CN105070041B - 一种基于智能交通交互系统的信息交互方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能交通交互系统的信息交互方法，包括以下步骤：(1)利用二进制编码对交互信息进行预设置；(2)发送端选择设置好的交互信息，判断是否接收过相同的交互信息，若是，则不发送该交互信息，若无，则将交互信息发射出去；(3)接收端接收并解析该交互信息，并判断本接收端是否满足控制信息中包含的接收条件，若满足，则进入步骤(4)，否则忽略该交互信息；(4)判断接收端是否已经接收过相同的交互信息，若是，忽略该交互信息，否则显示该交互信息并报警。本发明适用于水陆空交通工具，能近距离或远距离的信息交互，提高了信息的指向性、目的性及明确性，实现了对交互信息的收发有效控制和管理，具有预警功能。

Description

一种基于智能交通交互系统的信息交互方法

技术领域

本发明涉及车辆信息交互系统，特别是指一种基于智能交通交互系统的信息交互方法。

背景技术

随着社会的高速发展，交通工具已经成为生活中必不可少的一种工具，不过同样交通工具每年也造成了巨大的人员和财产损失，中国2013年死于道路交通意外的人数已经超过10万，之所以交通工具会造成如此大的危害是因为交通信息是时刻变化的，在驾驶员处理交通信息时必须有足够的反应时间和反应空间(也可理解为安全距离)，交通信息发送形式分为近距离提示和近远距离提示，近距离提示系统包括如了：喇叭、灯光提示器、反光提示牌、自动驾驶系统等、远距离提示系统包括：导航、无线电广播、电视及网络等。

目前的交通信息报警和交互方法都在以下缺点：

近距离报警和交互方法包括喇叭、灯光提示器、反光提示牌、ECU自动驾驶系统等，其存在的缺点在于：

1、信息发送方式单一性：如车辆故障时仅能通灯光进行提示；

2、信息不明确：如汽车双闪灯仅能发出灯光信号，不能明确信息含义；

3、距离有限：灯光、喇叭等警示信号传递距离非常有限，并容易受到遮挡和干扰，不能有效的降低交通意外风险；

4、可靠性不足：如反光三脚架、ECU智能驾驶系统容易受到天气状况及道路情况影响；

远距离报警和交互方法包括导航、无线电广播、电视及网络等，其缺点在于：

1、指向性不足：广播电视等信息发送是全网发送，对于有些人群就属于垃圾信息；

2、实时性不足：需要将信息转化成其他信号和工具发送，导致信息滞后；

3、接受条件有限：在没有信号覆盖或有干扰情况下容易失效；

4、标准各异：采用不同频率和波段，导致只有特定的工具才能接收到信息，并且区别对待各种不同类型的交通工具。

综上所述，现有的交通信息交互方法不能很好的将交通信息在指定范围内快速、明确、可靠的发送和信息互通。

发明内容

本发明提出一种基于智能交通交互系统的信息交互方法，解决了现有的交通信息交互方法不能很好的将交通信息在指定范围内快速、明确、可靠的发送和信息互通的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种基于智能交通交互系统的信息交互方法，包括发送端和接收端，包括以下步骤：

