CN105741591A - 道路信号灯移动终端同步支持系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路信号灯移动终端支持系统，由显示器和扬声器、汽车蓝牙设备、司机询问按钮、显示模式选择按钮、汽车转向灯信号、支持信号灯同步技术的移动终端、导航卫星、道路信号灯信号控制器、道路信号灯同步信号发射器、基站、基站控制器、核心网、城市道路信号灯数据平台、城市道路信号灯控制网络、信号灯维修单位组成；本发明是通过支持信号灯同步技术的移动终端，使道路信号灯信息接入车内，实现道路信号灯在车内同步显示并进行相关的语音提示，它突破了获取信号灯信息存在的局限性，为驾驶员提供一种崭新的道路信号灯信号获取途径，有利于缓解道路交通拥堵压力，节省驾车出行时间，降低汽车能耗，减少排放，减少交通违章。

Description

道路信号灯移动终端同步支持系统

技术领域

本发明涉及交通技术领域，具体涉及道路信号灯移动终端同步支持系统。

背景技术

交通信号灯是交通信号中的重要组成部分，是道路交通的基本语言。交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成，信号灯的颜色、持续时间由道路信号灯信号控制器进行控制。在道路交叉路口，用来指示机动车通过的道路信号灯有机动车信号灯和方向指示信号灯两种，机动车信号灯由一组红灯、绿灯、黄灯组成；方向指示信号灯由多组带有方向指示标志的红灯、绿灯、黄灯组成,每组信号灯都有其对应的指示方向和停止线。在道路交叉路口，机动车在没有通过停止线之前都是向前方停止线方向行驶，通过停止线后，存在左转、直行、右转三种行驶方向。

传统道路信号灯信号，需要驾驶员瞭望观察来掌握，虽然有把信号灯移入车内显示的技术发明，但现在全球还没有出现已经商品化的产品，而且以前的发明对信号灯信息的获得都存在着局限性，缺少自动纠错技术对信号灯信息和车内信号灯的准确性进行保障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种道路信号灯移动终端支持系统，它能够实现道路信号灯在车内同步显示并进行相关的语音提示。

本发明的技术方案如下：

道路信号灯移动终端支持系统，由显示器和扬声器、汽车蓝牙设备、司机询问按钮、显示模式选择按钮、汽车转向灯信号、支持信号灯同步技术的移动终端、导航卫星、道路信号灯信号控制器、道路信号灯同步信号发射器、基站、基站控制器、核心网、城市道路信号灯数据平台、城市道路信号灯控制网络、信号灯维修单位组成；

显示器和扬声器，安装在车内，通过汽车蓝牙设备与支持信号灯同步技术的移动终端连接；

汽车蓝牙设备，安装在车内，由汽车蓝牙和微处理器构成，显示器和扬声器与微处理器连接，接收微处理器的视频和音频信号；汽车转向灯信号、司机询问按钮与微处理器连接，汽车转向灯信号、司机询问按钮信号经过微处理器传递给汽车蓝牙，由汽车蓝牙发送给支持信号灯同步技术的移动终端；显示模式选择按钮与微处理器连接；汽车蓝牙与微处理器连接，与支持信号灯同步技术的移动终端的蓝牙配对连接，进行数据传送；

司机询问按钮，安装在车内，通过汽车蓝牙设备与支持信号灯同步技术的移动终端连接；

显示模式选择按钮，与汽车蓝牙设备连接；

汽车转向灯信号，通过汽车蓝牙设备与支持信号灯同步技术的移动终端连接；

导航卫星，发射导航卫星信号；

道路信号灯信号控制器，与道路信号灯同步信号发射器连接；

道路信号灯同步信号发射器，与道路信号灯信号控制器、导航卫星、支持信号灯同步技术的移动终端、基站连接；

支持信号灯同步技术的移动终端，与导航卫星、汽车蓝牙设备、基站、道路信号灯同步信号发射器连接；

基站，与基站控制器、支持信号灯同步技术的移动终端、道路信号灯同步信号发射器、信号灯维修单位连接；

基站控制器，与核心网、基站连接；

核心网，与城市道路信号灯数据平台、基站控制器连接；

城市道路信号灯数据平台，与导航卫星、核心网、城市道路信号灯控制网络连接；接收导航卫星信号，获取卫星时间；与核心网连接，进行数据传送；与城市道路信号灯控制网络连接，接收城市道路信号灯信息；

城市道路信号灯控制网络，是对城市道路的信号灯实施管理、控制的网络，与城市道路信号灯数据平台连接；

信号灯维修单位，通过基站、基站控制器、核心网、基站控制器、基站与道路信号灯同步信号发射器、支持信号灯同步技术的移动终端连接，接收故障信息；向道路信号灯同步信号发射器、支持信号灯同步技术的移动终端发送管理数据，道路信号灯同步信号发射器依据管理数据对发射信号进行加密，支持信号灯同步技术的移动终端依靠管理数据实现对道路信号灯信号同步发射器加密信号的接收。

所述支持信号灯同步技术的移动终端，由应用处理器、道路信号灯同步信号发射器信号接收模块、导航卫星信号接收模块、射频处理器模块、蓝牙、道路信号灯同步技术支持软件、信号灯电子地图组成；其中

道路信号灯同步信号发射器信号接收模块，识别、接收、解调道路信号灯同步信号发射器信号，传送给应用处理器；

导航卫星信号接收模块，识别、接收、解调导航卫星信号，传送给应用处理器；

射频处理器模块，识别、接收、解调、处理基站信号，将城市道路信号灯信息平台数据传送给应用处理器,将信号灯维修单位的管理数据传送给应用处理器；接收应用处理器向外发送的数据信号，调制成射频信号向外发射给基站；

