汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統，包括微控制器，微控制器分別連接有光線傳感器、濕度傳感器、粉塵傳感器、GSM通信模塊、車燈控制繼電器、蜂鳴器、液晶顯示屏、SD卡和攝像頭。本發明汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統，基于微控制器通過光線傳感器、濕度傳感器、粉塵傳感器控制霧燈及遠近光燈的自動開啟和切換，通過GSM通信模塊觸發緊急救援系統，解決了燈光開啟、切換不及時易引發交通事故以及車輛突發意外救援遲滯的問題，結構簡單，使用方便，減少了駕駛員的操作，保證了行車安全。
【專利說明】汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于汽車電子裝置【技術領域】，具體涉及一種汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統。
【背景技術】
[0002]目前，汽車霧燈開啟、遠近光切換和危險警報燈的開啟主要通過駕駛員手動操作完成。霧天能見度低，駕駛員視線受到限制，機動車霧天行駛應當開啟霧燈和危險報警閃光燈。駕駛員在霧天行駛時，容易忘記開啟霧燈，影響行車安全；駕駛員在夜間駕駛機動車時，需要頻繁切換汽車遠、近光燈，分散駕駛員的注意力，使其更易疲勞；同時，遠近光切換不及時、駕駛員濫用燈光等相關問題，容易引發交通事故；此外，在車輛高速運行狀態，發動機突然熄火導致車輛失速或酒駕等危險駕駛行為造成交通事故時，乘員救援和事故報警信息不能在事故后第一時間及時向醫療救援機構和警方發出，造成車輛和危重傷員救援行動遲滯、肇事逃逸案件追蹤和偵破難度大、成本高和偵破率低。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統，解決了燈光開啟、切換不及時易引發交通事故以及車輛突發意外救援遲滯的問題。
[0004]本發明所采用的技術方案是:汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統，包括微控制器，微控制器分別連接有光線傳感器、濕度傳感器、粉塵傳感器、GSM通信模塊、車燈控制繼電器、蜂鳴器、液晶顯示屏、SD卡和攝像頭。
[0005]本發明的特點還在于，
[0006]微控制器的型號為STM32F103RBT6。
[0007]光線傳感器的電路結構包括分別與3.3V穩壓電源相連的NPN型三極管和光電三極管，NPN型三極管的基極與光電三極管的發射極相連，NPN型三極管的發射極分別與滑動變阻器和微控制器相連。
[0008]NPN型三極管的型號為S9013，光電三極管的型號為3DU5D。
[0009]濕度傳感器型號為DHTlI。
[0010]粉塵傳感器型號為GP2Y1010AU0F。
[0011]GSM通信模塊的型號為SM900A。
[0012]攝像頭的型號為0V7670，分辨率為640*480。
[0013]本發明的有益效果是:本發明汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統，基于微控制器通過光線傳感器、濕度傳感器、粉塵傳感器控制霧燈及遠近光燈的自動開啟和切換，通過GSM通信模塊觸發緊急救援系統，解決了燈光開啟、切換不及時易引發交通事故以及車輛突發意外救援遲滯的問題，結構簡單，使用方便，減少了駕駛員的操作，保證了行車安全。
【專利附圖】
【附圖說明】[0014]圖1是本發明汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統的電路結構圖。
[0015]圖中，1.微控制器，2.光線傳感器，21.NPN型三極管，22.光電三極管，23.滑動變阻器，3.蜂鳴器，4.車燈控制繼電器，5.液晶顯示屏，6.GSM通信模塊，7.粉塵傳感器，
