机动车自动驾驶辅助控制设备、控制电路及其选通方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及对象信号处理的控制方法和用于机动车车灯信号电路及装置。具体地 说该方法与装置是一套应用于机动车在途相遇过程中相关联的车灯及信号自动控制系统。
【背景技术】
[0002] 目前，虽然全自动驾驶的汽车己经在国内外开始试验和小规模生产，在今后相当 长的时间内（20-30年）仍然存在与非自动驾驶机动车并存的局面。现有技术中，关于机动 车自动驾驶辅助装置和方法的实用技术用得不多，例如：
[0003] 中国专利201020636065. 2公开的"一种具有灯示语言的汽车智能车灯控制装 置"，为驾驶员行车驾驶提供了有益的补充，在一定程度上能起锦上添花的作用。
[0004] 机动车同步启动会车专利20051002202,先接收到对侧远光灯的强光信号，在本车 变近光灯的同时启动高频无线发射信号，对侧接收到运一信号，同步切换对侧为近光灯。是 利用两种媒质达到双方会车同步变近光灯，电路复杂，容易受外部干扰；二则，由于采用定 时复位，会车交汇后不能实时开启远光灯，达不到真正自动的目的。
[0005] 另外还有利用不同脉冲序列对不同对象进行选通控制的，如电视机参数调整与选 台的红外遥控，运种方法的发射端有复杂的编码电路，接收端有复杂的解码电路，电路复 杂。
【发明内容】
[0006] 为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供一种机动车自动驾驶用辅助控制 设备、控制电路装置及其选通方法。并设及多个对象参数的分配和处理。优选了电压选通 控制方法，应用于现有机动车车灯和信号自动控制显示。其简化了的控制方法及其自动控 制装置极具应用前景。
[0007] 为解决上述问题，本发明实施例提供了一种用于机动车相遇时自动驾驶用辅助控 制设备，所述辅助控制设备包括：
[0008] 信号接收器，用于接收与本车相遇车的行驶状态信息；
[0009] 信号控制显示装置，用于显示本车及与本车相遇车的行驶状态信息；
[0010] 信号处理器，分别与所述信号接收器W及所述信号控制显示装置连接，用于处理 本车行驶状态信息W及所述信号接收器接收到与本车相遇车的行驶状态信息，并将所述行 驶状态信息通过所述信号控制显示装置进行显示和控制。
[0011] 所述辅助控制设备还包括信号发射器，所述信号发射器与所述信号处理器连接， 用于发射本车的行驶状态信息。
[0012] 根据本发明一优选实施例，所述辅助控制设备中所述信号处理器包括，
[0013] 一个会车远近光灯自动控制装置，包括：相互连接的前接收占空比鉴别装置、前发 射占空比设定装置、会车收发控制W及振荡电路；所述会车远近光灯自动控制装置用于会 车时变远光灯为近光灯；
[0014] 前车转向告知后车信号控制装置，所述前车转向告知后车信号控制装置包括：相 互连接的前车后发射调制电路、占空比设定和转换电路W及对象选控电路；所述前车转向 告知后车信号控制装置用于前车与后车相遇之间的通信；具体用于前车和后车相遇之间与 前车转向相关操作对应的占空比脉冲信号的发送和接收；后车前接收器接收到相应的占空 比脉冲信号，控制后车远近光灯和转向灯，并显示前车相应行驶状态；
[0015] 超车尾随远近光灯转向灯自动控制装置，包括：相互连接的占空比控制闪光启动 电路、超车转向灯启动电路、超车转向灯控制电路、尾随近光灯控制电路W及引入端组成控 制电路，其中，所述引入端组成控制电路与所述会车远近光灯自动控制装置连接，所述超车 尾随远近光灯转向灯自动控制装置用于在超车时控制转向灯W及远、近光灯；在超车等待 超过约定时间，自动进入尾随行驶状态。
[0016] 所述的辅助控制设备中还具有：
[0017] 一个所述会车远近光灯自动控制装置，所述会车远近光灯自动控制装置包括：相 互连接的前接收器、前发射器、会车收发控制及振荡电路；其中，所述的前接收器进一步包 括前接收占空比鉴别电路，所述前接收占空比鉴别电路具体包括前接收解调电路、占空比 电压转换和电压鉴别电路，所述前接收占空比鉴别电路用于信号的接收选通处理，所述前 接收占空比鉴别电路的输出端连接所述会车收发控制及振荡电路的接收开关电路；或者