(1)利用二进制编码对交互信息进行预设置；

步骤(1)具体包括以下步骤：

(101)所述交互信息包括交通信息、定向接收方向信息、位置信息和运算信息；为所述交通信息、定向接收方向信息、位置信息和运算信息采用字母或符号进行标识；

(102)利用二进制编码分别为所述交通信息、定向接收方向信息和位置信息进行编码；

(103)对所述交通信息、定向接收方向信息和位置信息进行处理，得到所述运算信息。

(2)发送端选择设置好的交互信息，判断是否接收过相同的交互信息，若是，则不发送该交互信息，若无，则将交互信息发射出去；

步骤(2)中，所述发送端会将交通信息与现有的交通信息进行异或运算，若运算结果为0，则不发送该交通信息，否则发送该交通信息。

步骤(2)中所述的发射交互信息具体包括以下步骤：

(201)对发射距离和交互信息优先级进行设定，所述交互信息优先级包括普通级别、中等级别和高等级别，所述普通级别、中等级别和高等级别相对应的发射距离依次增加；

(202)发送端依次判断是否存在高等级别的交互信息、中等级别的交互信息和普通级别的交互信息，发送端按照高等级别、中等级别和低等级别的次序按设定的发射距离发送交互信息。步骤(202)中通过超声波避障系统或红外测距或设定发射功率设定发射距离。

(3)接收端接收该交互信息，接收端解析该交互信息，并判断本接收端是否满足控制信息中包含的接收条件，若满足，则进入步骤(4)，否则忽略该交互信息；

步骤(3)具体包括以下步骤：

(301)接收端接收到交互信息，解析出其中的定向接收方向信息，所述定向接收方向信息包含接收条件；所述接收条件包括后方接收、前后接收和全向接收；

(302)接收端获取接收端和发送端的位置信息，所述位置信息包括磁极信息、海拔高度信息、交通轨迹信息、运动方向信息、加速度信息和行驶速度信息；位置信息通过用于确认方位信息的电子罗盘、用于定位海拔高度和行驶轨迹的GPS模块和用于识别运动方向和加速度的电子陀螺仪获取，所述行驶速度信息由速度传感器测量。电子罗盘和加速度传感器分别实时更新方位信息和行驶速度信息。

(303)若接收条件为后方接收，则要求接收端和发送端的运动方向信息相同；若接收条件为前后接收，则要求接收端和发送端的运动方向信息相同或相反；若接收条件为全向接收，则接收端直接接收；

(304)若接收端满足接收条件，则对交互信息进行处理，否则忽略该交互信息。

(4)判断接收端是否已经接收过相同的交互信息，若是，忽略该交互信息，否则将该交互信息显示出来并报警。

步骤(4)中所述的报警采用声光报警器，所述声光报警器包括LED灯、喇叭、显示屏和微处理器；所述微处理器与所述LED灯、喇叭、显示屏连接，所述显示屏为触摸屏。声光报警器直接采用发送端或接收端的LED灯和喇叭，或额外固定LED灯和喇叭。

进一步的，发送端和接收端均设有用于实现电子狗和导航的导航模块和用于行车记录的摄像头；或者，发送端和接收端均设有用于在碰撞后发送报警信息的预警装置和用于在外物入侵时发送报警信息的防盗预警装置。

本发明的有益效果在于：基于现有的智能交通交互系统，本发明适用于现有的陆地交通工具、水上交通工具和航空交通工具，按照交通规则，对交通信息进行编码和优先权设置，能够实现近距离或远距离的信息交互，在特定范围内的有效性、覆盖性，提高了信息的指向性、目的性及明确性，实现了对交通信息发送接和接收的有效控制和管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种基于智能交通交互系统的信息交互方法的流程图；

图2为本发明的智能交通交互系统的一个实施例的原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提出了一种基于智能交通交互系统的信息交互方法，包括发送端和接收端，发送端和接收端均设有发送接收器，既能发送信息也能接收信息，包括以下步骤：

(1)利用二进制编码对交互信息进行预设置；也可采用编码方式对交互信息进行预设置，通过提前对交互信息的预设置，形成一套标准，有利于用户的使用。步骤(1)具体包括以下步骤：

(101)所述交互信息包括交通信息、定向接收方向信息、位置信息和运算信息；为所述交通信息、定向接收方向信息、位置信息和运算信息采用字母或符号进行标识；(102)利用二进制编码分别为所述交通信息、定向接收方向信息和位置信息进行编码；(103)对所述交通信息、定向接收方向信息和位置信息进行处理，得到所述运算信息。交通信息为故障、大雾、事故、救援、求救等；可将交通信息定义为A；定向接收方向信息可为后方接收、前后接收、全向接收等，可将定向接收方向信息定义为B；位置信息为各个方向的信息，比如南北方向、东南方向、西北方向等，将位置信息定义为C；运算信息可定义为D；具体的，可通过以下算法对交通信息、定向接收方向信息、位置信息进行运算。

