CN103956070A - 一种基于车载自组网的信号灯信息获取系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于车载自组网的信号灯信息获取系统，包括位于信号灯处的微型路边基础单元和位于每辆车内的车载无线设备，微型路边基础单元的第一开关模块打开后，第一中央处理模块同步信号灯使其与所在位置的信号灯信息相同，第一射频模块用于广播信号灯信息或接收获取信号灯信息的请求；车载无线设备的第二开关模块打开后，第二射频模块用于接收采集信号灯信息或发送获得信号灯信息的请求，显示模块用于显示采集到的信号灯信息。本发明能够有效地帮助汽车驾驶人员对前方信号灯具体信息的了解。

Description

一种基于车载自组网的信号灯信息获取系统

技术领域

本发明涉及车载网络技术领域，特别是涉及一种基于车载自组网的信号灯信息获取系统。

背景技术

随着经济的迅猛发展和人们生活水平的大幅度提高，私人汽车的保有量日益攀升，这一现象给城市交通带来了越来越多的挑战。其中，人行横道交叉口作为交通枢纽，是交通事故的多发地带。曾有专家指出，红绿灯间隔时间设计不合理，是造成行人乱穿马路难以解决的原因之一。人们的耐心是有一定限度的，超出这个限度就会变得焦急甚至失去理性。根据公布的研究结果，行人等待红灯的忍耐极限德国人是60秒，英国人是45秒。随着信息技术的日益发展，“智能交通系统”这一新的研究领域运用而生，并迅速发展起来。智能交通系统的一个重要的功能就是提高交通的安全水平，降低事故的可能性和避免事故的发生。因此，运用“智能交通系统”为驾驶人员提供红绿灯信息，从而做出行驶决策，为提高道路行驶安全，减少事故的发生是非常有必要的研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于车载自组网的信号灯信息获取系统，能够有效地帮助汽车驾驶人员对前方信号灯具体信息的了解，从而对自己的驾驶速度准确判断，以减少汽车在交叉路口的等待时间和交通事故的发生，并节约汽车燃料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于车载自组网的信号灯信息获取系统，包括位于信号灯处的微型路边基础单元和位于每辆车内的车载无线设备，任意两个车载无线设备之间进行无线通讯，所有的车载无线设备共同组成车载移动自组织网络，每个车载无线设备作为所述车载移动自组织网络中的一个终端节点；所述微型路边基础单元包括第一中央处理模块、第一射频模块和第一开关模块，所述第一中央处理模块控制整个微型路边基础单元的运行，所述第一开关模块打开后，微型路边基础单元开始运行，第一中央处理模块同步信号灯使其与所在位置的信号灯信息相同，所述第一射频模块用于广播信号灯信息或接收获取信号灯信息的请求；所述车载无线设备包括第二中央处理模块、第二射频模块、显示模块和第二开关模块；所述第二中央处理模块控制车载无线设备的运行，所述第二开关模块打开后，车载无线设备开始运行，所述第二射频模块用于接收采集信号灯信息或发送获得信号灯信息的请求，所述显示模块用于显示采集到的信号灯信息。

所述微型路边基础单元还包括第一定时模块，所述第一定时模块周期性地启动所述第一射频模块广播所在位置的信号灯信息。

所述微型路边基础单元还包括身份识别模块，所述身份识别模块用于唯一确定所在位置的信号灯，防止所述车载无线设备收到错误位置的信号灯信息。

所述车载无线设备的第二中央处理器通过多跳路由向所述微型路边基础单元请求获得信号灯信息。

所述车载无线设备还包括第二定时模块，所述第二定时模块周期性地启动所述第二射频模块采集红绿灯信息，所述第二定时模块的周期与第一定时模块的周期相配。

所述第一中央处理器通过人为设定的方式或图像识别技术对信号灯进行同步。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

本发明采用车载移动自组网技术，通过车与车之间的多跳获取信号灯信息，可以帮助汽车驾驶人员获得前方信号灯信息，从而方便驾驶人员对自己的驾驶进行决策，不仅减少了驾驶人员位于交通信号灯路口的等待时间，而且有益于减少交通事故、节约汽车燃料。

