CN105303859A - 基于智慧红绿灯的智能汽车系统和方法 - Google Patents

Abstract

基于智慧红绿灯的智能汽车系统和方法，包括：智慧红绿灯、联网道路检测单元、智能汽车、联网交通信息中心。智慧红绿灯根据开车码，掌握道路的汽车数量、汽车行车版本，进行智能切换。智慧红绿灯对所管辖道路中的若干智能汽车进行各种信息服务。智能汽车中有智能终端、车载智能部件。智能终端中安装智能开车软件。智慧红绿灯通过智能汽车的智能终端、车载智能部件，在紧急时刻操控汽车规避违章、规避事故。智能汽车掌握交通拥堵特征，从而有效地避免拥堵。智慧红绿灯成为交通的主控服务平台，从集权控制，转为分散控制。不仅服务信息全，而且直接传递、缩短响应时间。本发明创造全新的智能汽车系统，适合各种新旧汽车的智能化。

Description

基于智慧红绿灯的智能汽车系统和方法

技术领域

本发明专利涉及信息技术，尤指基于智慧红绿灯的智能汽车系统和方法。

背景技术

互联网智能技术的应用如火如荼，但是交通的痛点却愈演愈烈。民众盼望智慧交通，期望用智能汽车、车联网来提升交通的运行效率。

现有的智能汽车、现有的车联网，均采用交通信息中心为主控服务平台。属于集权控制的模式。集权控制只有二种结果：或者系统特别复杂、相互牵扯严重、实施难度极大(陷入技术瓶颈)；或者系统不复杂，但是服务的信息内容不够全面，用户体验差，市场很难推广(陷入市场瓶颈)。

现代交通的服务内容，呈爆发式增长。当一个城市有100万以上的机动车时，仅依靠少量的交通信息中心，很难承担全部的信息服务。多年来的事实证明：智能汽车、车联网已经陷入瓶颈，全球至今没有普及的成功案例。

本发明人申请在先的《基于互联网集控的智能红绿灯关键系统和方法》，《基于智能终端的智能红绿灯系统和方法》对联网的红绿灯做了有益探索，但是并没有升级为智能汽车的控制平台。

发明一种全新的智能汽车运行系统。从集权控制，转为分散控制。

发明内容

本发明目的是：基于智慧红绿灯的智能汽车系统和方法；让每个智慧红绿灯成为周边智能汽车的主控服务平台；传递信息更直接、服务信息应有尽有，并且大幅降低系统的实施难度，适用各种新旧汽车成为智能汽车。

本发明所述的系统，包括：智慧红绿灯、联网道路检测单元、智能汽车、联网交通信息中心。

第一部分。所说的智慧红绿灯，主要由红绿灯装置、受控装置、联网控制装置所组成。

所说的红绿灯装置，是指安装在道路口的交通信号灯装置。

所说的受控装置，是由电脑电路、转换软件、无线通信电路、外围电路所组成。受控装置与红绿灯装置采用有线、或无线方式相连接。受控装置与联网控制装置采用有线、或无线、或无线网络方式相连接。受控装置用于接受联网控制装置的控制，然后控制红绿灯装置的智能切换显示。

具体红绿灯装置、受控装置，也可制造成为一个整体。

所说的联网控制装置，主要由电脑电路、交互控制软件、通信装置所组成。

所说的交互控制软件，通过互联网方式，并通过智能汽车中的智能终端、通过联网交通信息中心、通过联网道路检测单元，采集道路上的行驶相关信息、用户相关信息、拥堵特征信息。

所说的行驶相关信息，包括：智能汽车行驶的当前位置速度方向、发生事故的智能汽车位置、发生故障的智能汽车位置、智能汽车违章行驶、智能汽车非正常停车、智能汽车的行车版本、交管部门临时规定、行驶拥堵信息等。

所说的用户相关信息，包括：智能汽车牌号、汽车型号和颜色、汽车危险指数、用户电话和姓名、用户当前行驶线路、用户需求、用户紧急联络等。

所说的拥堵特征信息，包括：拥堵区域位置、拥堵变化的趋势、预测化解拥堵的时间。司机掌握拥堵特征，可以有效地避免被动拥堵。

智慧红绿灯中的联网控制装置，根据智能汽车的开车码，掌握所管辖道路的汽车数量、汽车的行车版本，并且经过计算分析后，进行红绿灯的智能切换；让汽车数量多的车道，让通行级别高的汽车优先通行。

