[发明专利]一种汽车车灯装置及其通过灯光传递信号的方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通和智能车辆研究领域，具体涉及一种汽车车灯装置及其通过灯光传递信号的方法。

背景技术

随着经济和交通事业的不断发展，汽车已经成为人们不可或缺的交通工具。但随着汽车使用率的不断提高，交通事故率也呈现出了逐年上升的趋势。据统计，在所有机动车事故中，由于车道偏离而造成的交通事故占所有交通事故的百分之二十，因此，近年来国内外许多研究机构开始致力于汽车主动安全技术的研究。

现有技术提供的汽车主动安全系统采用的是雷达和摄像头传感器，这些系统通过信号处理方法对周围车辆的行驶状态进行判断，当发现潜在危险发生时，能够提前做出判断，通过警告和辅助刹车的方式，来避免事故的发生。

但是这些研究的重点主要集中在摄像头和雷达这种被动接收的传感器的基础上，通过信号处理和计算机视觉算法的方式，来判断危险状况的发生，其本质是对周围车辆的行驶方式的一个估计和近似，这种估计和近似的精确性不仅取决于信号处理和算法的设计，同时还取决于外界的环境因素。比如基于摄像头传感器的主动安全系统在夜间工作时就会产生误报和漏检，基于雷达传感器的主动安全系统在车辆横向运动分量会出现较大偏差。

因此，现有系统的缺陷主要总结为两点：1.算法依赖性较高；2.受传感器固有特性的限制条件较多。这些缺陷将使系统失去其作用和意义。

发明内容

本发明的目的是提供汽车车灯装置及其通过灯光传递信号的方法，实现前后车辆的信号传递，有效的对潜在危险的状况进行判断，提高车辆行驶的安全性，以解决现有技术中为防止车辆的碰撞发生交通事故的汽车主动安全系统的可靠性差的问题。

为实现上述目的，本发明的方案是：一种汽车车灯装置，包括安装于汽车头部的头灯和安装于汽车尾部的尾灯，头灯的灯体内设置有灯光接收设备，尾灯的灯体内设置有灯光发送设备，所述灯光发送设备由总线数据接收器、发送端微控制器、车灯驱动器和车灯组成，所述总线数据接收器的输入端与车辆的CAN总线连接，用于采集本车的运行数据信息，所述发送端微控制器的输入端与总线数据接收器的输出端连接，用于采集本车的运行数据信息并进行校验编码，发送端微控制器的输出端与车灯驱动器的输入端连接，用于产生校验编码后的数据信息，所述车灯驱动器的输出端驱动连接所述尾灯，用于驱动尾灯的亮度，所述尾灯用于产生包含本车运行数据信息的光信号，并发送出去；

所述灯光接收设备由镜头、光感模块和接收端微控制器组成，所述镜头用于对接收到的光信号进行聚焦处理，并将处理后的光信号发送给光感模块，所述光感模块与所述接收端微控制器的AD端口连接，用于将根据光信号转换的电压信号发送给接收端微控制器，所述接收端微控制器的输出端与整车控制器的输入端连接，用于将接收的电压信号进行模数转换、滤波处理，并输出控制信号给整车控制器；

所述灯光接收设备和灯光发送设备包括软件协议层、信号协议层和物理协议层，发送端微控制器和接收端微控制器构成软件协议层和信号协议层，车灯驱动器、车灯、镜头和光感模块构成物理协议层；软件协议层用于对需要发送和接收的数据进行校验编码和解码，产生数据包信号；信号协议层用于实现将软件协议层产生的数据包信号与基本灯光信号进行组合编码；物理协议层用于实现数字信号与光信号的相互转化。

所述光感模块接收由镜头聚焦后的光线，对光线以预定的频率进行采样，并将采样后的光信号转换为电压信号，对所述电压信号进行运算放大，将放大后的电压信号发送给接收端微控制器的AD采集端口，再对采集信号进行处理，得到最终的数字信号，完成对数字信号的接收。

所述校验编码后的数据为：将车辆运行数据信息经过校验编码得到数据的校验码，在车辆的运行数据尾部加上所述校验码，即得到校验编码后的数据信息。

光感模块为光敏传感器。

本发明还提供一种采用上述装置通过灯光传递信号的方法，包括如下步骤：

（1）在前面车辆和后面车辆头灯的灯体内设置灯光接收设备，尾灯的灯体内设置的灯光发送设备，所述灯光接收设备和灯光发送设备均包括软件协议层、信号协议层和物理协议层，灯光发送设备中的软件协议层包括校验编码器，灯光接收设备中的软件协议层包括校验解码器；灯光发送设备中的信号协议层包括数据包信号发送器、基本灯光发生器和数据信号发生器，灯光接收设备中的信号协议层包括数据包信号接收器；灯光发送设备中的物理协议层包括信号调制器和灯光产生器，灯光接收设备中的物理协议层包括灯光信号接收器和信号解调器；