本发明采用车载移动自组织网络的技术，车载移动自组网无线通信技术采用的传输波段为免授权频段(ISM)，可以使得通信范围内的任意两个终端节点之间能够稳定且高质量地进行短信息通信。通过运用车载上的显示模块，可以在距离信号灯远处就对信号灯信息直观地了解，让驾驶人员在远处就更好地决策自己行驶速度；当车辆设置在自动驾驶状态时，自动驾驶设备根据获得的信号灯信息自动控制车速，从而使得乘驾人员感到更加舒适自在的乘车。

在道路交通拥挤时，交叉路口主动广播信号灯信息，方便车辆获取信号灯信息；当道路不拥挤时，为了节约设备的能源，车辆主动发送请求信息去获取信号灯信息，交叉路口不进行广播信号。

附图说明

图1是一种基于车载自组网的红绿信号灯信息获取系统的框图；

图2是位于红绿信号灯处的微型路边基础单元的框图；

图3是装于每辆车上的车载无线设备的框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种基于车载自组网的信号灯信息获取系统，包括位于信号灯处的微型路边基础单元和位于每辆车内的车载无线设备，任意两个车载无线设备之间进行无线通讯，所有的车载无线设备共同组成车载移动自组织网络，每个车载无线设备作为所述车载移动自组织网络中的一个终端节点；所述微型路边基础单元包括第一中央处理模块、第一射频模块和第一开关模块，所述第一中央处理模块控制整个微型路边基础单元的运行，所述第一开关模块打开后，微型路边基础单元开始运行，第一中央处理模块同步信号灯使其与所在位置的信号灯信息相同，所述第一射频模块用于广播信号灯信息或接收获取信号灯信息的请求；所述车载无线设备包括第二中央处理模块、第二射频模块、显示模块和第二开关模块；所述第二中央处理模块控制车载无线设备的运行，所述第二开关模块打开后，车载无线设备开始运行，所述第二射频模块用于接收采集信号灯信息或发送获得信号灯信息的请求，所述显示模块用于显示采集到的信号灯信息。

下面以交通红绿信号灯为例进一步说明本发明。

如图1所示，本发明提供的一种基于车载移动自组网的红绿信号灯信息获取系统，包括位于红绿信号灯处的微型路边基础单元(Road Side Unit，简称“RSU”)，位于每辆车内的车载无线设备(Vehicle Assistant On-Board，简称“VAOB”)，任意两个车载无线设备之间可通过无线通讯模块进行无线通讯，所有的车载无线设备共同组成了车载移动自组织网络，每个车载无线设备为车载移动自组织网络中的一个终端节点。

如图2所示，所述的RSU安装有第一CPU模块，第一CUP模块连接第一射频模块，电源模块，第一定时模块，第一开关模块和身份识别模块8。

所述的第一CPU模块，控制整个RSU的运行。打开第一开关模块，RSU开始运行，同步红绿信号灯使其与所在位置的红绿信号灯信息相同。同步时，可通过人为设定的方式进行同步，也可采用图像识别技术对信号灯进行同步。采用人为设定的方式进行同步时，只需将中央处理器的信号灯信息设置为所在位置的红绿信号灯的信息即可。采用图像识别技术对信号灯进行同步时，通过图像获取模块(例如照相机)实时获取红绿灯的图像，然后对获得的图像进行图像处理，处理后即得到相应的红绿信号灯的信息。

所述的第一定时模块周期地启动第一射频模块，使得第一射频模块周期性地广播所在位置的红绿信号灯信息。

所述的身份识别模块用于唯一确定所在位置的红绿信号灯，防止VAOB收到错误位置的红绿信号灯信息。

所述的电源模块用于RSU供电。

如图3所示，所述的VAOB终端包括第二CPU模块，第二CPU模块分别连接第二射频模块、显示模块、第二开关模块和第二定时模块。

所述第二开关模块打开，VAOB启动，第二CPU模块控制其运行，第二射频模块在第二定时模块的控制下通过车载网络周期性地采集红绿信号灯信息，并在显示模块上显示。其中，VAOB可以通过多跳路由向RSU请求获得红绿灯信息，或者通过RSU周期性广播红绿灯信号时采集到红绿灯信息。在通过RSU周期性广播红绿灯信号时，第二定时模块设定的周期与第一定时模块设定的周期相配。

