JP3231068U - ヘッドライトインテリジェント制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安全運転のためのヘッドライトインテリジェント制御装置を提供する。
【解決手段】センサー収集モジュール１と、センサー収集モジュールと無線通信するヘッドライト制御モジュール２と、を含むヘッドライトインテリジェント制御装置であって、センサー収集モジュールは、環境中の雨霧状態を検出する雨霧検知センサー回路と、外部環境の光強度を検出する外光強度センサー回路と、自動車の速度と路面勾配を検出する速度センサー回路と、データを無線伝送方法でヘッドライト制御モジュールまで送る無線送信回路と、データ処理回路と、を含み、ヘッドライト制御モジュールが黄色・白色ライトＰＷＭ制御回路と、無線受信回路と、ライト主制御回路と、を含み、黄色・白色ライトＰＷＭ制御回路を介してハイビーム、ロービームを切り替える、又は白色ライトと黄色ライトに切り替える。
【選択図】図１

Description

本考案は、自動車技術分野に関し、特に、ヘッドライトインテリジェント制御装置に関する。

社会の絶え間ない発展と進歩に伴い、自動車は、人々の日常の生活でよく見られる交通手段となっている。現在の自動車は、手動でヘッドライトが制御されているが、多くの人々は運転中のヘッドライトの正しい使用の重要性を無視し、夜間で対向車とすれ違う時や高速道路を降りた後、ハイビームをロービームに切り替えることを忘れており、これは違反となるだけでなく、安全上の問題が発生し、自分自身、そして他人にとっても百害あって一利ないことである。

本考案は、従来技術における上述の問題点の克服を意図しており、ヘッドライトインテリジェント制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本考案は、ヘッドライトインテリジェント制御装置を提供し、前記ヘッドライトインテリジェント制御装置は、センサー収集モジュールと、センサー収集モジュールと無線通信するヘッドライト制御モジュールと、を含み、センサー収集モジュールが雨霧検知センサー回路と、外光強度センサー回路と、速度センサー回路と、無線送信回路と、データ処理回路と、を含み、データ処理回路が各々雨霧検知センサー回路、外光強度センサー回路、速度センサー回路及び無線送信回路と電気的に接続され、ヘッドライト制御モジュールが黄色・白色ライトＰＷＭ制御回路と、無線受信回路と、ライト主制御回路と、を含み、黄色・白色ライトＰＷＭ制御回路及び無線受信回路が各々ライト主制御回路と電気的に接続される。

好ましくは、雨霧検知センサー回路の雨霧検知センサーは、平行かつ離間距離が１ｍｍ〜２ｍｍの２枚の金属片であり、金属片の一方に正電圧を印加し、他方がデータ処理回路のＭＣＵに接続される。

好ましくは、２枚の金属片は、車の進行方向に垂直に配置される。

好ましくは、外光強度センサー回路は、光強度データコレクタとしてフォトダイオードを使用し、光が変化した時、フォトダイオードが感知した光強度を変化する電圧信号に変換してデータ処理回路のＭＣＵに入力される。

好ましくは、速度センサー回路には３Ｄ加速度センサーチップが設けられ、データ処理回路のＭＣＵマイクロコントローラの通信ポートは、３Ｄ加速度センサーチップの内部データを読み取る。

好ましくは、無線送信回路は、無線公用周波数３１５ＭＨｚ〜４７０ＭＨｚ通信周波数帯域を使用してデータを伝送する。

好ましくは、センサー収集モジュールは、第１極性保護回路と、第１電圧安定化回路と、をさらに含み、第１極性保護回路が第１電圧安定化回路に電気的に接続され、第１電圧安定化回路が各々雨霧検知センサー回路、外光強度センサー回路、速度センサー回路、無線送信回路及びデータ処理回路と電気的に接続される。

