專利名稱：一種實現防炫目汽車遠光燈系統及方法
技術領域：
本發明尤其涉及一種實現防炫目汽車遠光燈系統及方法。
背景技術：
夜晚在汽車會車時，若開遠光燈，則對方駕駛員不能看清路況造成危險；若不開遠光燈，則本駕駛員不能看清路況造成危險。夜晚會車，遠光燈的使用是困擾駕駛員的大問題，為解決上述問題，前人做了很多工作，如申請號96106470.6，發明名稱為后燈和側燈背景照明防會車眩目技術，該申請中使用的技術方案是當兩輛車夜間會車時，雙方駕駛員在換用近燈的同時打開后燈和側燈實施背景照明，照亮自身車體及車后道路和景物，也就是互相為對方照亮前方道路景物和車體，但是若后邊有跟車，則跟車無法看清道路，還是會容易造成危險。申請號201210206751.X，發明名稱為:一種汽車會車防強光裝置及防強光方法，是通過遮擋，減弱對方的光線達到防眩目的目的，但是在減弱對方遠光燈光線的同時，也減弱了路況的有效光線，看不清路況。申請號201210056318.2，發明名稱為:一種基于車聯網的眩光控制系統及其控制方法，是通過GPS模塊判斷車輛當前位置自動將其遠光燈改為近光燈。由于無法使用遠光燈，可導致看不清路況。實用新型專利，專利號992000062.9，機動車防?？刂破?，控制機動車在會車時自動將其遠光燈改為近光燈。由于無法使用遠光燈，可導致看不清路況。實用新型專利，專利號200420058714.X，機動車遠光燈防眩目電腦控制器，控制機動車在會車時自動將其遠光燈改為近光燈。由于無法使用遠光燈，可導致看不清路況。實用新型專利，專利號201120572731.5，一種夜間會車防眩眼鏡，是通過眼鏡的偏振片，減弱對方的光線達到防眩目的目的，但是在減弱對方遠光燈光線的同時，也減弱了路況的有效光線，看不清路況。

發明內容
本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種實現防炫目汽車遠光燈系統及方法，本發明的使用讓駕駛員只能看到其駕駛汽車所發出的遠光燈光線反射光，而看不到對方汽車遠光燈光線。為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:一種實現防眩目汽車遠光燈系統，它包括GPS數據采集板，GPS數據采集板將采集的數據送入控制器，控制器根據GPS數據采集板采集的數據控制遠光燈亮滅和液晶裝置的透光或不透光，所述液晶裝置與驅動電路連接，遠光燈的開啟與液晶裝置的透光和遠光燈的關閉與液晶裝置的不透光同步進行，駕駛員透過液晶裝置看前方的路況。所述液晶裝置為安裝在透光玻璃上的液晶板或液晶眼鏡。所述遠光燈為LED發光二極管。
所述遠光燈為氙氣大燈或鹵素大燈，在遠光燈前安裝可控的液晶板。所述驅動電路包括輸入端電阻，輸入端電阻與三極管基極連接，三極管的集電極分別于輸出和上拉電阻連接，上拉電阻與電源連接，三極管的發射極接地，驅動電路的輸入端與控制器連接，驅動電路的輸出端與液晶裝置連接。所述GPS數據采集板為U-blox公司的LEA-5H模塊。一種基于防眩目汽車遠光燈系統的防炫目的方法，具體步驟為:步驟一:所有在汽車上均安裝防眩目汽車遠光燈系統，當駕駛員夜晚行駛時，駕駛員開啟防炫目系統；步驟二:GPS采集板采集tl時間和t2時間汽車的位置坐標即經緯度(xl，yl)和(x2, x3),t2>tl ；步驟三:若I x2 — xl I > I y2 — yl I 且 x2>xl 或者 I x2 — xl I < I y2 — ylI且y2>yl，則定義汽車為正向行駛，控制器發送頻率大于等于50HZ的正向方波信號；若I