场景假设：城市车辆A在南北道路上驾驶，距离红绿灯路口还有500米，红灯变绿灯还有50s。

安装在红绿信号灯处的RSU开关模块启动，第一CPU模块开始启动工作，控制整个RSU的运行，同步红绿信号灯使其与所在位置的红绿信号灯信息相同。身份识别模块唯一确定所在位置的红绿信号灯，防止VAOB收到错误位置的红绿信号灯信息。

电源模块电力较低时主动发送报警信号，通知工作人员更换电源。

第一CPU模块收到信息，此时周围道路不拥堵，则第一射频模块不进行红绿信号灯的广播。

第一CPU模块收到信息，此时周围道路拥堵，则第一射频模块在第一定时模块的控制下周期性地发送所在位置的红绿信号灯信息。

车辆A通过打开车上的VAOB的第二开关模块实现启动，第二CPU模块控制VAOB的运行。第二射频模块在第二定时模块的控制下通过车载网络周期性地发送请求报文信息获取红绿信号灯信息。车辆A通过车载网络获取到前方交叉路口的红绿信号灯信息，红灯变绿灯还有50s。

车辆A通过车上自携带的GPS得到自己距离路口还有500米。第二CPU模块根据距离和红绿灯信息计算车辆最佳速度。

VAOB将获得的红绿信号灯信息，车辆距离路口的距离，以及车辆最近速度在显示模块上显示，从而方便驾驶人员控制速度。如果车辆处于自动驾驶模式，则将最佳速度发送给自动驾驶设备控制模块，自动驾驶设备调整成合适的速度。

Claims (6)

1.一种基于车载自组网的信号灯信息获取系统，包括位于信号灯处的微型路边基础单元和位于每辆车内的车载无线设备，其特征在于，任意两个车载无线设备之间进行无线通讯，所有的车载无线设备共同组成车载移动自组织网络，每个车载无线设备作为所述车载移动自组织网络中的一个终端节点；所述微型路边基础单元包括第一中央处理模块、第一射频模块和第一开关模块，所述第一中央处理模块控制整个微型路边基础单元的运行，所述第一开关模块打开后，微型路边基础单元开始运行，第一中央处理模块同步信号灯使其与所在位置的信号灯信息相同，所述第一射频模块用于广播信号灯信息或接收获取信号灯信息的请求；所述车载无线设备包括第二中央处理模块、第二射频模块、显示模块和第二开关模块；所述第二中央处理模块控制车载无线设备的运行，所述第二开关模块打开后，车载无线设备开始运行，所述第二射频模块用于接收采集信号灯信息或发送获得信号灯信息的请求，所述显示模块用于显示采集到的信号灯信息。

2.根据权利要求1所述的基于车载自组网的信号灯信息获取系统，其特征在于，所述微型路边基础单元还包括第一定时模块，所述第一定时模块周期性地启动所述第一射频模块广播所在位置的信号灯信息。

3.根据权利要求1所述的基于车载自组网的信号灯信息获取系统，其特征在于，所述微型路边基础单元还包括身份识别模块，所述身份识别模块用于唯一确定所在位置的信号灯，防止所述车载无线设备收到错误位置的信号灯信息。

4.根据权利要求1所述的基于车载自组网的信号灯信息获取系统，其特征在于，所述车载无线设备的第二中央处理器通过多跳路由向所述微型路边基础单元请求获得信号灯信息。

5.根据权利要求2所述的基于车载自组网的信号灯信息获取系统，其特征在于，所述车载无线设备还包括第二定时模块，所述第二定时模块周期性地启动所述第二射频模块采集红绿灯信息，所述第二定时模块的周期与第一定时模块的周期相配。

6.根据权利要求1所述的基于车载自组网的信号灯信息获取系统，其特征在于，所述第一中央处理器通过人为设定的方式或图像识别技术对信号灯进行同步。