好ましくは、ヘッドライト制御モジュールは、第２極性保護回路と、第２電圧安定化回路と、定電流・定電圧回路と、をさらに含み、第２極性保護回路が各々第２電圧安定化回路及び定電流・定電圧回路と電気的に接続され、第２電圧安定化回路が各々無線受信回路及びライト主制御回路と電気的に接続され、定電流・定電圧回路が黄色・白色ライトＰＷＭ制御回路と電気的に接続される。

従来技術と比較して、本考案が備えた有利な効果は次の通りである。
本考案の雨霧検知センサー回路は、環境中の雨霧状態を検出でき、外光強度センサー回路が外部環境の光強度を検出でき、速度センサー回路が自動車の速度と路面勾配を検出でき、無線送信回路がデータを無線伝送方法でヘッドライト制御モジュールまで送られ、黄色・白色ライトＰＷＭ制御回路を介してハイビーム、ロービームを切り替える、又は白色ライトと黄色ライトに切り替えることで、運転者に安全な運転状態を提供する。

以下、本考案の実施例又は従来技術内の技術的手段を明確に説明するため、実施例又は従来技術の描写に使用する必要がある添付図面を簡単に説明する。以下に描写する添付図面は、本考案のいくつかの実施例というのみであり、当業者にとって創造性の活動をしない前提で、それら添付属図面に基づいてその他の添付属図面を得ることができる。

本考案の一実施例によって提供されるヘッドライトインテリジェント制御装置の構造ブロック図の一例である。 本考案の一実施例によって提供されるセンサー収集モジュールの回路ブロック図の一例である。 本考案の一実施例によって提供されるデータ処理回路の回路原理図の一例である。 本考案の一実施例によって提供される雨霧検知センサー回路の回路原理図の一例である。 本考案の一実施例によって提供される外光強度センサー回路の回路原理図の一例である。 本考案の一実施例によって提供される速度センサー回路の回路原理図の一例である。 本考案の一実施例によって提供される無線送信回路の回路原理図の一例である。 本考案の一実施例によって提供される第１極性保護回路及び第１電圧安定化回路の回路原理図の一例である。 本考案の一実施例によって提供されるヘッドライト制御モジュールの回路ブロック図の一例である。 本考案の一実施例によって提供されるライト主制御回路の回路原理図の一例である。 本考案の一実施例によって提供される黄色・白色ライトＰＷＭ制御回路の回路原理図の一例である。 本考案の一実施例によって提供される無線受信回路の回路原理図の一例である。 本考案の一実施例によって提供される第２極性保護回路の回路原理図の一例である。 本考案の一実施例によって提供される第２電圧安定化回路の回路原理図の一例である。 本考案の一実施例によって提供される定電流・定電圧回路の回路原理図の一例である。

本考案の実施例の目的、技術的手段及び利点をより明確にするため、以下、本考案の実施例の添付図面を参照して、本考案の一実施例中の技術手段を詳細に説明するが、説明する実施例は本考案の一部の実施例であり、全ての実施例でないことは言うまでもない。本考案中の一実施例に基づいて、当業者が創造性の活動をしない前提で得られた全ての他の実施例は、いずれも本考案の保護範囲に属する。

図１を参照すると、本考案の一実施例によって提供されるヘッドライトインテリジェント制御装置は、センサー収集モジュール１と、センサー収集モジュール１と無線通信するヘッドライト制御モジュール２と、を含む。以下、添付図面を参照しつつ本実施例の各構成要素を詳細に説明する。

図２に示すように、センサー収集モジュール１は、雨霧検知センサー回路１１と、外光強度センサー回路１２と、速度センサー回路１３と、無線送信回路１４と、データ処理回路１５と、を含み、データ処理回路１５が各々雨霧検知センサー回路１１、外光強度センサー回路１２、速度センサー回路１３及び無線送信回路１４と電気的に接続される。

