1.基于LED通信的车载通信系统，其特征在于：(1.1)基于LED通信的车辆通信系统将各类传感器与LED通信系统的发射端进行封装，传感器完成数据采集，发射端将采集到数据信息通过LED光源发射出去，经过自由空间直射的方式传输到达LED通信的接收端，最终将采集到的数据信息降噪滤直后发送到数据终端，达到外界光线强烈且照度变化幅度大的环境下数据信息采集发送后较小失真还原的效果；

以微控制器为核心的数据采集器要完成对模拟前端功能的数据输入，使用软件编程的处理方法使系统实时性更高且易于对数据的复杂处理与分析，实现对当前车辆信息的判断与信息选择性发送接收，以及当前是否进行LED通信的通信决策；

(1.2)根据当前外界光照情况自动调节LED驱动电路中信号成分与直流成分占比，驱动LED灯进行发光，将数据采集器的数据信息转换为电流或电压，放大后驱动LED发光；为避免发射端信号失真的情况，需要注意控制直流成分大小，以保障在直流偏置加上信号成分后，其整体信号最大幅值在LED线性工作区范围内；对于LED通信中根据外部光照自动调节LED照明用直流分量与通信用光信号大小的方式不仅包括控制输入LED的直流与交流信号大小，其他方式如控制大型LED阵列中直流照明LED与通信用LED的比例；

(1.3)接收端针对于光电传感器有限的照度探测容量进行电路改进以实现能够在外界环境光强烈的情况下光电传感器探测范围能够满足光线照度上限；同时接收端接收到的信号幅度会由于外界光线强度的变化而随时变化，在输入终端识别前需要对信号进行自动增益降幅处理，保证输入终端的信号整体幅度一直处在一个恒定不变的值；对于实现外部环境自适应的控制方式包括：

对于LED通信接收端的各个环节要求如下：

1、日光噪声分量滤除模块；分离出不断变化的噪声分量以方便其后续得到幅度恒定不变的混合信号；流程为输入信号经两路输入差分放大器中，其中一路为无处理直接输入，另一路为经过整流处理后变为无明显变化的直流电流输入，通过调节差分放大器放大倍数得到滤除掉信号中直流分量后的混合信号，解决输入信号整体幅值不断波动的问题；

2、降噪滤波模块；信号为无幅值混合信号，其中包括：外界其他光源噪声信号、太阳光噪和有用光信号，其中不同光源的噪声频段均不同且有较大差异，对干扰噪声进行特定的处理，处理方案有：

①算法降噪滤波；

②硬件滤波；

3、探测照度增益控制模块：对光电二极管进行自动增益控制来拓宽其探测范围，通过对控制光电二极管的照度探测范围的外部控制量进行控制以调节其最大探测范围；

探测照度增益控制模块满足如下需求：①在外界光照强度变强时能够满足≥20％室外照度的最大探测范围以保证光信号的正常识别与接收；

②增加光电二极管照度探测范围后会存在探测灵敏度下降的问题，需要调节最大照度探测范围能够灵活变化以保证能够进行室外光线干扰情况下的光通信的同时拥有当前情况下的最高通信速率；

③光电二极管在光电转换后存在一定的光电响应非线性，保证光电二极管工作在线性工作区间避免信号失真；

4、数据终端；经过噪声分离和滤波处理后的信号放大后输入数据终端，实现路况的实时状态信息和其他汽车状态信息通过接收系统的采集，经LED通信系统将信息传输到数据终端处理、显示和信息保存；

5、信号输出判断机构；信号接收车辆在中央处理模块接收到外界信号输入后有选择性将信号按优先级输出，如周边车辆危险信号>路灯路况广播信号>前后车辆通信信号；以保障在多个信号同时输入冲突时，最重要的信息能在第一时间反馈给避险执行机构与驾驶员；

