輔助控制設備、燈光自動控制裝置、信號控制顯示裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及對象信號處理的機動車車燈信號電路及裝置。具體地說該裝置是 一套應用于機動車在途相遇過程中相關聯的燈光及信號自動控制設備及燈光信號控制裝 置。
【背景技術】
[0002] 目前，雖然全自動駕駛的汽車己經在國內外開始試驗和小規模生產，在今后相當 長的時間內（20-30年)仍然存在與非自動駕駛機動車并存的局面。現有技術中，關于機動車 自動駕駛輔助裝置的實用技術用得不多，例如：
[0003] 中國專利201020636065.2公開的"一種具有燈示語言的汽車智能車燈控制裝置"， 為駕駛員行車駕駛提供了有益的補充，在一定程度上能起錦上添花的作用。
[0004] 機動車同步啟動會車專利20051002202,先接收到對側遠光燈的強光信號，在本車 變近光燈的同時啟動高頻無線發射信號，對側接收到運一信號，同步切換對側為近光燈。是 利用兩種媒質達到雙方會車同步變近光燈，電路復雜，容易受外部干擾;二則，由于采用定 時復位，會車交匯后不能實時開啟遠光燈，達不到真正自動的目的。 【實用新型內容】
[0005] 為了克服上述現有技術存在的不足，本實用新型提供一種機動車駕駛輔助控制設 備及其控制電路裝置。并設及多個對象參數的分配和處理。其簡化了的自動控制裝置的電 路結構，極具應用前景。
[0006] 為解決上述問題，本實用新型實施例提供了一種用于機動車相遇時自動駕駛的輔 助控制設備，所述輔助控制設備包括：
[0007] 信號接收器，用于接收與本車相遇車的行駛狀態信息；
[000引信號控制顯示裝置，用于顯示本車及與本車相遇車的行駛狀態信息；
[0009] 信號處理器，分別與所述信號接收器W及所述信號控制顯示裝置連接，用于處理 本車行駛狀態信息W及所述信號接收器接收到與本車相遇車的行駛狀態信息，并將所述行 駛狀態信息通過所述信號控制顯示裝置進行顯示和控制。
[0010] 所述輔助控制設備還包括信號發射器，所述信號發射器與所述信號處理器連接， 用于發射本車的行駛狀態信息。
[0011] 根據本實用新型一優選實施例，所述輔助控制設備中所述信號處理器包括，
[0012] -個遠近光燈自動控制裝置，包括:相互連接的前接收占空比鑒別裝置、前發射占 空比設定裝置、會車收發控制W及振蕩電路;所述會車遠近光燈自動控制裝置用于會車時 變遠光燈為近光燈；
[0013] 前車轉向告知后車信號控制裝置，所述前車轉向告知后車信號控制裝置包括:相 互連接的前車后發射調制電路、占空比設定和轉換電路W及對象選控電路;所述前車轉向 告知后車信號控制裝置用于前車與后車相遇之間的通信;具體用于前車和后車相遇之間與 前車轉向相關操作對應的占空比脈沖信號的發送和接收;后車前接收器接收到相應的占空 比脈沖信號，控制后車遠近光燈和轉向燈，并顯示前車相應行駛狀態；
[0014] 超車尾隨遠近光燈轉向燈自動控制裝置，包括:相互連接的占空比控制閃光啟動 電路、超車轉向燈啟動電路、超車轉向燈控制電路、尾隨近光燈控制電路W及引入端組成控 制電路，其中，所述引入端組成控制電路與所述會車遠近光燈自動控制裝置連接，所述超 車尾隨遠近光燈轉向燈自動控制裝置用于在超車時控制轉向燈W及遠、近光燈;在超車等 待超過約定時間，自動進入尾隨行駛狀態。
[0015] 所述的輔助控制設備中還具有：
[0016] -個遠近光燈自動控制裝置，所述遠近光燈自動控制裝置包括：相互連接的前接 收器、前發射器、會車收發控制及振蕩電路;其中，所述的前接收器進一步包括前接收占空 比鑒別電路，所述前接收占空比鑒別電路具體包括前接收解調電路、占空比電壓轉換和電 壓鑒別電路，所述前接收占空比鑒別電路用于信號的接收選通處理，所述前接收占空比鑒 別電路的輸出端連接所述會車收發控制及振蕩電路的接收開關電路;或者
