一种基于LED车灯的车对车通信系统技术方案

本发明专利技术涉及车联网及智能驾驶领域，具体是一种基于LED车灯的车对车通信系统，包括CAN收发器、控制器、LED驱动器、LED车灯、光接收器和光电转换器，发送端车辆的CAN收发器解析出CAN报文的车速、制动和转向信息，并发送给控制器编码成报文，报文通过高低电平控制LED驱动器驱动LED车灯闪烁；接收端车辆的光转换器将光接收器收到的包含发送端车辆的车速、制动和转向信息的光信号转换为电平信号，控制器将此电平信号进行解码，解析出车辆的车速、制动和转向信息，再通过CAN收发器打包为CAN报文发送到接收端车辆的车身CAN总线中。本发明专利技术车与车之间通过光信号双向传输车辆的运行状态，数据准确且实时性强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LED车灯的车对车通信系统
本专利技术涉及车联网及智能驾驶领域，具体涉及采用汽车的头灯和尾灯，使用灯光传输信号来实现车与车之间的通信的一种基于LED车灯的车对车通信系统。
技术介绍
目前智能驾驶主要采用雷达和摄像头来识别前后车辆位置，根据周边车辆的相对位置来控制车速、制动及方向等。但由于车辆是运动的，雷达及摄像头都只能判别当前状态，无法进行预判断，因而会导致车辆控制的实时性不高。目前的研究重点大部分都关注于雷达的精度及摄像头图像的处理能力，但只有接收到相邻车辆的运动信息，才能较大程度的改善车辆自动控制的实时性。光通信具有光准直性的特点，容易进行相邻车辆的通信，而其他无线通信系统无法识别与其通信的车辆的相对位置。由于LED有着调制速度快的优点，随着LED在汽车的头灯及尾灯中的应用越来越广泛，采用车灯来实现车与车之间的信息通信成为一种可能。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中通过雷达和摄像头不能预判周边车辆的运动状态，导致智能驾驶车辆控制实时性不高的问题，而研究设计一种能够实时接收周边车辆车速、制动及转向状态的一种基于LED车灯的车对车通信系统。本专利技术采用的技术方案是：一种基于LED车灯的车对车通信系统，其特征在于，在车辆的前部和后部均安装此通信系统，所述通信系统包括CAN收发器、控制器、LED驱动器、LED车灯、光接收器和光电转换器，发送端车辆的CAN收发器接收车身CAN总线的CAN报文，并解析出车速、制动和转向信息，并将解析出的上述信息发送给控制器编码，控制器将编码后的报文通过高低电平控制LED驱动器驱动LED车灯闪烁，包含车速、制动和转向信息的报文通过发出的光信号发送出去；接收端车辆的光接收器接收到发送端车辆发射过来的光信号后，通过光电转换器将包含发送端车辆的车速、制动和转向信息的光信号转换为电平信号，控制器将此电平信号进行解码，解析出车辆的车速、制动和转向信息，再通过CAN收发器打包为CAN报文发送到接收端车辆的车身CAN总线中。进一步地，所述控制器采用曼彻斯特编码对发送端车辆的车速、制动和转向信息进行编码。进一步地，所述曼彻斯特编码的时钟频率≥200HZ。进一步地，其特征在于，所述CAN报文还包括车辆的故障信号。更进一步地，所述LED车灯为车辆的头灯或者尾灯。与现有技术相比，本专利技术显而易见地具有以下有益效果：1、通过在前后两车辆的前部和后部均安装该通信系统，通过前车的尾灯和后车的头灯实现双向光通信，从而将两车的车速、制动和转向灯信息通过光通信互相传输给另一方，车辆直接获得的是周边车辆CAN总线上的车辆运行信息，数据准确，实时性好。2、由于采用的曼彻斯特编码的时钟频率≥200Hz，使得LED车灯通过车灯闪烁来发出光信号时，人眼无法识别车灯的闪烁。3、车辆的头灯和尾灯采用LED灯，相对于普通车灯响应速度快(纳秒级)，适用于车辆等快速移动的物体，不容易烧坏，能够满足将车辆的运行状态及时通过光信号发送出去的需求。附图说明图1是本专利技术实施例示意图；图2是前车和后车通信示意图。图中，1、CAN收发器，2、控制器，3、LED驱动器，4、光电转换器，5、光接收器，6、LED车灯。