一种车辆灯光调节和会车监测系统技术方案

一种车辆灯光调节和会车监测系统，其波束控制单元与系统的MCU芯片、T/R组件通过串口连接，语音提示单元与MCU芯片连接，雨量传感器、距离传感器、光照度传感器、前照灯开关状态监测单元、前照灯光照调节单元与MCU芯片连接，本发明专利技术通过集成相控阵雷达模块，使得在会车范围内可检测到待会车和潜在会车的车辆，并且在夜间会车时可通过调节前照灯灯光的逐步变化，使驾驶员对会车灯光适应，并由语音提示单元实时提醒驾驶员当前会车信息，减少会车事故发生。

A Vehicle Lighting Regulation and Vehicle Club Monitoring System

The invention relates to a vehicle light regulation and vehicle monitoring system, whose beam control unit is connected with MCU chip and T/R module of the system through serial port, voice prompting unit is connected with MCU chip, rainfall sensor, distance sensor, illumination sensor, headlamp switch status monitoring unit and headlamp light adjustment unit are connected with MCU chip, and the invention is connected with MCU chip by integrating phased array radar module. It makes it possible to detect waiting cars and potential vehicles within the meeting area, and can adjust the gradual change of headlamp lights during the night meeting, so that drivers can adapt to the meeting lights, and the voice prompt unit can remind drivers of the current meeting information in real time, so as to reduce the occurrence of car accidents.

