一种基于单片机的汽车远近灯自动切换装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于单片机的汽车远近灯自动切换控制装置，包括汽车的近光灯和远光灯，近光灯和远光灯上各连接有继电器，还包括有视频信号采集单元、视频信号处理单元、单片机及其驱动电路。具有稳定性高、信号处理速度快，控制准确等优点，可简化驾驶员的操作。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种基于单片机的汽车远近灯自动切换装置
本技术涉及汽车电子与电器应用
，涉及汽车的灯光控制装置。尤 其涉及一种基于单片机的汽车远近灯自动切换控制装置。
技术介绍
随着社会不断的发展和人们生活水平的不断提高，汽车已经走入到寻常百姓 家，它方便了人们的生活，但也带来了一些负面影响，一方面是拥挤的交通，另一方面 则是交通事故的频发(特别是在夜间)，而夜间行车时会车不切换远近灯则成为诱发夜 间行车事故的主要原因之一。交通法规明确规定“夜间行车时距对向车150米以内不 得用远光灯，必须改用近灯或小灯”，而现有汽车上使用的远近灯切换装置通常为手动 或者脚动式开关，这种开关虽然结构简单，但要依靠人工操作。当汽车会车时，如果司 机疏忽或者不遵守交通法规，没有及时把远光灯切换成近光灯，就会给对面司机造成炫 眼现象，使其不容易辨别前方道路路况，大大增加了事故的发生率。
技术实现思路
本技术针对上述汽车远近灯切换装置存在的不足，提供一种基于单片机的 汽车远近灯自动切换控制装置，它可以实现自动控制，具有远近灯自动切换功能。为了实现上述任务，本技术采取如下的技术解决方案一种基于单片机的汽车远近灯自动切换控制装置，包括汽车的近光灯和远光 灯，近光灯和远光灯上各连接有继电器，其特征在于，该装置还设有一视频采集单元，用于采集光亮度视频模拟信号；—视频处理单元，用于对视频采集单元的视频模拟信号进行分离并转换；一单片机，用于对接收的视频处理单元的模拟信号进行A/D转换，根据阀值像 素将得到的数字图像信号进行二值化处理并输出控制信号；一驱动电路，用于控制近光灯和远光灯上连接的继电器的通断，切换近光灯和 远光灯；视频采集单元和视频处理单元连通，视频处理单元和单片机连通，单片机和驱 动电路连通，驱动电路连接近光灯和远光灯上继电器。本技术采用了飞思卡尔单片机，具有稳定性高、信号处理速度快，控制准 确等优点，可简化驾驶员的操作，避免某些驾驶员的违章驾驶。附图说明图1为本技术电路连接示意图；图2为本技术视频同步信号分离芯片LM1881结构图；图3为芯片LM1881信号时序图；图中，a为视频信号，b为行同步信号，c为 场同步信号，d为奇-偶场同步信号；图4为本技术采集及处理电路图；图5为飞思卡尔9S12DGU8引脚图；图6为图像数据二值化处理程序流程图；图7为单片机程序主流程图；图8为驱动芯片引脚图；以下结合实施例对本技术作进一步的详细说明。具体实施方式参照图1，本技术的基于单片机的汽车远近灯自动切换控制装置，包括汽车 的近光灯和远光灯，近光灯和远光灯上各连接有继电器，还包括有视频信号采集单元、 视频信号处理单元、单片机及其驱动电路。视频信号采集单元为黑白摄像头，该摄像头可在夜间为本系统提供对面车辆灯 光亮度的视频信号，该信号为模拟信号。视频信号处理单元为视频同步信号分离芯片LM1881是美国国家半导体公司 (National Semiconductor)生产的产品，主要用于视频同步信号的分离，该芯片可从摄像头采集的视频信号中提取信号时序信息，如行同步脉冲、场同步脉冲和奇偶场信号等， 并将它们直接转换为TTL电平信号直接传给单片机的IO 口作控制信号之用。单片机为飞思卡尔9S12DGU8单片机，其接收视频信号采集单元的模拟信号并 进行A/D转换，根据阀值像素将得到的数字图像信号进行二值化处理并输出控制信号。驱动电路选择驱动芯片观03人，用于接收单片机输出的控制信号，控制近光灯 和远光灯上连接的继电器的通断，切换近光灯和远光灯。近光灯和远光灯上的继电器还 连接有电源。