JP7018674B2 - ヘッドライトインテリジェント制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車インテリジェント制御の技術分野に関し、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。
本発明は、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、本発明は、ヘッドライトインテリジェント制御装置を提供し、
車外の光強度を自動的にモニタリングするための外光強度センサーと、
自動車の走行速度を検出するための速度センサーと、
各々外光強度センサー及び速度センサーからそれぞれ送信された光強度信号及び速度信号を収集するために用いられ、外光強度センサーから送信された光強度信号内の光強度値がプリセット値よりも低いと分析・判断した場合、又は強から弱に変わり、強弱が交互に変化する場合、無線送信機を通じてライト点消灯制御命令をライト主制御システムに送信することで、ライト主制御システムを制御してヘッドライトを点灯し、収集した速度センサーから送信された速度信号内の速度値がプリセット値よりも大きい場合、無線送信機を通じてハイ・ロービーム切替制御命令をライト主制御システムに送信することで、ライト主制御システムを制御してロービームをハイビームに切り替え、外光強度センサーから送信された光強度信号内の光強度値が弱から強に変わる或いは強弱が交互に変化し、かつ平均車速が高速から低速に変わると判断した場合、無線送信機を通じてハイ・ロービーム切替制御命令をライト主制御システムに送信することで、ライト主制御システムを制御してハイビームをロービームに切り替える主制御ＭＣＵと、
主制御ＭＣＵから送信された制御命令を無線方式でライト主制御システムに送信するための無線送信機と、
無線送信機から送信された制御命令を受信し、制御命令に従ってライトに対し対応のアクションするためのライト主制御システムと、
を含むヘッドライトインテリジェント制御装置において、
前記主制御ＭＣＵのアナログ量入力側は、外光強度センサーと電気的に接続され、前記主制御ＭＣＵのＩ２Ｃ通信ポートが速度センサーと電気的に接続され、前記主制御ＭＣＵが無線送信機と電気的に接続され、前記無線送信機が無線接続方式でライト主制御システムに接続される。
好ましい実施形態として、前記外光強度センサーは、フォトダイオードを含み、前記フォトダイオードが感知した光強度を電圧信号に変換することができる。
好ましい実施形態として、ヘッドライトインテリジェント制御装置は、周囲環境の雨霧状態を自動的にモニタリングするための雨霧検知センサーをさらに含み、前記雨霧検知センサーが主制御ＭＣＵのデジタル量入力側と電気的に接続され、前記雨霧検知センサー上に互いに平行に離間して配置された２枚の金属片が設けられ、金属片の１枚が電気に接続され、２枚の金属片間に結露水があることで、前記２枚の金属片が導通し、雨霧検知センサー内に電圧変化を生じさせ、前記雨霧検知センサーが電圧変化を検出した後で雨霧のステータス信号を主制御ＭＣＵに伝送でき、前記主制御ＭＣＵが無線送信機を通じてヘッドライト色切替制御命令をライト主制御システムに送信することで、ライト主制御システムを制御して白色ライトを黄色ライトに切り替える。
好ましい実施形態として、前記速度センサーは、３Ｄ加速度センサーＩＣを含み、前記３Ｄ加速度センサーＩＣが自動車の走行路面の勾配を検出することができ、主制御ＭＣＵが速度センサーから送信された勾配信号内の路面勾配値がプリセット値よりも大きいと分析・判断した場合、前記主制御ＭＣＵが無線送信機を通じて角度調整制御命令をライト主制御システムに送信することで、ライト主制御システムを制御して光照射角度を調整する。
好ましい実施形態として、前記無線送信機は、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。
好ましい実施形態として、前記ライト主制御システムは、左ライト制御システムと、右ライト制御システムと、を含み、前記左ライト制御システム及び右ライト制御システムが無線接続方式で無線送信機に接続される。
好ましい実施形態として、前記左ライト制御システムは、左ライトデータプロセッサと、左ＬＥＤ定電流源コントローラと、左ライト無線受信機と、を含み、前記左ライト無線受信機が左ライトデータプロセッサと電気的に接続され、前記左ライトデータプロセッサが左ＬＥＤ定電流源コントローラと電気的に接続され、前記左ライト無線受信機が無線接続方式で無線送信機に接続される。
好ましい実施形態として、前記右ライト制御システムは、右ライトデータプロセッサと、右ＬＥＤ定電流源コントローラと、右ライト無線受信機と、を含み、前記右ライト無線受信機が右ライトデータプロセッサと電気的に接続され、前記右ライトデータプロセッサが右ＬＥＤ定電流源コントローラと電気的に接続され、前記右ライト無線受信機が無線接続方式で無線送信機に接続される。
好ましい実施形態として、前記主制御ＭＣＵは、その内部に設けられたデジタル－アナログ変換回路を介してヘッドライトの光強度値をシミュレートし、前記光強度値と外光強度センサーから送信された光強度信号内の光強度値を比較する。
従来技術と比較して本発明が備えた有利な効果は次の通りである。