蓝牙，与应用处理器连接，与汽车蓝牙设备配对连接，进行数据传送；

道路信号灯同步技术支持软件，控制应用处理器对导航卫星信号数据、道路信号灯同步信号发射器信号数据、城市道路信号灯信息平台数据、信号灯电子地图数据、信号灯维修单位的管理数据和蓝牙信号数据进行接收、比对、计算、校对、选择和确认；依据比对、计算、校对、选择和确认的结果，控制应用处理器向外发送显示器的显示信息、扬声器的提示信息、道路信号灯信号故障信息；校对、修改信号灯电子地图；

信号灯电子地图，是包含有道路信号灯位置信息；信号灯指示方向和信号灯对应停止线地理坐标信息；道路信号灯是否接入城市道路信号灯控制网络、是否安装有道路信号灯同步信号发射器的标注信息；道路的地理坐标数据信息的电子地图。

所述道路信号灯同步信号发射器由导航卫星信号接收单元、读取单元、自诊断单元、处理单元、射频单元和发射单元组成，导航卫星信号接收单元接收导航卫星信号，传送给处理单元，处理单元获得卫星时间数据，计算出卫星时间；读取单元与道路信号灯信号控制器连接，读取各组信号灯指示方向和对应停止线的地理坐标信息，读取每组信号灯当前时间的点亮颜色和持续递减时间、信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间，传送给处理单元；自诊断单元与道路信号灯信号控制器、导航卫星信号接收单元、读取单元、处理单元、射频单元和发射单元连接，实施故障诊断；处理单元接收来自导航卫星信号接收单元、读取单元、射频单元、自诊断单元的数据，进行计算、比对、处理，并把处理后的数据传递给射频单元和发射单元，发射单元把收到的加密数据以无线电信号的形式，向外发射；射频单元执行道路信号灯同步信号发射器与信号灯维修单位的通讯连接，发送来自处理单元的故障信息给信号灯维修单位，接收信号灯维修单位的管理信息，传递给处理单元，处理单元依据管理信息对发射单元的无线电信号进行特征识别和加密管理。

所述道路信号灯同步技术支持软件的应用处理方法如下：

一、获得卫星时间、汽车随时间变化移动的地理坐标、汽车行驶速度、行驶方向、汽车所在道路和所在道路的地理坐标数据

1、依据导航卫星信号，得出卫星时间、汽车随时间变化移动的地理坐标；

2、根据汽车随时间变化移动的地理坐标和卫星时间，计算出汽车的行驶速度及汽车行驶方向；

3、对汽车随时间变化移动的地理坐标和行驶方向与信号灯电子地图比对，确认汽车所在道路和所在道路的地理坐标数据；依据汽车所在道路的地理坐标数据、汽车地理坐标和汽车行驶方向，在道路弯曲导致汽车行驶方向与信号灯指示方向不一致时，确认对应的信号灯；在道路弯曲时，准确计算出汽车到达停止线所通过的距离；

二、向城市道路信号灯信息平台发出请求信号，获得汽车行驶道路前方对应停止线的地理坐标、与停止线对应的信号灯信息、当时的卫星时间

把包含有汽车地理坐标、汽车所在道路的地理坐标数据和汽车行驶方向的即时信息作为请求信号，持续发送给城市道路信号灯信息平台；接收城市道路信号灯信息平台根据请求信号向支持信号灯同步技术的移动终端发送的汽车行驶道路前方的信号灯信息，信息内容包含：当时的卫星时间；汽车行驶道路前方对应停止线的地理坐标；与停止线对应的左转、直行、右转三种指示方向信号灯与卫星时间同步的即时点亮颜色和持续递减时间；不同指示方向的信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间；

三、依据信号灯维修单位的数据信息，对道路信号灯同步信号发射器的信号进行识别、接收、处理，获得当时的卫星时间、汽车行驶道路前方对应停止线的地理坐标、与停止线对应的与卫星时间同步的信号灯信息

1、识别信号灯维修单位发来的道路信号灯同步信号发射器发射的加密信号并进行接收；

2、对来自道路信号灯同步信号发射器的信息进行处理，得出当时的卫星时间；依据汽车所在道路的地理坐标数据、汽车随时间变化移动的地理坐标、汽车行驶方向，从道路信号灯同步信号发射器的信息中确认出汽车行驶道路前方对应停止线的地理坐标，与停止线对应的信号灯信息，信息内容包含：当时的卫星时间；汽车行驶道路前方对应停止线的地理坐标；与停止线对应的左转、直行、右转三种指示方向信号灯与卫星时间同步的即时点亮颜色和持续递减时间；不同指示方向的信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间；

四、分别从来自道路信号灯同步信号发射器和城市道路信号灯信息平台的信号灯信息中，选择出与汽车转向灯信号方向一致的信号灯信息

根据汽车转向灯信号，分别对来自道路信号灯同步信号发射器和城市道路信号灯信息平台的信号灯信息进行甄别，选择出与汽车转向灯信号方向一致的信号灯，确认当前时间信号灯的颜色和持续递减时间、信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间，按照信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间得出下一种信号灯的颜色和持续时间；

五、对来自道路信号灯数据平台的信号灯数据、道路信号灯同步信号发射器的信号灯数据和来自道路信号灯电子地图的信号灯信息，进行比对、校对，确认准确的信号灯信息，完善电子地图的准确性，避免时间和信息数据出现错误，寻找故障并发送故障信息给维修部门