(1.4)经过带通滤波处理实现对于信号的有效降噪后输入终端，终端在对外界各状态信息进行收集与分析后进行通信方式判决，不满足时通过射频方式向后车发送射频通信请求，前后车辆转为射频通信；满足进行LED通信的条件则将信号接收后按照信号优先级排序，最后显示给接收端汽车驾驶员；降噪重点在于滤除在外界LED通信时接收噪声中的日光噪声与高频率的电噪声，保留处于中间频段经过光电转换后用于通信的光信号部分，方法为采用集成运放的硬件滤波；

(1.5)中央处理器负责实时接收车辆通过射频链路发送的LED通信请求，并根据单位时间内某路段内请求数判断路况并决定是否进行LED通信；以及在路口时根据红绿灯信息进行LED通信的调度与分配；其中根据路况进行LED通信调度与分配是在车辆低速与停止的状态下进行LED通信；

(1.6)针对于LED通信车辆，在满足一定情况下，包括：堵车路段和红绿灯的十字路口的情况，持续稳定LED通信时，向中央处理器或前后通信车辆发送LED通信请求，以及在移动时导致在多个LED通信区域之间频繁切换的情况下的水平切换与垂直切换方案；

在所述系统中：

(2.1)采集车辆状态信息与发送，将信息指令命令经过A/D转换、采样、去噪处理后输入放大电路放大，同时加载能够保障足够照度且达到LED工作点的直流偏置后，将信号输入LED中进行调制；同时由于大功率LED需要较大的直流偏置与大幅输入信号的特点，对直流偏置恒流源采用滤波电路进行大功率电源噪声的滤除，将合并后的调制信号使信号加载在LED上后能有能够被接收端准确检测到的变化幅度；

(2.2)接收端根据当前外界光照情况控制光电二极管外围电路，动态调节光电二极管最大照度探测范围，在满足信号接受条件后光电二极管将接收到的光信号转换为电信号，然后输入日光噪声分量滤除模块，信号分两路输入差动放大器比较端，一端输入原信号，另一端将输入信号经低通滤波后得到带有直流分量的无规律噪声信号，将噪声信号经过整流后得到稳定无噪声的直流分量后输入差动放大器，两路信号比较后得到滤除了直流分量的含有噪声的混合信号，混合信号经过级联带通滤波器进行噪声滤除，其中需要选择合适的隔离频率Bode图拐点；

(2.3)接收端中央控制器根据输入信号类型以及输入信号的光电传感器来源分析信号来源以及当前适合的通信模式，在满足光通信的条件下根据信号优先级，按顺序选择性输出到车辆显示模块中通知驾驶员当前车辆通信信息；

(2.4)通信方式判决方案通过在中央处理器中设计的判决算法实现，实时分析当前车辆周边状态与自身状态，通过各项状态进行加权后，通过算法得到当前最佳通信方式的判决，若满足光通信的条件则进行LED通信，若不满足则进行射频通信；通信判决下达后通过车辆加载的LED对通信发起车辆发送握手信号，发起车辆确认后双方通过判决得到的方式进行车辆通信。

2.根据权利要求1所述的基于LED通信的车载通信系统，其特征在于：在所述系统中：将汽车运行状态的数据采集信息发送到其他车辆，即实现在复杂现场条件下的监控功能，利用基于LED通信的车联网通信系统实现实时车辆互联通信；同时能够根据当前车辆运动情况进行LED通信可执行判断，同时路段内的中央处理器会根据可进行LED通信的车辆以及实时路况进行LED通信分配制定，实现车辆与处理器之间LED通信协同调度的作用。

3.根据权利要求1所述的基于LED通信的车载通信系统，其特征在于：在所述系统中：利用LED通信的方式实现车辆运行状态的数据采集和自动增益降噪信息处理，将道路交通状态下的有用信号与噪声信号有效分离，数据信息从通信发起车辆发射端发出，通过自由信道直线传输，到达通信接收车辆处经过光电转换成清晰的信号，输入中央处理模块后由优先级作出显示。

4.根据权利要求1所述的基于LED通信的车载通信系统，其特征在于：在所述系统中：将状态检测传感放置在汽车运动部件处，采用预加重处理的方案进行信号变化幅值改动以提升LED调制性能，信号通过LED通信的方式传输到更远的距离终端。