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。如图1和图2所示的基于LED车灯的车对车通信系统，在车辆的前部和后部均安装该通信系统。参见图1，通信系统包括CAN收发器1、控制器2、LED驱动器3、LED车灯6、光接收器5和光电转换器4，发送端车辆的CAN收发器1接收车身CAN总线的CAN报文，并解析出车速、制动和转向信息，并将解析出的上述信息发送给控制器2编码，控制器2将编码后的报文通过高低电平控制LED驱动器3驱动LED车灯6闪烁，包含车速、制动和转向信息的报文通过发出的光信号发送出去；接收端车辆的光接收器5接收到发送端车辆发射过来的光信号后，通过光电转换器4将包含发送端车辆的车速、制动和转向信息的光信号转换为电平信号，控制器2将此电平信号进行解码，解析出车辆的车速、制动和转向信息，再通过CAN收发器1打包为CAN报文发送到接收端车辆的车身CAN总线中。上述当前车为发送端车辆，后车为接收端车辆时，前车通过后灯将前车将CAN总线上的车辆行驶状态信息通过光通信传送给后车；当后车为发送端车辆，前车为接收端车辆时，后车通过头灯将后车CAN总线上的车辆行驶状态信息通过光通信传送给前车，前车和后车双向通信。其中车辆行驶状态信息可包括车速、制动、转向和车辆故障信号等。其中控制器2采用曼彻斯特编码对发送端车辆的车速、制动和转向信息进行编码，且曼彻斯特编码的时钟频率≥200HZ，这样当LED车灯6通过闪烁产生光信号传输时，人眼不会感觉到LED车灯6的闪烁。上述依据本专利技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项专利技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项专利技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于LED车灯的车对车通信系统，其特征在于，在车辆的前部和后部均安装此通信系统，所述通信系统包括CAN收发器(1)、控制器(2)、LED驱动器(3)、LED车灯(6)、光接收器(5)和光电转换器(4)，发送端车辆的CAN收发器(1)接收车身CAN总线的CAN报文，并解析出车速、制动和转向信息，并将解析出的上述信息发送给控制器(2)编码，控制器(2)将编码后的报文通过高低电平控制LED驱动器(3)驱动LED车灯(6)闪烁，包含车速、制动和转向信息的报文通过发出的光信号发送出去；接收端车辆的光接收器(5)接收到发送端车辆发射过来的光信号后，通过光电转换器(4)将包含发送端车辆的车速、制动和转向信息的光信号转换为电平信号，控制器(2)将此电平信号进行解码，解析出车辆的车速、制动和转向信息，再通过CAN收发器(1)打包为CAN报文发送到接收端车辆的车身CAN总线中。

【技术特征摘要】
1.一种基于LED车灯的车对车通信系统，其特征在于，在车辆的前部和后部均安装此通信系统，所述通信系统包括CAN收发器(1)、控制器(2)、LED驱动器(3)、LED车灯(6)、光接收器(5)和光电转换器(4)，发送端车辆的CAN收发器(1)接收车身CAN总线的CAN报文，并解析出车速、制动和转向信息，并将解析出的上述信息发送给控制器(2)编码，控制器(2)将编码后的报文通过高低电平控制LED驱动器(3)驱动LED车灯(6)闪烁，包含车速、制动和转向信息的报文通过发出的光信号发送出去；接收端车辆的光接收器(5)接收到发送端车辆发射过来的光信号后，通过光电转换器(4)将包含发送端车辆的车速、制动和转向信息的光信号转换为电平...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立，王国云，董锋格，孙逊之，
申请(专利权)人：常州星宇车灯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32