1、对来自城市道路信号灯信息平台、道路信号灯同步信号发射器和支持信号灯同步技术的移动终端的时间进行比对，确认时间一致；

2、收到信号灯位置信息，对信号灯位置信息与信号灯电子地图进行比对，校对信号灯电子地图：

3、确认有效信号灯数据进行显示和提示，并发送故障信息给信号灯维修单位：

六、进行综合运算，完成对驾驶员询问的智能化提示

根据汽车地理坐标、汽车行驶方向、汽车所在道路的地理坐标数据与汽车行驶方向对应的信号灯的停止线地理坐标，计算出汽车到信号灯停止线的道路距离；应用处理器根据当前的时间、对应信号灯当前的颜色和持续递减时间、信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间，汽车到信号灯停止线的道路距离，汽车当前的行驶速度，计算出汽车以当前的速度行驶到达停止线所需时间，汽车到达停止线时的信号灯颜色，对驾驶员的询问进行智能化提示；

七、显示器进行信号灯信息、汽车到停止线的距离、汽车行驶速度的显示

把信号灯与时间同步的即时颜色和持续递减时间、下一种信号灯的颜色和持续时间、汽车到停止线的距离当前汽车行驶速度的信息，传送给蓝牙，蓝牙发送给汽车蓝牙设备，再传递给显示器显示。

本发明的优点在于：1、本发明是通过支持信号灯同步技术的移动终端，使道路信号灯信息接入车内，实现道路信号灯在车内同步显示并进行相关的语音提示，它突破了获取信号灯信息存在的局限性，改变了传统信号灯以可见光直线传播的单一方式，为驾驶员提供一种崭新的道路信号灯信号获取途径，为智慧城市构建一种智能化道路信号灯辅助驾驶系统，有利于缓解城市道路交通拥堵压力，节省驾车出行时间，降低汽车能耗，减少排放，方便驾驶，减少交通违章；2、本发明通过移动终端平台把道路信号灯与汽车内的显示器和扬声器联系起来，实现道路信号灯在车内同步显示并进行智能化语音提示，或直接用支持信号灯同步技术的移动终端显示信号灯信息并进行语音提示；3、通过信号灯电子地图、道路信号灯同步信号发射器、城市道路信号灯数据平台的信号灯停止线地理坐标、信号灯指示方向的校对，提高了本系统的准确性和纠错能力，提高了本系统的可靠性；4、城市道路信号灯信息平台、道路信号灯同步信号发射器和移动终端都具有各自独立的卫星时间接收能力，这样使时间得到统一，使道路信号灯的即时颜色和持续递减时间与车内显示的信号灯即时颜色和持续递减时间通过卫星时间得到统一，减小道路信号灯与车内信号灯的时间误差；5、城市道路信号灯信息平台的设立和城市道路信号灯控制网络的独立通讯，避免了支持信号灯同步技术的移动终端与城市道路信号灯控制网络的直接联系，保证了城市道路信号灯控制网络的安全，不会对城市道路信号灯控制网络造成压力；6、依靠支持信号灯同步技术的移动终端作为中介，把来自道路信号灯同步信号发射器和信号灯信息平台的信号灯信息，呈现在驾驶员面前并进行智能提示，提高了道路信号灯信息传输的完美性，摆脱了单一从城市道路信号灯网络或信号灯信号同步发射器获取信号灯信息的局限性，提高了智慧城市的道路信号灯智能化水平；7、显示器多种显示模式的采用，为色盲、色弱、视力较差的驾驶员提供了特殊的方便；8、采用全面的自动纠错方法对信号灯信息和车内信号灯的准确性提供了保障。

附图说明图1是本发明整体结构框图；

图2是本发明工作流程图；

图3是本发明支持信号灯功能的移动终端结构框图；

图4是本发明道路信号灯同步信号发射器结构框图。

具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步说明。

由图1及图2可知，道路信号灯移动终端支持系统，由显示器和扬声器、汽车蓝牙设备、司机询问按钮、显示模式选择按钮、汽车转向灯信号、支持信号灯同步技术的移动终端、导航卫星、道路信号灯信号控制器、道路信号灯同步信号发射器、基站、基站控制器、核心网、城市道路信号灯数据平台、城市道路信号灯控制网络、信号灯维修单位组成；

显示器和扬声器，安装在车内，通过汽车蓝牙设备与支持信号灯同步技术的移动终端连接；显示器显示当前时间信号灯颜色和持续递减时间、下一种信号灯颜色和持续时间、当前时间汽车到信号灯对应停止线的距离和汽车行驶速度；扬声器进行语音提示，提示内容包括：汽车在停止线前，信号灯是红灯状态，而且汽车到达停止线时仍是红灯状态，或汽车到达停止线时，将变成红灯状态，扬声器会在汽车到停止线的有效安全制动距离前，进行“红灯停车”的语音喊停提示；汽车在停止线前等绿灯时，在信号灯将变绿灯前，进行“马上绿灯”的语音喊行提示；对驾驶员点按询问按钮的询问，进行“当前速度行驶能够绿灯通过”、或“加速易于绿灯通过”、或“减速易于绿灯通过”、或“需要停车等待”等相关的语音提示；信号灯信号存在故障信息时，提示驾驶员观察前方道路信号灯；

汽车蓝牙设备，安装在车内，由汽车蓝牙和微处理器构成，显示器和扬声器与微处理器连接，接收微处理器的视频和音频信号进行视频显示和语音提示；汽车转向灯信号、司机询问按钮与微处理器连接，汽车转向灯信号、司机询问按钮信号经过微处理器传递给汽车蓝牙，由汽车蓝牙发送给支持信号灯同步技术的移动终端；显示模式选择按钮与微处理器连接，微处理器根据显示模式选择按钮的信号，变换显示模式，支持显示器显示；汽车蓝牙与微处理器连接，与支持信号灯同步技术的移动终端的蓝牙配对连接，进行数据传送；