x2 — xl I > I y2 — yl I 且 x2〈xl 或者 I x2 — xl I < I y2 — yl I 且 y2〈yl,定義汽車為反向行駛，控制器發送頻率大于等于50HZ的反向方波信號，正向方波信號比反向方波信號為超前或滯后180度,為相互反向的；步驟四:利用方波信號控制遠光燈亮和滅及液晶裝置的透光和不透光，遠光燈的開啟與液晶裝置的透光、遠光燈的關閉與液晶裝置的不透光同步進行。所述步驟二中的時間均采用統一的GPS時間。本發明的工作原理:當正向方波信號為高電平時，正向行駛汽車的遠光燈照射，液晶裝置透光，駕駛員能看到遠光燈照射光線的反射光，對方行駛汽車即反向行駛汽車，為反向方波信號，此時為低電平，其遠光燈關閉，正向駕駛員看不到對方行駛汽車遠光燈光線，這樣就能看清路況安全駕駛。當正向方波信號為低電平時，正向駕駛員什么都看不到，相反，反向駕駛員能看清路況安全駕駛。由于駕駛員看清路況和看不到路況交替的頻率大于等于50Hz，所以駕駛員感覺不到閃爍并能看清路況。由于有一半的時間是什么都看不到，液晶裝置透光時對光線也有損耗，所以看到路況的亮度要小于正常亮度的一半，路況亮度的減弱通過提高遠光燈的亮度來解決。本發明的有益效果:本發明解決了夜晚會車要關閉遠光燈造成路況看不清的問題，允許駕駛員在夜晚會車時打開遠光燈，由于能看到本車的遠光燈的發射光，而看不到對方車遠光燈的光線，所以能看清路況、安全駕駛。


圖1為本發明的系統框圖；圖2為本發明的控制器產生的方波信號時序圖；圖3為液晶裝置的驅動電路。其中，1.GPS數據采集板，2.控制器，3.遠光燈，4.液晶裝置。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。汽車的遠光燈3亮滅是快速可控的，頻率大于等于50Hz，每臺汽車都要配備防眩目汽車遠光燈系統(簡稱系統)如圖1所示，系統包括GPS數據采集板I (全球定位系統)、控制器2、可控的遠光燈3和可控的液晶裝置4?？刂破?產生頻率大于等于50Hz的方波信號控制本車的液晶裝置4的開和關及本車遠光燈的開和關，其時序圖如圖2所示。對方汽車的遠光燈3和液晶裝置4也受對方汽車系統的控制器2的控制，但是，其方波信號是反向的，如圖2所示。由于人眼的惰性，頻率大于等于50Hz的頻閃，人眼是看不出閃爍的。液晶裝置4為安裝在透光玻璃上的液晶板或液晶眼鏡，液晶裝置4受電壓的控制，當液晶裝置4加上12V電壓時不透光，當液晶裝置4加上OV電壓時透光。液晶控制電平需反向和電平轉換，才能控制液晶裝置4，其驅動電路如圖3所示。系統通過GPS數據采集板I采集時間數據和位置數據。GPS數據采集板I可以選用U-blox公司的LEA-5H模塊。GPS數據采集板I輸出的語句有10多種，其中定位數據語句是最常用的，格式如下所示:$GPGGA (定位數據),hhmmss.dd, xxmm.dddd,〈N | S〉，yyymm.dddd, <E | ff>, v, ss, d.d，h.h，M, g.g，M, a.a，xx x x氺hh〈CRXLF>各數據含義為:〈hhmmss.dd>為世界協調時間(UTC) ;〈xxmm.dddd>為緯度值；〈N I S〉為所測緯度半球；〈yyymm.dddd>為經度值；〈E | W〉為所測經度半球；<v>定位有效指示符，“0”定位無效，“I”定位有效；〈SS>為定位所用衛星數目，數值范圍00 12;〈d.d>為水平精度因子；<h.h>為平均海平面高度；<M>字符M; <g.g>為平均海平面與WGS-84基準橢圓面的差值高度；〈a.a>為差分GPS數據期，數值為從上一次有效的差分校正開始所經歷的時間(S，若無差分修正，則此項為空)；〈XXXX>為差分站編號，數值范圍0000 1023 (若無差分修正，則此項為空)。在本系統中，只需提取時間和位置信息，并對定位數據的有效性進行驗證。例如，從輸出語句:$GPGGA, 102637.000, 6117.2345，N，02439.5670, E, I, 10, 0.81, 35.2, M, 19.5，M，，*50中得到的信息為:定位時間為UTC時間10:26:37,位置為北緯61° 17.2345'、東經 24° 39.5670'。