CN203093855U

CN203093855U - 汽车前照灯自动控制系统

Info

Publication number: CN203093855U
Application number: CN 201320099294
Authority: CN
Inventors: 陈硕; 林立霖
Original assignee: Fuzhou University
Current assignee: Fuzhou University
Priority date: 2013-03-05
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2023-03-05

Abstract

本实用新型涉及汽车电器自动控制领域，尤其是一种汽车前照灯自动控制系统，其特征在于：包括一多功能控制模块、一电压转换电路、一自然光感应启动驱动电路、一速度传感及超车信号控制电路、一灯光感应及逻辑运算电路、一手动控制电路，一汇总运算及驱动电路和一执行动作电路。本实用新型能够避免由于驾驶员的操作失误而导致车灯未及时开启、远近灯未及时切换及高速驾驶时灯光亮度不足导致视线不良而引发的交通事故，提高夜间驾驶安全性。

Description

汽车前照灯自动控制系统

技术领域

本实用新型涉及汽车电器自动控制领域，尤其是一种汽车前照灯自动控制系统。

背景技术

根据我国交通法规规定：夜间行车时需开启车前灯; 夜间在照明良好的道路上，须使用近光灯；在没有路灯或照明不良的道路上，须距对面来车一百五十米以外互闭远光灯，改用近光灯；在窄路、窄桥与非机动车会车时，不准持续使用远光灯; 超车前，须开左转向灯、鸣喇叭 ( 禁止鸣喇叭的区域、路段除外)夜间改用变换远近光灯.但在现实驾驶过程中，驾驶员往往会因为思想大意，忘记开启前大灯和及时切换远近灯，使交通事故的发生率大大增加。并且在车辆达到一定高速时，由于车速过高而会导致驾驶员的视线范围和反应速度大大降低。此时需要远近光灯同时亮起以增加照度，让驾驶员有更广的视野，从而减小高速对驾驶造成的负面影响。

现有技术中，使用的技术较为落后，多数是以单一继电器为主要实现形式，所能实现的控制过程比较单一，不能满足实际使用的需求。现有技术中的一种变光器包括光感元件和继电器，利用光电原理，用光敏探测器接收对方车灯的光信号，控制继电器动作，以完成远近灯的自动切换。其缺点是：（1）只能实现远近灯的切换，功能过于简单；(2)不能对复杂多变的实际情况作出充分的响应, 不能实现对前照灯的“傻瓜式”全自动控制；（3）不能与传统控制机构兼容，可靠性不足，无法满足实际使用需求。并且，此项技术尚未成熟，未能投入到广泛的实际运用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种汽车前照灯自动控制系统，实现自动开启关闭汽车前照灯、切换远近灯及开启增光系统。

本实用新型采用以下方案实现：一种汽车前照灯自动控制系统，其特征在于：包括一多功能控制模块，所述多功能控制模块的第一输入端作为所述系统的输入端并连接一执行动作电路的输入端；所述多功能控制模块的第一输出端连接一电压转换电路的输入端；所述电压转换电路的输出端连接一汇总运算及驱动电路的输入端以及所述多功能控制模块的第二输入端和第三输入端；所述多功能控制模块的第二输出端连接一自然光感应启动驱动电路的输入端；所述自然光感应启动驱动电路的输出端连接一速度传感及超车信号控制电路的输入端；所述速度传感及超车信号控制电路的输出端连接一灯光感应及逻辑运算电路的输入端；所述多功能控制模块的第三输出端连接一手动控制电路的输入端；所述手动控制电路的输出端连接所述速度传感及超车信号控制电路的反馈端和所述汇总运算及驱动电路的第一反馈端；所述灯光感应及逻辑运算电路的反馈端连接所述汇总运算及驱动电路的第二反馈端；所述执行动作电路的反馈输出端连接所述多功能控制模块的第四输入端，所述执行电路包括两个输出端作为所述系统的输出端；所述多功能控制模块的第四输出端连接所述执行动作电路的反馈输入端。

在本实用新型一实施例中，所述电压转换电路由一三端稳压集成块7805及其外围电路组成。

在本实用新型一实施例中，所述自然光感应启动驱动电路采用一光敏电阻GR1进行自然光采集并通过一比较器A1输出控制信号通过一电阻R4连接到一三极管BG2的基极，还包括一继电器K2的控制端和一继电器K3的控制端并联接于所述三极管BG2的集电极，所述三极管BG2的发射极接地。