司机询问按钮，安装在车内，通过汽车蓝牙设备与支持信号灯同步技术的移动终端连接；司机点按询问按钮发出询问信号，通过汽车蓝牙设备传递给支持信号灯同步技术的移动终端，支持信号灯同步技术的移动终端收到询问信号，进行计算，根据计算结果，给出汽车依照当前速度行驶能否在绿灯状态通过信号灯对应停止线的相关语音提示；驾驶员点按询问按钮进行询问，适用于汽车行驶中前方没有车辆，车速能够自主控制的行驶状态；

显示模式选择按钮，与汽车蓝牙设备连接，用于驾驶员选择显示器显示信号灯的模式，显示器对红、黄、绿三色信号灯的显示支持多种显示模式，它们由汽车蓝牙设备的微处理器进行控制，驾驶员通过点按显示模式选择按钮进行选择；

汽车转向灯信号，通过汽车蓝牙设备与支持信号灯同步技术的移动终端连接；用于选择与汽车转向灯信号方向对应的信号灯；汽车转向灯信号存在左转、直行、右转三种方向；在停止线前，与汽车行驶方向对应的信号灯通常存在三种指示方向，包括左转、直行、右转；汽车在未通过停止线之前都是向前方停止线方向行驶，通过停止线后，存在左转、直行、右转三种行驶方向，在停止线前，依据汽车转向灯信号，能够确认与汽车驶过停止线后的行驶方向对应的信号灯；

导航卫星，发射导航卫星信号，用于授时、定位和导航；

道路信号灯信号控制器，与道路信号灯同步信号发射器连接；道路信号灯信号控制器内储存有各组道路信号灯对应停止线的地理坐标和信号灯指示方向信息；道路信号灯信号控制器控制每组道路信号灯当前时间的点亮颜色和持续递减时间、红黄绿三种颜色信号灯的循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间；支持道路信号灯同步信号发射器对信号灯指示方向和停止线地理坐标信息、道路信号灯当前时间的点亮颜色和持续递减时间、信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间的读取；支持道路信号灯同步信号发射器对道路信号灯信号控制器本身及其线路、信号灯工作状态实施故障诊断；

道路信号灯同步信号发射器，与道路信号灯信号控制器、导航卫星、支持信号灯同步技术的移动终端、基站连接；

支持信号灯同步技术的移动终端，与导航卫星、汽车蓝牙设备、基站、道路信号灯同步信号发射器连接；

基站，与基站控制器、支持信号灯同步技术的移动终端、道路信号灯同步信号发射器、信号灯维修单位连接；

基站控制器，与核心网、基站连接；

核心网，与城市道路信号灯数据平台、基站控制器连接；

城市道路信号灯数据平台，与导航卫星、核心网、城市道路信号灯控制网络连接；接收导航卫星信号，获取卫星时间；与核心网连接，进行数据传送；与城市道路信号灯控制网络连接，接收城市道路信号灯信息；为支持信号灯同步技术的移动终端提供信息支持，避免支持信号灯同步技术的移动终端与城市道路信号灯控制网络发生直接联系，对城市道路信号灯控制网络造成压力；

城市道路信号灯控制网络，是对城市道路的信号灯实施管理、控制的网络，与城市道路信号灯数据平台连接；

信号灯维修单位，通过基站、基站控制器、核心网、基站控制器、基站与道路信号灯同步信号发射器、支持信号灯同步技术的移动终端连接，接收故障信息；向道路信号灯同步信号发射器、支持信号灯同步技术的移动终端发送管理数据，道路信号灯同步信号发射器依据管理数据对发射信号进行加密，支持信号灯同步技术的移动终端依靠管理数据实现对道路信号灯信号同步发射器加密信号的接收。

显示模式选择按钮，用于选择不同的显示模式，显示模式采用不同大小、不同符号、不同色彩的视频图案来替代红、黄、绿三色信号灯的显示，帮助色盲、色弱、视力较差的驾驶员方便掌握信号灯信息。

由图3可知，所述支持信号灯同步技术的移动终端，由应用处理器、道路信号灯同步信号发射器信号接收模块、导航卫星信号接收模块、射频处理器模块、蓝牙、道路信号灯同步技术支持软件、信号灯电子地图组成；其中

道路信号灯同步信号发射器信号接收模块，识别、接收、解调道路信号灯同步信号发射器信号，传送给应用处理器；

导航卫星信号接收模块，识别、接收、解调导航卫星信号，传送给应用处理器；

射频处理器模块，识别、接收、解调、处理基站信号，将城市道路信号灯信息平台数据传送给应用处理器,将信号灯维修单位的管理数据传送给应用处理器；接收应用处理器向外发送的数据信号，调制成射频信号向外发射给基站；

蓝牙，与应用处理器连接，与汽车蓝牙设备配对连接，进行数据传送；

道路信号灯同步技术支持软件，控制应用处理器对导航卫星信号数据、道路信号灯同步信号发射器信号数据、城市道路信号灯信息平台数据、信号灯电子地图数据、信号灯维修单位的管理数据和蓝牙信号数据进行接收、比对、计算、校对、选择和确认；依据比对、计算、校对、选择和确认的结果，控制应用处理器向外发送显示器的显示信息、扬声器的提示信息、道路信号灯信号故障信息；校对、修改信号灯电子地图；

信号灯电子地图，是包含有道路信号灯位置信息；信号灯指示方向和信号灯对应停止线地理坐标信息；道路信号灯是否接入城市道路信号灯控制网络、是否安装有道路信号灯同步信号发射器的标注信息；道路的地理坐标数据信息的电子地图。

