本发明属于网络通信领域，特别涉及一种发射端led车灯自动控制装置，可用于改善由于通信双方车辆相对位置的变化而导致的可见光通信性能恶化的问题。
背景技术
发光二极管led是一种可以将电能转换成光能的半导体器件。具有产品寿命长、造价低、亮度高、体积小的优点，被称为第四代绿色环保的照明光源。与传统汽车用卤素大灯和氙气大灯相比，使用led大灯更为稳定，更为环保，更为耐用，亮度更高，点亮速度更快。因此受到了越来越多的汽车厂商的青睐，并逐渐成为汽车车灯的必备元素。由于led灯的超高的响应频率，也非常适合用作光通信中的光源。
可见光通信技术是指利用led器件能够快速切换、易调制的特点，将信号经过led器件调制，发出人眼无法察觉到的高速调制光载波信号在空气中自由传播，然后利用光电二极管等光电转换器件接收光载波信号，解调并获得信息。可见光通信作为新兴的通信手段，集照明和通信于一体。可见光通信具有无需无线电频谱认证，无电磁辐射，安全性能好，系统搭建方便等优势，因而引起了越来越多的研究学者的注意。
车联网是以车内网、车际网和车载移动互联网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准，在车、路、行人以及互联网之间进行无线通信和信息交换的大系统网络，是能够实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能控制的一体化网络。
车与车之间的通信可以采用射频的方式和可见光的两种方式。其中：
采用射频的方式，需要另外再加装车载发射设备和天线这些接收设备，这种方式不仅会占用大量的频谱资源，还会产生电磁干扰的问题。
采用可见光通信的方式，是直接对汽车的led加以利用，且绿色环保，也不会产生电磁干扰的问题。但是目前更多的有关车载可见光通信的研究多在于基础理论的研究，包括采用复杂的高阶调制编码技术、分集技术等增加系统的数据传输速率和抗干扰能力。由于在实际的道路行驶过程中，车辆的相对位置总是在不停地变化，因而采用发射端固定的方法将导致发射端的光功率不能尽可能多的落在接收端的视场角范围内，进而造成接收端不能准确解调发送而来的光信号的问题，从而影响了整体的通信性能。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种基于车载可见光通信的发射端led车灯自动控制装置，以使发射端的光功率尽可能多的落在接收端的视场角范围内，提高车联网中的光通信性能。
为实现上述目的，本发明基于车载可见光通信的发射端led车灯自动控制装置，包括：
测距模块，用于测量计算本车与要通信车辆的相对位置信息；
led灯驱动模块，用于驱动led车灯将通信信息发送出去；
led灯调整模块，用于在不影响正常道路照明的情况下，根据通信车辆的相对位置信息动态地调整led车灯的光轴向，使得光信号尽可能多的落进接收机的视场角内；
主控器，分别与测距模块、led灯驱动模块和led灯调整模块连接，用于协调各个模块的工作以及各个模块间的信息传递。
作为优选，所述led灯驱动模块，采用与非门集成电路芯片驱动led车灯发送由主控器发来的通信信息。
作为优选，所述led灯调整模块，包括两个舵机和一个单片机控制芯片，这两个舵机的输入分别与单片机控制芯片的pwm波输出管脚相连，这两个舵机的输出分别与led车灯的左右部分相连，单片机控制芯片的输入与主控器相连，两个舵机在pwm波的控制下使led车灯的左右部分分别向左或向右转动，转动的方向度数根据通信双方的位置确定。
作为优选，所述主控器，其分别与测距模块和led灯驱动模块单向连接，与led灯调整模块双向连接，在没有收到上层发来通信性能变差的信号时，主控器将上层的通信信息通过led灯驱动模块发送出去；在收到上层发来通信性能变差的信号时，主控器将采集到测距模块的位置信息发送给led灯调整模块，led灯调整模块调整完led车灯之后向主控器发送调整完毕指令，主控器在收到调整完毕指令之后，再将通信信息转发给led灯驱动模块，由led灯驱动模块将该通信信息发送出去。
本发明具有如下优点：
1、由于本发明根据通信车辆的位置信息动态的改变了发射端led车灯的光轴向，因此使得发射端光功率会尽可能多的落进接收机的视场角内，提高了车联网中的光通信性能；
2、由于本发明可以对led车灯的左右部分分别进行控制，因此在动态调整led车灯光轴向的时候不会影响到道路上车灯的正常照明；
3、本发明由分立模块构成，并且各个模块都采用了低成本的器件，因此组装较为简单，同时成本也较为低廉。