[0017] 所述前發射器包括前發射占空比設定和轉換電路，所述前發射占空比設定和轉換 電路具體包括前發射調制電路及其紅外功率發射增強電路、占空比設定電路，所述前發射 調制電路用于對基頻、占空比設定用固定頻率和收發周期控制頻率進行調制發射，所述占 空比設定電路用于為控制對象設定電壓值，并對所述設定電壓值進行占空比轉換；
[0018] 所述會車收發控制及振蕩電路進一步包括接收開關電路、收發控制電路、振蕩電 路、延時復位電路W及輸出繼電器;其中所述振蕩電路產生收發周期控制頻率，使所述接收 開關電路和所述收發控制電路協調工作，為收發單工運行提供支持，使收發過程交替運行， 避免接收到自身發射紅外信號遇障的返回信號造成自動控制裝置誤動，在會車時，所述前 接收占空比鑒別電路接收到解調的紅外信號，在經過占空比電壓轉換和鑒別后，對應的設 定電壓被選通，所述接收開關電路和所述延時復位電路啟動所述輸出繼電器;在收發單工 運行處在發射狀態的同時，啟動上述紅外功率增強電路，迫使對側的會車遠近光燈自動控 制裝置動作，雙方同步變遠光燈為近光燈。
[0019] 所述的遠近光燈自動控制裝置中，所述占空比設定和轉換電路包括相互連接的固 定頻率的振蕩電路、微分電路的電容、電阻，非口 W及模擬開關;所述模擬開關進一步包括 第一模擬開關和第二模擬開關，所述占空比設定和轉換電路的輸出端接信道;設定所述占 空比設定和轉換電路輸入端的固定頻率脈沖占空比為巧，從所述第一模擬開關輸出為T<T 5窄脈沖，而從所述第二模擬開關輸出的是，與T<巧窄脈沖的圓周角互補相對應的T>巧寬 脈沖，所述占空比設定和轉換電路用于多對象的占空比分配，并完成電壓占空比轉換。
[0020] -個用于機動車相遇時自動駕駛的前車轉向告知后車信號控制裝置，所述設有后 發射器的前車轉向告知后車信號控制裝置進一步包括相互連接的后發射調制電路、占空比 設定和轉換電路W及對象選控電路;前車的后發射器與后車的前接收器對應通信;其中，前 車在操作包括左轉向行駛、正常行駛、右轉向行駛狀態的同時，將與上述操作相對應的占空 比脈沖信號發射告知后車；
[0021] 設有前接收器的后車會車遠近光燈自動控制裝置，用于接收前車后發射器發射的 相應占空比脈沖信號;控制后車的遠近光燈和轉向燈，并顯示前車相應行駛狀態。
[0022] -個用于機動車相遇時自動駕駛的超車尾隨遠近光燈轉向燈自動控制裝置，所述 超車尾隨遠近光燈轉向燈自動控制裝置包括相互連接的：
[0023] 從外圍電路引入會車遠近光燈自動控制裝置，前接收器占空比鑒別電路、收發控 制及振蕩電路的延時復位電路、輸出繼電器和遠近光燈，與本裝置關聯連接；
[0024] 占空比控制閃光啟動電路，與所述延時復位電路和輸出繼電器電連接，在前接收 器接收到占空比等于或大于一確定設定值時，為超車提供遠近光燈轉向燈的閃光電源；
[0025] 超車轉向燈啟動電路和超車轉向燈控制電路，用于在超車時，前接收器接收到占 空比為一確定設定值時，超車尾隨遠近光燈轉向燈自動控制裝置啟動輸出繼電器轉換接 點，開啟左轉向燈，變換使用遠、近光燈，此時右轉向燈處于待命狀態;兩車交匯開啟右轉向 燈，超車駛回原車道；
[0026] 設有計時電路的尾隨近光燈控制電路，用于在超車等待超過約定時間，終止超車 程序，進入尾隨狀態并保持近光燈常亮;所述尾隨近光燈控制電路還連接有超車恢復電路， 用于在遇有超車機會時重新啟動超車程序。
[0027] 一個用于機動車相遇時自動駕駛的信號控制顯示裝置，所述信號控制顯示裝置包 括：
[0028] 信號控制裝置，所述信號控制裝置進一步包括相互連接的電壓鑒別電路、信號控 制電路W及信號顯示電路;所述信號控制裝置用于處理本車信號接收器獲得的電壓控制信 號，顯示相遇前后車輛相應行駛狀態的聲光信號；
[0029] 信號顯示控制面板，所述信號顯示控制面板上安裝有顯示標記的信號顯示元件， 用于顯示本車和與本車相遇車的行駛狀態、方向位置、兩車相對距離的模擬顯示信號及相 應語音提示信號;其中，設置在信號顯示控制面板上的行駛狀態顯示燈與本車相遇的前后 來車實際位置相對應。