智慧红绿灯的联网控制装置通过互联网，对所管辖道路中的若干智能汽车，进行现场的各种信息服务。例如：车道及转弯信息、红绿灯相关信息、禁止行驶规定、各种危害及事故位置的提醒或报警、各种违章前的提醒或报警、各种事故前的提醒或报警、广播媒体的宣传信息、道路上的拥堵特征信息等。

智慧红绿灯通过智能汽车中的智能终端，可以操控智能汽车、或接收智能汽车的反馈或报警。例如：帮助刹车、减速、打开双跳灯、发出声响提醒等。再例如：检测汽车非正常行驶、或发生事故时，向智慧红绿灯报警等。

所说的红绿灯相关信息，是指在智能汽车内、与红绿灯相关的信息，包括：显示红绿灯灯光信息、倒计时信息、切换时间、切换前的声响提醒。智能开车软件针对汽车的启动特性、司机快慢习性，设置不同的红绿灯切换前的提醒时间。达到的效果是：若干智能汽车通过道路口的效率最高。

第二部分。所说的联网道路检测单元，是指通过多种方式检测道路汽车信息、道路气象信息、行驶相关信息、用户相关信息、拥堵特征信息、智能汽车违章行驶和停车的多种检测设备。例如：应用地磁线圈、微波、摄像头、红外线、光学、RFID检测交通信息的设备。

联网道路检测单元通过有线、或无线、或无线网络与智慧红绿灯、与联网交通信息中心相连接；联网道路检测单元通过无线网络与智能汽车相连接。

联网道路检测单元用于帮助智慧红绿灯验证、并采集交通信息，帮助联网交通信息中心掌握现场的交通信息，帮助司机掌握交通信息。

第三部分。所说的智能汽车有四大部分组成：汽车本体、智能终端、车载标准接口、车载智能部件。所说的汽车本体，是指各种各样的新旧汽车。

所说的智能终端，是指布置在智能汽车内的智能手机、平板电脑、车载电子设备、外挂式导航仪、外挂电脑通信设备、车载投影显示仪。并且智能终端通过卫星定位、基站辅助定位、信号台定位，进行软件协同的精确定位。

在智能终端中需要安装智能开车软件。智能开车软件、智慧红绿灯根据行车版本确定智能汽车的正确行驶区域和行驶时段。

所说的行车版本，是由交管部门根据汽车的牌照、用途、型号，所规定的禁行区域、禁行时段、禁行日期、禁行重量、特殊禁行规定、临时交通规定；并且还包括汽车的通行级别、汽车危险指数。

所说的通行级别，是反映汽车优先通行的程度。例如：设置消防车是一级、救护车是二级、公交巴士是三级、普通汽车是四级。

并且，通行级别可以转换。消防车、救护车在没有任务时，只能是四级。普通汽车遭遇突发事件时，可向联网交通信息中心申请为三级、或二级。

所说的汽车危险指数，是根据汽车装载货品、汽车用途、汽车车型、司机驾龄、司机事故率、司机快慢习性等而设定。

智能开车软件用一定频率向外发布开车码。或者受外界激发后、或者行驶到特定区域时、或者高速行驶时，提高频率向外发布开车码。

所说的开车码，主要包括智能汽车当前位置、行驶方向、行驶速度、汽车牌号、汽车型号和颜色、行车版本。

所说的车载标准接口，是指汽车内电子装置对外连接的接口。

所说的车载智能部件，是指执行智能开车软件的命令智能操控汽车的装置、或者智能监控的装置。具体有许多种，例如：受控电子刹车装置，受控启动双跳灯装置，受控启动音响装置，受控监控汽车碰撞、倾斜、火烧、司机酒驾、司机疲劳的装置。车载智能部件可在汽车出厂后添加，也可在出厂前配置。

第四部分。所说的联网交通信息中心，是由若干服务器、云服务器、通信电路、控制若干智慧红绿灯软件、交通电子地图软件、多种交通服务软件、多种数据库软件、显示交通拥堵特征信息软件、显示现场道路运行的软件、交通宣传的传播软件、备用电源及外围的电子器件所组成。