図３に示すように、データ処理回路１５のＭＣＵは、型番Ｎ８Ｐ０５４Ｄのマイクロコントローラを使用することができる。データ処理回路１５のＭＣＵは、外光強度ＡＤ解析、光波デコードデータ解析、２秒遅延タイマー、無線データ命令エンコード出力、ボタン機能設定、雨霧状態検出、車の動き状態データ解析、データとステータス保存などの機能を備える。

図４に示すように、雨霧検知センサー回路１１の雨霧検知センサーは、平行かつ離間距離が１ｍｍ〜２ｍｍの金属片ＳＥＮＳＥＲであってもよく、金属片の一方に正電圧を印加し、他方がデータ処理回路１５のＭＣＵに接続される。金属片の厚さは１ｍｍ、長さが３ｍｍであり得、自動車の指定位置に固定される。

図５に示すように、外光強度センサー回路１２は、光強度データコレクタとしてフォトダイオードＤ１２を用い、光が変化すると、フォトダイオードが感知した光強度を変化する電圧信号に変換し、データ処理回路１５のＭＣＵに入力される。

図６に示すように、速度センサー回路１３に３Ｄ加速度センサーチップＭＣ３２３２が設けられ、データ処理回路１５のＭＣＵマイクロコントローラの通信ポートは、３Ｄ加速度センサーチップの内部データを読み取ることができる。３Ｄ加速度センサーチップは、速度及び角速度データを収集できる。

図７に示すように、無線送信回路１４は、無線公用周波数３１５ＭＨｚ〜４７０ＭＨｚ通信周波数帯域を使用してデータを伝送する。

また、図２及び図８に示すように、センサー収集モジュール１は、第１極性保護回路１６と、第１電圧安定化回路１７と、をさらに含み得、第１極性保護回路１６が第１電圧安定化回路１７と電気的に接続され、第１電圧安定化回路１７が各々雨霧検知センサー回路１１、外光強度センサー回路１２、速度センサー回路１３、無線送信回路１４及びデータ処理回路１５と電気的に接続されることで、電力を供給する。第１極性保護回路１６は、１２Ｖ〜２４Ｖの電圧に接続することができる。第１電圧安定化回路１７は、５Ｖ／１ＡのＤＣ−ＤＣ電圧安定化回路であり得る。

図９乃至図１２に示すように、ヘッドライト制御モジュール２は、黄色・白色ライトＰＷＭ制御回路２１と、無線受信回路２２と、ライト主制御回路２３と、を含み、黄色・白色ライトＰＷＭ制御回路２１及び無線受信回路２２が各々ライト主制御回路２３と電気的に接続される。

ライト主制御回路２３の主制御チップは、無線データの解読・解析、データ保存と状態記憶、ＰＷＭ制御出力、ボタン機能設定、入力電圧検出などの機能を備える。

図９、図１３乃至図１５に示すように、ヘッドライト制御モジュール２は、３０Ｖ−４Ａの第２極性保護回路２４と、５Ｖ／１Ａの第２電圧安定化回路２５と、定電流・定電圧回路２６と、を更に含み得、第２極性保護回路２４が各々第２電圧安定化回路２５及び９Ｖ／３Ａの定電流・定電圧回路２６と電気的に接続され、第２電圧安定化回路２５が無線受信回路２２及びライト主制御回路２３と電気的に接続され、定電流・定電圧回路２６が黄色・白色ライトＰＷＭ制御回路２１と電気的に接続される。

雨霧検出制御の動作原理
２枚の金属片上に水を結露した時、電圧は水の導電性を通じて別の金属片に伝達され、雨霧検知センサー回路１１が電圧を検出すると、信号をデータ処理回路１５のＭＣＵに伝送して処理し、さらに無線符号化により、雨霧状態を無線送信回路１４でヘッドライト制御モジュール２に伝送し、２０秒ごとにデータをヘッドライト制御モジュール２に送信し、黄色・白色ライトＰＷＭ制御回路２１がライトを白色ライトから雨霧中透過性がより強い黄色ライトに切り替える。

