CN212086550U - 汽车灯光控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车灯光控制装置，包括传感器采集模块和与传感器采集模块无线通讯的汽车灯控模块，传感器采集模块包括雨雾检测传感器电路、外部光线强度传感器电路、速度传感器电路、无线发射电路和数据处理电路，汽车灯控模块包括黄白灯PWM控制电路、无线接收电路和灯光主控电路。本实用新型的雨雾检测传感器电路能够检测环境雨雾状态，外部光线强度传感器电路能够检测外部环境光线强度,速度传感器电路能够检测汽车的速度和路面的坡度，无线发射电路能够将数据通过无线传输方式输送至汽车灯控模块，通过黄白灯PWM控制电路切换远、近灯光或者切换白光和黄色灯光，为了驾驶人员提供一个安全的驾驶状态。

Description

汽车灯光控制装置

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，更具体地说，是涉及一种汽车灯光控制装置。

背景技术

随着社会的不断发展和进步，汽车已经成为人们日常生活中常见的交通工具，现在的汽车都是人工控制车灯的，在驾车的过程中很多人会忽视正确使用车灯的重要性，在夜间对向会车或者在下了高速公路后忘记将远光灯切换为近光灯，这样不但会造成违章，还会产生安全隐患，对自己和他人百害而无一利。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种汽车灯光控制装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种汽车灯光控制装置，包括传感器采集模块和与传感器采集模块无线通讯的汽车灯控模块，传感器采集模块包括雨雾检测传感器电路、外部光线强度传感器电路、速度传感器电路、无线发射电路和数据处理电路，数据处理电路分别与雨雾检测传感器电路、外部光线强度传感器电路、速度传感器电路和无线发射电路电连接，汽车灯控模块包括黄白灯PWM控制电路、无线接收电路和灯光主控电路，黄白灯PWM控制电路和无线接收电路分别与灯光主控电路电连接。

作为优选的，雨雾检测传感器电路的雨雾检测传感器为两块平行且间距为1mm～2mm的金属片，其中一块金属片附加有正电压，另一块金属片连接数据处理电路的MCU。

作为优选的，两块金属片垂直与行车方向。

作为优选的，外部光线强度传感器电路采用光敏二极管作为光强度数据采集器，当光线变化时，光敏二极管感应到的光线强度转变为变化的电压信号，输入到数据处理电路的MCU。

作为优选的，速度传感器电路设有3D加速度传感器芯片，数据处理电路的MCU单片机的通讯端口读取3D加速度传感器芯片的内部数据。

作为优选的，无线发射电路采用无线公用频率315MHz～470MHz的通讯频段传输数据。

作为优选的，传感器采集模块还包括第一极性保护电路、以及第一稳压电路，第一极性保护电路与第一稳压电路电连接，第一稳压电路分别与雨雾检测传感器电路、外部光线强度传感器电路、速度传感器电路、无线发射电路和数据处理电路电连接。

作为优选的，汽车灯控模块还包括第二极性保护电路、第二稳压电路和恒流恒压电路，第二极性保护电路分别与第二稳压电路和恒流恒压电路电连接，第二稳压电路分别与无线接收电路和灯光主控电路电连接，恒流恒压电路与黄白灯PWM控制电路电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的雨雾检测传感器电路能够检测环境雨雾状态，外部光线强度传感器电路能够检测外部环境光线强度,速度传感器电路能够检测汽车的速度和路面的坡度，无线发射电路能够将数据通过无线传输方式输送至汽车灯控模块，通过黄白灯PWM控制电路切换远、近灯光或者切换白光和黄色灯光，为了驾驶人员提供一个安全的驾驶状态。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的汽车灯光控制装置的结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的传感器采集模块的电路框图；

图3是本实用新型实施例提供的数据处理电路的电路原理图；

图4是本实用新型实施例提供的雨雾检测传感器电路的电路原理图；

图5是本实用新型实施例提供的外部光线强度传感器电路的电路原理图；

图6是本实用新型实施例提供的速度传感器电路的电路原理图；

图7是本实用新型实施例提供的无线发射电路的电路原理图；

图8是本实用新型实施例提供的第一极性保护电路和第一稳压电路的电路原理图；

图9是本实用新型实施例提供的汽车灯控模块的电路框图；

图10是本实用新型实施例提供的灯光主控电路的电路原理图；

图11是本实用新型实施例提供的黄白灯PWM控制电路的电路原理图；

图12是本实用新型实施例提供的无线接收电路的电路原理图；

图13是本实用新型实施例提供的第二极性保护电路的电路原理图；

图14是本实用新型实施例提供的第二稳压电路的电路原理图；

图15是本实用新型实施例提供的恒流恒压电路的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，本实用新型的实施例提供了一种汽车灯光控制装置，包括传感器采集模块1和与传感器采集模块1无线通讯的汽车灯控模块2，下面结合附图对本实施例各个组成部分进行详细说明。