１、本発明は、自動車の外部環境の光強度及び自動車の車速をリアルタイムでモニタリングできると共に、これらのステータスデータに基づきヘッドライトに対し対応のアックションを実行し、ハイ・ロービームを正確に使用でき、ヘッドライトのインテリジェント制御を実現し、ライト誤用による違反状況或いは交通事故を防止し、安全で信頼できる。
２、本発明は、雨霧検知センサーにより検出された自動車の外部環境の雨霧状態に応じてヘッドライトの色を変更させると共に、速度センサーにより検出された走行路面の勾配に応じてヘッドライトの照射角度を変更できることで、運転者に安全な運転条件を提供し、実用性が高い。
以下、本発明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、本発明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。
本発明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回路図の一例である。 本発明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雨霧検知センサーを示す模式図の一例である。 本発明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フォトダイオードの取り付けを示す模式図の一例である。
本発明の実施例の目的、技術的手段及び利点をより明確にするため、以下、本発明の一実施例の添付図面を参照して、本発明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発明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。本発明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、いずれも本発明の保護範囲に属する。
図１乃至図３を参照すると、本発明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、外光強度センサー１と、速度センサー２と、主制御ＭＣＵ３と、無線送信機４と、ライト主制御システム５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。
外光強度センサー１は、車外の光強度を自動的にモニタリングするために用いられる。
図３に示すように、外光強度センサー１は、フォトダイオード１１を含み得、フォトダイオード１１が感知した光強度を電圧信号に変換できる。
速度センサー２は、自動車の走行速度を検出するために用いられる。
好ましくは、速度センサー２は、３Ｄ加速度センサーＩＣを含み得、３Ｄ加速度センサーＩＣが自動車の走行速度を検出しながら、走行路面勾配を検出することができる。主制御ＭＣＵ３が速度センサー２から送信された勾配信号内の路面勾配値が１５°よりも大きいと分析・判断した時、無線送信機４を通じて角度調整制御命令をライト主制御システム５に送信することで、ライト主制御システム５を制御してライト照射角度を調整する。もちろん、他の実施例において、使用者は、実際の需要に応じて路面勾配比較値を変更することができ、これは本実施例に限定されない。
主制御ＭＣＵ３は、外光強度センサー１及び速度センサー２からそれぞれ送信された光強度信号と速度勾配信号を収集するために用いられ、そのアナログ量入力側が外光強度センサー１と電気的に接続され、Ｉ２Ｃ通信ポートが速度センサー２と電気的に接続される。
ここで、動作時、主制御ＭＣＵ３は、その内部に設けられたデジタル－アナログ変換回路を介してヘッドライトの光強度値をシミュレートし、前記光強度値と外光強度センサー１から送信された光強度信号内の光強度値を比較する。このようにヘッドライトが発した光が壁に反射されて戻ることで制御装置が自分の光を外光と誤判定して制御装置の正常な動作が妨げられることを防ぐことができる。
無線送信機４は、主制御ＭＣＵ３から送信された制御命令を無線方式でライト主制御システム５に送信するために用いられ、その入力側が主制御ＭＣＵ３と電気的に接続され、かつ無線接続方式でライト主制御システム５に接続される。
ライト主制御システム５は、無線送信機４から送信された制御命令を受信すると共に制御命令に従ってライトに対し対応のアクションを実行するために用いられる。
図１に示すように、ライト主制御システム５は、左ライト制御システム５１と、右ライト制御システム５２と、を含み得、左ライト制御システム５１が左ライトデータプロセッサ５１１と、左ＬＥＤ定電流源コントローラ５１２と、左ライト無線受信機５１３と、を含み、左ライト無線受信機５１３が左ライトデータプロセッサ５１１と電気的に接続され、左ライトデータプロセッサ５１１が左ＬＥＤ定電流源コントローラ５１２と電気的に接続され、左ライト無線受信機５１３が無線接続方式で無線送信機４に接続され、右ライト制御システム５２は、右ライトデータプロセッサ５２１と、右ＬＥＤ定電流源コントローラ５２２と、右ライト無線受信機５２３と、を含み、右ライト無線受信機５２３が右ライトデータプロセッサ５２１と電気的に接続され、右ライトデータプロセッサ５２１が右ＬＥＤ定電流源コントローラ５２２と電気的に接続され、右ライト無線受信機５２３が無線接続方式で無線送信機４に接続される。