由图4可知，所述道路信号灯同步信号发射器由导航卫星信号接收单元、读取单元、自诊断单元、处理单元、射频单元和发射单元组成，导航卫星信号接收单元接收导航卫星信号，传送给处理单元，处理单元获得卫星时间数据，计算出卫星时间；读取单元与道路信号灯信号控制器连接，读取各组信号灯指示方向和对应停止线的地理坐标信息，读取每组信号灯当前时间的点亮颜色和持续递减时间、信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间，传送给处理单元；自诊断单元与道路信号灯信号控制器、导航卫星信号接收单元、读取单元、处理单元、射频单元和发射单元连接，实施故障诊断，包括自动检测道路信号灯信号控制器、与道路信号灯信号控制器连接的导线和信号灯、道路信号灯同步信号发射器自身是否存在故障，把故障信息传送给处理单元；处理单元接收来自导航卫星信号接收单元、读取单元、射频单元、自诊断单元的数据，进行计算、比对、处理，并把处理后的数据传递给射频单元和发射单元，发射单元把收到的加密数据以无线电信号的形式，向外发射，发射内容包括卫星时间、与卫星时间同步的信号灯当前时间的点亮颜色和持续递减时间、信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间、信号灯所对应停止线的地理坐标和信号灯指示方向信息；射频单元执行道路信号灯同步信号发射器与信号灯维修单位的通讯连接，发送来自处理单元的故障信息给信号灯维修单位，接收信号灯维修单位的管理信息，传递给处理单元，处理单元依据管理信息对发射单元的无线电信号进行特征识别和加密管理。

所述道路信号灯同步技术支持软件的应用处理方法如下：

一、获得卫星时间、汽车随时间变化移动的地理坐标、汽车行驶速度、行驶方向、汽车所在道路和所在道路的地理坐标数据

1、依据导航卫星信号，得出卫星时间、汽车随时间变化移动的地理坐标；

2、根据汽车随时间变化移动的地理坐标和卫星时间，计算出汽车的行驶速度及汽车行驶方向；

3、对汽车随时间变化移动的地理坐标和行驶方向与信号灯电子地图比对，确认汽车所在道路和所在道路的地理坐标数据；依据汽车所在道路的地理坐标数据、汽车地理坐标和汽车行驶方向，在道路弯曲导致汽车行驶方向与信号灯指示方向不一致时，确认对应的信号灯；在道路弯曲时，准确计算出汽车到达停止线所通过的距离；

二、向城市道路信号灯信息平台发出请求信号，获得汽车行驶道路前方对应停止线的地理坐标、与停止线对应的信号灯信息、当时的卫星时间

把包含有汽车地理坐标、汽车所在道路的地理坐标数据和汽车行驶方向的即时信息作为请求信号，持续发送给城市道路信号灯信息平台；接收城市道路信号灯信息平台根据请求信号向支持信号灯同步技术的移动终端发送的汽车行驶道路前方的信号灯信息，信息内容包含：当时的卫星时间；汽车行驶道路前方对应停止线的地理坐标；与停止线对应的左转、直行、右转三种指示方向信号灯与卫星时间同步的即时点亮颜色和持续递减时间；不同指示方向的信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间；

三、依据信号灯维修单位的数据信息，对道路信号灯同步信号发射器的信号进行识别、接收、处理，获得当时的卫星时间、汽车行驶道路前方对应停止线的地理坐标、与停止线对应的与卫星时间同步的信号灯信息

1、识别信号灯维修单位发来的道路信号灯同步信号发射器发射的加密信号并进行接收；

2、对来自道路信号灯同步信号发射器的信息进行处理，得出当时的卫星时间；依据汽车所在道路的地理坐标数据、汽车随时间变化移动的地理坐标、汽车行驶方向，从道路信号灯同步信号发射器的信息中确认出汽车行驶道路前方对应停止线的地理坐标，与停止线对应的信号灯信息，信息内容包含：当时的卫星时间；汽车行驶道路前方对应停止线的地理坐标；与停止线对应的左转、直行、右转三种指示方向信号灯与卫星时间同步的即时点亮颜色和持续递减时间；不同指示方向的信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间；

四、分别从来自道路信号灯同步信号发射器和城市道路信号灯信息平台的信号灯信息中，选择出与汽车转向灯信号方向一致的信号灯信息

根据汽车转向灯信号，分别对来自道路信号灯同步信号发射器和城市道路信号灯信息平台的信号灯信息进行甄别，选择出与汽车转向灯信号方向一致的信号灯，确认当前时间信号灯的颜色和持续递减时间、信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间，按照信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间得出下一种信号灯的颜色和持续时间；

五、对来自道路信号灯数据平台的信号灯数据、道路信号灯同步信号发射器的信号灯数据和来自道路信号灯电子地图的信号灯信息，进行比对、校对，确认准确的信号灯信息，完善电子地图的准确性，避免时间和信息数据出现错误，寻找故障并发送故障信息给维修部门

1、对来自城市道路信号灯信息平台、道路信号灯同步信号发射器和支持信号灯同步技术的移动终端的时间进行比对，确认时间一致；

城市道路信号灯信息平台、道路信号灯同步信号发射器和移动终端都具有独立的卫星时间接收能力，这样使时间得到统一，使道路信号灯的即时颜色和持续递减时间与车内显示的信号灯即时颜色和持续递减时间通过卫星时间得到统一，减小与时间同步的道路信号灯和车内信号灯的时间误差；