如图2所示，传感器采集模块1包括雨雾检测传感器电路11、外部光线强度传感器电路12、速度传感器电路13、无线发射电路14和数据处理电路15，数据处理电路15分别与雨雾检测传感器电路11、外部光线强度传感器电路12、速度传感器电路13和无线发射电路14电连接。

如图3所示，数据处理电路15的MCU可以采用型号为N8P054D的单片机。数据处理电路15的MCU具有外部光强度AD分析、光波解码数据分析、2秒延时计时、无线数据指令编码输出、按键功能设置、雨雾状态检测、汽车运动状态数据分析、数据和状态保存等功能。

如图4所示，雨雾检测传感器电路11的雨雾检测传感器可以为两块平行且间距为1mm～2mm的金属片SENSER，其中一块金属片附加有正电压，另一块金属片连接数据处理电路15的MCU。金属片的厚度可以为1mm，长度可以3mm，固定在汽车的指定位置上。

如图5所示，外部光线强度传感器电路12采用光敏二极管D12作为光强度数据采集器，当光线变化时，光敏二极管感应到的光线强度转变为变化的电压信号，输入到数据处理电路15的MCU。

如图6所示，速度传感器电路13设有3D加速度传感器芯片MC3232，数据处理电路15的MCU单片机的通讯端口能够读取3D加速度传感器芯片的内部数据。3D加速度传感器芯片能够采集速度和角速度数据。

如图7所示，无线发射电路14采用无线公用频率315MHz～470MHz 的通讯频段传输数据。

此外，如图2和图8所示，传感器采集模块1还可以包括第一极性保护电路16、以及第一稳压电路17，第一极性保护电路16与第一稳压电路 17电连接，第一稳压电路17分别与雨雾检测传感器电路11、外部光线强度传感器电路12、速度传感器电路13、无线发射电路14和数据处理电路 15电连接，为其供电。第一极性保护电路16可以接入12V～24V电压。第一稳压电路17可以为5V/1A的DC-DC稳压电路。

如图9至图12所示，汽车灯控模块2包括黄白灯PWM控制电路21、无线接收电路22和灯光主控电路23，黄白灯PWM控制电路21和无线接收电路22分别与灯光主控电路23电连接。

灯光主控电路23的主控芯片具有无线数据解码分析、数据存储和状态记忆、PWM控制输出、按键功能设置、输入电压检测等功能。

如图9、图13至图15所示，汽车灯控模块2还可以包括30V-4A的第二极性保护电路24、5V/1A的第二稳压电路25和恒流恒压电路26，第二极性保护电路24分别与第二稳压电路25和9V/3A的恒流恒压电路26电连接，第二稳压电路25分别与无线接收电路22和灯光主控电路23电连接，恒流恒压电路26与黄白灯PWM控制电路21电连接。

雨雾检测控制的工作原理如下：

当两个金属片上凝结有水时，电压通过水导电特性传递到另外一个金属片，当雨雾检测传感器电路11检测到电压，就把信号传递给数据处理电路15的MCU进行处理再通过无线编码，把雨雾状态通过无线发射电路 14传到汽车灯控模块2，每隔20秒钟发送数据给汽车灯控模块2，黄白灯 PWM控制电路21再改变灯光从白光改变为雨雾穿透力更强黄色灯光。

当金属片上的电压消失后持续5分钟，数据处理电路15的MCU把状态通过无线发射电路传到汽车灯控模块2，黄白灯PWM控制电路21把黄色灯光改变为白色灯光，提高照射距离。

雨雾检测的原理是利用水的导电性能，捕捉雨雾状态。金属片结构做成平行两个金属片，垂直与行车方向，保证凝结水附着在金属片上，行车时不会马上吹干而判断错误的问题。

通过水导电性判断雨雾，平行金属片的结构设计保证水凝结，利用金属片的导通断状态来判断雨雾状态和晴朗状态，根据雨雾状态来改变灯光色温从2800K到6500K无级调色温。

