CN108621915A - 一种汽车自适应远近光交替控制系统 - Google Patents

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李朝晖
仇恒坦
田佳
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    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/14—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights having dimming means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems

Abstract

本发明公开一种汽车自适应远近光交替控制系统，涉及车灯的智能控制领域。它包括MCU主机控制器、MCU从机控制器、CAN总线收发器、LIN总线收发器、功率驱动器、车灯模组、传感器数据处理单元和供人为操作的开关量输入，MCU主机控制器通过CAN总线实现与各个功能模块的通讯及控制指令的发送；MCU从机控制器通过LIN总线读取来自MCU主机控制器的控制指令及发送车灯模组的控制指令；传感器数据处理单元对来自多个类型传感器的数据进行整理分析，输出便于MCU主机控制器使用的数据。通过本发明的技术方案，搭载本系统的汽车可根据车况自动实现远近光交替功能，提高了驾驶的便捷性与安全性。

Description

一种汽车自适应远近光交替控制系统
技术领域
本发明涉及车灯的智能控制领域，尤其是一种汽车自适应远近光交替控制系统。
背景技术
随着人们收入水平的增加，我国非机动车保有量大幅增长，随之而来的是大量新手司机加入了庞大的驾驶员队伍。由于新手司机缺乏驾驶经验，往往不能正确使用远近光交替，影响了道路行车安全，甚至造成严重车祸。另外，汽车技术的发展要求能够让人们更加方便地驾驶汽车，尽可能地减少不必要的操作，如汽车电子技术的发展丰富了汽车的自动档功能，极大地简化了汽车的驾驶流程。智能驾驶技术采用更加先进的传感器辅助驾驶，理论上可以减少对灯光的依赖，但仍然需要具备一套能够根据外界车况变化而作出相应警示作用的照明灯具。
《中华人民共和国道路交通安全法实习条例》(以下简称《条例》)第四十七条：机动车超车时，应当提前开启左转向灯、变换使用远近光灯或者鸣喇叭。《条例》第五十九条：机动车在夜间通过急弯、坡路、拱桥、人行横道或者没有交通信号灯控制的路口时，应当交替使用远近光灯示意。由以上两条条例可知，远近光灯交替主要归结为五种车况：超车(包括起步)、坡路(包括拱桥)、人行横道、前后跟车和其他车况(包括急弯、路过没有交通信号灯控制的路口)等。
发明内容
针对上述情况，本发明提供一种汽车自适应远近光交替控制系统，实现了汽车能够根据驾驶员的具体行车操作和车况自动执行远近光交替功能。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种汽车自适应远近光交替控制系统，该控制系统包括MCU主机控制器、MCU从机控制器、CAN总线收发器、LIN总线收发器、功率驱动器、车灯模组、传感器数据处理单元和供人为操作的开关量输入，MCU主机控制器通过CAN总线实现与各个功能模块的通讯及控制指令的发送；MCU从机控制器通过LIN总线读取来自MCU主机控制器的控制指令及发送车灯模组的控制指令；传感器数据处理单元对来自多个类型传感器的数据进行整理分析，输出便于MCU主机控制器使用的数据。
采用上述技术方案，CAN总线收发器是一种MCU主机控制器与物理总线间的接口，主要作用是提供对总线的差分发送和对CAN控制器的差动接收。LIN总线收发器是一种MCU从机控制器与物理总线间的接口，主要作用是通过监控总线空闲状态，使从节点控制器进入休眠状态，从而降低功耗。
进一步地，MCU主机控制器接收来自开关量输入的信号及来自传感器数据处理单元的数据，通过其预设的专家诊断库规则表，输出是否进行远近光交替的控制命令。
进一步地，专家诊断库规则表是从人为操作指令参数和传感器数据中提取车速变化、车灯状态、前后倾斜、人行横道及车距物距这五个诊断指标，根据这五个诊断指标判断是否符合起步超车、坡路拱桥、人行横道及前后跟车这四种车况，为MCU主机控制器提供判定依据。
进一步地，控制系统还包括其他功能模块，MCU主机控制器通过CAN总线获取电子地图等其他功能模块的信息，确定包括急弯及无交通信号灯控制路口的路况。
有益效果：
1.针对不习惯使用远近光灯交替的问题，本发明提出了一种汽车自适应远近光交替控制系统，可实现自动完成远近光灯交替，也可将该功能用在智能无人驾驶汽车上。
2.专家诊断库规则表是本发明的控制系统的核心，专家诊断库规则表的精准与否直接决定着控制系统功能的准确性。该控制系统选取车速变化、车灯状态、前后倾斜、人行横道和车距物距等车辆内外部参数作为诊断指标，判定车辆是否正处在超车(包括起步)、坡路(包括拱桥)、人行横道和前后跟车等四种车况下。另外，通过高速CAN总线实时监控电子地图信息，判定车辆是否处在急弯、路过无交通信号灯控制的路口等车况，进一步丰富了专家库诊断规则表。
3.本发明采用快速高效的CAN/LIN总线通讯技术，便于系统升级与功能扩展。
附图说明
图1是本发明一实施例的汽车自适应远近光交替控制系统架构图；
图2是本发明一实施例的远近光交替车况分析图；
图中：1-MCU主机控制器、2-MCU从机控制器、3-CAN总线收发器、4-LIN总线收发器、5-功率驱动器、6-车灯模组、7-传感器数据处理单元、8-开关量输入、9-其他功能模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本实施例提出一种汽车自适应远近光交替控制系统，如图1所示，它包括MCU主机控制器1、MCU从机控制器2、CAN总线收发器3、LIN总线收发器4、功率驱动器5、车灯模组6、传感器数据处理单元7、供人为操作的开关量输入8和其他功能模块9，MCU主机控制器1通过CAN总线实现与各个功能模块的通讯及控制指令的发送，即MCU主机控制器1接收来自开关量输入8的信号及来自传感器数据处理单元7的数据，通过其预设的专家诊断库规则表，输出是否进行远近光交替的控制命令，同时，MCU主机控制器1还通过CAN总线获取其他功能模块9的信息，确定包括急弯及无交通信号灯控制路口的路况；MCU从机控制器2通过LIN总线读取来自MCU主机控制器1的控制指令及发送车灯模组6的控制指令；传感器数据处理单元7对来自多个类型传感器的数据进行整理分析，输出便于MCU主机控制器1使用的数据。
在本实施例中，CAN总线收发器3是一种MCU主机控制器1与物理总线间的接口，主要作用是提供对总线的差分发送和对CAN控制器的差动接收；LIN总线收发器4是一种MCU从机控制器2与物理总线间的接口，主要作用是通过监控总线空闲状态，使从节点控制器进入休眠状态，从而降低功耗。首先，通过汽车内外部传感器获取实时车速大小及变化、转向灯或者制动灯状态、车身前后倾斜状态、人行横道路况、汽车前方车距物距大小等参数；然后，将这些参数放入传感器数据处理单元7进行处理，输出一组便于识别和比较的二进制码；MCU主机控制器1通过LIN总线和CAN总线收发器3接收二进制码，并通过CAN总线接收其他功能模块9的信息(如电子地图、位置信息等)，随后综合这些信息并按照专家诊断库规则表判断远近光交替功能是否实施；若实施，则将控制指令发布出去，这样MCU从机控制器2便可通过LIN总线读取MCU主机控制器1发送的控制指令和发送车灯模组6的控制指令；最后，车灯模组6的功率驱动器5根据接收到的指控制令执行远近光交替。
在本实施例中，上述专家诊断库规则表主要是从人为操作指令参数和传感器数据中提取车速变化、车灯状态、前后倾斜、人行横道及车距物距这五个诊断指标，根据这五个诊断指标判断是否符合起步超车、坡路拱桥、人行横道及前后跟车这四种车况，为MCU主机控制器1提供判定依据。例如，下表1中列举了四种车况下根据五个诊断指标得出的诊断值，继而可得出一组某一车况下的二进制编码。诊断指标中，若车速变化超出一定范围，则车速变化指标置1；否则，仍置0。车灯状态包括了转向灯和制动灯的状态，若转向灯或者制动灯亮，则该指标置1；否则，置0。若车身前后倾斜超过一定范围，则该指标置1；否则，置0。人行横道指标主要由视觉系统获取，判定是否将要经过人行横道路段，若存在人行横道，则该指标置1；若不存在，则置0。车距物距指标是指车辆正前方一定范围内是否存在车辆或者障碍物，若存在，则该指标置1；若不存在，则置0。因此，便得出了每一车况下特定的二进制编码，起步超车、前后跟车、坡路拱桥、人行横道的编码分别为11000、01001、11101、和00011。
表1专家诊断库规则表
图2中，图2(a)是超车(包括起步)的车况，此时车辆将打开左转向灯。图2(b)是前后跟车的车况，跟车距离将逐渐缩小。图2(c)是坡路(包括拱桥)，车身前后倾斜角度会变大。图2(d)是路过人行横道的车况，主要是检测人行横道线和有无障碍物。图2(e)是急弯的车况，车辆可以通过电子地图获取位置信息及道路状况，当然同样适用于路过无交通信号灯控制的路口这一车况。
对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (4)