比如后方西北方向定向接收大雾路况信息编码范例如下

(A+A) B (C+C)

(00000000+00000001) 0001 (00000001+00000001)

采用3段编码对各种交互信息进行定义和编码，统一的编码规则确保交互信号的处理、发送、接收和运算工作，并确保交互信号能被快速识别从而实现一对多发送，同时也能够一发多收。

(2)发送端选择设置好的交互信息，判断是否接收过相同的交互信息，若是，则不发送该交互信息，若无，则将交互信息发射出去；收发交互信息可采用无线电或红外线作为载体；所述发送端会将交互信息与现有的交互信息进行异或运算，若运算结果为0，该交互信息为二进制编码，所以进行与运算后可能为零，运算结果为零代表发送端已经接收过相同的交互信息，为避免在同一区域内多个智能交通交互系统同时发送相同信息，导致接收端接收多个相同的交互信息，从而出现信号干扰的情况，应提前对交互信息进行对比分析，则不发送该交通信息，否则发送该交通信息。步骤(2)中所述的发射交互信息具体包括以下步骤：(201)对发射距离和交互信息优先级进行设定，所述交互信息优先级包括普通级别、中等级别和高等级别，所述普通级别、中等级别和高等级别相对应的发射距离依次增加；(202)发送端依次判断是否存在高等级别的交互信息、中等级别的交互信息和普通级别的交互信息，发送端按照高等级别、中等级别和低等级别的次序按设定的发射距离发送交互信息。步骤(202)中可通过超声波避障系统或红外测距或设定发射功率设定发射距离。通过对预设的交通信息进行发射距离和交互信息优先级别设定，通过改变无线电发射系统的发射功率实现无线电信号不同距离的覆盖发送，这样就更加符合交通信息在不同情况下需要对不同范围内的参与者进行提示和预警，避免了信息过度发送导致的垃圾信息问题，交互信息优先级别设定保证将最为紧急和迫切的信息优先播报，低级别的信息将被屏蔽，这就避免不同信息播报过程中出现的滞后和信息紊乱现象，这套规则能够有效对交通信息的收发进行区别、筛选和过滤，极大的增强系统对交通安全的辅助作用。

(3)接收端接收该交互信息，接收端解析该交互信息，并判断本接收端是否满足控制信息中包含的接收条件，若满足，则进入步骤(4)，否则忽略该交互信息；交互信息发送时在功率范围内为全向发送，如果没有定向接收技术将导致全范围内的交通工具都接收到该交互信息，这将导致过往交通工具受到不必要的干扰，为避免这一情况的出现，系统内置有电子罗盘，在发射交互信息时同时发送电子罗盘信息和接收条件，接收端比较电子罗盘的南北极方向和接收条件后再判断是否进行信息转化，在发射交互信息时需要先确定交互信息的发送方向，步骤(3)具体包括以下步骤：(301)接收端接收到交互信息，解析出其中的定向接收方向信息，所述定向接收方向信息包含接收条件；所述接收条件包括后方接收、前后接收和全向接收；(302)接收端获取接收端和发送端的位置信息，所述位置信息包括磁极信息、海拔高度信息、交通轨迹信息、运动方向信息、加速度信息和行驶速度信息；位置信息通过用于确认方位信息的电子罗盘、用于定位海拔高度和行驶轨迹的GPS模块和用于识别运动方向和加速度传感器的电子陀螺仪获取，所述行驶速度信息由速度传感器测量。电子罗盘和速度传感器实时更新方位信息和行驶速度信息。(303)若接收条件为后方接收，则要求接收端和发送端的运动方向信息相同；若接收条件为前后接收，则要求接收端和发送端的运动方向信息相同或相反；若接收条件为全向接收，则接收端可直接接收；(304)若接收端满足接收条件，则对交互信息进行处理，否则忽略该交互信息。