光线强度检测控制的工作原理如下：

电路给光敏二极管提供正向电压，当光线变化时，光敏二极管感应到的光线强度转变为变化的电压信号，变化的电压信号输入到数据处理电路 15的MCU的AD输入口，再由MCU转化为数字信号，MCU通过采集的电压信号来分析外部光线的状态，再把需要处理状态，编码后通过无线发射电路发送给汽车灯控模块。

环境光线处理方法可以根据光敏二极管采集的信号，MCU通过数据统计和智能运算，判断行车的外部环境的光线状态。

举例而言，(1)白天汽车进入隧道后，光线的变化是很强变换到弱光，隧道内灯光照射时光线是一个强弱循环的过程，这个变化数据可以判断汽车外部环境状态，当汽车进入隧道或者傍晚光线低于一定值时,提供数据给汽车灯控模块,灯控系统自动打开灯光。(2)高速路上的路灯和城市道路间距光线的变化是强弱循环变化的过程，配合速度传感器可以判断汽车外部环境状态，当汽车在的下高速路后,外部光线强度传感器电路检测到路灯时,发出信号给汽车灯控模块，汽车灯控模块自动将远光灯改为近光灯。(3) 对向来车远光灯变化是一个弱到强的变化过程，当检测到对向来车时，就发出数据信号给汽车灯控模块，把灯光变为近光灯，减少远光对会车车辆驾驶人员影响，做到安全驾驶不影响他人。

对于汽车本身的灯光被环境墙面反射回来的光，通过电路配合分辨出反射光还是外部光来减少误判。汽车本身灯采用5KHz PWM控制，当反射光传到光敏二极管时，电路可以还原出5KHz PWM信号，来判断自身灯光和外部光。

速度检测控制的工作原理如下：

采用3D加速度传感器芯片，数据处理电路15的MCU通过I2C通讯端口读取3D加速度传感器内部数据，MCU通过数据计算出汽车行驶状态的速度或者是静止状态，路面的坡度。

根据行车速度状态作为开启汽车灯光的一个必要条件，举例而言，汽车在晚上高速行车时，速度超过60以上，3D加速度传感器给汽车灯控模块发出信息，黄白灯PWM控制电路自动把灯光变为远光灯，增加可视距离保证安全驾驶。此外，在其他实施方式中，当路面坡度大于15度时，也可以自动调节灯光照射角度，看清路面状况。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种汽车灯光控制装置，其特征在于：包括传感器采集模块和与传感器采集模块无线通讯的汽车灯控模块，传感器采集模块包括雨雾检测传感器电路、外部光线强度传感器电路、速度传感器电路、无线发射电路和数据处理电路，数据处理电路分别与雨雾检测传感器电路、外部光线强度传感器电路、速度传感器电路和无线发射电路电连接，汽车灯控模块包括黄白灯PWM控制电路、无线接收电路和灯光主控电路，黄白灯PWM控制电路和无线接收电路分别与灯光主控电路电连接。

2.根据权利要求1所述的汽车灯光控制装置，其特征在于：雨雾检测传感器电路的雨雾检测传感器为两块平行且间距为1mm～2mm的金属片，其中一块金属片附加有正电压，另一块金属片连接数据处理电路的MCU。

3.根据权利要求2所述的汽车灯光控制装置，其特征在于：两块金属片垂直与行车方向。

4.根据权利要求1所述的汽车灯光控制装置，其特征在于：外部光线强度传感器电路采用光敏二极管作为光强度数据采集器，当光线变化时，光敏二极管感应到的光线强度转变为变化的电压信号，输入到数据处理电路的MCU。

5.根据权利要求1所述的汽车灯光控制装置，其特征在于：速度传感器电路设有3D加速度传感器芯片，数据处理电路的MCU单片机的通讯端口读取3D加速度传感器芯片的内部数据。

6.根据权利要求1所述的汽车灯光控制装置，其特征在于：无线发射电路采用无线公用频率315MHz～470MHz的通讯频段传输数据。

7.根据权利要求1所述的汽车灯光控制装置，其特征在于：传感器采集模块还包括第一极性保护电路、以及第一稳压电路，第一极性保护电路与第一稳压电路电连接，第一稳压电路分别与雨雾检测传感器电路、外部光线强度传感器电路、速度传感器电路、无线发射电路和数据处理电路电连接。

8.根据权利要求1所述的汽车灯光控制装置，其特征在于：汽车灯控模块还包括第二极性保护电路、第二稳压电路和恒流恒压电路，第二极性保护电路分别与第二稳压电路和恒流恒压电路电连接，第二稳压电路分别与无线接收电路和灯光主控电路电连接，恒流恒压电路与黄白灯PWM控制电路电连接。

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