[發明專利]一種用比例及微積分算法的自動調光裝置及其調節方法

有效

• 申請號: 201010157560.X
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN102238770A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 戎洲杰
• 申請（專利權）人: 上海鼎盛汽車檢測設備有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;G01M17/013
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本發明涉及一種自動調光裝置，具體涉及一種在CCD四輪定位儀產品中的用比例及微積分算法的自動調光裝置及其調節方法。

背景技術

在CCD(Charge-coupled?Device，電荷耦合元件)四輪定位儀產品中，紅外發光的強度直接影響到CCD的圖像接收信號，如果光線強了，CCD信號會太大，由于電路中運放的增益有電源電壓限制，很多信號被截掉，導致測量出來的數據誤差大。如果光線弱了，CCD信號小的話，又會測不到正確的信號。在同類產品中，往往存在一個問題，就是紅外發光的強度是固定的，而不同的汽車輪距軸距都不盡相同，所以測出來的數據多少都會有點誤差。

鑒于上述問題，本發明公開了一種用比例及微積分算法的自動調光裝置及其調節方法。其具有如下文所述之技術特征，以解決現有的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種用比例及微積分算法的自動調光裝置及其調節方法，它利用PID(P：比例；I：積分；D：微分)算法來不斷的調整光線強度，這是個閉環的運算方式，通過整套設備的通訊網絡，定時的不斷反饋對面CCD所接收到信號強度，用PID算法來調整發光的強度。

本發明用比例及微積分算法的自動調光裝置及其調節方法是通過以下技術方案實現的：一種用比例及微積分算法的自動調光裝置，包括：單運放芯片、濾波電路、紅外發光管、網絡標簽及限流電阻；所述的網絡標簽用于輸入脈沖寬度調制信號，網絡標簽與所述的濾波電路的輸入端連接，所述的濾波電路將輸入的脈沖寬度調制信號轉化為模擬信號，濾波電路的輸出端與所述的單運放芯片的輸入端連接，所述的單運放芯片用于放大電流，使輸出的電流滿足所述的紅外發光管的額定電流，確保紅外發光管正常發光，所述的紅外發光管通過所述的限流電阻與單運放芯片的輸出端及反饋端連接，所述的限流電阻用于限制流經紅外發光管的電流大小，保護所述的紅外發光管。

上述的用比例及微積分算法的自動調光裝置，其中，所述的單運放芯片設有五個端口，分別是：輸出端口、接地端口、輸入端口、反饋輸入端口及電源輸入端口。

所述的紅外發光管設有四個端口，分別是：端口一、端口二、端口三及端口四。

所述的濾波電路包括濾波電阻及濾波電容，所述的網絡標簽與所述的濾波電阻的一端連接，所述的濾波電阻的另一端與所述的單運放芯片的輸入端口及濾波電容的一端連接，濾波電容的另一端與所述的單運放芯片的接地端口連接，并接地，所述的單運放芯片的電源輸入端口外接直流電源，所述的單運放芯片的輸出端口及反饋輸入端口分別與所述的限流電阻的一端連接，限流電阻的另一端與所述的紅外發光管的端口三連接，所述的紅外發光管的端口三向單運放芯片的反饋輸入端口單向傳輸反饋電壓信號c(k)，紅外發光管的端口四接地。

上述的用比例及微積分算法的自動調光裝置，其中，給所述的單運放芯片預設一個采樣值及一個目標電壓r(k)，所述的單運放芯片通過目標電壓r(k)及反饋電壓信號c(k)計算偏差量，從而形成一個閉環控制。

上述的用比例及微積分算法的自動調光裝置，其中，所述的目標電壓r(k)為2.5V。

一種應用于上述的用比例及微積分算法的自動調光裝置的調節方法，其中，該方法至少包括如下步驟：

步驟1，單運放芯片根據電壓r(k)及反饋電壓信號c(k)計算偏差量e(k)。

步驟2，對偏差量e(k)進行限幅。

步驟3，在系統控制進入穩態后，單運放芯片預設一個輸出允許帶e₀，e₀是允許電壓波動范圍。

步驟4，偏差量e(k)通過比例、積分及微分控制計算得到控制量u(k)。

步驟5，計算脈沖寬度調制的占空比變化量ΔD。

步驟6，更新u(k)，e(k)為目前值；u(k-1)＝u(k)，e(k-1)＝e(k)，e(k-2)＝e(k-1)。

上述的用比例及微積分算法的自動調光裝置的調節方法，其中，所述的步驟1中，偏差量e(k)通過如下公式計算得到：

|e(k)|＝r(k)-c(k)。

上述的用比例及微積分算法的自動調光裝置的調節方法，其中，所述的步驟2中還包括：

步驟2.1，單運放芯片預設一個偏差量限幅值e_M，當|e(k)|＞e_M時，使|e(k)|＝e_M，進行步驟4。

步驟2.2，當|e(k)|≤e_M時，進行步驟3。

上述的用比例及微積分算法的自動調光裝置的調節方法，其中，所述的步驟3中還包括：