1.一种汽车自适应远近光交替控制系统，其特征在于：所述控制系统包括MCU主机控制器(1)、MCU从机控制器(2)、CAN总线收发器(3)、LIN总线收发器(4)、功率驱动器(5)、车灯模组(6)、传感器数据处理单元(7)和供人为操作的开关量输入(8)，所述MCU主机控制器(1)通过CAN总线实现与各个功能模块的通讯及控制指令的发送；所述MCU从机控制器(2)通过LIN总线读取来自所述MCU主机控制器(1)的控制指令及发送所述车灯模组(6)的控制指令；所述传感器数据处理单元(7)对来自多个类型传感器的数据进行整理分析，输出便于所述MCU主机控制器(1)使用的数据。
2.根据权利要求1所述的汽车自适应远近光交替控制系统，其特征在于：所述MCU主机控制器(1)接收来自所述开关量输入(8)的信号及来自所述传感器数据处理单元(7)的数据，通过其预设的专家诊断库规则表，输出是否进行远近光交替的控制命令。
3.根据权利要求2所述的汽车自适应远近光交替控制系统，其特征在于：所述专家诊断库规则表是从人为操作指令参数和传感器数据中提取车速变化、车灯状态、前后倾斜、人行横道及车距物距这五个诊断指标，根据这五个诊断指标判断是否符合起步超车、坡路拱桥、人行横道及前后跟车这四种车况，为所述MCU主机控制器(1)提供判定依据。
4.根据权利要求1所述的汽车自适应远近光交替控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括其他功能模块(9)，所述MCU主机控制器(1)通过CAN总线获取所述其他功能模块(9)的信息，确定包括急弯及无交通信号灯控制路口的路况。
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