【技术实现步骤摘要】
一种车辆灯光调节和会车监测系统
本专利技术涉及雷达以及车辆领域，具体涉及一种应用于车辆灯光调节和会车监测系统。
技术介绍
随着车辆越来越多，对于有限的交通资源产生了更大的压力，会车过程中往往会由于车辆灯光使用不当或者未能及时发现会车车辆而发生车辆的碰撞，为了避免不必要的交通事故的发生，需要对行驶车辆的周边车辆信息进行检测，因此需要一种有效的车辆灯光调节和会车监测系统。在已有的会车车辆监测方法中主要是通过各类传感器对对向来车进行检测，进而使车辆做出避让，然而对侧向会车车辆和潜在会车车辆的检测却缺乏研究。
技术实现思路
为了克服现有的技术的不足，本专利技术提供一种车辆灯光调节和会车监测系统，本监测系统用于车辆会车时远近灯光调节以及车辆会车时对会车车辆的检测。相控阵雷达，多采用相位和差式单脉冲测角方法测向，即利用几个彼此独立的通道同时接收目标回波，然后比较同一回波信号在这几个支路的特征，用此来获取目标对象的角度信息，再由阵列天线的方位图函数得出目标对象的方向。本专利技术所采用的技术方案是：一种车辆灯光调节和会车监测系统，其波束控制单元与系统的MCU芯片、T/R组件通过串口连接，T/R组件是相控阵雷达系统的主要部件，在本监测系统中，其与天线阵列、波束控制单元和DSP模块相连接，阵列天线由两组子阵天线组成并与T/R组件相连接，DSP模块该芯片与T/R组件、MCU芯片相连接，语音提示单元与MCU芯片连接，雨量传感器通过RS232通信方式与MCU芯片相连，传感器内部装有一个红外二极管，红外线透射到前挡风玻璃外表面，距离传感器通过RS232通信方式与MCU芯片相连，光照度传感器与MCU芯片相连，其输入信号为会车时对向车辆前照灯的光照强度，该传感器的通信方式同样是RS232接口，再将检测到光照强度转化为电信号作为MCU芯片的输入量，前照灯开关状态监测单元，通过TTL转换模块与MCU连接，前照灯光照调节单元，与MCU芯片连接，其输入为MCU芯片对雨量传感器、距离传感器、光照度传感器和前照灯开关状态监测单元的四个输入量的处理量。作为优选，所述的波束控制单元与MCU芯片连接部分，其输入信息为可调整波束频率、相位和幅度的频率控制字FCW，以及用作天线测角误差的修正信息，该模块可根据FCW的相应字节位生成一频率、相位、幅度可变的信号，并将天线测角误差的修正信息与该信号进行加权求和后作为该波束控制单元的输出信号，即T/R组件的输入信号，这样可以保证相控雷达的测角精度，让该监测系统给出准确的目标位置。作为优选，所述的T/R组件与波束控制单元连接部分，其输入信息为波束控制单元经加权求和处理后的波束信号，该信号经过T/R组件内部DDS变换为一脉冲信号，再经上变频后得到频率高于中频信号的高频脉冲信号，当T/R组件处于发送状态时，该高频脉冲信号作为天线阵列的发射信号；与天线阵列连接部分，当T/R组件的开关处于接收状态时，该组件的输入信号为目标对象的回波信号，经过该组件的内部限幅及下变频处理，得到频率低于中频信号的信号，再经中频采样得到接收波束的正交分量Q及同相分量I，这两类信号包含了回波信号中包含的目标对象信息。作为优选，一种车辆灯光调节和会车监测系统，所述的阵列天线当T/R组件内置开关处于发送状态时，该天线的输入为T/R组件的发射信号，该信号是经过功率放大的高频脉冲信号；当T/R组件内置开关处于接收状态时，该天线的输入为目标对象的回波信号，该信号包含有目标的角度、速度原始信息。作为优选，所述的DSP模块与T/R组件连接部分，其输入信号为经中频采样得到的I、Q信号，通过DSP编程对两信号进行实时和差运算，将差通道信号进行的移相操作，然后再将差通道信号与和通道信号进行作商，统一进行归一化处理后求出角度的反正切值，即可得出目标角度信息；与MCU芯片连接部分，DSP模块通过SCI串口通信方式与MCU芯片进行连接，DSP模块处理的角度信息以及经和差运算后的信号作为MCU芯片的输入信号，MCU芯片结合天线的方位图函数可以给出目标对象的方位信息。作为优选，所述的语音提示单元，其输入信号为MCU芯片给出的目标对象方位信息，该单元根据输入的方位信息进行文本匹配，并根据匹配结果由该单元的TTS功能将匹配文本转换为语音信号，然后经扬声器为驾驶员播报会车或待会车的车辆方位，使驾驶员能够及时作出相应的避让。作为优选，所述的雨量传感器，若有雨滴落到玻璃表面上，由于雨滴对光线的散射作用，会使前挡风玻璃反射的光线变弱，由此可判断降雨量的大小。作为优选，所述的距离传感器，其通过“飞行时间法”测量当前车辆与对向车辆的的会车距离，并将该会车距离转化为电信号作为MCU芯片的另一个输入值。作为优选，所述的前照灯开关状态监测单元，在该系统中，将前照灯关闭的状态设定为“0”，前照灯的近光灯状态设定为“1”，前照灯远光灯状态设定为“2”，通过检测前照灯的状态是0、1或2作为MCU芯片的再一个输入值。作为优选，所述的前照灯光照调节单元，通过74HC138译码器将该处理量译码为8个状态，每一状态对应一个光照强度等级，用来动态调整当前车辆的前照灯灯光强度在远近光灯之间逐步变化，避免了驾驶员在会车时灯光切换的复杂操作，提高会车的安全性。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过集成相控阵雷达模块，使得在会车范围内可检测到待会车和潜在会车的车辆，并且在夜间会车时可通过调节前照灯灯光的逐步变化，使驾驶员对会车灯光适应，并由语音提示单元实时提醒驾驶员当前会车信息，减少会车事故发生。为使更进一步了解本专利技术的特征和
技术实现思路
，详见本专利技术附图和实施方式，然而所附图式仅供参考与说明用，并非是对本专利技术加以限制。【附图说明】附图1本专利技术专利的系统总框图附图2本专利技术专利的两类会车场景示意图【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明：实施例1，参照附图1，一种车辆灯光调节和会车监测系统，包括MCU芯片、波束控制单元、T/R组件、天线阵列、DSP模块，所述的波束控制单元与MCU芯片和T/R组件相连，T/R组件与包括两个子阵天线的天线阵列和DSP模块分别相连接，所述的DSP模块与MCU芯片相连。另一方面，该系统所述的MCU芯片输入端还设有雨量传感器、光照度传感器、距离传感器、前照灯开关状态监测单元，输出端还设有语音提示单元和前照灯光照调节单元。实施例2，一种车辆灯光调节和会车监测系统，适用于自由空间和穿透非金属介质进行目标测向，在半径为150米的会车范围内除正常的对向车辆会车外，参照附图2，车辆A与车辆B在发生会车时，相控阵雷达系统可测出车辆B相对于车辆A在会车范围内的角度θ信息，进而可确定车辆B在车辆A的大致方向，同理车辆B也可以得知车辆A的大致方位。单脉冲测角相控阵雷达工作原理为：相控阵雷达系统的关键在于T/R组件，相控阵雷达工作时，T/R组件控制阵列天线发射波束信号或接收波束信号，利用几个彼此独立的通道接收到的回波信号，比较这几个支路的特征量，从而获得目标对象的角度信息。由于接收到的各支路波束间存在一定相位差，对T/R组件经中频采样后得到的信号进行求和和作差运算，给出和波束、方位差波束和俯仰差信号作为天线阵列伺服接入，并由阵列天线的方位图函数给出目标方向。雷达的发射信号可表示为t0+nT≤t≤t0+nT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆灯光调节和会车监测系统，其特征是，其波束控制单元与系统的MCU芯片、T/R组件通过串口连接，T/R组件是相控阵雷达系统的主要部件，在本监测系统中，其与天线阵列、波束控制单元和DSP模块相连接，阵列天线由两组子阵天线组成并与T/R组件相连接，DSP模块该芯片与T/R组件、MCU芯片相连接，语音提示单元与MCU芯片连接，雨量传感器通过RS232通信方式与MCU芯片相连，传感器内部装有一个红外二极管，红外线透射到前挡风玻璃外表面，距离传感器通过RS232通信方式与MCU芯片相连，光照度传感器与MCU芯片相连，其输入信号为会车时对向车辆前照灯的光照强度，该传感器的通信方式同样是RS232接口，再将检测到光照强度转化为电信号作为MCU芯片的输入量，前照灯开关状态监测单元，通过TTL转换模块与MCU连接，前照灯光照调节单元，与MCU芯片连接，其输入为MCU芯片对雨量传感器、距离传感器、光照度传感器和前照灯开关状态监测单元的四个输入量的处理量。