金属片上の電圧が消えたまま５分間経った後、データ処理回路１５のＭＣＵはステータスを無線送信回路でヘッドライト制御モジュール２に伝送し、黄色・白色ライトＰＷＭ制御回路２１が黄色ライトを白色ライトに切り替えて、照射距離を長くする。

雨霧検出の原理は、水の導電性を利用して、雨霧状態を捉えることである。金属片の構造は、進行方向に垂直な２枚の平行な金属片で構成され、結露が金属片に付着されることを保証し、走行時すぐに吹き飛ばされることによる誤判定の問題が発生しない。

水の導電性を通じて雨霧を判断し、平行な金属片の構造設計が結露を保証し、金属片の導通・遮断状態により雨霧状態と晴れ状態を判断し、雨霧状態に応じてライトの色温度を２８００Ｋ〜６５００Ｋの無極調光色温度に変更する。

光強度検出制御の動作原理
回路がフォトダイオードに順方向電圧を提供し、光が変化した時、フォトダイオードは感知した光強度を変化する電圧信号に変換し、変化した電圧信号をデータ処理回路１５のＭＣＵのＡＤ入力ポートに入力し、更にＭＣＵでデジタル信号に変換し、ＭＣＵが収集した電圧信号を通じて外光状態を分析し、更に処理に必要なステータスをエンコードした後無線送信回路を通じてヘッドライト制御モジュールに送信する。

環境光の処理方法は、フォトダイオードが収集した信号に基づき、ＭＣＵがデータ統計とインテリジェントな計算を通じて、走行時の外部環境の光の状態を判断できる。

例えば、（１）日中に自動車がトンネルに入った後、光は強光から弱光に変わり、トンネル内のライトから照らす光が強弱サイクルになり、この変化データは、自動車の外部環境の状態を判断でき、自動車がトンネルに入るか、夕方の光が一定値より低い時、データをヘッドライト制御モジュールに提供し、ヘッドライト制御システムが自動的に点灯する。（２）高速道路上の街路灯と市内道路の間隔光線の変化は、強弱サイクルの変化過程であり、速度センサーを組み合わせると自動車の外部環境の状態を判断でき、自動車が高速道路を降りた後、外光強度センサー回路が街路灯を検出した時、信号をヘッドライト制御モジュールに送信し、ヘッドライト制御モジュールが自動的にハイビームをロービームに切り替える。（３）対向車のハイビームの変化は、弱から強への変化過程であり、対向車を検出すると、データ信号をヘッドライト制御モジュールに送信し、ライトをロービームに切り替え、運転者に対するハイビームの影響を減らし、安全運転となり他者に影響を与えない。

自車のライトが環境壁で反射して戻る光は、回路を通じて反射光または外光を区別して誤判定を減らす。自車のライトには、５ＫＨｚＰＷＭ制御を用いており、反射光がフォトダイオードに到達した時、回路が５ＫＨｚＰＷＭ信号に復元して自車のライトと外部光を判断できる。

速度検出制御の動作原理
３Ｄ加速度センサーチップを使用し、データ処理回路１５のＭＣＵがＩ２Ｃ通信ポートを通じて３Ｄ加速度センサーの内部データを読み取り、データを介して自動車走行状態の速度又は静止状態や路面勾配を計算する。

走行速度の状態をヘッドライト点灯の一つの必要な条件とし、例えば夜間に自動車が高速で走行している場合、速度が６０km／ｈを超えた際、３Ｄ加速度センサーがヘッドライト制御モジュールにメッセージを送信し、黄色・白色ライトＰＷＭ制御回路がライトをハイビームに自動的に切り替えて、可視距離を長くにして安全な運転を保証する。また、その他の実施形態において、路面勾配が１５度を超えた時、ライトの照射角度を自動調整して、路面状況を明確に把握することもできる。

上記実施例は、本考案の好ましい実施形態であるが、本考案の実施形態は上記実施例の制限を受けるものではなく、本考案の趣旨および原理から逸脱することなく行われる他の変更、潤飾、置換、組み合わせ、簡略化は、いずれも均等範囲内の置換方式に属し、本考案の保護範囲に含まれることが勿論である。