(4)判断接收端是否已经接收过相同的交互信息，若是，忽略该交互信息，否则将该交互信息显示出来并报警。在处理交互信息时，也根据交互信息的优先级从高到低的顺序进行处理，保证优先级别高的交互信息优先播报，能够有效对交通信息进行区别、筛选和过滤。步骤(4)中所述的报警采用声光报警器，所述声光报警器包括LED灯、喇叭、显示屏和微处理器；所述微处理器与所述LED灯、喇叭、显示屏连接，所述显示屏为触摸屏。声光报警器可直接采用发送端或接收端的LED灯和喇叭，或额外固定LED灯和喇叭。

同时，本发明中所述的智能交通交互系统设有GPS模块，该GPS模块即为导航模块，能够利用现有技术实现电子狗和导航功能，另外，还设有摄像头和数据存储器，该摄像头可录制行车记录并存储至系统中的存储部位中，能够起到行车记录仪的功能。发送端和接收端均设有用于在碰撞后发送报警信息的预警装置和用于在外物入侵时发送报警信息的防盗预警装置。预警装置可通过加速度传感器，防盗预警装置为人体感应器。人体感应器能够在交通工具落锁后进行保护，当有物体侵入交通工具时将发送报警信号，并进行声光报警。加速度传感器能够在交通工具发生碰撞后第一时间自动发送报警信号。当内置传感器信号达到设定要求时，将自动发送信息，具有主动预警功能。注：1、如加速度传感器达到3G以上时一定是发生了严重的碰撞，这时系统自动报警，2、又如红外线人体感应器可以在锁车后起到防盗作用。

本发明采用的智能交通交互系统包括信息发射系统、信号接收系统和信息处理系统；信息发射系统分为固定式和移动式，固定式为固定位置安装(如道理维修指示发射系统)，移动式在可移动交通工具上安装(如汽车，船舶)，信息发射系统负责交通信息的发送，发送信息分均为预设置信息，触发发射系统的方法分为人工控制、有线控制和无线控制，信号发射的方向又分为定向发射和全向发射，发射信号包含多种或单一的交通信息，并根据预设的不同交通信息定义自动调整信号发射距离及方向；信息接收系统负责处理信息发射系统发射的信号，并将型号装换为处理系统能够接收的电流信号，接收装置采用定向接收技术，能够有效的过滤掉无效的信号源，保证系统的工作稳定。信息处理系统用来处理信息接收系统接收到的交互信息并进行处理，完成处理后的信息将以声音、光电、机械、无线信号等方式进行二次传递，从而将道路信息传递给交通工具的驾驶者和交通管理者。本发明可应用在陆路交通工具，比如在陆地运行的交通工具，如汽车、摩托车等机动车辆；水陆交通工具，比如在水面航行的交通工具，如船舶、舰艇。比如，航空交通工具，在天空航行的交通工具，如飞机，飞艇。智能交通交互系统在应用过程中必须进行权限设置，以方便在使用过程中进行有限的信息传达和信息管理，避免出现交通信息失控和交通信息泛滥等不可控现象，以下是各种类型的介绍。

1、民用型：为日常生活中的各种交通工具提供交通信息，这类信息的发布者为交通参与者，发布信息为均提醒及参考级别，信息不具有明确约束性和指向性。(比如前车故障向后方来车发送信息，比如前方大雾提醒后方车辆减速)

2、管理型：交通管理者及交通建设者为交通参与者进行信息提供，这类信息由管理者进行发布，信息除了提醒和参考外具有明确的约束性和指向性。(如医疗救援、道路施工、事故处理)