在本实用新型一实施例中，所述速度传感及超车信号控制电路采用一速度传感器X采集当前车速，其一输出端经过一非门作为一超车触动开关S2的一静触点，其另一输出端作为所述超车触动开关S2的另一静触点并通过一电阻R5连接到一三极管BG3的基极，还包括一继电器K4的控制端接于所述三极管BG3的集电极，所述三极管BG3的发射极接地。

在本实用新型一实施例中，所述灯光感应及逻辑运算电路采用一光敏电阻GR2进行灯光采集并通过一比较器A3输出一反馈信号，所述反馈信号通过一与门Z作为所述灯光感应及逻辑运算电路的反馈端。

在本实用新型一实施例中，所述手动控制电路由一远近灯选择开关S1和一继电器K5的控制端组成。

在本实用新型一实施例中，所述汇总运算及驱动电路包括一异或门L，所述异或门L的两个输入端作为所述汇总运算及驱动电路的第一反馈端和第二反馈端，所述异或门L的输出端通过一电阻R2连接到一三极管BG1的基极；还包括一继电器K1的控制端连接于所述三极管BG1的集电极，所述三极管BG1的发射极接地。

本实用新型的优点在于：1.避免由于驾驶员的操作失误而导致车灯未及时开启、远近灯未及时切换及高速驾驶时灯光亮度不足导致视线不良而引发的交通事故，提高夜间驾驶安全性；2.自动实现智能操作，减轻驾驶员的操作复杂性，提高驾驶舒适性；3.与传统前灯控制开关兼容，在超车时能闪烁前照灯提示前车，并可根据驾驶员的需求转换为手动控制；4.保证在产品出现故障时驾驶员能有良好视野继续安全驾驶。

附图说明

图1是本实用新型一种汽车前照灯自动控制系统的系统结构框图。

图2是本实用新型一种汽车前照灯自动控制系统的电路原理图。

图3是本实用新型一种汽车前照灯自动控制系统的前照灯集成控制杆触点接线示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型提供一种汽车前照灯自动控制系统，其特征在于：包括一多功能控制模块，所述多功能控制模块的第一输入端作为所述系统的输入端并连接一执行动作电路的输入端；所述多功能控制模块的第一输出端连接一电压转换电路的输入端；所述电压转换电路的输出端连接一汇总运算及驱动电路的输入端以及所述多功能控制模块的第二输入端和第三输入端；所述多功能控制模块的第二输出端连接一自然光感应启动驱动电路的输入端；所述自然光感应启动驱动电路的输出端连接一速度传感及超车信号控制电路的输入端；所述速度传感及超车信号控制电路的输出端连接一灯光感应及逻辑运算电路的输入端；所述多功能控制模块的第三输出端连接一手动控制电路的输入端；所述手动控制电路的输出端连接所述速度传感及超车信号控制电路的反馈端和所述汇总运算及驱动电路的第一反馈端；所述灯光感应及逻辑运算电路的反馈端连接所述汇总运算及驱动电路的第二反馈端；所述执行动作电路的反馈输出端连接所述多功能控制模块的第四输入端，所述执行电路包括两个输出端作为所述系统的输出端；所述多功能控制模块的第四输出端连接所述执行动作电路的反馈输入端。

如图1所示，本实施例提供一种汽车前照灯自动控制系统，其特征在于：包括一多功能控制模块，所述多功能控制模块的第一输入端作为所述系统的输入端并连接一执行动作电路的输入端；所述多功能控制模块的第一输出端连接一电压转换电路的输入端；所述电压转换电路的输出端连接一汇总运算及驱动电路的输入端以及所述多功能控制模块的第二输入端和第三输入端；所述多功能控制模块的第二输出端连接一自然光感应启动驱动电路的输入端；所述自然光感应启动驱动电路的输出端连接一速度传感及超车信号控制电路的输入端；所述速度传感及超车信号控制电路的输出端连接一灯光感应及逻辑运算电路的输入端；所述多功能控制模块的第三输出端连接一手动控制电路的输入端；所述手动控制电路的输出端连接所述速度传感及超车信号控制电路的反馈端和所述汇总运算及驱动电路的第一反馈端；所述灯光感应及逻辑运算电路的反馈端连接所述汇总运算及驱动电路的第二反馈端；所述执行动作电路的反馈输出端连接所述多功能控制模块的第四输入端，所述执行电路包括两个输出端作为所述系统的输出端；所述多功能控制模块的第四输出端连接所述执行动作电路的反馈输入端。

