專利名稱：一種基于單片機的汽車遠(yuǎn)近燈自動切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種基于單片機的汽車遠(yuǎn)近燈自動切換裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及汽車電子與電器應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及汽車的燈光控制裝置。尤 其涉及一種基于單片機的汽車遠(yuǎn)近燈自動切換控制裝置。
背景技術(shù)：
[0002]隨著社會不斷的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)走入到尋常百姓 家，它方便了人們的生活，但也帶來了一些負(fù)面影響，一方面是擁擠的交通，另一方面 則是交通事故的頻發(fā)(特別是在夜間)，而夜間行車時會車不切換遠(yuǎn)近燈則成為誘發(fā)夜 間行車事故的主要原因之一。交通法規(guī)明確規(guī)定“夜間行車時距對向車150米以內(nèi)不 得用遠(yuǎn)光燈，必須改用近燈或小燈”，而現(xiàn)有汽車上使用的遠(yuǎn)近燈切換裝置通常為手動 或者腳動式開關(guān)，這種開關(guān)雖然結(jié)構(gòu)簡單，但要依靠人工操作。當(dāng)汽車會車時，如果司 機疏忽或者不遵守交通法規(guī)，沒有及時把遠(yuǎn)光燈切換成近光燈，就會給對面司機造成炫 眼現(xiàn)象，使其不容易辨別前方道路路況，大大增加了事故的發(fā)生率。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實用新型針對上述汽車遠(yuǎn)近燈切換裝置存在的不足，提供一種基于單片機的 汽車遠(yuǎn)近燈自動切換控制裝置，它可以實現(xiàn)自動控制，具有遠(yuǎn)近燈自動切換功能。[0004]為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采取如下的技術(shù)解決方案[0005]一種基于單片機的汽車遠(yuǎn)近燈自動切換控制裝置，包括汽車的近光燈和遠(yuǎn)光 燈，近光燈和遠(yuǎn)光燈上各連接有繼電器，其特征在于，該裝置還設(shè)有[0006]一視頻采集單元，用于采集光亮度視頻模擬信號；[0007]—視頻處理單元，用于對視頻采集單元的視頻模擬信號進(jìn)行分離并轉(zhuǎn)換；[0008]一單片機，用于對接收的視頻處理單元的模擬信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)閥值像 素將得到的數(shù)字圖像信號進(jìn)行二值化處理并輸出控制信號；[0009]一驅(qū)動電路，用于控制近光燈和遠(yuǎn)光燈上連接的繼電器的通斷，切換近光燈和 遠(yuǎn)光燈；[0010]視頻采集單元和視頻處理單元連通，視頻處理單元和單片機連通，單片機和驅(qū) 動電路連通，驅(qū)動電路連接近光燈和遠(yuǎn)光燈上繼電器。[0011]本實用新型采用了飛思卡爾單片機，具有穩(wěn)定性高、信號處理速度快，控制準(zhǔn) 確等優(yōu)點，可簡化駕駛員的操作，避免某些駕駛員的違章駕駛。


[0012]圖1為本實用新型電路連接示意圖；[0013]圖2為本實用新型視頻同步信號分離芯片LM1881結(jié)構(gòu)圖；[0014]圖3為芯片LM1881信號時序圖；圖中，a為視頻信號，b為行同步信號，c為 場同步信號，d為奇-偶場同步信號；[0015]圖4為本實用新型采集及處理電路圖；[0016]圖5為飛思卡爾9S12DGU8引腳圖；[0017]圖6為圖像數(shù)據(jù)二值化處理程序流程圖；[0018]圖7為單片機程序主流程圖；[0019]圖8為驅(qū)動芯片引腳圖；[0020]以下結(jié)合實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實施方式
