四；

②数据采集

光照强度检测模块检测即时光照强度，雷达测距模块检测即时会车距离，能见度检测模块检测即时能见度，并将检测到的数据传输至中心综合控制模块；

③数据处理预判

在中心综合控制模块中，将检测到的即时会车距离值与会车距离设定值比较，将检测到的即时能见度值与能见度设定值比较，将检测到的即时能见度值与能见度设定值比较，根据比较后的结果，获得车灯应执行的工作指令；

④指令输出执行

中心综合控制模块根据车灯应执行的工作指令，输出灯光控制指令，车灯按照该控制指令开启或关闭。

所述步骤①中，会车距离设定值为150m、光照强度阈值一为100lx、阈值二为1000lx，能见度设定值二为50m、设定值三为100m、设定值四为200m。

所述步骤③中根据比较后的结果，获得车灯应执行的工作指令包括：

即时能见度值小于能见度的设定值二，则获得开启前雾灯、后雾灯、近光灯、警示灯和示宽灯的工作指令；

即时能见度值大于能见度的设定值二小于能见度的设定值三，则获得开启前雾灯、近光灯、示宽灯和警示灯的工作指令；

即时能见度值大于能见度的设定值三小于能见度的设定值四，则获得开启前雾灯、近光灯和示宽灯的工作指令；

即时能见度值大于能见度的设定值四，并且即时光照强度值大于光照强度的阈值一小于光照强度的阈值二，则获得开启近光灯的工作指令；

即时能见度值大于能见度的设定值四，即时光照强度值小于光照强度的阈值一，并且即时会车距离值大于会车距离的设定值，则获得开启远光灯的工作指令；

即时能见度值大于能见度的设定值四，即时光照强度值小于光照强度的阈值一且即时会车距离值小于会车距离的设定值，则获得开启近光灯的工作指令。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：

本发明通过光照强度检测模块、雷达测距模块和能见度检测模块的多重检测，做出详尽准确的判断，输出执行指令，实现了特定环境下行车时汽车灯光的智能综合控制，提升了操作便利性，避免了因操作不规范、不合理而产生的安全隐患，提高了行车安全性。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：

图1为本发明中一种汽车灯光智能综合控制装置的结构框图。

图2为本发明中一种汽车灯光智能综合控制装置的系统集成简图。

图3为本发明中一种汽车灯光智能综合控制装置的控制流程图。

图4为本发明中一种汽车灯光智能综合控制方法的整体逻辑控制流程图。

图5为本发明中一种汽车灯光智能综合控制方法的整体逻辑控制流程图中判断模块一的逻辑控制流程图。

图6为本发明中一种汽车灯光智能综合控制方法的整体逻辑控制流程图中判断模块二的逻辑控制流程图。

图中，1-中心综合控制模块，2-数据采集模块、3-灯光执行模块、4-光照强度检测模块、5-雷达测距模块、6-能见度检测模块。

具体实施方式

如图所示，一种汽车灯光智能综合控制装置，其特征是：包括用于控制车灯开闭的中心综合控制模块1、数据采集模块2和灯光执行模块3，所述数据采集模块2包括用于检测光照强度的光照强度检测模块4、用于检测会车距离的雷达测距模块5和用于检测能见度的能见度检测模块6；所述光照强度检测模块4、雷达测距模块5和能见度检测模块6均通过导线与中心综合控制模块1的输入端连接；所述灯光执行模块3包括前雾灯控制电路、后雾灯控制电路、示宽灯控制电路、警示灯控制电路、远光灯控制电路以及近光灯控制电路，所述前雾灯控制电路、后雾灯控制电路、示宽灯控制电路、警示灯控制电路、远光灯控制电路和近光灯控制电路均通过导线以及控制开关与中心综合控制模块1的输出端连接。

所述中心综合控制模块1为AVR-Mega8中心综合控制模块。

所述能见度检测模块6还包括有温度传感器和湿度传感器。

一种汽车灯光智能综合控制方法，采用如权利要求1所述的汽车灯光智能综合控制装置，其特征是：包括以下步骤

①参数设定

在中心综合控制模块1中输入一个会车距离设定值、两个光照强度阈值和三个能见度设定值，其中会车距离设定值为设定值一，两个光照强度阈值分别为阈值一和阈值二，且阈值一小于阈值二，三个能见度设定值分别为设定值二、设定值三和设定值四，且设定值二小于设定值三，设定值三小于设定值四；

②数据采集

光照强度检测模块4检测即时光照强度，雷达测距模块5检测即时会车距离，能见度检测模块6检测即时能见度，并将检测到的数据传输至中心综合控制模块1；

③数据处理预判

在中心综合控制模块1中，将检测到的即时会车距离值与会车距离设定值比较，将检测到的即时能见度值与能见度设定值比较，将检测到的即时能见度值与能见度设定值比较，根据比较后的结果以及车辆的行驶工况，获得车灯应执行的工作指令；