如图2所示，图2是本实用新型一种汽车前照灯自动控制系统的电路原理图。

所述电压转换电路由一三端稳压集成块7805及其外围电路组成。所述外围电路包括一电容C1、一电容C2、一电容C3、一发光二极管GD和一电阻R1。

所述自然光感应启动驱动电路采用一光敏电阻GR1进行自然光采集并通过一比较器A1输出控制信号通过一电阻R4连接到一三极管BG2的基极，还包括一继电器K2的控制端和一继电器K3的控制端并联接于所述三极管BG2的集电极，所述三极管BG2的发射极接地。另外还包括一电阻R3、一可变电阻TR1和一电容C4，用以使本实用新型的电路结构更加完善。所述光敏电阻GR1的正极端作为节点C。

所述速度传感及超车信号控制电路采用一速度传感器X采集当前车速，其一输出端经过一非门作为一超车触动开关S2的一静触点H，其另一输出端作为所述超车触动开关S2的另一静触点G并通过一电阻R5连接到一三极管BG3的基极，还包括一继电器K4的控制端接于所述三极管BG3的集电极，所述三极管BG3的发射极接地。

所述灯光感应及逻辑运算电路采用一光敏电阻GR2进行灯光采集并通过一比较器A3输出一反馈信号，所述反馈信号通过一与门Z作为所述灯光感应及逻辑运算电路的反馈端。还包括一可变电阻TR2、一比较器A2、一电阻R6、一电容C5和一可变电阻TR3，用以使本实用新型的电路结构更加完善。所述光敏电阻GR2的正极端作为节点D。

所述手动控制电路由一远近灯选择开关S1和一继电器K5的控制端组成。所述手动控制电路的输入端和地线分别作为所述远近灯选择开关S1的两个静触点F和E，所述远近灯选择开关S1的动触点作为所述手动控制电路的输出端。所述继电器K5是连接于所述手动控制电路的输入端和地线之间。

所述汇总运算及驱动电路包括一异或门L，所述异或门L的两个输入端作为所述汇总运算及驱动电路的第一反馈端和第二反馈端，所述异或门L的输出端通过一电阻R2连接到一三极管BG1的基极；还包括一继电器K1的控制端连接于所述三极管BG1的集电极，所述三极管BG1的发射极接地。

如图3所示，是前照灯集成控制杆触点接线示意图，F触点对应连接“远光灯”挡；E触点对应连接“近光灯”挡；超车触动开关S2的动触点对应连接“超车”挡。

由于CdS光敏电阻响应频谱接近于人眼，所以，本实用新型的较佳实施例中光敏电阻GR1和光敏电阻GR2均采用CdS光敏电阻作为光敏传感器。

为了让一般技术人员更好地理解本实用新型的硬件结构，下面结合该系统硬件结构说明本实用新型的工作原理。

多功能控制模块的第一输入端和第一输出端对应为“OFF”挡，第二输入端和第二输出端对应为“AUTO”挡，第三输入端和第三输出端对应为“MANU”挡，第四输入端和第四输出端对应为“EMER”挡。执行动作电路的第一输出端连接近光灯N，第二输出端连接远光灯M。

1、当前照灯集成控制杆的功能旋钮置于“OFF”挡时，整个控制电路不得电。远近灯均不工作。

2、当前照灯集成控制杆的功能旋钮置于“AUTO”挡时：

当天亮时：光敏电阻GR1呈低阻状态，C节点电压小于可变电阻TR1的可调端电压。比较器A1的输出为低电平，三极管BG2截止，继电器K2及K3均不动作。远光灯M、近光灯N均不工作。

当天黑时：GR1的电阻升高，C节点电压升高，大于TR1的可调端电压。A1的输出为高电平，使BG2导通，K2、K3动作，其常开触点接通。5V电源正极经K2的常开触点接于灯光感应及逻辑运算电路。二极管D1导通，汇总运算及驱动电路得电。二极管D2截止，手动控制电路不得电，E、F节点均为低电平，所以远近灯选择开关S1的动触点抽头输出为低电平。