GPS數據采集板I提供一個秒脈沖(timepulse)可作為同步信號。每臺汽車的方波信號必須是同步的。系統用統一的GPS秒脈沖信號做為每臺汽車的方波信號的觸發信號以決定每臺汽車的方波信號是同步的。系統的控制器2可采用MCS-51系列的89C51，將GPS數據采集板I的秒脈沖引腳接89C51的中斷引腳INTO，使89C51被GPS統一時鐘每秒中斷一次。設89C51的Pl.0的輸出為方波信號。INTO的中斷服務程序主要完成兩項任務:1.如果方波信號是正向方波信號就置Pl.0為高電平,方波信號是反向方波信號就置Pl.0為低電平(方波信號正向反向的判斷在后面敘述);2.設置定時計數器TO為定時工作方式,mode為方式2并且IOms溢出一次。定時計數器TO的中斷服務程序為將P1.0反向。每臺汽車的方波信號可以是正向方波信號，也可以是反向方波信號(正向方波信號的非)。方波信號的正反是用來區分行駛汽車的方向，即正向行駛汽車的方波信號采用正向方波信號，反向行駛汽車的方波信號采用反向方波信號。本發明靠GPS位置數據的變化來確定正向行駛的汽車與正向方波信號相對應，反向行駛的汽車與反向方波信號相對應。具體算法如下:汽車在行駛中，當tl時間時，汽車的位置坐標即經緯度是(xl，yl);當t2時間時，汽車的位置坐標是(x2，y2)，并且t2>tl。若I x2 — xl I > I y2 — yl I 且 x2>xl 或者 I x2 — xl I < I y2 — yl I 且y2>yl則定義汽車為正向行駛，采用正向方波信號；若I x2 — xl I > I y2 — yl I 且 x2〈xl 或者 I x2 — xl I < I y2 — yl I 且y2<yl則定義汽車為反向行駛，采用反向方波信號。t2與tl的差越大，方波信號的正向反向確定的越可靠，但確定所用的時間就越長。方波信號的正向反向的確定不是一次完成就結束的，而是在汽車的行駛過程中反復確定的。GPS數據采集板I的數據信息是通過串行口連接到89C51的。例如tl 時間數據為 $GPGGA, 101614.000，3640.2345，N，11700.1670，E, I, 10，0 81,35.2，M，19.5，M，，*50，得到的信息為:定位時間為UTC時間10:16:14,位置為北緯36。40.2345'、東經 117。0.1670'。t2 時間數據為 $GPGGA, 101614.000，3640.3348，N，11700.1674，E, I, 10，0.81，35.2，M，19.5，M，，*50，得到的信息為:定位時間為UTC時間10:16:34,位置為北緯36。40.3348'、東經 117。0.1674'。因為x2 —xl = 36° 40.3348' —36° 40.2345' =0。0.1003'，

y2 - yl = 117° 0.1674' —117° 0.1670' =0° 0.0004'，即I x2 — xl I > I y2 — yl I且x2 —xl=0。0.1003' >0所以定義此汽車為正向行駛，米用正向方波信號。當正向方波信號為高電平時，正向行駛汽車的遠光燈照射，液晶裝置4透光，駕駛員能看到遠光燈照射光線的反射光，對方行駛汽車即反向行駛汽車，為反向方波信號，此時為低電平，其遠光燈關閉，正向駕駛員看不到對方行駛汽車遠光燈光線，這樣就能看清路況安全駕駛。當正向方波信號為低電平時，正向駕駛員什么都看不到，相反，反向駕駛員能看清路況安全駕駛。由于駕駛員看清路況和看不到路況交替的頻率大于等于50Hz，所以駕駛員感覺不到閃爍并能看清路況。由于有一半的時間是什么都看不到，液晶裝置4透光時對光線也有損耗，所以看到路況的亮度要小于正常亮度的一半，路況亮度的減弱可以通過提高遠光燈3的亮度來解決。本發明解決了夜晚會車要關閉遠光燈造成路況看不清的問題，允許駕駛員在夜晚會車時打開遠光燈，由于能看到本車的遠光燈的發射光，而看不到對方車遠光燈的光線，所以能看清路況、安全駕駛。上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式