[0030] -種機動車相遇時自動駕駛的輔助控制設備，設有自動控制裝置和信號控制顯示 裝置，所述輔助控制設備具有：
[0031] -個會車遠近光燈自動控制裝置，包括:前接收占空比鑒別裝置、前發射占空比設 定裝置、會車收發控制及振蕩電路，其間相互關聯連接，用于會車時變遠光燈為近光燈；
[0032] -個超車尾隨遠近光燈轉向燈自動控制裝置，包括：占空比控制閃光啟動電路、超 車轉向燈啟動電路、超車轉向燈控制電路、尾隨近光燈控制電路和外圍的會車遠近光燈自 動控制裝置連接的引入端組成控制電路，其間相互關聯連接；用于：在超車時開啟左轉向 燈，變換使用遠、近光燈;兩車交匯，開啟右轉向燈，超車駛回原車道;在超車等待超過約定 時間，進入尾隨行駛狀態；
[0033] -個前車轉向告知后車信號控制裝置，包括:前車的后發射器中后發射調制電路、 占空比設定和轉換電路、對象選控電路在內的后發射選控占空比設定和轉換電路，其間相 互關聯連接，前車后發射器與后車的會車遠近光燈自動控制裝置前接收器對應通信;前車 操作手動轉向開關，在左轉向、正常、右轉向行駛的同時，將與轉向開關位置相對應的占空 比脈沖信號發射告知后車；
[0034] 后車的會車遠近光燈自動控制裝置前接收器，用于接收前車后發射的相應占空比 脈沖信號：
[0035] 前車正常行駛時，后車完成超車全過程;前車正會車或左轉向時，后車自動閉鎖超 車程序，按尾隨行駛，并顯示前車相應行駛狀態；
[0036] 一個信號控制顯示裝置，包括:信號控制裝置和信號顯示控制面板，信號控制裝置 包括:信號控制電路和信號顯示電路，用于匯集和傳送本車執行端獲得的所有電壓控制信 號，控制點亮顯示燈，顯示本車與本車相遇車輛相應的行駛狀態、方向位置和相對距離模擬 信息;行駛狀態顯示燈在控制面板上的位置與本車前后來車實際位置相對應。
[0037] 相對于現有技術，本實用新型提供的機動車駕駛輔助控制設備及其控制電路裝 置，具有如下優點：
[0038] 1)將機動車相遇關于燈光及信號納入集中自動管理，實現車際互動、信息自動采 集和自動控制顯示，而且滿足了現行國家道路交通安全法及實施條例的有關規定，將機動 車相遇過程中會車、超車、尾隨遠近光燈轉向燈的手動操作，全部由本實用新型所述機動車 相遇自動駕駛輔助控制系統自動完成。
[0039] 2)可實現將本車前后來車在途車況進行控制面板顯示，自動控制省去全部車燈法 定手動操作，相遇駕駛員只顧雙手緊握方向盤無需其他操作，做到行車省事、省屯、、省力，減 輕勞動強度，克服精神緊張度，避免誤判誤動;尤其有利于新手上路，提高行車安全和道路 通行效率，減少和杜絕機動車相遇時容易發生事故的弊端。
[0040] 3)、本實用新型自動控制裝置適用于同類型的機動車，也包括摩托車在內。
[0041 ] 4)、本實用新型自動控制裝置適合做成通用數字模塊結構，成本低廉，能普及推廣 應用。
【附圖說明】
[0042] 圖1是雙比較器異或口電壓鑒別電路原理圖。
[0043] 圖2是窗口比較器電壓鑒別原理圖。
[0044] 圖3是單比較器電壓鑒別電路。
[0045] 圖4是非口電壓鑒別電路。
[0046] 圖5是占空比T與圓周角a(相位)間關系圖。
[0047] 圖6是電壓占空比設定和轉換電路原理圖。
[004引圖7是會車遠近光燈自動控制裝置原理框圖。
[0049] 圖8是前接收占空比鑒別電路原理圖。
[0050] 圖9是前車轉向告知后車信號控制裝置框圖。
[0051 ]圖10是前發射接收傳感器水平視野角俯視圖。
[0052] 圖11是前發射接收傳感器垂直視野角斷面圖。
[0053] 圖12是超車尾隨遠近光燈轉向燈自動控制裝置框圖。
[0054] 圖13是會車自動控制裝置延時復位電路及輸出繼電器。
[0055] 圖14是占空比控制閃光啟動電路。
[0056] 圖15是超車轉向燈啟動電路。
[0057] 圖16是超車轉向燈控制電路。
[005引圖17是尾隨近光燈控制電路。
[0059] 圖18是大霧按鈕連接圖。