智能汽车与智慧红绿灯进行交互，接收当前智慧红绿灯的各项服务信息，并接收其它智慧红绿灯的信息等。从而实现车灯互联。

智能汽车与联网交通信息中心交互，接收联网交通信息中心的电子地图、导航地图、行车版本、拥堵特征信息、广播通知等。从而实现车管互联。

智能汽车与相关的智能汽车交互，并相互交流开车码；反映行驶相关信息、用户相关信息、监测相互间的距离等。从而实现车车互联。

智能汽车与联网道路检测单元交互，并且接收联网道路检测单元提供的各种交通信息等。从而实现车路互联。

进一步，本发明所述的系统，增加：在红绿灯装置的附近安装一个闪动灯、或者安装一个发光图标。用于向司机们表明：本红绿灯装置已经联网。

进一步，本发明所述的系统，增加：在智能终端中安装抗环境噪音的语音交互软件；让司机通过语音方式操控智能终端。

进一步，本发明所述的系统，增加：在智能汽车中安装行车记录仪，行车记录仪与智能终端通过有线、或无线方式相连接。行车记录仪可以接收智能开车软件的控制，并且可以将行车记录仪的视频上传。

本发明所述的方法，包括步骤：

步骤1、在用户汽车的智能终端中安装智能开车软件，输入用户相关信息；输入安装智能终端的位置至用户汽车外轮廓的四周距离；输入目标地址；

步骤2、智慧红绿灯对所管辖道路上的若干智能汽车，进行现场的交通信息服务；避免违章、减少事故、避免被动拥堵，提高行车效率；

步骤3、当智能汽车发生违章停车、故障、事故、司机疾病时，智能开车软件受司机操作或自动向外发布报告码，并提醒或自动打开双跳灯；

步骤4、智慧红绿灯根据用户智能汽车的停车原因，分别采取相对应的措施；并且将停车位置标注在地图上，及时向后续智能汽车发出避让提醒；

步骤5、对于交通事故，智能开车软件执行联网处置事故程序；对他人汽车发生交通事故、或违章停车，用户通过智能开车软件可以帮助报告；

步骤6、当智能汽车将要违章行驶，或者将要碰撞他人汽车、将要偏离车道、将要危害交通时，智慧红绿灯给予提醒或报警；

步骤7、智慧红绿灯发出提醒或报警后，智能汽车仍然违章、危险行驶时，智慧红绿灯立即操控智能汽车，帮助急刹车、或帮助转弯减速；

步骤8、智慧红绿灯对所管辖的道路中出现交通拥堵时，将拥堵特征信息，标注在电子地图上；联网交通信息中心据此，形成交通拥堵特征图。

本发明的主要优点之一：智能汽车的功能、更加贴近广大司机的切身要求。及时掌握交通拥堵特征：拥堵区域的位置、拥堵变化的趋势、预测化解拥堵的时间，从而有效地避免被动拥堵。而且根据每辆智能汽车的行车版本，确定禁行区域、禁行时段等，从而有益于进行个性化的提醒。帮助司机避免各种各样的违章。将交通危险位置、事故汽车位置、相邻汽车危险指数，提前给予公布提醒。并且在紧急时刻，自动操控汽车规避违章、规避事故。

本发明的主要优点之二：智慧红绿灯成为交通的主控服务平台，从集权控制，转为分散控制。提供交通现场的信息服务。不仅服务信息全面，而且直接传递信息、缩短响应时间。节省中间设备，有益于降低成本。并且大幅度降低实施车联网和智能汽车的难度。本发明创造一种全新的智能汽车的运行系统，技术先进，适合各种新旧汽车的智能化。

附图说明

图1是本发明系统原理的一种方框图。

图2是本发明智慧红绿灯原理的一种示意图。

图3是本发明安装智能终端位置的一种尺寸标注示意图。

图4是本发明所述的方法步骤的一种示意图。

图中，100.联网交通信息中心；200.智能汽车；300.智慧红绿灯；400.联网道路检测单元；301.联网控制装置；3011.通信装置；3012.电脑电路；3013.交互控制软件；302.受控装置；303红绿灯装置。

具体实施方式

参见图1，联网交通信息中心100，布置在城市的交通管理大楼中。智能汽车200在道路上行驶，接收当前智慧红绿灯300信息服务。联网道路检测单元400通常布置在道路周边、道路口附近。