附图说明
图1是本发明的整体结构图；
图2是本发明中的led灯调整模块结构图；
图3是本发明的工作原理图；
图4是应用本发明在通信中led车灯光轴向变化的示意图；
具体实施方式
结合附图和具体实施例，对本装置作进一步详细描述。
参照图1，本发明基于车载可见光通信的发射端led车灯自动控制装置，包括测距模块1、led灯驱动模块2、led灯调整模块3和主控器4。主控器4分别与测距模块1和led灯驱动模块2单向连接，与led灯调整模块3双向连接。led车灯5分别与led灯驱动模块2和led灯调整模块3单向连接。
测距模块1采用雷达测距的方法实时测量计算出通信车辆的相对位置信息，主控器4在收到上层发来的通信性能变差的信号时对测距模块1得出的车辆位置信息进行采集。当led驱动模块2接收到主控器4发来的通信信息时，利用与非门集成电路直接驱动led车灯5将通信信息发送出去；
led灯调整模块3在收到主控器发来的调整指令时对led车灯5的光轴向进行调整，使得led车灯5的光功率尽可能多的落在接收机的视场角内。
主控器4用来协调各个模块的工作以及各个模块之间的信息传递，当主控器4未收到上层发来的通信性能变差的指令时，主控器4就将通信信息发送给led灯驱动模块2，由led灯驱动模块2将通信信息发送出去；当主控器4收到上层发来的通信性能变差的指令时，主控器4先去采集测距模块1测量计算出的通信车辆的位置信息，采集完成之后再将相应的调整指令发送给led灯调整模块3，待主控器4接收到led灯调整模块3发送来的调整完毕指令后，主控器4再把上层发来的通信信息转发给led灯驱动模块2，由led灯驱动模块2将通信信息发送出去。
参照图2，所述led灯调整模块3由两个舵机31,32和一个单片机控制芯片33构成，其中第一个舵机31与led车灯5的左半部分单向连接，第二个舵机32与led车灯5的右半部分单向连接，单片机控制芯片33的两个pwm波输出管脚分别与舵机31和舵机32单向连接；单片机控制芯片33在收到主控器4发来的调整指令后，根据通信车辆的相对位置信息输出不同的pwm波分别控制舵机31和舵机32转动相应的度数，舵机31和舵机32的转动使得led车灯5的光轴向发生变化，进而让光功率尽可能多的落进接收机的视场角之内，由于led灯调整模块3对led车灯5的左右部分分别进行了控制，因此led车灯5光轴向的调整不会对道路的照明产生较大的影响。
本实例基于车载可见光通信的发射端led车灯自动控制装置，在两辆车进行通信时，发射端利用该装置动态的去调整led车灯的光轴向，使得发射机的光功率尽可能多的落进接收机的视场角内，以此来改善由于发射机和接收机位置时变而引起的通信性能变差的问题。下面结合图4的具体场景进行进一步说明：
参照图4(a)，当前后两辆车在同一条车道上行驶时，并且在后车与前车进行通信的过程中，后车led车灯5的光轴向可以满足两车之间的通信，因此led车灯5的光轴向就不会进行调整。
参照图4(b),当前车进行变道行驶到后车的右前方时，后车发射机为了同时兼顾此时的道路照明和车间通信的需求，后车右led车灯5的右半部分就会进行光轴向调整，使得后车发射机led车灯5的光功率尽可能多的落在了前车接收机的视场角内，以此来提高通信的性能。
参照图4(c)所示，当前车变道行驶到后车的左前方时，后车发射机为了同时兼顾此时的道路照明和车间通信的需求，后车左led车灯5的左半部分就会进行光轴向调整，使得后车发射机led车灯5的光功率尽可能多的落在了前车接收机的视场角内，以此来提高通信性能。
参照图3，本发明的工作过程如下：
道路上行驶的前后两辆车在进行可见光通信的过程中，如果接收机接收到的来自于发射机的光功率能够满足两车正常通信的需求，主控器4就收不到上层发来的通信性能变差的信号，故将上层的通信信息直接转发给led灯驱动模块2，由led灯驱动模块2驱动led车灯5将通信信息发送出去；如果接收机接收到的来自于发射机的光功率不能够满足两车正常的通信需求，主控器4就会收到上层发来的通信性能变差的信号，故主控器4就会先去采集测距模块1测量计算出的通信车辆的相对位置信息，然后再向led灯调整模块3发送调整指令，led灯调整模块3根据此时的道路照明和车间通信的需求，对led车灯5的光轴向进行适当的调整，在led灯调整模块3调整完毕之后向主控器4发送调整完毕指令，待主控器4接收到led灯调整模块3回送的调整完毕的指令之后，主控器4再将上层的通信信息转发给led灯驱动模块2，由led灯驱动模块2将通信信息发送出去。