3、军用型：军用交通工具对交通信息的相互沟通与管理，信息传输时需要经过特殊的加密处理，嵌入式设计能够为作战指挥系统提供一套非语言信息交流系统。(如夜间不允许开灯情况下的道路指挥，紧急状态下建立短距离非无线电信号通信方式)

如图2所示，本发明可基于图中所示的智能交通交互系统来进行信息交互，在具体实施例中，一种交通信息智能交互系统，包括主控模块和通信模块，还包括声光报警模块、显示器和电子定位模块；主控模块分别与通信模块、声光报警模块、显示器和电子定位模块相连，主控模块可以控制通信模块、声光报警模块、显示器和电子定位模块；电子定位模块包括用于确认方位信息的电子罗盘、用于定位海拔高度和行驶轨迹的GPS模块和用于识别运动方向和加速度的陀螺仪，用于防盗的人体感应器；通信模块发送或接收交通信息，通信模块包括发送模块和接收模块，通信模块采用无线电信号进行通信。发送模块设有发射功率可调的无线电发射机，无线电发射机的发射功率可以控制发射距离。系统将预警信号提前进行设置和编码，不同的代码对应不同的预警信息，预警信息包括故障、大雾、事故、救援和求救等等；系统采用二进制编码原则。本系统采用无线电进行数据的传输和接收，将预先设置的预警信息通过无线电发送机进行发送，接收到预警信息的其他系统在信号范围内将接收到信号做出相应的计算，并将计算结果通过声光电的信号反馈给驾驶人员只要在无线电发射信号覆盖范围内的其他交通信息智能交互系统就能够接收到有效的交通信息，并能够实现信号的一发多收，和多发多收，而无线电信号覆盖范围之外的智能交通信息交互系统将无法接收到道路信息，无线电发射机发射功率将决定无线电信号的覆盖范围，调整无线电发送机功率就可以获得需要的发射距离。在通信模块发送交互信息时，主控模块会将该交互信息和已经接收到的交互信息做比对运算，当要发送的交互信息和接收到的交互信息一致时信号将失效，以控制发送的方式来实现同区域内信号的唯一性，这一设定原则避免了无线电信号叠加导致的信号干扰和多信号存在时的发送延时和紊乱现象。当本系统接收到交互信息，电子定位模块对交互信息进行识别和对比，确认本系统是否满足接收条件，接收条件包括后方接收、前后接收和全向接收，交通信号包括预警信号、方位信息、海拔高度信息、行驶轨迹信息、运动方向信息和加速度信息。如果本系统不满足接收条件，则接收到的交互信息无效，若满足接收条件会进行下一步处理。电子定向模块使智能交互信息交互具有智能识别和比对功能，能够将预警信息有效的进行过滤和选择性发送，被动接收系统在接收到信号后需要比对信息转化的前提条件，包括道路轨迹、海拔高度、运动方向、南北极方位等，只有符合条件后才能够将接收到的信号转化为声光电报警信号，避免无用垃圾信息的产生及对交通造成不必要的影响和干扰。声光报警模块将识别和对比后满足接收条件的交通信号转化为声光报警信号，显示器向用户显示声光报警信号。显示器设有触摸屏和物理按键，用户可通过显示器向系统内输入回应信息或者预警信息，主控模块为单片机。本系统所有模块结构较小，可集成到一个箱体或壳体内，因此安装较为方便，在某一模块发生故障时，可直接替换该模块，不影响其他模块的使用。

本发明基于现有的智能交通交互系统，本发明适用于现有的陆地交通工具、水上交通工具和航空交通工具，按照交通规则，对交通信息进行编码和优先权设置，能够实现近距离或远距离的信息交互，在特定范围内的有效性、覆盖性，提高了信息的指向性、目的性及明确性，实现了对交通信息发送接和接收的有效控制和管理，