2、收到信号灯位置信息，对信号灯位置信息与信号灯电子地图进行比对，校对信号灯电子地图：

当信号灯位置信息在移动终端电子地图上存在并吻合，确认为正常；当信号灯位置信息不吻合，手机发出语音提示，提示驾驶员瞭望观察信号灯，核对其准确性，仍对信号灯信息正常显示，并把相关询问信息发送给信号灯维修单位，根据维修单位校对后的信息，矫正修改手机电子地图；当信号灯位置信息在电子地图上不存在，支持信号灯同步技术的移动终端发出语音提示，提示驾驶员瞭望观察信号灯，校对其真实性，仍对信号灯信息正常显示，并在电子地图中添加保存信号灯位置信息，行驶过后提示驾驶员校对其准确性，如果不准确，删除；当信号灯电子地图存在信号灯位置信息，支持信号灯同步技术的移动终端没收到对应的信号灯信息，支持信号灯同步技术的移动终端将及时发出语音提示，提示驾驶员注意观察前方信号灯，依照信号灯行驶，支持信号灯同步技术的移动终端会向道路信号灯的维修单位发出询问信号，提示解决，如果道路信号灯的维修单位确认确实不存在信号灯，支持信号灯同步技术的移动终端根据反馈信息，自动删除信号灯电子地图中的该项记录；

3、确认有效信号灯数据进行显示和提示，并发送故障信息给信号灯维修单位：

在收到来自道路信号灯数据平台和道路信号灯同步信号发射器的信号灯数据时，与信号灯电子地图进行比对，比对结果一致，正常显示和提示；从收到的信号灯信息中确认出有效的信号灯数据和故障信息，对有效的信号灯数据进行显示和提示，提示驾驶员观察前方信号灯，把故障信息自动发送给信号灯维修单位；从收到的信号灯信息中不能确认出有效的信号灯数据，不显示，发出报警，提示驾驶员直接观察道路信号灯信号，避免违章行驶，把故障信息发送给信号灯维修单位；

六、进行综合运算，完成对驾驶员询问的智能化提示

根据汽车地理坐标、汽车行驶方向、汽车所在道路的地理坐标数据与汽车行驶方向对应的信号灯的停止线地理坐标，计算出汽车到信号灯停止线的道路距离；应用处理器根据当前的时间、对应信号灯当前的颜色和持续递减时间、信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间，汽车到信号灯停止线的道路距离，汽车当前的行驶速度，计算出汽车以当前的速度行驶到达停止线所需时间，汽车到达停止线时的信号灯颜色，对驾驶员的询问进行智能化提示；

智能化提示内容包括：A，汽车在停止线前，信号灯是红灯状态，而且汽车到达停止线时仍是红灯状态，或汽车到达停止线时，将会变成红灯状态，在汽车到停止线的有效安全制动距离前，通过扬声器自动进行“红灯停车”的语音喊停提示；B,根据手机事先设置的汽车到停止线的提示距离或提示时间，对继续行驶会闯红灯的汽车进行“红灯停车”的语音喊停提示；C，汽车在停止线前等绿灯时，依据事先设置的时间在信号灯变绿灯前，进行“马上绿灯”的语音喊行提示；D,在收到询问按钮的询问信号时，本系统会给出依照当前速度行驶能够绿灯通过、或加速能够绿灯通过、或减速能够绿灯通过、或需要停车等待等相关的语音提示；

七、显示器进行信号灯信息、汽车到停止线的距离、汽车行驶速度的显示

把信号灯与时间同步的即时颜色和持续递减时间、下一种信号灯的颜色和持续时间、汽车到停止线的距离当前汽车行驶速度的信息，传送给蓝牙，蓝牙发送给汽车蓝牙设备，再传递给显示器显示。

本发明工作原理如下：

1、导航卫星发射导航卫星信号，支持信号灯同步技术的移动终端接收导航卫星信号；

2、支持信号灯同步技术的移动终端依据导航卫星信号，获得卫星时间、汽车随时间变化移动的地理坐标、汽车行驶速度、行驶方向；与信号灯电子地图比对，确认汽车所在道路和所在道路的道路地理坐标数据；

3、支持信号灯同步技术的移动终端通过基站、基站控制器、核心网向城市道路信号灯信息平台发送请求信号；

4、城市道路信号灯信息平台根据请求信号，通过基站控制器、基站向支持信号灯同步技术的移动终端发送汽车行驶道路前方与卫星时间同步的信号灯信息；

5、支持信号灯同步技术的移动终端接收汽车行驶道路前方与卫星时间同步的信号灯信息、接收来自汽车蓝牙设备的汽车转向灯信号，依据汽车转向灯信号，甄别出与汽车转向灯信号方向一致的信号灯信息；

6、道路信号灯信号同步发射器读取道路信号灯信号控制器信息和信号灯故障信息，接收导航卫星信号，获得卫星时间；向支持信号灯同步技术的移动终端发送包含有汽车行驶道路前方对应停止线的地理坐标，与停止线对应的与卫星时间同步的道路信号灯信息、卫星时间；道路信号灯信号同步发射器通过基站、基站控制器、核心网、基站控制器、基站向信号灯维修单位发送自诊断故障信息；信号灯维修单位通过基站、基站控制器、核心网、基站控制器、基站向道路信号灯信号同步发射器发送管理信息，实现道路信号灯信号同步发射器的发射信号加密；

7、支持信号灯同步技术的移动终端接收道路信号灯同步信号发射器信号；依据汽车行驶方向、汽车随时间变化移动的地理坐标、所在道路和所在道路的道路地理坐标数据，确认在道路前方，与行驶汽车对应的、与卫星时间同步的信号灯的信息，依据汽车转向灯信号，甄别出与汽车转向灯信号方向一致的信号灯信息；并把自诊断故障信息发送给信号灯维修单位；

8、支持信号灯同步技术的移动终端对来自道路信号灯数据平台的信号灯数据、道路信号灯同步信号发射器的信号灯数据和来自信号灯电子地图的信号灯信息，自动进行比对、校对，确认准确的信号灯信息，完善电子地图的准确性，避免时间和信息数据出现错误，寻找故障并发送故障信息给维修部门：