当车辆速度不超过设定值时：速度传感器X输出低电平。此时，G节点为低电平，H节点为高电平。

当道路照明良好且不超车时：C节点的电压仍低于可变电阻TR2的可调端电压（TR2可调端电压设定为大于TR1），故比较器A2的输出为低电平。所以与门Z的输出为低电平。因为不超车，超车触动开关S2的动触点接于G节点，动触点抽头输出为低电平，且S1的动触点抽头输出为低电平，故或门Y输出为低电平。则异或门L输出为低电平，三极管BG1截止，继电器K1不动作。12V电源正极经K3的常开触点和K1的常闭触点接于近光灯N，近光灯N亮起。

当道路照明不良且无反向来车且不超车时：GR1的电阻继续升高，C节点的电压大于TR2的可调端电压时，A2的输出变为高电平。同时，由于无反向来车，光敏电阻GR2也呈高阻态，D节点电压大于可变电阻TR3的可调端电压，比较器A3的输出也为高电平。故Z的输出为高电平。Y输出为低电平，所以L输出高电平，BG1导通，K1动作，其常开触点闭合。12V电源正极经K3和K1的常开触点接于远光灯M，远光灯M亮起。

当有反向来车且不超车时：由于反向车辆前照灯的照射，使GR2阻值大为降低，D节点电压低于TR3的可调端电压，A3的输出变为低电平，Z输出变为低电平。Y输出为低电平，L输出亦变为低电平。BG1截止，K1不动作，其常闭触点闭合。12V电源正极经K3的常开触点和K1的常闭触点接于近光灯N，近光灯N亮起。

当超车时：S2的动触点接于H节点，动触点抽头输出由低电平变为高电平，Y输出为高电平，使由灯光感应及逻辑运算电路输出的控制信号经L后翻转，从而实现控制远近灯切换。反复接通S2，远近灯交替互闪，发出超车信号。

当车速超过设定值时：速度传感器输出高电平，三极管BG3导通，继电器K4动作。K4的常开触点闭合，12V电源正极经K3、K4的常开触点接于远光灯M，远光灯M亮起。此时，G节点为高电平，H节点为低电平。

当道路照明良好或有反向来车等在车速不超过设定值时使用近光灯的情况且不超车时：灯光感应及逻辑运算电路输出为低电平。S2的动触点接于G节点，动触点抽头输出为高电平，Y输出为高电平。则L输出为高电平，BG1导通，K1动作，其常开触点闭合。12V电源正极经K3和K1的常开触点接于远光灯M，所以此时只有远光灯M照明。

当道路照明不良且无反向来车且不超车时：灯光感应及逻辑运算电路输出为高电平。Y输出为高电平，则L输出为低电平。BG1截止，K1不动作，其常闭触点闭合。12V电源正极经K3的常开触点和K1的常闭触点接于近光灯N，近光灯N亮起。此时远近灯同时亮起，改善照明条件。

当超车时：S2的动触点接于H节点，动触点抽头输出由高电平变为低电平。且S1的动触点抽头输出为低电平，故Y输出为低电平，使L的输出信号翻转，从而实现控制近光灯的通断。反复接通S2，近光灯N闪烁，发出超车信号。

3、当前照灯集成控制杆的功能旋钮置于“MANU”挡时：手动控制电路得电，继电器K5动作，其常开触点闭合。D2导通，汇总运算及驱动电路得电。D1截止，“AUTO”挡相应电路不得电，Z输出为低电平。速度传感器不得电，输出为低电平，G节点为低电平。非门U的电源接于汇总运算及驱动电路，所以H节点为高电平。

当前照灯集成控制杆位于最靠后位置的“远光灯”挡时：S1接于F节点，动触点抽头输出高电平，Y输出为高电平。Z输出为低电平，则L输出为高电平。K1动作，其常开触点闭合。12V电源经K5和K1的常开触点接于远光灯M，远光灯M亮起。

当前照灯集成控制杆位于中间位置的“近光灯”挡时：S1接于E节点，动触点抽头输出低电平。S2接于G节点，动触点抽头输出低电平，则Y输出为低电平。Z输出为低电平，则L输出为低电平。K1不动作，其常闭触点闭合。12V电源经K5的常开触点和K1的常闭触点接于近光灯N，近光灯N亮起。