[0018] 所述前发射器包括前发射占空比设定和转换电路，所述前发射占空比设定和转换 电路具体包括前发射调制电路及其红外功率发射增强电路、占空比设定电路，所述前发射 调制电路用于对基频、占空比设定用固定频率和收发周期控制频率进行调制发射，所述占 空比设定电路用于为控制对象设定电压值，并对所述设定电压值进行占空比转换；
[0019] 所述会车收发控制及振荡电路进一步包括接收开关电路、收发控制电路、振荡电 路、延时复位电路W及输出继电器；其中所述振荡电路产生收发周期控制频率，使所述接收 开关电路和所述收发控制电路协调工作，为收发单工运行提供支持，使收发过程交替运行， 避免接收到自身发射红外信号遇障的返回信号造成自动控制装置误动，在会车时，所述前 接收占空比鉴别电路接收到解调的红外信号，在经过占空比电压转换和鉴别后，对应的设 定电压被选通，所述接收开关电路和所述延时复位电路启动所述输出继电器；在收发单工 运行处在发射状态的同时，启动上述红外功率增强电路，迫使对侧的会车远近光灯自动控 制装置动作，双方同步变远光灯为近光灯。
[0020] 所述的会车远近光灯自动控制装置中，所述占空比设定和转换电路包括相互连接 的固定频率的振荡电路、微分电路的电容、电阻，非nW及模拟开关；所述模拟开关进一步 包括第一模拟开关和第二模拟开关，所述占空比设定和转换电路的输出端接信道；设定所 述占空比设定和转换电路输入端的固定频率脉冲占空比为T5,从所述第一模拟开关输出 为T<15窄脉冲，而从所述第二模拟开关输出的是，与T<15窄脉冲的圆周角互补相 对应的T>15宽脉冲，所述占空比设定和转换电路用于多对象的占空比分配，并完成电 压占空比转换。
[0021] 一个前车转向告知后车信号控制装置，所述设有后发射器的前车转向告知后车信 号控制装置进一步包括相互连接的后发射调制电路、占空比设定和转换电路W及对象选控 电路；前车的后发射器与后车的前接收器对应通信；其中，前车在操作包括左转向行驶、正 常行驶、右转向行驶状态的同时，将与上述操作相对应的占空比脉冲信号发射告知后车；
[0022] 设有前接收器的后车会车远近光灯自动控制装置，用于接收前车后发射器发射的 相应占空比脉冲信号；控制后车的远近光灯和转向灯，并显示前车相应行驶状态。
[0023] 一个超车尾随远近光灯转向灯自动控制装置，所述超车尾随远近光灯转向灯自动 控制装置包括相互连接的：
[0024] 从外围电路引入会车远近光灯自动控制装置，前接收器占空比鉴别电路、收发控 制及振荡电路的延时复位电路、输出继电器和远近光灯，与本装置关联连接；
[0025] 占空比控制闪光启动电路，与所述延时复位电路和输出继电器电连接，在前接收 器接收到占空比等于或大于一确定设定值时，为超车提供远近光灯转向灯的闪光电源；
[0026] 超车转向灯启动电路和超车转向灯控制电路，用于在超车时，前接收器接收到占 空比为一确定设定值时，超车尾随远近光灯转向灯自动控制装置启动输出继电器转换接 点，开启左转向灯，变换使用远、近光灯，此时右转向灯处于待命状态；两车交汇开启右转向 灯，超车驶回原车道；
[0027] 设有计时电路的尾随近光灯控制电路，用于在超车等待超过约定时间，终止超车 程序，进入尾随状态并保持近光灯常亮；所述尾随近光灯控制电路还连接有超车恢复电路， 用于在遇有超车机会时重新启动超车程序。
[0028] -个信号控制显示装置，所述信号控制显示装置包括：
[0029] 信号控制装置，所述信号控制装置进一步包括相互连接的电压鉴别电路、信号控 制电路W及信号显示电路；所述信号控制装置用于处理本车信号接收器获得的电压控制信 号，显示相遇前后车辆相应行驶状态的声光信号；
[0030] 信号显示控制面板，所述信号显示控制面板上安装有显示标记的信号显示元件， 用于显示本车和与本车相遇车的行驶状态、方向位置、两车相对距离的模拟显示信号及相 应语音提示信号；其中，设置在信号显示控制面板上的行驶状态显示灯与本车相遇的前后 来车实际位置相对应。
[0031] 一种机动车相遇自动驾驶用辅助控制设备，设有自动控制装置和信号控制显示装 置，所述辅助控制设备具有：
[0032] -个会车远近光灯自动控制装置，包括：前接收占空比鉴别装置、前发射占空比设 定装置、会车收发控制及振荡电路，其间相互关联连接，用于会车时变远光灯为近光灯；