自動車が光量の少ない場所を走行している時、外光強度センサー１は、感知した光強度を電圧信号に変換し、主制御ＭＣＵ３がこの電圧信号を受信すると共に、この電圧信号をデジタル信号（数値）に変換してから、このデジタル信号を使用者があらかじめ設定していた光比較値と比較し、この時デジタル信号が光比較値より小いと、その後主制御ＭＣＵ３が制御命令をライト主制御システム５に送信することで、ライト主制御システム５を制御してヘッドライトを点灯させる。
自動車がトンネルに入ると、自動車の外光が強から弱に変わり、自動車がトンネルに入った後、トンネルの街路灯が間隔を置いて配置されているため、自動車の外光が強弱に交互に変化し、外光強度センサー１はこの過程の光強度変化のリズムを感知してこの変化を電圧信号の形で主制御ＭＣＵ３に送信し、主制御ＭＣＵ３がこの変化の電圧信号を受信並びに分析した後、制御命令をライト主制御システム５に送信することで、ライト主制御システム５を制御してヘッドライトを点灯させる。
自動車が夜間に高速道路を走行している場合、自動車はより高速で走行し、速度センサー２が自動車の速度データを検出した後、主制御ＭＣＵ３がこの速度データを読み取ると共に、この速度データを使用者があらかじめ設定していた速度比較値と比較でき、この時速度データ値が速度比較値よりも高いと、その後主制御ＭＣＵ３が制御命令をライト主制御システム５に送信することで、ライト主制御システム５を制御してハイビームを点灯させる。
自動車が夜間で対向車とすれ違う時、外光強度が弱から強に変わり、主制御ＭＣＵ３は外光強度センサー１から送信された光強度変化信号を受信した後、無線送信機４を通じて制御命令をライト主制御システム５に送信することで、ライト主制御システム５を制御してハイビームをロービームに切り替える。
自動車が高速道路から降りて市内の道路に入ってくる時、高速道路と市内道路の街路灯がいずれも間隔を置いて配置されているため、高速道路と市内道路の光強度は強弱が交互に変化し、この時主制御ＭＣＵ３は外光強度センサー１から送信された光強度信号内の光強度値が強弱の交互変化となること及び速度センサー２から送信された平均速度値が高から低に変わることを同時に分析・判断し、無線送信機４を通じて制御命令をライト主制御システム５に送信することで、ライト主制御システム５を制御してハイビームをロービームに切り替える。
具体的に実施する時、ヘッドライトインテリジェント制御装置は、周囲環境の雨霧状態を自動的にモニタリングするための雨霧検知センサー６をさらに含み得る。雨霧検知センサー６は、主制御ＭＣＵのデジタル量入力側と電気的に接続され、雨霧検知センサー6上に互いに平行に離間して配置された2枚の金属片61が設けられ(図２参照)、金属片６１の1枚が電気に接続され、２枚の金属片間に結露水があることで、２枚の金属片６１が導通し、雨霧検知センサー６内に電圧変化を生じさせ、雨霧検知センサー６が電圧変化を検出した後で雨霧のステータス信号を主制御ＭＣＵ３に伝送でき、主制御ＭＣＵ３が無線送信機４を通じてヘッドライト色切替制御命令をライト主制御システム５に送信することで、ライト主制御システム５を制御して白色ライトを黄色ライトに切り替える（フォグライトを点灯する）。ここで、２枚の金属片６１で水が確実に結露し走行時に結露水が吹き飛ばされるのを防止するため、２枚の金属片６１は自動車の進行方向に垂直に配置してもよい。
言及すべき点は、上記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、上記各機能モジュールの区分を例に挙げて説明しただけであり、実際の応用において、必要性に応じて上述の機能を割り当て異なる機能モジュールで完成させることもでき、すなわち、以上に説明した機能の全部又は一部を完成させるため、システムの内部構造を異なる機能モジュールに区分することができる。
上記をまとめると、本発明は、自動車の外部環境の光強度及び自動車の車速をリアルタイムでモニタリングできると共に、これらのステータスデータに基づきヘッドライトに対し対応のアクションを実行し、ハイ・ロービームを正確に使用でき、ヘッドライトのインテリジェント制御を実現し、ライト誤用による違反状況或いは交通事故を防止し、安全で信頼できる。
上記実施例は、本発明の好ましい実施形態であるが、本発明の実施形態は上記実施例の制限を受けるものではなく、本発明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、本発明の保護範囲に含まれることが勿論である。
１ 外光強度センサー
２ 速度センサー
４ 無線送信機
５ ライト主制御システム
６ 雨霧検知センサー
１１ フォトダイオード
５１ 左ライト制御システム
５２ 右ライト制御システム
６１ 金属片
５１１ 左ライトデータプロセッサ
５１２ 定電流源コントローラ
５１３ 左ライト無線受信機
５２１ 右ライトデータプロセッサ
５２２ 定電流源コントローラ
５２３ 右ライト無線受信機

Claims (9)

  1. 車外の光強度を自動的にモニタリングするための外光強度センサーと、
    自動車の走行速度を検出するための速度センサーと、