[0060] 圖19是信號控制顯示電路框圖。
[0061] 圖20是相遇交匯后相對距離顯示互換電路裝置。
[0062] 圖21是信號顯示控制面板布置示意圖。
[0063] 圖22是機動車相遇自動駕駛用輔助控制設備系統圖。
【具體實施方式】
[0064] 下面結合附圖和實施例，對本實用新型作進一步的詳細描述。特別指出的是，W下 實施例僅用于說明本實用新型，但不對本實用新型的范圍進行限定。同樣的，W下實施例僅 為本實用新型的部分實施例而非全部實施例，本領域普通技術人員在不作出創造性勞動前 提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0065] 本實用新型實施例構成機動車相遇時自動駕駛用輔助控制設備各結構裝置的功 能部件或者組合技術方案中都具有共同特征是:利用電壓選通控制方案，包括控制端為多 對象選控，設置一個電壓值設定和占空比轉換電路，用于給定對象對應的電壓設定值和相 應電壓--占空比轉換;執行端，設置一個對象一個電壓鑒別電路及相應電壓預設值，用于電 壓設定值和電壓預設值進行比較并相符，對象被選通，進行控制或顯示。
[0066] 該實施例中提供一種機動車相遇時自動駕駛用輔助控制設備，該輔助控制設備包 括:信號接收器、信號顯示裝置、信號發射器W及信號處理器，其中，該信號處理器分別與信 號接收器、信號發射器W及信號顯示裝置連接，用于處理本車行駛狀態信息W及信號接收 器接收到的與本車相遇車的行駛狀態信息，并將行駛狀態信息通過信號顯示裝置進行顯示 和控制。
[0067] 進一步地，該信號處理器又包括了轉向告知信號控制裝置、會車遠近光燈自動控 制裝置W及超車尾隨遠近光燈轉向燈自動控制裝置等。
[0068] 關于信號接收器、信號顯示裝置、信號發射器W及信號處理器(包括轉向告知信號 控制裝置、會車遠近光燈自動控制裝置W及超車尾隨遠近光燈轉向燈自動控制裝置等）的 具體電路結構及工作原理，將在下面的內容中進行詳述。
[0069] 圖1是雙比較器異或口電壓鑒別電路原理圖。
[0070] 圖1同時繪出了一個及W上對象電壓選通控制系統的部分電路，一個對象設置一 個相對應的電壓鑒別電路。該系統具有：電壓設定電路1中一組電阻分壓點，分別經模擬開 關la、2a……構成對象設定電壓VU為統一輸入端），電壓鑒別電路2-U2-2……；另一組電 阻分壓點構成預設電壓電路4(預設電壓V10、V20……），W及對象執行端3(包括被控制對象 化、化……）。其中多對象電壓選通控制系統，還包括對象順序控制和定時刷新電路等通用 模塊，圖中均省略。
[0071] 異或口電壓鑒別:設定電壓Vl和預設電壓VlO分別與相應電壓鑒別電路2-1中的兩 比較器21、22的異相輸入端相連接，兩比較器21、22輸出分別與異或口23兩輸入端相連，異 或口 23輸出端經非口 24與對象執行端3的被控對象化相連。電壓鑒別電路2-2連接方式與2-1相同。
[0072] 各對象是一一被選通，當選中控制對象Ia模擬開關閉合，2a……其他均斷開。當 Vl-VlO辛0時，其中一比較器輸出為1，另一比較器輸出為0,異或口 23輸出為高電平(Vout = 1)，經非口24輸出為低電平(Vout = O),無控制電壓輸出；只有當Vl-VlO = O,或VUVlO接近 相等時，其中無論兩比較器中誰先從0翻轉為1或從1翻轉為0,利用比較器本身就具有小范 圍的滯回特性，兩比較器輸出均有同時為0或同時為1瞬間，異或口 23輸出均為低電平，經非 口24輸出為高電平(Vout=I),有控制選通電壓輸出，使被控制對象lb被選中并保持。W下 各路2a……依次類推。
[0073] 圖2是窗口比較器電壓鑒別電路原理圖。