[0033] -个超车尾随远近光灯转向灯自动控制装置，包括：占空比控制闪光启动电路、超 车转向灯启动电路、超车转向灯控制电路、尾随近光灯控制电路和外围的会车远近光灯自 动控制装置连接的引入端组成控制电路，其间相互关联连接；用于：在超车时开启左转向 灯，变换使用远、近光灯；两车交汇，开启右转向灯，超车驶回原车道；在超车等待超过约定 时间，进入尾随行驶状态；
[0034] 一个前车转向告知后车信号控制装置，包括：前车的后发射器中后发射调制电路、 占空比设定和转换电路、对象选控电路在内的后发射选控占空比设定和转换电路，其间相 互关联连接，前车后发射器与后车的会车远近光灯自动控制装置前接收器对应通信；前车 操作手动转向开关，在左转向、正常、右转向行驶的同时，将与转向开关位置相对应的占空 比脉冲信号发射告知后车；
[0035] 后车的会车远近光灯自动控制装置前接收器，用于接收前车后发射的相应占空比 脉冲信号：
[0036] 前车正常行驶时，后车完成超车全过程；前车正会车或左转向时，后车自动闭锁超 车程序，按尾随行驶，并显示前车相应行驶状态；
[0037] -个信号控制显示装置，包括：信号控制装置和信号显示控制面板，信号控制装置 包括：信号控制电路和信号显示电路，用于汇集和传送本车执行端获得的所有电压控制信 号，控制点亮显示灯，显示本车与本车相遇车辆相应的行驶状态、方向位置和相对距离模拟 信息；行驶状态显示灯在控制面板上的位置与本车前后来车实际位置相对应。
[003引另外，本发明还提供一种对象选通的控制方法，所述控制方法用于通信，包括有线 或无线的控制端处理和/或执行端处理过程，所述控制方法包括步骤：
[0039] 在控制端选定电压参数；根据控制对象的数量，对选定的电压参数值进行分配；
[0040] 确定电压设定值和电压预设值；
[0041] 将电压设定值传输到执行端，和电压预设值进行比较鉴别选通；执行被选通的对 象。
[0042] 根据本发明一优选实施例：
[0043] 所述确定电压设定值的步骤具体为：在执行端用一个电压设定电路逐一为每一个 控制对象给定相应的电压设定值；
[0044] 所述确定电压预设值的步骤具体为：在执行端设有用于鉴别对应对象的电压鉴别 电路，在其比较端对每一个选通对象分别设置与该对象的电压设定值对应的电压预设值；
[0045] 将所述电压设定值进行传输选通的步骤具体为：将电压设定值信号逐一传输到执 行端，电压设定值到达电压鉴别电路的统一输入端，与比较端的电压预设值逐一进行比较， 从中鉴别检出相符的选通信号；
[0046] 所述执行被选通对象的步骤具体为：将选通信号在执行端进行显示，并将被选通 对象的当前运行状态予W保持，直到下一次更新，显示内容用于指导操作。
[0047] 相对于现有技术，本发明提供的机动车自动驾驶用辅助控制设备、控制电路装置 及其选通方法，具有如下优点：
[0048] 1)、将机动车相遇关于灯光及信号纳入集中自动管理，实现车际互动、信息自动采 集和自动控制显示，而且满足了现行国家道路交通安全法及实施条例的有关规定，将机动 车相遇过程中会车、超车、尾随远近光灯转向灯的手动操作，全部由本发明所述机动车相遇 自动驾驶辅助控制系统自动完成。
[0049]2)、可实现将本车前后来车在途车况进行控制面板显示，自动控制省去全部车灯 法定手动操作，相遇驾驶员只顾双手紧握方向盘无需其他操作，做到行车省事、省屯、、省力， 减轻劳动强度，克服精神紧张度，避免误判误动；尤其有利于新手上路，提高行车安全和道 路通行效率，减少和杜绝机动车相遇时容易发生事故的弊端。
[0050]3)、本发明自动控制装置适用于不同类型的机动车，也包括摩托车在内。
[0051] 4)、本发明自动控制装置适合做成通用数字模块结构，成本低廉，便于普及推广应 用。
【附图说明】
[0052] 图1是对象控制方法框图；
[0053] 图2是电压选通控制方法框图；
[0054] 图3是双比较器异或口电压鉴别电路原理图；
[00巧]图4是窗口比较器电压鉴别原理图；
[0056] 图5是单比较器电压鉴别电路之一；
[0057] 图6是单比较器电压鉴别电路之二；
[0058] 图7是双比较器电压鉴别电路；
[0059] 图8是非口电压鉴别电路；
[0060] 图9是占空比T与圆周角a(相位）间关系图；
[0061] 图10是电压占空比设定和转换电路原理图；