8.濕度傳感器，9.SD卡，10.攝像頭。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0017]本發明汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統的結構如圖1所示，包括型號為STM32F103RBT6的微控制器I，微控制器I分別連接有光線傳感器2、濕度傳感器8、粉塵傳感器7、GSM通信模塊6、車燈控制繼電器4、蜂鳴器3、液晶顯示屏5、SD卡9和攝像頭10 ;光線傳感器2設置在車頭前部，光線傳感器2的電路結構包括分別與3.3V穩壓電源相連的型號為S9013的NPN型三極管21和型號為3DU5D的光電三極管22，NPN型三極管21的基極與光電三極管22的發射極相連，NPN型三極管21的發射極分別與滑動變阻器23和微控制器I的PAO端口相連；濕度傳感器8設置在車體外部，濕度傳感器8型號為DHTlI，濕度傳感器8與微控制器I的PA3端口相連；粉塵傳感器7設置在車體外部，粉塵傳感器7型號為GP2Y1010AU0F，粉塵傳感器7與微控制器I的PA1、PA2端口相連；GSM通信模塊6的型號為SM900A，GSM通信模塊6與微控制器I的PA9、PA10端口相連；攝像頭10分別設置在車頭前部和車尾中央，攝像頭10的型號為0V7670，分辨率為640*480。
[0018]微控制器I為意法半導體公司生產的32位ARM內核微控制器，具體型號為STM32F103RBT6，其具有高性能、低成本、低功耗的特點，時鐘頻率為72MHz，內置128K Flash存儲器，12位模數轉換器，具有處理來自攝像頭的圖像數據的能力。
[0019]光線傳感器2通過光照控制流過光電三極管22的電流大小，該電流經過NPN型三極管21被放大，NPN型三極管21的發射極經過滑動變阻器23接電源地，電壓由NPN型三極管21的發射極輸出，該電壓的變化幅度可通過滑動變阻器23調節。
[0020]濕度傳感器8的型號為DHT11，濕度傳感器8的I管腳接5V穩壓電源，4管腳接地，2管腳為單線通信端口，連接微控制器I的PA3端口，同時接5K Ω上拉電阻到5V穩壓電源。濕度傳感器8采用單總線數據傳輸方式，一次通訊時間4ms左右，數據分小數部分和整數部分，微控制器I發送一次開始信號后，濕度傳感器8從低功耗模式轉換到高速模式，等待微控制器I開始信號結束后，濕度傳感器8發送響應信號，送出40bit的數據，并觸發一次信號采集。
[0021]粉塵傳感器7的型號為GP2Y1010AU0F，粉塵傳感器7的6管腳接5V穩壓電源，2、4管腳接地，I管腳經150 Ω電阻接5V穩壓電源，3管腳為脈沖輸入管腳，連接微控制器I的PA2端口，5管腳為模擬量輸出管腳，連接微控制器I的PAl端口。粉塵傳感器7由紅外發光二極管和光電晶體管及放大電路組成，它通過光學的反射原理可以檢測到空氣中的塵埃，能夠檢測到直徑I微米以上的顆粒物，輸出脈沖模式的電壓信號。
[0022]GSM通信模塊6的型號為SM900A，與微控制器I的PA9、PA10端口相連，通過串口接收來自微控制器I的控制指令，并將狀態信息發回微控制器1，具備發送短信，撥打電話，連接GPRS網絡，基站定位等功能。[0023]攝像頭10的型號為0V7670，分辨率為640*480，帶有FIFO存儲器，圖像數據可從FIFO中直接讀出。
[0024]使用時，LMl117型3.3V穩壓電源輸入為汽車蓄電池的電壓，輸出3.3V電壓，為微控制器1、光線傳感器2、SD卡9、攝像頭10提供電源；LM7805型5V穩壓電源輸入為汽車蓄電池的電壓，輸出5V電壓，為粉塵傳感器7、濕度傳感器8、液晶顯示屏5、蜂鳴器3及GSM通信模塊6提供電源；車燈通過車燈控制繼電器4連接汽車24V電源。
[0025]遠近光的自動開啟及切換:光線傳感器2將感應到的光線強弱信號通過微控制器I內置的模數轉換器轉換為數字信號，通過對微控制器I編寫程序進行判斷，當光照強度小于某一設定值時，可判定當前為夜間行車，微控制器I通過車燈控制繼電器4控制開啟汽車前照燈；當光照強度始終小于某一固定值時，可判定道路光線暗，并且對向無來車，切換遠光燈；在此期間，若光照強度增大，可判定對向有來車，或此路段光線良好，此時切換近光燈；若光照強度在短時間內再次減小，則切換遠光燈；當光照強度持續大于某一設定值時，可判定當前光線良好，不需要開啟燈光，燈光關閉，以此來實現燈光的自動開啟及切換；
[0026]霧天判斷及霧燈、危險警報燈開啟和關閉:濕度傳感器8檢測空氣濕度值，并將濕度值以數字信號傳送給微控制器I ;粉塵傳感器7檢測空氣中顆粒物濃度，輸出與顆粒物濃度相關的電壓信號，該信號通過微控制器I內置的模數轉換器轉換為數字信號，微控制器I計算出空氣中顆粒物濃度。當滿足空氣濕度較高，并且空氣中顆粒濃度較高兩種條件時，可判定此時天氣為霧天，車燈控制繼電器4控制開啟霧燈，并打開危險警報燈；當僅滿足空氣濕度較高或空氣中顆粒濃度較高其中一種條件，或兩種條件均不滿足時，不能判定天氣為霧天，不開啟霧燈和危險警報燈；