智慧红绿灯300所管辖的路段，采用汽车行驶方向的划分方式。举例说明：某条南北走向的道路，向南行驶的智能汽车200、归南面的智慧红绿灯300管辖。向北行驶的智能汽车200、归北面的智慧红绿灯300管辖。

所说的当前智慧红绿灯300，是指正在管辖的智慧红绿灯300。

显然，智能汽车200在任何时候，只有一个管辖的智慧红绿灯300。当智能汽车200通过某个道路口，则立即切换、划为下一个智慧红绿灯300管辖。

而且，智能汽车200与智慧红绿灯300的交互最频繁、交流的信息最具体。因此，称智慧红绿灯300为主控服务平台。

智能汽车200与联网交通信息中心100的交流，主要是紧急时刻，或者下载各种地图时、或者查询拥堵信息等。交互信息不频繁。

联网交通信息中心100随时收集每个智慧红绿灯300所发布的行驶相关信息、用户相关信息、拥堵特征信息，并且形成拥堵区域图、拥堵变化图、预测化解拥堵的时间图。动态的优化行驶线路图、动态的避堵建议线路图。

联网交通信息中心100还负责紧急救援、广播宣传、行车版本维护更新、对每个智慧红绿灯300进行控制。协调控制大范围道路的避堵、避险等工作。

联网交通信息中心100包含交通气象中心、紧急救援中心、事故处置中心、交通管理控制中心、交通大数据存贮中心的功能。

所说的拥堵变化的趋势，是由联网交通信息中心100通过拥堵的变化情况、相邻的叉道疏散情况、先前的拥堵变化规律，经过综合计算判断后得出。

所说的预测化解拥堵的时间，是由联网交通信息中心100针对拥堵的起因、现场的处置拥堵方式、周边道路疏散情况经过综合计算判断后得出。

所说的车载标准接口，可能通过该接口连接智能手机、平板电脑、外挂式导航仪、外挂电脑通信设备、车载投影显示仪，从而实现智能汽车内电子装置与外挂的电子设备交互信息。

所说的智能操控汽车的装置、智能监控的装置，这方面技术在不断成熟，可以采购成品、配套应用。

参见图2，智慧红绿灯300中有：联网控制装置301、受控装置302、红绿灯装置303。具体在联网控制装置301中有通信装置3011、电脑电路3012、交互控制软件3013。

具体实施时，红绿灯装置303与受控装置302布置在交通道路口。并且通过互联网方式与联网控制装置301相互交流。实现红绿灯装置303接受联网控制装置301的智能切换显示的控制。

智慧红绿灯300中的交互控制软件3013，可以与所管辖道路上的智能汽车200中的智能终端进行交互。通过互联网方式检测、收集交通多种信息。

参见图3，图中的PH指向一个点，示意在智能汽车中安装智能终端的位置。具体是在驾驶员座位的周边、安装智能终端。

随着定位技术的不断发展，智能终端的定位精度也在不断提高。

为了更加精确地避免碰撞，避免违章。需要测量PH点至汽车外轮廓的四周距离，明确图中的A、B、C、D尺寸，并保存在智能开车软件中。

参见图4，本发明的方法步骤，要充分发挥智能汽车的优势。主要是围绕：广大司机的最迫切解决的问题。例如：掌控信息避免被动拥堵、避免各类交通事故、避免违章罚款扣分、避免行驶兜路浪费时间。

在步骤1中。安装智能终端中的智能开车软件，首先需要注册登记。根据需要输入汽车牌号、汽车型号和颜色、汽车用途、用户电话和姓名。有时还需要输入用户司机的快慢习性、操作汽车的快慢程度。

需要输入安装智能终端的位置PH点，至用户汽车外轮廓的四周距离。

用户在使用智能汽车时，需要输入用户当前行驶的目标地址。或者输入卫星定位地址的代码，这样可以快速找到目标地址。

在步骤3中。所说的报告码，包括：智能汽车当前的位置、停车原因、当前的请求等。智慧红绿灯、联网交通信息中心根据报告码，采取相应的措施。

在步骤4中。对于故障停车，智慧红绿灯及时通知附近的拖车部门。对于司机身体疾病停车、智慧红绿灯及时通知救援。对于道路损坏停车，智慧红绿灯及时通知路政部门、交通管理部门。对于临时的违章停车，智慧红绿灯通知用户司机、建议靠边停车。