[0074] 設定一組被控制對象為la、2a……，對應的窗口比較器電壓鑒別電路為2-1 2'……，每個被控對象都設有一路，縱向聯立。其中窗口比較器電壓鑒別電路2-1 >由比較器 一21\比較器二22\窗口電阻1R-1、預設電阻1R-2構成（圖中兩比較器輸出之間有隔離二 極管）；預設電阻1R-2和窗口電阻IR-I相串聯經電阻R-O接電源;窗口電壓等差AV為比較器 一21 >正相端和比較器二的反相端，分別與窗口電阻IR-I首末端（由電流方向定義首末） 相連接點的電壓降;預設電阻（1R-2)首端點的電壓（比較器二反相端)為預設電壓V10; 設定電壓Vl為兩窗口比較器21 >另兩異相輸入端相連接點的電壓(形成所有窗口比較 器電壓鑒別電路的統一輸入端VI)。當各選控對象設定電壓Vl分別一一傳輸到統一輸入端 (V1)，與接入比較端的預設電壓V10進行比較，落入窗口電壓(V10+AV)中，即V10<V1< (V10+AV)，窗口比較器電壓鑒別電路2-1 >輸出高電平，啟動執行端被選通對象化。
[0075] 對象2a的窗口比較器電壓鑒別電路為其中窗口電阻2R-1、預設電阻2R-2、預 設電壓V20、執行端被控對象2b，連接方式同上，具有相應窗口電壓(V20+AV);運時當對象 2a的設定電壓Vl落入其中，即有V20<V1<(V20+AV)被控對象化被選通……，^此類推。
[0076] 窗口電壓二預設電壓+窗口電壓等差= V10+AV。窗口電阻決定窗口的寬度，即窗 口電壓等差AV的大小，取決定于相同自動控制裝置同一選控對象設定電壓間分散性，分散 性越大，窗口電壓等差應選寬些。
[0077] 綜上所述，雙比較器電壓鑒別電路由窗口比較器電壓鑒別電路構成，包括組件：
[0078] 比較器一、比較器二、窗口電阻、預設電阻；
[0079] 所述窗口比較器電壓鑒別電路的窗口電阻和預設電阻相串聯，窗口電壓等差AV 為兩窗口比較器中比較器一正相端和比較器二的反相端分別與窗口電阻（1R-1)首末端相 連接的電壓降，設定電壓(Vl)為兩窗口比較器另兩異相輸入端相連接點的電壓，預設電阻 首端電壓為預設電壓(VlO);當各控制對象設定電壓一一傳輸到窗口比較器電壓鑒別電路 統一輸入端，與接入比較端的預設電壓進行比較，落入窗口電壓中，窗口比較器電壓鑒別電 路輸出高電平，相應對象或控制電壓信號被選通。
[0080] 尤其是，圖2所示的窗口比較器電壓鑒別電路，用于設定電壓與其相應窗口電壓進 行比較時，只要設定電壓落于其窗口電壓之中，對象即被選通檢出。
[0081] 圖3是單比較器電壓鑒別電路。圖3中，設定電壓Vl接比較器21a反相輸入端，預設 電壓VlO接比較器正相端21a。比較器輸出分兩路，一路直接與執行端的第一對象化相連，另 一路經非口 25與第二對象化相連。當Vl >V10時，比較器21a輸出低電平，執行端的第一對象 化不啟動，經非口 25反相，第二對象化啟動;反之，Vl <V10時，第一對象化啟動，第二對象化 不啟動，兩者狀態正好相反。當圖3例的Vl和VlO連接調換，可構成另一方案，化、化動作與圖 巧目反。
[0082] 圖4是非口電壓鑒別電路。
[0083] 圖4中給出了利用非口構成電壓鑒別電路的技術方案，運時預設電壓VlO^為非口 26的高低電平的轉換電壓(假定兩者相等，且為電源電壓的一個固定比值），設定電壓Vl接 入到非口電壓鑒別中非口26輸入端，輸出端直接與執行端的第一對象Ib相連；同一輸出端 經非口27與第二對象化相連。當輸入電壓Vl>Vl〇f時，電壓鑒別非口26輸出低電平，執行 端的第一對象化不啟動;經非口27反相，第二對象化啟動；當VKVlO^時，非口電壓鑒別器 輸出高電平，執行端的第一對象化啟動，經非口 27反相，第二對象化不啟動。
[0084] 上述圖1和圖2屬于雙比較器電壓鑒別電路；圖3和圖4為單比較器電壓鑒別電路。
[0085] W上圖1~圖4的技術方案為單/或雙比較器電壓鑒別電路構成的不同技術方案， 其中除圖1中的異或口電壓鑒別選通條件為Vl=VlO或近似相等外，其余方案選通條件為Vl < VlO或Vl含V10,屬于只要相符或符合一個區間，對象即被選通或斷開。
[0086] 占空比轉換原理:為了進一步說明本實用新型對一個及W上對象電壓選通控制技 術方案，利用在電壓選通控制的控制端，首先由振蕩電