[0021]參照圖1，本實用新型的基于單片機的汽車遠(yuǎn)近燈自動切換控制裝置，包括汽車 的近光燈和遠(yuǎn)光燈，近光燈和遠(yuǎn)光燈上各連接有繼電器，還包括有視頻信號采集單元、 視頻信號處理單元、單片機及其驅(qū)動電路。[0022]視頻信號采集單元為黑白攝像頭，該攝像頭可在夜間為本系統(tǒng)提供對面車輛燈 光亮度的視頻信號，該信號為模擬信號。[0023]視頻信號處理單元為視頻同步信號分離芯片LM1881是美國國家半導(dǎo)體公司 (National Semiconductor)生產(chǎn)的產(chǎn)品，主要用于視頻同步信號的分離，該芯片可從攝像頭采集的視頻信號中提取信號時序信息，如行同步脈沖、場同步脈沖和奇偶場信號等， 并將它們直接轉(zhuǎn)換為TTL電平信號直接傳給單片機的IO 口作控制信號之用。[0024]單片機為飛思卡爾9S12DGU8單片機，其接收視頻信號采集單元的模擬信號并 進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)閥值像素將得到的數(shù)字圖像信號進(jìn)行二值化處理并輸出控制信號。[0025]驅(qū)動電路選擇驅(qū)動芯片觀03人，用于接收單片機輸出的控制信號，控制近光燈 和遠(yuǎn)光燈上連接的繼電器的通斷，切換近光燈和遠(yuǎn)光燈。近光燈和遠(yuǎn)光燈上的繼電器還 連接有電源。[0026]其工作過程是，黑白攝像頭在夜間為飛思卡爾9S12DGU8單片機提供對面車輛 燈光亮度的視頻模擬信號，該模擬信號由視頻同步信號分離芯片LM1881處理后將處理 結(jié)果直接轉(zhuǎn)換為TTL電平信號，并直接傳給飛思卡爾9S12DGU8單片機，其接收視頻信 號采集單元的模擬信號并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)閥值像素將得到的數(shù)字圖像信號進(jìn)行二值 化處理并輸出控制信號，當(dāng)驅(qū)動電路接收單片機輸出的控制信號后，控制近光燈和遠(yuǎn)光 燈上的繼電器KR1、KR2，以達(dá)到切換遠(yuǎn)近燈的目的。繼電器KR1、KR2通過開關(guān)K連 接+12V電源。[0027]參照圖2、3，視頻同步信號分離芯片LM1881從攝像頭信號中提取信號的行同 步脈沖，場同步脈沖，奇、偶場等信息。視頻信號通過引腳2 (composite video input) 輸入LM1881芯片，引腳1為行同步信號輸出端(composite sync output)。引腳3為場 同步信號輸出端(vertical sync output)，當(dāng)攝像頭信號的場同步脈沖到來時，該端將變 為低電平，一般維持230us，然后重新變回高電平。引腳7為奇-偶場同步信號輸出端(odd/even output)，當(dāng)攝像頭信號處于奇場時，該端為高電平，當(dāng)處于偶場時，為低電 平。奇-偶場的交替處與場同步信號的下降沿同步，也就是和場同步脈沖后的上升沿同 步。事實上，我們不僅可以用場同步信號作為換場的標(biāo)志，也可以用奇-偶場間的交替 作為換場的標(biāo)志。[0028]參照圖4，黑白攝像頭將視頻信號輸入至LM1881芯片的視頻信號輸入端，同時送入S12的一個AD 口(PADOO)。LM1881的行同步信號端(引腳1)接入S12上的 PTO 口，PTO是一個帶中斷的I/O 口，LM1881的奇-偶場同步信號輸出端接S12的普通 I/O 口 PS2。在此，本實施例選擇奇-偶場同步信號來作為換場的標(biāo)志信號。[0029]參照圖5，單片機為飛思卡爾9S12DG128，該單片機采用5V供電，具有25MHZ 的總線速度，主要用于工業(yè)控制，特別適合用在汽車上。