9、支持信号灯同步技术的移动终端接收来自汽车蓝牙设备的司机询问按钮信号，计算出对驾驶员询问的智能回答和提示的结果；

10、支持信号灯同步技术的移动终端向汽车蓝牙设备发送视频信号和音频信号给显示器和扬声器。

Claims (5)

1.道路信号灯移动终端支持系统，其特征在于，由显示器和扬声器、汽车蓝牙设备、司机询问按钮、显示模式选择按钮、汽车转向灯信号、支持信号灯同步技术的移动终端、导航卫星、道路信号灯信号控制器、道路信号灯同步信号发射器、基站、基站控制器、核心网、城市道路信号灯数据平台、城市道路信号灯控制网络、信号灯维修单位组成；

显示器和扬声器，安装在车内，通过汽车蓝牙设备与支持信号灯同步技术的移动终端连接；

汽车蓝牙设备，安装在车内，由汽车蓝牙和微处理器构成，显示器和扬声器与微处理器连接，接收微处理器的视频和音频信号；汽车转向灯信号、司机询问按钮与微处理器连接，汽车转向灯信号、司机询问按钮信号经过微处理器传递给汽车蓝牙，由汽车蓝牙发送给支持信号灯同步技术的移动终端；显示模式选择按钮与微处理器连接；汽车蓝牙与微处理器连接，与支持信号灯同步技术的移动终端的蓝牙配对连接，进行数据传送；

司机询问按钮，安装在车内，通过汽车蓝牙设备与支持信号灯同步技术的移动终端连接；

显示模式选择按钮，与汽车蓝牙设备连接；

汽车转向灯信号，通过汽车蓝牙设备与支持信号灯同步技术的移动终端连接；

导航卫星，发射导航卫星信号；

道路信号灯信号控制器，与道路信号灯同步信号发射器连接；

道路信号灯同步信号发射器，与道路信号灯信号控制器、导航卫星、支持信号灯同步技术的移动终端、基站连接；

支持信号灯同步技术的移动终端，与导航卫星、汽车蓝牙设备、基站、道路信号灯同步信号发射器连接；

基站，与基站控制器、支持信号灯同步技术的移动终端、道路信号灯同步信号发射器、信号灯维修单位连接；

基站控制器，与核心网、基站连接；

核心网，与城市道路信号灯数据平台、基站控制器连接；

城市道路信号灯数据平台，与导航卫星、核心网、城市道路信号灯控制网络连接；接收导航卫星信号，获取卫星时间；与核心网连接，进行数据传送；与城市道路信号灯控制网络连接，接收城市道路信号灯信息；

城市道路信号灯控制网络，是对城市道路的信号灯实施管理、控制的网络，与城市道路信号灯数据平台连接；

信号灯维修单位，通过基站、基站控制器、核心网、基站控制器、基站与道路信号灯同步信号发射器、支持信号灯同步技术的移动终端连接，接收故障信息；向道路信号灯同步信号发射器、支持信号灯同步技术的移动终端发送管理数据，道路信号灯同步信号发射器依据管理数据对发射信号进行加密，支持信号灯同步技术的移动终端依靠管理数据实现对道路信号灯信号同步发射器加密信号的接收。

2.如权利要求1所述的道路信号灯移动终端支持系统，其特征在于：所述显示模式选择按钮，用于选择不同的显示模式，显示模式采用不同大小、不同符号、不同色彩的视频图案来替代红、黄、绿三色信号灯的显示。

3.如权利要求1所述的道路信号灯移动终端支持系统，其特征在于：所述支持信号灯同步技术的移动终端，由应用处理器、道路信号灯同步信号发射器信号接收模块、导航卫星信号接收模块、射频处理器模块、蓝牙、道路信号灯同步技术支持软件、信号灯电子地图组成；其中

道路信号灯同步信号发射器信号接收模块，识别、接收、解调道路信号灯同步信号发射器信号，传送给应用处理器；

导航卫星信号接收模块，识别、接收、解调导航卫星信号，传送给应用处理器；

射频处理器模块，识别、接收、解调、处理基站信号，将城市道路信号灯信息平台数据传送给应用处理器,将信号灯维修单位的管理数据传送给应用处理器；接收应用处理器向外发送的数据信号，调制成射频信号向外发射给基站；

蓝牙，与应用处理器连接，与汽车蓝牙设备配对连接，进行数据传送；

道路信号灯同步技术支持软件，控制应用处理器对导航卫星信号数据、道路信号灯同步信号发射器信号数据、城市道路信号灯信息平台数据、信号灯电子地图数据、信号灯维修单位的管理数据和蓝牙信号数据进行接收、比对、计算、校对、选择和确认；依据比对、计算、校对、选择和确认的结果，控制应用处理器向外发送显示器的显示信息、扬声器的提示信息、道路信号灯信号故障信息；校对、修改信号灯电子地图；

信号灯电子地图，是包含有道路信号灯位置信息；信号灯指示方向和信号灯对应停止线地理坐标信息；道路信号灯是否接入城市道路信号灯控制网络、是否安装有道路信号灯同步信号发射器的标注信息；道路的地理坐标数据信息的电子地图。