[0062] 图11是远程多对象占空比电压选通控制系统图；
[0063] 图12是会车远近光灯自动控制装置原理框图；
[0064] 图13是前接收占空比鉴别电路原理图；
[0065] 图14是前车转向告知后车信号控制装置框图；
[0066] 图15是前发射接收传感器水平视野角俯视图；
[0067] 图16是前发射接收传感器垂直视野角断面图；
[0068] 图17是超车尾随远近光灯转向灯自动控制装置框图；
[0069] 图18是会车自动控制装置延时复位电路及输出继电器；
[0070] 图19是占空比控制闪光启动电路；
[0071] 图20是超车转向灯启动电路；
[0072] 图21是超车转向灯控制电路；
[0073] 图22是尾随近光灯控制电路；
[0074] 图23是大雾按钮连接图；
[00巧]图24是信号控制显示电路框图；
[0076] 图25是相遇交汇后相对距离显示互换电路装置；
[0077] 图26是信号显示控制面板布置示意图；
[0078] 图27是机动车相遇自动驾驶用辅助控制设备系统图。
【具体实施方式】
[0079] 下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，W下实施 例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，W下实施例仅为本发明的部 分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有 其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0080] 本发明对象选通的控制方法，用于通信，设及信号处理和控制，控制方法设置W下 步骤：
[0081] 前处理步骤，在控制端：先选参数，再定控制对象数量，安排参数值的分配；
[0082] 设置设定电路确定参数设定值步骤，落实设定值；
[0083] 在执行端：设置鉴别电路，确定与控制对象相应的参数预设值步骤，落实预设值；
[0084] 参数设定值传输选通步骤，将参数设定值信号一一（有序或无序）交替传输到执 行端，参数设定值到达参数鉴别电路的统一输入端，与比较端的参数预设值逐一进行比较， 从中鉴别出相符或相等的信号，完成选通；对象控制执行步骤，输出选通后的信号，进行显 示控制并保持其状态，直到下一次更新。
[0085] 图1是对象控制方法框图。如图1所示仅表示单个对象控制单元示意图，在控制 端由对象参数设定1(包括对象选定）对不同控制对象设定不同参数设定值，一一（有序 或无序）交替传输到对象执行端，选定的参数设定值经参数鉴别2输入端与接入参数鉴别 2比较端的被选定对象参数预设值4进行比较，只有当两比较参数相符才输出选通信号，对 象执行3被选通；利用自保持电路维持被选通对象的工作状态，或由双稳态电路实现被选 对象维持启动状态或停止状态，该运行状态一直保持到下一次更新。将此到达的对象选通 信号在执行端进行显示，其显示的结果用于引导、判断或者指导操作。
[0086] 图2是电压选通控制方法框图。如图2所示，选定控制对象的参数设为电压值，在 控制端W不同电压值标定不同控制对象（控制目标）。图中由对象电压设定对不同控 制对象设定不同电压设定值，其控制对象的不同电压设定值一一（有序或无序）交替传输 到对象执行端，电压设定值经电压鉴别2 ^的统一输入端与接入电压鉴别2 ^比较端的控 制对象电压预设值4 ^进行比较，只有当两电压值相符或相等时才输出选通控制信号，使 被选通对象执行3 ^保持在启动状态或者停止状态，该运行状态一直持续到下一次更新。
[0087] 本发明利用电压选通控制方法实施例，构成机动车相遇自动驾驶用辅助控制设备 各结构装置功能部件或者组合技术方案中都具有共同特征是：包括控制端为多对象选控， 设置一个电压值设定和占空比转换电路，用于给定对象对应电压设定值和相应电压一占 空比转换；执行端，设置一个对象一个电压鉴别电路及相应电压预设值，用于电压设定值和 电压预设值进行比较并相符，对象被选通，进行控制或显示。
[0088] 该实施例中提供一种机动车相遇自动驾驶用辅助控制设备，该辅助控制设备包 括：信号接收器、信号显示装置、信号发射器W及信号处理器，其中，该信号处理器分别与信 号接收器、信号发射器W及信号显示装置连接，用于处理本车行驶状态信息W及信号接收 器接收到的与本车相遇车的行驶状态信息，并将行驶状态信息通过信号显示装置进行显示 和控制。
