车联网汽车灯远近光灯智能控制系统研究
作者：胡培业 指导老师 ：张蕾
（河南城建学院 土木与交通工程学院 河南平顶山 467000）
摘要：由于我国很多道路都没有路灯或者照明不良，再加上恶劣天气等因素，导致夜间行驶的车辆需要变换远近光灯时，很多驾驶员由于疏忽或者缺乏安全常识或者觉得麻烦而不进行远近光灯的切换，带来了很大的安全隐患。基于这种情况，本文设计了一种基于车联网的汽车远近光灯的智能控制系统。利用摄像头、传感器、RFID射频识别技术、GPS等收集数据信息，采集夜间会车、超车、非机动车、行人、恶劣天气等信息，对信息参数筛选处理，向系统输出发送信号指令进行远近光灯切换。实现车联网环境下的交通信息处理，远、近灯智能切换。
关键词：传感器；RFID；云计算机；车载微电脑终端；单片机串口通信 引言 ：
根据中华人民共和国《交通法》《道路交通安全法》第四十八条规定： (一)、在没有中心隔离设施或者没有中心线的道路会车时，距相对方向来车150米内不能使用远光灯。
(二)、在没有中心隔离设施或者没有中心线的窄桥、窄路与非机动车会车时不能使用远光灯。
(三)、通过有交通信号控制的交叉路口，转弯时不能使用远光灯。 (四)、夜间没有路灯、照明不良或者遇有雾、雨、雪、沙尘等低能见度的情况下行驶时，同方向行驶的后车与前车近距离行驶时，不能使用远光灯。 (五)、夜间超车时，应远近光灯交替使用，提醒前方车辆。 (六)、在照明较好的城区不宜使用远光灯。
一、系统研究背景
对于夜间行车，大多数开车的人对于对向来车一直开启远光灯的行为是深恶痛绝，但当你面对来车开启远光时却毫无半点办法。由于我国很多道路都没有路灯或者照明不良，同时还有很多恶劣的天气等对于夜间行车带来了诸多问题，发生交通事故年年增加。主要原因司机违反以上条例，夜间行车不规范操作所造成的。所以基于以上情况，本文设计了一套基于车联网的远近光灯的智
能控制系统，对夜间行驶几乎所有情况进行了汽车自身灯光的变换，能够解决夜间行车远近光所造成的交通事故，保证夜间行车的安全。 二、系统主要组成 2.1系统流程框架结构
信息采集部分:由GPS定位车辆前方道路状况以及车辆位置，由传感器、摄像头图像处理、RFID射频识别技术 信息采集对前方道路信息进行实时更新，然后对自身车辆定位以及附近车辆、行人和非机动车信息进行更新，所有周围车辆所取得天气状况、路况信息等最后上传至云计算机或车载微电脑终端。 云计算机大数据处理交换部分：对所有车辆所上传数据由内部软件，程序等进行处理分析，将信息通过通信平台发送到车载微电脑终端。
车载微电脑终端部分：接收云计算机数据参数信息处理信号输出与上传所采集到的信息，微电脑终端设置参数筛选处理程序进行数据信息处理，最后得出结果输出信号到控制电路。
控制电路部分：接收由车载微电脑信号，由电脑编码信号接入RS232转换MAX232与单片机引脚RXD、TXD相连接，最后单片机对信号识别由P2.0引脚输出高低电平控制继电器进而控制远近光灯。
系统流程框架图如下所示：
车载微电脑终端 智能控制电路 通信数据信息传输 云计算机中央大数据处理交换 传感器、摄像头图像处理、RFID射频识别及GPS定位导航
图2-1系统流程框架图
2.2 系统信息采集
本文采用CCD摄像头、速度传感器、温度传感器、光敏传感器、RFID射频技术以及GPS定位导航采集数据信息。通过车载微电脑软件函数等图像处理技术，传至云计算机中央数据信息处理分析，同时对于采集到对本车有直接变换需要的信息，可直接进入由车载微电脑筛选流程，输出信号实现变换。本文采用CCD传感器与高速数字信号处理器相连，采用维纳滤波法对图像降杂处理，使用Matlab图像处理工具madjust灰度变换函数对图像进行深度处理分析，保证图像信息的准确性。具体需要变换信息内容如下：
1. 对向来车检测：由GPS对区域内所有车辆位置信息时时更新，车辆之间相互GPS联网确定各自区域内的相对位置，并确定行驶区域内前方车辆速度方向与本车相反距离为150m以内输出近光信号，时间确定为T=150m/V,（其中V为本车车速，规定一般取最小值30km/h,以18S为标准。本车车速检测可由车速传感器检测)直到会车结束，输出远光信号。
2. 行人、非机动车及车辆前方障碍物检测：可由红外热传感器以及前方车辆和本车车载摄像头提供图像进入云计算机和本车车载微电脑终端进行图像处理，输出近光信号。
3. 弯道、拐角、无信号控制十字路口、坡路、拱桥、人行横道：由GPS导航提供以及摄像头图像提供信息直接进入车载微电脑终端重复输出交替变换信号两次。
4. 无路灯照明或照明不良道路检测：由本车摄像头拍摄及光敏传感器共同提供，此信息上传至云计算机与其他车辆信息交换，由车载微电脑做处理分析，输出远光信号。
5. 隧道行驶突发情况监测：由GPS导航判断前方为隧道路段，由RFID射频识别技术检测前方是否有来车，将信息传输进入车载微电脑终端，由筛选判断流程确定输出信号。先输出远光信号，确定有来车交会时，输出近光信号。 6. 过窄路窄桥：由导航判断前方为窄路窄桥，GPS联网为本车提供道路完整窄路窄桥图像，并在车载微电脑中处理分析输出近光信号。
7. 夜间超越前方车辆 ：首先由摄像头拍摄和RFID射频技术对前方需要超越的目标车辆位置以及是否有超车道，再由车速传感器确定司机是否加速转向准备超越，输出交替变换信号。
8. 恶劣天气情况：由天气预报以及前方车辆采集上传，通过云计算机发布至区域内车辆车载微电脑终端，输出近光信号。