其工作过程是，黑白摄像头在夜间为飞思卡尔9S12DGU8单片机提供对面车辆 灯光亮度的视频模拟信号，该模拟信号由视频同步信号分离芯片LM1881处理后将处理 结果直接转换为TTL电平信号，并直接传给飞思卡尔9S12DGU8单片机，其接收视频信 号采集单元的模拟信号并进行A/D转换，根据阀值像素将得到的数字图像信号进行二值 化处理并输出控制信号，当驱动电路接收单片机输出的控制信号后，控制近光灯和远光 灯上的继电器KR1、KR2，以达到切换远近灯的目的。继电器KR1、KR2通过开关K连 接+12V电源。参照图2、3，视频同步信号分离芯片LM1881从摄像头信号中提取信号的行同 步脉冲，场同步脉冲，奇、偶场等信息。视频信号通过引脚2 (composite video input) 输入LM1881芯片，引脚1为行同步信号输出端(composite sync output)。引脚3为场 同步信号输出端(vertical sync output)，当摄像头信号的场同步脉冲到来时，该端将变 为低电平，一般维持230us，然后重新变回高电平。引脚7为奇-偶场同步信号输出端(odd/even output)，当摄像头信号处于奇场时，该端为高电平，当处于偶场时，为低电 平。奇-偶场的交替处与场同步信号的下降沿同步，也就是和场同步脉冲后的上升沿同 步。事实上，我们不仅可以用场同步信号作为换场的标志，也可以用奇-偶场间的交替 作为换场的标志。参照图4，黑白摄像头将视频信号输入至LM1881芯片的视频信号输入端，同时送入S12的一个AD 口(PADOO)。LM1881的行同步信号端(引脚1)接入S12上的 PTO 口，PTO是一个带中断的I/O 口，LM1881的奇-偶场同步信号输出端接S12的普通 I/O 口 PS2。在此，本实施例选择奇-偶场同步信号来作为换场的标志信号。参照图5，单片机为飞思卡尔9S12DG128，该单片机采用5V供电，具有25MHZ 的总线速度，主要用于工业控制，特别适合用在汽车上。该单片机的特点是丰富的I/O 和工业控制专用的通信模块。Flash容量为1 ^KB,通信模块有SCI、SPK IIC> CAN、 J1850等。其112引脚封装的有91个I/O引脚，16路10位A/D转换引脚，8路8位 PWM引脚及8路16位TIM引脚。参照图6、7，以汽车远光灯在140米处，以黑白摄像头得到的光源灰度值为阈 值，利用飞思卡尔9S12DGU8单片机对图像数据进行二值化处理，并对大于阈值的点计 数，当计数值大于8时可认为离对面车辆小于150米，单片机输出控制信号，即将远光灯 切换为近光灯。若计数值小于8则进行下一组图像数据的二值化处理。参照图8，本实施例的驱动电路选择驱动芯片^03A，可以实现继电器KR1、 KR2的闭合动作。其中9引脚为接地，1、18引脚，2、17引脚，3、16引脚，4、15引 脚，5、14引脚，6、13引脚，7、12引脚，8、11引脚为一对输入输出引脚，共8对。本 专利中利用了其中的1、18引脚，2、17引脚，即从1、2引脚中低电流的输入信号，即可 从18、17引脚中得到高电流的信号，从而达到提高电流的目的，即而实现了继电器的闭 合动作。权利要求1.一种基于单片机的汽车远近灯自动切换控制装置，包括汽车的近光灯和远光灯， 近光灯和远光灯上各连接有继电器，其特征在于，该装置还设有一视频采集单元，用于采集光亮度视频模拟信号； 一视频处理单元，用于对视频采集单元的视频模拟信号进行分离并转换； 一单片机，用于对接收的视频处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单片机的汽车远近灯自动切换控制装置，包括汽车的近光灯和远光灯，近光灯和远光灯上各连接有继电器，其特征在于，该装置还设有：一视频采集单元，用于采集光亮度视频模拟信号；一视频处理单元，用于对视频采集单元的视频模拟信号进行分离并转换；一单片机，用于对接收的视频处理单元的模拟信号进行Ａ／Ｄ转换，根据阀值像素将得到的数字图像信号进行二值化处理并输出控制信号；一驱动电路，用于控制近光灯和远光灯上连接的继电器的通断，切换近光灯和远光灯；视频采集单元和视频处理单元连通，视频处理单元和单片机连通，单片机和驱动电路连通，驱动电路连接近光灯和远光灯上继电器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晶郁，虎忠，刘辉，张硕，郭绪娜，李雪莉，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]