    各々前記外光強度センサー及び前記速度センサーからそれぞれ送信された光強度信号及び速度信号を収集するために用いられ、前記外光強度センサーから送信された前記光強度信号内の光強度値がプリセット値よりも低いと分析・判断した場合、又は強から弱に変わり、強弱が交互に変化する場合、無線送信機を通じてライト点消灯制御命令をライト主制御システムに送信することで、前記ライト主制御システムを制御してヘッドライトを点灯し、収集した前記速度センサーから送信された前記速度信号内の速度値がプリセット値よりも大きい場合、前記無線送信機を通じてハイ・ロービーム切替制御命令を前記ライト主制御システムに送信することで、前記ライト主制御システムを制御してロービームをハイビームに切り替え、前記外光強度センサーから送信された前記光強度信号内の前記光強度値が弱から強に変わり或いは強弱が交互に変化し、かつ平均車速が高速から低速に変わると判断した場合、前記無線送信機を通じてハイ・ロービーム切替制御命令を前記ライト主制御システムに送信することで、前記ライト主制御システムを制御してハイビームをロービームに切り替える主制御ＭＣＵと、
    前記主制御ＭＣＵから送信された制御命令を無線方式で前記ライト主制御システムに送信するための無線送信機と、
    前記無線送信機から送信された前記制御命令を受信し、前記制御命令に従ってライトに対し対応のアクションを行うためのライト主制御システムと、
    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
    前記主制御ＭＣＵのアナログ量入力側は、前記外光強度センサーと電気的に接続され、前記主制御ＭＣＵのＩ２Ｃ通信ポートが前記速度センサーと電気的に接続され、前記主制御ＭＣＵが前記無線送信機と電気的に接続され、前記無線送信機が無線接続方式で前記ライト主制御システムに接続される、
    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. 前記外光強度センサーは、フォトダイオードを含み、前記フォトダイオードが感知した光強度を電圧信号に変換することができ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. 周囲環境の雨霧状態を自動的にモニタリングするための雨霧検知センサーをさらに含み、前記雨霧検知センサーは、前記主制御ＭＣＵのデジタル量入力側と電気的に接続され、前記雨霧検知センサー上に互いに平行に離間して配置された２枚の金属片が設けられ、前記金属片の１枚が電気に接続され、２枚の金属片間に結露水があることで、前記２枚の金属片が導通し、前記雨霧検知センサー内に電圧変化を生じさせ、前記雨霧検知センサーが電圧変化を検出した後で雨霧のステータス信号を前記主制御ＭＣＵに伝送でき、前記主制御ＭＣＵが前記無線送信機を通じてヘッドライト色切替制御命令を前記ライト主制御システムに送信することで、前記ライト主制御システムを制御して白色ライトを黄色ライトに切り替え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。
  4. 前記速度センサーは、３Ｄ加速度センサーＩＣを含み、前記３Ｄ加速度センサーＩＣが自動車の走行路面の勾配を検出することができ、前記主制御ＭＣＵが前記速度センサーから送信された勾配信号内の路面勾配値がプリセット値よりも大きいと分析・判断した場合、前記主制御ＭＣＵが前記無線送信機を通じて角度調整制御命令を前記ライト主制御システムに送信することで、前記ライト主制御システムを制御して光照射角度を調整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。
  5. 前記無線送信機は、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。
  6. 前記ライト主制御システムは、左ライト制御システムと、右ライト制御システムと、を含み、前記左ライト制御システム及び前記右ライト制御システムが無線接続方式で前記無線送信機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。
  7. 前記左ライト制御システムは、左ライトデータプロセッサと、左ＬＥＤ定電流源コントローラと、左ライト無線受信機と、を含み、前記左ライト無線受信機が前記左ライトデータプロセッサと電気的に接続され、前記左ライトデータプロセッサが前記左ＬＥＤ定電流源コントローラと電気的に接続され、前記左ライト無線受信機が無線接続方式で前記無線送信機に接続されることを特徴とする請求項６に記載のヘッドライトインテリジェント制御装置。
  8. 前記右ライト制御システムは、右ライトデータプロセッサと、右ＬＥＤ定電流源コントローラと、右ライト無線受信機と、を含み、前記右ライト無線受信機が前記右ライトデータプロセッサと電気的に接続され、前記右ライトデータプロセッサが前記右ＬＥＤ定電流源コントローラと電気的に接続され、前記右ライト無線受信機が無線接続方式で前記無線送信機に接続されることを特徴とする請求項６に記載のヘッドライトインテリジェント制御装置。
  9. 前記主制御ＭＣＵは、その内部に設けられたデジタル－アナログ変換回路を介してヘッドライトの光強度値をシミュレートし、前記光強度値と前記外光強度センサーから送信された前記光強度信号内の前記光強度値を比較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。
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