4.如权利要求1所述的道路信号灯移动终端支持系统，其特征在于：所述道路信号灯同步信号发射器由导航卫星信号接收单元、读取单元、自诊断单元、处理单元、射频单元和发射单元组成，导航卫星信号接收单元接收导航卫星信号，传送给处理单元，处理单元获得卫星时间数据，计算出卫星时间；读取单元与道路信号灯信号控制器连接，读取各组信号灯指示方向和对应停止线的地理坐标信息，读取每组信号灯当前时间的点亮颜色和持续递减时间、信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间，传送给处理单元；自诊断单元与道路信号灯信号控制器、导航卫星信号接收单元、读取单元、处理单元、射频单元和发射单元连接，实施故障诊断；处理单元接收来自导航卫星信号接收单元、读取单元、射频单元、自诊断单元的数据，进行计算、比对、处理，并把处理后的数据传递给射频单元和发射单元，发射单元把收到的加密数据以无线电信号的形式，向外发射；射频单元执行道路信号灯同步信号发射器与信号灯维修单位的通讯连接，发送来自处理单元的故障信息给信号灯维修单位，接收信号灯维修单位的管理信息，传递给处理单元，处理单元依据管理信息对发射单元的无线电信号进行特征识别和加密管理。

5.如权利要求1所述的道路信号灯移动终端支持系统，其特征在于：所述道路信号灯同步技术支持软件的应用处理方法采用如下步骤：

一、获得卫星时间、汽车随时间变化移动的地理坐标、汽车行驶速度、行驶方向、汽车所在道路和所在道路的地理坐标数据

1、依据导航卫星信号，得出卫星时间、汽车随时间变化移动的地理坐标；

2、根据汽车随时间变化移动的地理坐标和卫星时间，计算出汽车的行驶速度及汽车行驶方向；

3、对汽车随时间变化移动的地理坐标和行驶方向与信号灯电子地图比对，确认汽车所在道路和所在道路的地理坐标数据；依据汽车所在道路的地理坐标数据、汽车地理坐标和汽车行驶方向，在道路弯曲导致汽车行驶方向与信号灯指示方向不一致时，确认对应的信号灯；在道路弯曲时，准确计算出汽车到达停止线所通过的距离；

二、向城市道路信号灯信息平台发出请求信号，获得汽车行驶道路前方对应停止线的地理坐标、与停止线对应的信号灯信息、当时的卫星时间

把包含有汽车地理坐标、汽车所在道路的地理坐标数据和汽车行驶方向的即时信息作为请求信号，持续发送给城市道路信号灯信息平台；接收城市道路信号灯信息平台根据请求信号向支持信号灯同步技术的移动终端发送的汽车行驶道路前方的信号灯信息，信息内容包含：当时的卫星时间；汽车行驶道路前方对应停止线的地理坐标；与停止线对应的左转、直行、右转三种指示方向信号灯与卫星时间同步的即时点亮颜色和持续递减时间；不同指示方向的信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间；

三、依据信号灯维修单位的数据信息，对道路信号灯同步信号发射器的信号进行识别、接收、处理，获得当时的卫星时间、汽车行驶道路前方对应停止线的地理坐标、与停止线对应的与卫星时间同步的信号灯信息

1、识别信号灯维修单位发来的道路信号灯同步信号发射器发射的加密信号并进行接收；

2、对来自道路信号灯同步信号发射器的信息进行处理，得出当时的卫星时间；依据汽车所在道路的地理坐标数据、汽车随时间变化移动的地理坐标、汽车行驶方向，从道路信号灯同步信号发射器的信息中确认出汽车行驶道路前方对应停止线的地理坐标，与停止线对应的信号灯信息，信息内容包含：当时的卫星时间；汽车行驶道路前方对应停止线的地理坐标；与停止线对应的左转、直行、右转三种指示方向信号灯与卫星时间同步的即时点亮颜色和持续递减时间；不同指示方向的信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间；

四、分别从来自道路信号灯同步信号发射器和城市道路信号灯信息平台的信号灯信息中，选择出与汽车转向灯信号方向一致的信号灯信息

根据汽车转向灯信号，分别对来自道路信号灯同步信号发射器和城市道路信号灯信息平台的信号灯信息进行甄别，选择出与汽车转向灯信号方向一致的信号灯，确认当前时间信号灯的颜色和持续递减时间、信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间，按照信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间得出下一种信号灯的颜色和持续时间；

五、对来自道路信号灯数据平台的信号灯数据、道路信号灯同步信号发射器的信号灯数据和来自道路信号灯电子地图的信号灯信息，进行比对、校对，确认准确的信号灯信息，完善电子地图的准确性，避免时间和信息数据出现错误，寻找故障并发送故障信息给维修部门

1、对来自城市道路信号灯信息平台、道路信号灯同步信号发射器和支持信号灯同步技术的移动终端的时间进行比对，确认时间一致；

2、收到信号灯位置信息，对信号灯位置信息与信号灯电子地图进行比对，校对信号灯电子地图：

3、确认有效信号灯数据进行显示和提示，并发送故障信息给信号灯维修单位：

六、进行综合运算，完成对驾驶员询问的智能化提示

根据汽车地理坐标、汽车行驶方向、汽车所在道路的地理坐标数据与汽车行驶方向对应的信号灯的停止线地理坐标，计算出汽车到信号灯停止线的道路距离；应用处理器根据当前的时间、对应信号灯当前的颜色和持续递减时间、信号灯的三种颜色循环变化次序和循环周期中三种颜色信号灯的顺次点亮时间，汽车到信号灯停止线的道路距离，汽车当前的行驶速度，计算出汽车以当前的速度行驶到达停止线所需时间，汽车到达停止线时的信号灯颜色，对驾驶员的询问进行智能化提示；

七、显示器进行信号灯信息、汽车到停止线的距离、汽车行驶速度的显示：

把信号灯与时间同步的即时颜色和持续递减时间、下一种信号灯的颜色和持续时间、汽车到停止线的距离当前汽车行驶速度的信息，传送给蓝牙，蓝牙发送给汽车蓝牙设备，再传递给显示器显示。