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于智能交通交互系统的信息交互方法，包括发送端和接收端，其特征在于，包括以下步骤：

(1)利用二进制编码对交互信息进行预设置；

(2)发送端选择设置好的交互信息，判断是否接收过相同的交互信息，若是，则不发送该交互信息，若无，则将交互信息发射出去；

步骤(2)中所述的将交互信息发射出去具体包括以下步骤：

(201)对发射距离和交互信息优先级进行设定，所述交互信息优先级包括普通级别、中等级别和高等级别，所述普通级别、中等级别和高等级别相对应的发射距离依次增加；

(202)发送端依次判断是否存在高等级别的交互信息、中等级别的交互信息和普通级别的交互信息，发送端按照高等级别、中等级别和低等级别的次序按设定的发射距离发送交互信息；

(3)接收端接收该交互信息，接收端解析该交互信息，并判断本接收端是否满足控制信息中包含的接收条件，若满足，则进入步骤(4)，否则忽略该交互信息；

步骤(3)具体包括以下步骤：

(301)接收端接收到交互信息，解析出其中的定向接收方向信息，所述定向接收方向信息包含接收条件；所述接收条件包括后方接收、前后接收和全向接收；

(302)接收端获取接收端和发送端的位置信息，所述位置信息包括磁极信息、海拔高度信息、交通轨迹信息、运动方向信息、加速度信息和行驶速度信息；

(303)若接收条件为后方接收，则要求接收端和发送端的运动方向信息相同；若接收条件为前后接收，则要求接收端和发送端的运动方向信息相同或相反；若接收条件为全向接收，则接收端直接接收；

(304)若接收端满足接收条件，则对交互信息进行处理，否则忽略该交互信息；

(4)判断接收端是否已经接收过相同的交互信息，若是，忽略该交互信息，否则将该交互信息显示出来并报警。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能交通交互系统的信息交互方法，其特征在于，步骤(1)具体包括以下步骤：

(101)所述交互信息包括交通信息、定向接收方向信息、位置信息和运算信息；为所述交通信息、定向接收方向信息、位置信息和运算信息采用字母或符号进行标识；

(102)利用二进制编码分别为所述交通信息、定向接收方向信息和位置信息进行编码；

(103)对所述交通信息、定向接收方向信息和位置信息进行处理，得到所述运算信息。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于智能交通交互系统的信息交互方法，其特征在于，步骤(2)中，所述发送端会将交通信息与现有的交通信息进行异或运算，若运算结果为0，则不发送该交通信息，否则发送该交通信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于智能交通交互系统的信息交互方法，其特征在于，所述位置信息通过用于确认方位信息的电子罗盘、用于定位海拔高度和行驶轨迹的GPS模块和用于识别运动方向和加速度的电子陀螺仪获取，所述行驶速度信息由速度传感器测量；所述电子罗盘和速度传感器分别实时更新方位信息和行驶速度信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于智能交通交互系统的信息交互方法，其特征在于，步骤(202)中通过超声波避障系统或红外测距或设定发射功率设定发射距离。

6.根据权利要求1所述的一种基于智能交通交互系统的信息交互方法，其特征在于，步骤(4)中所述的报警采用声光报警器，所述声光报警器包括LED灯、喇叭、显示屏和微处理器；所述微处理器与所述LED灯、喇叭、显示屏连接，所述显示屏为触摸屏；所述声光报警器直接采用发送端或接收端的LED灯和喇叭，或额外固定LED灯和喇叭。

7.根据权利要求1所述的一种基于智能交通交互系统的信息交互方法，其特征在于，所述发送端和接收端均设有用于实现电子狗和导航的导航模块和用于行车记录的摄像头及数据存储器。

8.根据权利要求1所述的一种基于智能交通交互系统的信息交互方法，其特征在于，所述发送端和接收端均设有用于在碰撞后发送报警信息的预警装置和用于在外物入侵时发送报警信息的防盗预警装置。