進行了描述，但并非對本發明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。
權利要求
1.一種實現防眩目汽車遠光燈系統，其特征是，它包括GPS數據采集板，GPS數據采集板將采集的數據送入控制器，控制器根據GPS數據采集板采集的數據控制遠光燈亮滅和液晶裝置的透光或不透光，所述液晶裝置與驅動電路連接，遠光燈的開啟與液晶裝置的透光和遠光燈的關閉與液晶裝置的不透光同步進行，駕駛員透過液晶裝置看前方的路況。
2.如權利要求1所述一種實現防炫目汽車遠光燈系統，其特征是，所述遠光燈為LED發光二極管。
3.如權利要求1所述一種實現防炫目汽車遠光燈系統，其特征是，所述液晶裝置為安裝在透光板上的液晶板或液晶眼鏡。
4.如權利要求1所述一種實現防炫目汽車遠光燈系統，其特征是，所述遠光燈為氙氣大燈或鹵素大燈，在遠光燈前安裝可控的液晶板。
5.如權利要求1所述一種實現防炫目汽車遠光燈系統，其特征是，所述驅動電路包括輸入端電阻，輸入端電阻與三極管基極連接，三極管的集電極分別于輸出和上拉電阻連接，上拉電阻與電源連接，三極管的發射極接地，驅動電路的輸入端與控制器連接，驅動電路的輸出端與可控液晶裝置連接。
6.如權利要求1所述一種實現防炫目汽車遠光燈系統，其特征是，所述GPS數據采集板為u-blox公司的LEA-5H模塊。
7.基于權利要求1所述的一種基于防眩目汽車遠光燈系統的防炫目的方法，其特征是，具體步驟為: 步驟一:所有在汽車上均安裝防眩目汽車遠光燈系統，當駕駛員夜晚行駛時，駕駛員帶上液晶裝置； 步驟二:GPS采集板采集tl時間和t2時間汽車的位置坐標即經緯度(xl，yl)和(x2，x3),t2>tl ； 步驟三:若 I x2 — xl I > I y2 — yl I 且 x2>xl 或者 I x2 — xl I < I y2 — yl I 且y2>yl，則定義汽車為正向行駛，控制器發送頻率大于等于50HZ的正向方波信號；若I x2 —xl I > I y2 — yl I 且 x2〈xl 或者 I x2 — xl I < I y2 — yl I 且 y2〈yl,定義汽車為反向行駛，控制器發送頻率大于等于50HZ的反向方波信號，正向方波信號比反向方波信號為提前或滯后180度，為相互反向的； 步驟四:利用方波信號控制遠光燈開和關及液晶裝置的開和關，遠光燈的開啟與液晶裝置的透光和遠光燈的關閉與液晶裝置的不透光同步進行。
8.如權利要求7所述一種實現防炫目方法，其特征是，所述步驟二中的時間均采用統一的GPS時間。
全文摘要
本發明公開了一種實現防炫目汽車遠光燈系統及方法，該系統包括GPS數據采集板，GPS數據采集板將采集的數據送入控制器，控制器根據GPS數據采集板采集的數據控制遠光燈亮滅和可控液晶裝置的透光或不透光，所述液晶裝置與驅動電路連接。正向行駛汽車的遠光燈照射，正向方波信號為高電平，液晶裝置透光，駕駛員能看到遠光燈照射光線的反射光，對方行駛汽車即反向行駛汽車，為反向方波信號，此時為低電平，其遠光燈關閉，正向駕駛員看不到對方行駛汽車遠光燈光線，這樣就能看清路況安全駕駛。反向方波信號時，則相反，本發明解決了夜晚會車要關閉遠光燈造成路況看不清的問題，允許駕駛員在夜晚會車時打開遠光燈，而且駕駛員能看清路況、安全駕駛。
文檔編號B60Q1/00GK103204098SQ20131009965
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月26日 優先權日2013年3月26日
發明者楊峰, 翟臨博, 譚凱, 牟杰, 武晶晶, 沈洋, 賈燕波, 張文軍, 秦緒菲 申請人:山東師范大學