④指令输出执行

中心综合控制模块1根据车灯应执行的工作指令，输出与当前工况对应的灯光控制指令，车灯按照该控制指令开启或关闭。

所述步骤①中，会车距离设定值为150m、光照强度阈值一为100lx、阈值二为1000lx，能见度设定值二为50m、设定值三为100m、设定值四为200m。

所述步骤③中根据比较后的结果，获得车灯应执行的工作指令包括：

即时能见度值小于能见度的设定值二，则获得开启前雾灯、后雾灯、近光灯、警示灯和示宽灯的工作指令；

即时能见度值大于能见度的设定值二小于能见度的设定值三，则获得开启前雾灯、近光灯、示宽灯和警示灯的工作指令；

即时能见度值大于能见度的设定值三小于能见度的设定值四，则获得开启前雾灯、近光灯和示宽灯的工作指令；

即时能见度值大于能见度的设定值四，并且即时光照强度值大于光照强度的阈值一小于光照强度的阈值二，则获得开启近光灯的工作指令；

即时能见度值大于能见度的设定值四，即时光照强度值小于光照强度的阈值一，并且即时会车距离值大于会车距离的设定值，则获得开启远光灯的工作指令；

即时能见度值大于能见度的设定值四，即时光照强度值小于光照强度的阈值一且即时会车距离值小于会车距离的设定值，则获得开启近光灯的工作指令。

所述的光照强度检测模块4和雷达测距模块5检测是即时数值分别与设定值相比较，判断目前车辆所行驶的路况和光照环境，做出远近光灯的自动切换。

中心综合控制模块1根据能见度检测模块6检测到的当前的能见度与设定值比较，判断是否开启前后雾灯。

本发明通过对车辆行进中的能见度、光照强度和会车距离的检测，做出合理全面的判断，使车辆的灯光的综合控制更为准确便捷。

如图1所示，一种汽车灯光智能综合控制装置包括中心综合控制模块1、数据采集模块2和灯光执行模块3。如图2所示，数据采集模块2将由包含光敏三极管的光照强度检测模块4采集的光强信号、由包含温度传感器和湿度传感器的能见度采集模块6采集的能见度信号、包含微波雷达测距传感器的雷达测距模块5采集的车距信号转化为电压信号。该电压信号经输入端输入到包含 AVR-Mega8单片机的中心综合控制模块1中，在AVR-Mega8单片机中对这些信号进行分析归类，判断出输入信号所属的类型，进而判断出需要操作车灯的种类、操作的效果，最终实现控制车辆的远近光灯、前后雾灯、示廓灯、警示灯。本智能系统电路连接汽车原有车灯线路上，驾驶员操作的手动系统逻辑由于智能控制系统，即驾驶员可根据自身驾驶习惯手动开启或关闭系统。

具体的，所述的数据采集模块2由光照强度检测模块4、能见度检测模块6、雷达测距模块5构成。所述中心综合控制模块1的中央处理器选用基于 AVR-Mega8系统的微处理器。所述的灯光执行模块3包括远光灯、近光灯、前雾灯、后雾灯、示廓灯、警示灯。

如图3和图4所示，本发明具体的控制逻辑是：

(1)不同路况下对远近光灯的控制

①不同能见度下对远、近光灯控制

在雾、雨、雪、沙尘、冰雹等低能见度气象条件时，在接近地面的大气中充满悬浮颗粒物，而远光灯的设计是大面积照射，容易在雾里造成散射，在驾驶员眼前造成散射光团，一片雪白，导致驾驶员看不清前方，易引发交通事故。

根据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》(以下简称《安全法》)，在能见度值Y小于200m时，禁止开启远光灯，在光照条件较差时，只能开启近光灯照明。

②不同光照强度下对远、近光灯控制

在模拟实验与文献资料中，可以得到，人眼适应的白昼，黑夜区分线约为 100lx与1000lx。

在光照条件良好的行车环境下，即光照强度达到阈值1000lx时，若远光灯开启则会使对面来车的驾驶员(或行人)短时间看不清前面，易造成车祸。因此在光照强度值高于该阈值1000lx时，严禁开启近光灯。

在光照条件较差，光照强度值达到阈值1000lx，此时驾驶人员的可视距离下降，应开启近光灯改善行车光照条件，严禁开启远光灯。

当光照条件极差，即光照强度达到阈值100lx时，此时近光灯已无法满足改善光照条件的要求，应开启远光灯。

③夜间会车时对远、近光灯控制

如图5所示，夜晚会车时，远光灯的散射强光会使对向驾驶员产生瞬间致盲，从而容易酿成事故。在没有隔离带的道路上会车时，应该在相距M<150米左右时减速，并将远光灯切换为近光灯。