[0089] 进一步地，该信号处理器又包括了转向告知信号控制装置、会车远近光灯自动控 制装置W及超车尾随远近光灯转向灯自动控制装置等。
[0090] 关于信号接收器、信号显示装置、信号发射器W及信号处理器（包括转向告知信 号控制装置、会车远近光灯自动控制装置W及超车尾随远近光灯转向灯自动控制装置等） 的具体电路结构及工作原理，将在下面的内容中进行详述。
[0091] W下图3~图8为单/或双比较器电压鉴别电路不同的技术方案。
[0092] 图3是双比较器异或口电压鉴别电路原理图。
[0093] 图3同时绘出了一个及W上对象电压选通控制系统的部分电路，一个对象设置一 个相对应的电压鉴别电路。该系统具有：电压设定电路1 ^中一组电阻分压点，分别经模拟 开关la、2a……构成对象设定电压VU为统一输入端）；电压鉴别电路2-U2-2……；另一 组电阻分压点构成预设电压电路4^(预设电压￥10、￥20……），W及对象执行端3 ^ (包 括被控制对象化、2b……）。其中多对象电压选通控制系统，还包括通用模块的对象顺序控 制和定时刷新电路，图中均省略。
[0094] 异或口电压鉴别：设定电压Vl和预设电压VlO分别与相应电压鉴别电路2-1中 的两比较器20、21的异相输入端相连接，两比较器20、21输出分别与异或口 22两输入端相 连，异或口 22输出端经非口 23与对象执行端3f的被控对象化相连。电压鉴别电路2-2 连接方式与2-1相同。
[0095] 各对象是--被选通，当选中控制对象Ia模拟开关闭合，2a......其他均断开。当 Vl-VlO声0时，其中一比较器输出为1，另一比较器输出为0，异或口 22输出为高电平（Vout=1)，经非口 23输出为低电平（Vout= 0)，无控制电压输出；只有当Vl-VlO= 0,或VI、 VlO接近相等时，其中无论两比较器中谁先从0翻转为1或从1翻转为0,利用比较器本身 就具有小范围的滞回特性，两比较器输出均有同时为0或同时为1瞬间，异或口 22输出均 为低电平，经非口 23输出为高电平（Vout= 1)，有控制选通电压输出，使被控制对象化被 选中并保持。W下各路2a……依次类推。
[0096] 图4是窗口比较器电压鉴别电路原理图。
[0097] 设定一组被控制对象为la、2a……，对应的窗口比较器电压鉴别电路为2-1 ^、 2-2'……，每个被控对象都设有一路，纵向联立。其中窗口比较器电压鉴别电路2-1 ^由 比较器一 21^、比较器二22^、窗口电阻1R-1、预设电阻1R-2构成（图中两比较器输出 之间有隔离二极管）；预设电阻1R-2和窗口电阻IR-I相串联经电阻R-O接电源；窗口电压 等差AV为比较器一 21 ^正相端和比较器二22 ^的反相端，分别与窗口电阻IR-I首末 端（由电流方向定义首末）相连接点的电压降；预设电阻（1R-2)首端点的电压（比较器二 22 ^反相端）为预设电压VlO;设定电压Vl为两窗口比较器21 ^、22 ^另两异相输入端 相连接点的电压（形成所有窗口比较器电压鉴别电路的统一输入端VI)。当各选控对象设 定电压Vl分别一一传输到统一输入端（Vl)，与接入比较端的预设电压VlO进行比较，落入 窗口电压（V10+AV)中，即VlO<Vl< (V10+AV)，窗口比较器电压鉴别电路2-1 '输出 高电平，启动执行端被选通对象化。
[0098] 对象2a的窗口比较器电压鉴别电路为2-2 >，其中窗口电阻2R-1、预设电阻 2R-2、预设电压V20、执行端被控对象化，连接方式同上，具有相应窗口电压（V20+AV); 运时当对象2a的设定电压Vl落入其中，即有V20 <Vl< (V20+AV)被控对象化被选 通……，^此类推。
[0099] 窗口电压二预设电压+窗口电压等差=VlO+AV。窗口电阻决定窗口的宽度，即 窗口电压等差AV的大小，取决定于相同自动控制装置同一选控对象设定电压间分散性， 分散性越大，窗口电压等差应选宽些。
[0100] 综上所述，双比较器电压鉴别电路由窗口比较器电压鉴别电路构成，包括组件：
[0101] 比较器一、比较器二、窗口电阻、预设电阻：
[0102]所述窗