在步骤5中。所说的联网处置事故程序，是指按照智能开车软件的给出的提示：拍照、司机陈述、汽车定位，并且上传后，可以迅速撤离现场。

如他人汽车发生事故、违章停车，用户通过智能开车软件帮助报告信息；具体按照软件提示，报告事故起因、事故车牌、现场照片、严重程度等信息。

上述是本发明的说明，基于本发明的基本思想，还可以有多种的变形方案，均在本发明的技术特征范围之内。

Claims (9)

1.一种基于智慧红绿灯的智能汽车系统和方法；所述系统，其特征在于，包括：

智慧红绿灯、联网道路检测单元、智能汽车、联网交通信息中心；

第一部分；所说的智慧红绿灯，主要由红绿灯装置、受控装置、联网控制装置所组成；

所说的红绿灯装置，是指安装在道路口的交通信号灯装置；

所说的受控装置，是由电脑电路、转换软件、无线通信电路、外围电路所组成；受控装置与红绿灯装置采用有线、或无线方式相连接；受控装置与联网控制装置采用有线、或无线、或无线网络方式相连接；

具体红绿灯装置、受控装置，也可制造成为一个整体；

所说的联网控制装置，主要由电脑电路、交互控制软件、通信装置所组成；

所说的交互控制软件，通过互联网方式，并通过智能汽车中的智能终端、通过联网交通信息中心、通过联网道路检测单元，采集道路上的行驶相关信息、用户相关信息、拥堵特征信息；

智慧红绿灯中的联网控制装置，根据智能汽车的开车码，掌握所管辖道路的汽车数量、汽车的行车版本，并且经过计算分析后，进行红绿灯的智能切换；让汽车数量多的车道，让通行级别高的汽车优先通行；

智慧红绿灯的联网控制装置通过互联网，对所管辖道路中的若干智能汽车，进行现场的各种信息服务；

智慧红绿灯通过智能汽车中的智能终端，可以操控智能汽车、或接收智能汽车的反馈或报警；

所说的红绿灯相关信息，是指在智能汽车内、与红绿灯相关的信息，包括：显示红绿灯灯光信息、倒计时信息、切换时间、切换前的声响提醒；智能开车软件针对汽车的启动特性、司机快慢习性，设置不同的红绿灯切换前的提醒时间；

第二部分；所说的联网道路检测单元，是指通过多种方式检测道路汽车信息、道路气象信息、行驶相关信息、用户相关信息、拥堵特征信息、智能汽车违章行驶和停车的多种检测设备；

联网道路检测单元通过有线、或无线、或无线网络与智慧红绿灯、与联网交通信息中心相连接；联网道路检测单元通过无线网络与智能汽车相连接；

第三部分；所说的智能汽车有四大部分组成：汽车本体、智能终端、车载标准接口、车载智能部件；所说的汽车本体，是指各种各样的新旧汽车；

所说的智能终端，是指布置在智能汽车内的智能手机、平板电脑、车载电子设备、外挂式导航仪、外挂电脑通信设备、车载投影显示仪；并且智能终端通过卫星定位、基站辅助定位、信号台定位，进行软件协同的精确定位；

在智能终端中需要安装智能开车软件；智能开车软件、智慧红绿灯根据行车版本确定智能汽车的正确行驶区域和行驶时段；

所说的行车版本，是由交管部门根据汽车的牌照、用途、型号，所规定的禁行区域、禁行时段、禁行日期、禁行重量、特殊禁行规定、临时交通规定；并且还包括汽车的通行级别、汽车危险指数；

智能开车软件用一定频率向外发布开车码；或者受外界激发后、或者行驶到特定区域时、或者高速行驶时，提高频率向外发布开车码；

所说的开车码，主要包括智能汽车当前位置、行驶方向、行驶速度、汽车牌号、汽车型号和颜色、行车版本；

所说的车载标准接口，是指汽车内电子装置对外连接的接口；

所说的车载智能部件，是指执行智能开车软件的命令智能操控汽车的装置、或者智能监控的装置；

第四部分；所说的联网交通信息中心，是由若干服务器、云服务器、通信电路、控制若干智慧红绿灯软件、交通电子地图软件、多种交通服务软件、多种数据库软件、显示交通拥堵特征信息软件、显示现场道路运行的软件、交通宣传的传播软件、备用电源及外围的电子器件所组成。