【技术特征摘要】
1.一种车辆灯光调节和会车监测系统，其特征是，其波束控制单元与系统的MCU芯片、T/R组件通过串口连接，T/R组件是相控阵雷达系统的主要部件，在本监测系统中，其与天线阵列、波束控制单元和DSP模块相连接，阵列天线由两组子阵天线组成并与T/R组件相连接，DSP模块该芯片与T/R组件、MCU芯片相连接，语音提示单元与MCU芯片连接，雨量传感器通过RS232通信方式与MCU芯片相连，传感器内部装有一个红外二极管，红外线透射到前挡风玻璃外表面，距离传感器通过RS232通信方式与MCU芯片相连，光照度传感器与MCU芯片相连，其输入信号为会车时对向车辆前照灯的光照强度，该传感器的通信方式同样是RS232接口，再将检测到光照强度转化为电信号作为MCU芯片的输入量，前照灯开关状态监测单元，通过TTL转换模块与MCU连接，前照灯光照调节单元，与MCU芯片连接，其输入为MCU芯片对雨量传感器、距离传感器、光照度传感器和前照灯开关状态监测单元的四个输入量的处理量。2.根据权利要求1所述的一种车辆灯光调节和会车监测系统，其特征是，所述的波束控制单元与MCU芯片连接部分，其输入信息为可调整波束频率、相位和幅度的频率控制字FCW，以及用作天线测角误差的修正信息，该模块根据FCW的相应字节位生成一频率、相位、幅度可变的信号，并将天线测角误差的修正信息与该信号进行加权求和后作为该波束控制单元的输出信号，即T/R组件的输入信号，这样保证相控雷达的测角精度，让该监测系统给出准确的目标位置。3.根据权利要求1所述的一种车辆灯光调节和会车监测系统，其特征是，所述的T/R组件与波束控制单元连接部分，其输入信息为波束控制单元经加权求和处理后的波束信号，该信号经过T/R组件内部DDS变换为一脉冲信号，再经上变频后得到频率高于中频信号的高频脉冲信号，当T/R组件处于发送状态时，该高频脉冲信号作为天线阵列的发射信号；与天线阵列连接部分，当T/R组件的开关处于接收状态时，该组件的输入信号为目标对象的回波信号，经过该组件的内部限幅及下变频处理，得到频率低于中频信号的信号，再经中频采样得到接收波束的正交分量Q及同相分量I，这两类信号包含了回波信号中包含的目标对象信息。4.根据权利要求1所述的一种车辆灯光调节和会车...

【专利技术属性】
技术研发人员：岑岗，张晨光，岑跃峰，张宇来，马伟锋，孙晓勇，程志刚，徐昶，王建芬，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33