該單片機的特點是豐富的I/O 和工業(yè)控制專用的通信模塊。Flash容量為1 ^KB,通信模塊有SCI、SPK IIC> CAN、 J1850等。其112引腳封裝的有91個I/O引腳，16路10位A/D轉(zhuǎn)換引腳，8路8位 PWM引腳及8路16位TIM引腳。[0030]參照圖6、7，以汽車遠(yuǎn)光燈在140米處，以黑白攝像頭得到的光源灰度值為閾 值，利用飛思卡爾9S12DGU8單片機對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行二值化處理，并對大于閾值的點計 數(shù)，當(dāng)計數(shù)值大于8時可認(rèn)為離對面車輛小于150米，單片機輸出控制信號，即將遠(yuǎn)光燈 切換為近光燈。若計數(shù)值小于8則進(jìn)行下一組圖像數(shù)據(jù)的二值化處理。[0031]參照圖8，本實施例的驅(qū)動電路選擇驅(qū)動芯片^03A，可以實現(xiàn)繼電器KR1、 KR2的閉合動作。其中9引腳為接地，1、18引腳，2、17引腳，3、16引腳，4、15引 腳，5、14引腳，6、13引腳，7、12引腳，8、11引腳為一對輸入輸出引腳，共8對。本 專利中利用了其中的1、18引腳，2、17引腳，即從1、2引腳中低電流的輸入信號，即可 從18、17引腳中得到高電流的信號，從而達(dá)到提高電流的目的，即而實現(xiàn)了繼電器的閉 合動作。
權(quán)利要求1.一種基于單片機的汽車遠(yuǎn)近燈自動切換控制裝置，包括汽車的近光燈和遠(yuǎn)光燈， 近光燈和遠(yuǎn)光燈上各連接有繼電器，其特征在于，該裝置還設(shè)有一視頻采集單元，用于采集光亮度視頻模擬信號； 一視頻處理單元，用于對視頻采集單元的視頻模擬信號進(jìn)行分離并轉(zhuǎn)換； 一單片機，用于對接收的視頻處理單元的模擬信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，根據(jù)閥值像素將 得到的數(shù)字圖像信號進(jìn)行二值化處理并輸出控制信號；一驅(qū)動電路，用于控制近光燈和遠(yuǎn)光燈上連接的繼電器的通斷，切換近光燈和遠(yuǎn)光燈；視頻采集單元和視頻處理單元連通，視頻處理單元和單片機連通，單片機和驅(qū)動電 路連通，驅(qū)動電路連接近光燈和遠(yuǎn)光燈上繼電器。
2.如權(quán)利要求1所述的基于單片機的汽車遠(yuǎn)近燈自動切換控制裝置，其特征在于，所 述視頻信號采集單元為黑白攝像頭。
3.如權(quán)利要求1所述的基于單片機的汽車遠(yuǎn)近燈自動切換控制裝置，其特征在于，所 述視頻信號處理單元為視頻同步信號分離芯片LM1881。
4.如權(quán)利要求1所述的基于單片機的汽車遠(yuǎn)近燈自動切換控制裝置，其特征在于，所 述單片機為飛思卡爾9S12DG128單片機。
5.如權(quán)利要求1所述的基于單片機的汽車遠(yuǎn)近燈自動切換控制裝置，其特征在于，所 述近光燈和遠(yuǎn)光燈上的繼電器還連接有電源。
6.如權(quán)利要求1所述的基于單片機的汽車遠(yuǎn)近燈自動切換控制裝置，其特征在于，所 述驅(qū)動電路選擇驅(qū)動芯片^03A。
專利摘要本實用新型公開了一種基于單片機的汽車遠(yuǎn)近燈自動切換控制裝置，包括汽車的近光燈和遠(yuǎn)光燈，近光燈和遠(yuǎn)光燈上各連接有繼電器，還包括有視頻信號采集單元、視頻信號處理單元、單片機及其驅(qū)動電路。具有穩(wěn)定性高、信號處理速度快，控制準(zhǔn)確等優(yōu)點，可簡化駕駛員的操作。
文檔編號B60Q1/14GK201808505SQ201020550468
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者劉晶郁, 劉輝, 張碩, 李雪莉, 虎忠, 郭緒娜 申請人:長安大學(xué)