2.根据权利要求1所述的一种基于智慧红绿灯的智能汽车系统和方法；所述系统，其特征在于，包括：

在红绿灯装置的附近安装一个闪动灯、或者安装一个发光图标。

3.根据权利要求1所述的一种基于智慧红绿灯的智能汽车系统和方法；所述系统，其特征在于，包括：

在智能终端中安装抗环境噪音的语音交互软件；让司机通过语音方式操控智能终端。

4.根据权利要求1所述的一种基于智慧红绿灯的智能汽车系统和方法；所述系统，其特征在于，包括：

在智能汽车中安装行车记录仪，行车记录仪与智能终端通过有线、或无线方式相连接；行车记录仪可以接收智能开车软件的控制，并且可以将行车记录仪的视频上传。

5.根据权利要求1所述的一种基于智慧红绿灯的智能汽车系统和方法；所述系统，其特征在于，包括：

在红绿灯装置的附近安装一个闪动灯、或者安装一个发光图标；

在智能终端中安装抗环境噪音的语音交互软件；让司机通过语音方式操控智能终端。

6.根据权利要求1所述的一种基于智慧红绿灯的智能汽车系统和方法；所述系统，其特征在于，包括：

在红绿灯装置的附近安装一个闪动灯、或者安装一个发光图标；

在智能汽车中安装行车记录仪，行车记录仪与智能终端通过有线、或无线方式相连接；行车记录仪可以接收智能开车软件的控制，并且可以将行车记录仪的视频上传。

7.根据权利要求1所述的一种基于智慧红绿灯的智能汽车系统和方法；所述系统，其特征在于，包括：

在智能终端中安装抗环境噪音的语音交互软件；让司机通过语音方式操控智能终端；

在智能汽车中安装行车记录仪，行车记录仪与智能终端通过有线、或无线方式相连接；行车记录仪可以接收智能开车软件的控制，并且可以将行车记录仪的视频上传。

8.根据权利要求1所述的一种基于智慧红绿灯的智能汽车系统和方法；所述系统，其特征在于，包括：

在红绿灯装置的附近安装一个闪动灯、或者安装一个发光图标；

在智能终端中安装抗环境噪音的语音交互软件；让司机通过语音方式操控智能终端；

在智能汽车中安装行车记录仪，行车记录仪与智能终端通过有线、或无线方式相连接；行车记录仪可以接收智能开车软件的控制，并且可以将行车记录仪的视频上传。

9.一种基于智慧红绿灯的智能汽车系统和方法；所述方法，包括如下步骤：

步骤1、在用户汽车的智能终端中安装智能开车软件，输入用户相关信息；输入安装智能终端的位置至用户汽车外轮廓的四周距离；输入目标地址；

步骤2、智慧红绿灯对所管辖道路上的若干智能汽车，进行现场的交通信息服务；避免违章、减少事故、避免被动拥堵，提高行车效率；

步骤3、当智能汽车发生违章停车、故障、事故、司机疾病时，智能开车软件受司机操作或自动向外发布报告码，并提醒或自动打开双跳灯；

步骤4、智慧红绿灯根据用户智能汽车的停车原因，分别采取相对应的措施；并且将停车位置标注在地图上，及时向后续智能汽车发出避让提醒；

步骤5、对于交通事故，智能开车软件执行联网处置事故程序；对他人汽车发生交通事故、或违章停车，用户通过智能开车软件可以帮助报告；

步骤6、当智能汽车将要违章行驶，或者将要碰撞他人汽车、将要偏离车道、将要危害交通时，智慧红绿灯给予提醒或报警；

步骤7、智慧红绿灯发出提醒或报警后，智能汽车仍然违章、危险行驶时，智慧红绿灯立即操控智能汽车，帮助急刹车、或帮助转弯减速；

步骤8、智慧红绿灯对所管辖的道路中出现交通拥堵时，将拥堵特征信息，标注在电子地图上；联网交通信息中心据此，形成交通拥堵特征图。