[0027]車輛突發故障和發生交通意外時，危險警報燈的自動開啟、事故現場照片發送和緊急救援短信發送服務:微控制器I的PB13-PB15端口為車輛信號輸入端口，與汽車轉速傳感器、速度傳感器、碰撞傳感器相連，輸入車輛發動機轉速信號、變速器信號、安全氣囊開關信號。當微控制器收到汽車發動機轉速由高速突變為零的信號時，微控制器I控制蜂鳴器3發出報警聲音，同時通過液晶顯示屏5提醒駕駛員車輛系統發生故障。當微控制器I收到安全氣囊開啟信號時，開啟危險報警燈，同時微控制器I向GSM通信模塊6發送指令，通過基站定位功能獲取當前位置，并通過短信將救援信息與位置信息發送到預置在GSM通信模塊6中的醫療救援號碼，通知其實施傷員救助。此外，微控制器I控制攝像頭10拍攝事故現場照片，通過GSM通信模塊6連接GPRS網絡，將照片以彩信形式發送到預置在GSM通信模塊6中的事故報警號碼，并同時將照片存儲在SD卡9當中，以供救援機構和警方事后查閱。
[0028]本發明汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統，基于微控制器1，通過光線傳感器2、濕度傳感器8、粉塵傳感器7控制霧燈及遠近光燈的自動開啟和切換，通過GSM通信模塊6觸發緊急救援呼叫系統，通過攝像頭10進行事故現場的取證，提示駕駛員車輛系統發生故障，幫助駕駛員做出正確判斷，甄別事故危害程度并進行緊急醫療救援、事故報警短信、事故現場照片和事故位置等信息的自動發送，解決了燈光開啟、切換不及時易引發交通事故以及車輛突發意外救援遲滯、事故現場取證難的問題，結構簡單，使用方便，減少了駕駛員的操作，保證了行車安全，減少次生交通意外事故的發生。
【權利要求】
1.汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統，其特征在于，包括微控制器(1)，所述微控制器(I)分別連接有光線傳感器(2)、濕度傳感器(8)、粉塵傳感器(7)、GSM通信模塊(6)、車燈控制繼電器(4)、蜂鳴器(3)、液晶顯示屏(5)、SD卡(9)和攝像頭(10)。
2.如權利要求1所述的汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統，其特征在于，所述微控制器(I)的型號為STM32F103RBT6。
3.如權利要求1所述的汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統，其特征在于，所述光線傳感器(2)的電路結構包括分別與3.3V穩壓電源相連的NPN型三極管(21)和光電三極管(22)，所述NPN型三極管(21)的基極與所述光電三極管(22)的發射極相連，所述NPN型三極管(21)的發射極分別與滑動變阻器(23)和所述微控制器(I)相連。
4.如權利要求3所述的汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統，其特征在于，所述NPN型三極管(21)的型號為S9013，所述光電三極管(22)的型號為3DU5D。
5.如權利要求1所述的汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統，其特征在于，所述濕度傳感器(8)型號為DHT11。
6.如權利要求1所述的汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統，其特征在于，所述粉塵傳感器(7)型號為GP2Y1010AU0F。
7.如權利要求1所述的汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統，其特征在于，所述GSM通信模塊(6)的型號為SM900A。
8.如權利要求1所述的汽車霧燈、遠近光、危險警報燈和緊急救援自動控制系統，其特征在于，所述攝像頭(10)的型號為0V7670，分辨率為640*480。
【文檔編號】B60Q1/04GK103818306SQ201410056615
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月19日 優先權日:2014年2月19日
【發明者】張寶鋒, 鄧凱, 董雅文 申請人:西安理工大學