(2)不同能见度下对前、后雾灯的控制

雾灯位置一般很低，往下散射穿透性强，遇到雾、雨、雪天气，视线不清的时候，就必须打开前雾灯，以提高车辆的能见度和辨识度，白天也不能例外。只有当可视距离小于50米时才能使用后雾灯，因为无论是对于对面车辆还是后车的驾驶员，雾灯看着都很刺眼。在视觉良好的情况下，严禁使用雾灯，因为前雾灯会对会车司机造成刺激，后雾灯会对跟车司机造成困扰。

根据《安全法》，在能见度值50m<Y<100m时，应开启前雾灯，在能见度值 Y<50m时，应同时开启前、后雾灯。

(3)不同能见度下对示廓灯的控制

示廓灯是一种警示标志的车灯，主要是在能见度低下的天气下，用来提醒其它车辆注意。根据《安全法》，在能见度值Y<200m时，应开启示廓灯。

(4)不同能见度下对危险警报闪烁灯的控制

如图4所示，危险报警闪光灯，是一种提醒其他车辆与行人注意本车发生了特殊情况的信号灯。在驾车过程中遇到浓雾时，能见度低于100米时，由于视线不好，不但应该开启前、后防雾灯，此时还应该开启危险报警闪光灯，以提醒过往车辆及行人的注意，特别是后方行驶的车辆，保持应有的安全距离和必要的安全车速，避免紧急刹引起追尾。根据《安全法》，当能见度值Y<100m 时，应开启危险警报闪烁灯。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种汽车灯光智能综合控制方法，采用汽车灯光智能综合控制装置，包括用于控制车灯开闭的中心综合控制模块(1)、数据采集模块(2)和灯光执行模块(3)，所述数据采集模块(2)包括用于检测光照强度的光强检测模块(4)、用于检测会车距离的雷达测距模块(5)和用于检测能见度的能见度检测模块(6)；所述光强检测模块(4)、雷达测距模块(5)和能见度检测模块(6)均通过导线与中心综合控制模块(1)的输入端连接；所述灯光执行模块(3)包括前雾灯控制电路、后雾灯控制电路、示宽灯控制电路、警示灯控制电路、远光灯控制电路以及近光灯控制电路，所述前雾灯控制电路、后雾灯控制电路、示宽灯控制电路、警示灯控制电路、远光灯控制电路和近光灯控制电路均通过导线以及控制开关与中心综合控制模块(1)的输出端连接；所述中心综合控制模块(1)为AVR-Mega8中心综合控制模块；所述能见度检测模块(6)还包括有温度传感器和湿度传感器；其特征是：包括以下步骤

①参数设定

在中心综合控制模块(1)中输入一个会车距离设定值、两个光照强度阈值和三个能见度设定值，其中会车距离设定值为设定值一，两个光照强度阈值分别为阈值一和阈值二，且阈值一小于阈值二，三个能见度设定值分别为设定值二、设定值三和设定值四，且设定值二小于设定值三，设定值三小于设定值四；

②数据采集

光强检测模块(4)检测即时光照强度，雷达测距模块(5)检测即时会车距离，能见度检测模块(6)检测即时能见度，并将检测到的数据传输至中心综合控制模块(1)；

③数据处理预判

在中心综合控制模块(1)中，将检测到的即时会车距离值与会车距离设定值比较，将检测到的即时能见度值与能见度设定值比较，将检测到的即时能见度值与能见度设定值比较，根据比较后的结果，获得车灯应执行的工作指令；

④指令输出执行

中心综合控制模块(1)根据车灯应执行的工作指令，输出灯光控制指令，车灯按照该控制指令开启或关闭；

所述步骤③中根据比较后的结果，获得车灯应执行的工作指令包括：

即时能见度值小于能见度的设定值二，则获得开启前雾灯、后雾灯、近光灯、警示灯和示宽灯的工作指令；

即时能见度值大于能见度的设定值二小于能见度的设定值三，则获得开启前雾灯、近光灯、示宽灯和警示灯的工作指令；

即时能见度值大于能见度的设定值三小于能见度的设定值四，则获得开启前雾灯、近光灯和示宽灯的工作指令；

即时能见度值大于能见度的设定值四，并且即时光照强度值大于光照强度的阈值一小于光照强度的阈值二，则获得开启近光灯的工作指令；

即时能见度值大于能见度的设定值四，即时光照强度值小于光照强度的阈值一，并且即时会车距离值大于会车距离的设定值，则获得开启远光灯的工作指令；

即时能见度值大于能见度的设定值四，即时光照强度值小于光照强度的阈值一且即时会车距离值小于会车距离的设定值，则获得开启近光灯的工作指令。

2.根据权利要求1所述的一种汽车灯光智能综合控制方法，其特征是：所述步骤①中，会车距离设定值为150m、光照强度阈值一为100lx、阈值二为1000lx，能见度设定值二为50m、设定值三为100m、设定值四为200m。