１ センサー収集モジュール
２ ヘッドライト制御モジュール
１１ 雨霧検知センサー回路
１２ 外光強度センサー回路
１３ 速度センサー回路
１４ 無線送信回路
１５ データ処理回路
１６ 第１極性保護回路
１７ 第１電圧安定化回路
２１ 黄色・白色ライトＰＷＭ制御回路
２２ 無線受信回路
２３ ライト主制御回路
２４ 第２極性保護回路
２５ 第２電圧安定化回路
２６ 定電流・定電圧回路

Claims (8)

1. センサー収集モジュールと、該センサー収集モジュールと無線通信するヘッドライト制御モジュールと、を含むヘッドライトインテリジェント制御装置であって、
   前記センサー収集モジュールは雨霧検知センサー回路と、外光強度センサー回路と、速度センサー回路と、無線送信回路と、データ処理回路と、を含み、
   前記データ処理回路は、各々前記雨霧検知センサー回路、前記外光強度センサー回路、前記速度センサー回路及び前記無線送信回路と電気的に接続され、前記ヘッドライト制御モジュールは、黄色・白色ライトＰＷＭ制御回路と、無線受信回路と、ライト主制御回路と、を含み、
   前記黄色・白色ライトＰＷＭ制御回路及び前記無線受信回路は、各々前記ライト主制御回路と電気的に接続されることを特徴とするヘッドライトインテリジェント制御装置。
2. 前記雨霧検知センサー回路の雨霧検知センサーは、平行かつ離間距離が１ｍｍ〜２ｍｍの２枚の金属片であり、前記金属片の一方に正電圧を印加し、他方が前記データ処理回路のＭＣＵに接続されることを特徴とする請求項１に記載のヘッドライトインテリジェント制御装置。
3. 前記２枚の金属片は、車の進行方向に垂直に配置されることを特徴とする請求項２に記載のヘッドライトインテリジェント制御装置。
4. 前記外光強度センサー回路は、光強度データコレクタとしてフォトダイオードを使用し、光が変化した時、前記フォトダイオードが感知した光強度を変化する電圧信号に変換して前記データ処理回路のＭＣＵに入力されることを特徴とする請求項１に記載のヘッドライトインテリジェント制御装置。
5. 前記速度センサー回路には３Ｄ加速度センサーチップが設けられ、前記データ処理回路のＭＣＵマイクロコントローラの通信ポートは前記３Ｄ加速度センサーチップの内部データを読み取ることを特徴とする請求項１に記載のヘッドライトインテリジェント制御装置。
6. 無線送信回路は、無線公用周波数３１５ＭＨｚ〜４７０ＭＨｚ通信周波数帯域を使用してデータを伝送することを特徴とする請求項１に記載のヘッドライトインテリジェント制御装置。
7. 前記センサー収集モジュールは、第１極性保護回路と、第１電圧安定化回路と、をさらに含み、
   前記第１極性保護回路は前記第１電圧安定化回路に電気的に接続され、
   前記第１電圧安定化回路は、各々前記雨霧検知センサー回路、前記外光強度センサー回路、前記速度センサー回路、前記無線送信回路及び前記データ処理回路と電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載のヘッドライトインテリジェント制御装置。
8. 前記ヘッドライト制御モジュールは、第２極性保護回路と、第２電圧安定化回路と、定電流・定電圧回路と、をさらに含み、
   前記第２極性保護回路は、各々前記第２電圧安定化回路及び前記定電流・定電圧回路と電気的に接続され、
   前記第２電圧安定化回路は、各々前記無線受信回路及び前記ライト主制御回路と電気的に接続され、
   前記定電流・定電圧回路は前記黄色・白色ライトＰＷＭ制御回路と電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載のヘッドライトインテリジェント制御装置。

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