当前照灯集成控制杆位于最靠前位置的“超车”挡时：S2接于H节点，动触点抽头输出高电平，Y输出为高电平。Z输出为低电平，则L输出为高电平。K1动作，常开触点闭合。12V电源经K5和K1的常开触点接于远光灯M，远光灯M亮起。反复接通超车开关，远近灯交替互闪。

4、当前照灯集成控制杆的功能旋钮置于“EMER”挡时：12V电源直接接于近光灯N，近光灯N亮起。

本实用新型还具有如下优点：根据外界光强自动开启关闭汽车前照灯；根据道路照明情况切换远近灯；夜间会车时自动切换远近灯；光感应灵敏度可根据需要调整；时速超过设定值时，增光系统开启以增加驾驶员视野；超车时能手动控制闪烁前照灯提示前车；实现前照灯的全自动控制，避免了驾驶员在夜间会车时频繁的切换灯光，能更专注于汽车驾驶，从而减轻驾驶员的操作复杂性，提高驾驶舒适性；可以根据驾驶员需求，切换为传统方式手动控制汽车前照灯；设有应急电路，保证在产品出现故障时驾驶员能有良好视野继续安全驾驶。

上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1. 一种汽车前照灯自动控制系统，其特征在于：包括一多功能控制模块，所述多功能控制模块的第一输入端作为所述系统的输入端并连接一执行动作电路的输入端；所述多功能控制模块的第一输出端连接一电压转换电路的输入端；所述电压转换电路的输出端连接一汇总运算及驱动电路的输入端以及所述多功能控制模块的第二输入端和第三输入端；所述多功能控制模块的第二输出端连接一自然光感应启动驱动电路的输入端；所述自然光感应启动驱动电路的输出端连接一速度传感及超车信号控制电路的输入端；所述速度传感及超车信号控制电路的输出端连接一灯光感应及逻辑运算电路的输入端；所述多功能控制模块的第三输出端连接一手动控制电路的输入端；所述手动控制电路的输出端连接所述速度传感及超车信号控制电路的反馈端和所述汇总运算及驱动电路的第一反馈端；所述灯光感应及逻辑运算电路的反馈端连接所述汇总运算及驱动电路的第二反馈端；所述执行动作电路的反馈输出端连接所述多功能控制模块的第四输入端，所述执行电路包括两个输出端作为所述系统的输出端；所述多功能控制模块的第四输出端连接所述执行动作电路的反馈输入端。

2. 根据权利要求1所述的汽车前照灯自动控制系统，其特征在于：所述电压转换电路由一三端稳压集成块7805及其外围电路组成。

3. 根据权利要求1所述的汽车前照灯自动控制系统，其特征在于：所述自然光感应启动驱动电路采用一光敏电阻GR1进行自然光采集并通过一比较器A1输出控制信号通过一电阻R4连接到一三极管BG2的基极，还包括一继电器K2的控制端和一继电器K3的控制端并联接于所述三极管BG2的集电极，所述三极管BG2的发射极接地。

4. 根据权利要求1所述的汽车前照灯自动控制系统，其特征在于：所述速度传感及超车信号控制电路采用一速度传感器X采集当前车速，其一输出端经过一非门作为一超车触动开关S2的一静触点，其另一输出端作为所述超车触动开关S2的另一静触点并通过一电阻R5连接到一三极管BG3的基极，还包括一继电器K4的控制端接于所述三极管BG3的集电极，所述三极管BG3的发射极接地。

5. 根据权利要求1所述的汽车前照灯自动控制系统，其特征在于：所述灯光感应及逻辑运算电路采用一光敏电阻GR2进行灯光采集并通过一比较器A3输出一反馈信号，所述反馈信号通过一与门Z作为所述灯光感应及逻辑运算电路的反馈端。

6. 根据权利要求1所述的汽车前照灯自动控制系统，其特征在于：所述手动控制电路由一远近灯选择开关S1和一继电器K5的控制端组成。

7.根据权利要求1所述的汽车前照灯自动控制系统，其特征在于：所述汇总运算及驱动电路包括一异或门L，所述异或门L的两个输入端作为所述汇总运算及驱动电路的第一反馈端和第二反馈端，所述异或门L的输出端通过一电阻R2连接到一三极管BG1的基极；还包括一继电器K1的控制端连接于所述三极管BG1的集电极，所述三极管BG1的发射极接地。