CN106205165A - 一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统 - Google Patents

一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统 Download PDF

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Abstract

一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统，交通路口北侧信号灯对应交通路口北侧无线信号发送模块，交通路口南侧信号灯对应交通路口南侧无线信号发送模块，交通路口西侧信号灯对应交通路口西侧无线信号发送模块，交通路口东侧信号灯对应交通路口东侧无线信号发送模块，主控模块与各信号灯及无线信号发送模块相连，电源模块为设备供电，对各种可能出现的交通灯信号及其时间信息进行统一编码，并规定信号传送标准。本发明除能够正常控制交通信号灯外，还能够向一定空间范围内发送交通路口实时交通信号，供具备相关无线交通信号接收和处理能力的车辆操作控制系统或导航系统使用，从而降低车辆在交通路口的事故发生率。

Description

一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统
技术领域
本发明涉及车辆导航、辅助驾驶技术、交通信息处理等领域，特别是涉及一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统。
背景技术
我国交通运输业发展很快，目前全国公路总里程达到450万公里，其中高速公路总里程达到10.8万公里，二级及以上公路总里程达到65万公里；全国汽车保有量达1.79亿辆，其中小型载客汽车达到1.42亿辆；全国取得机动车驾驶资格人数超3.34亿人。交通运输业的发展也带动了对导航系统的需求，目前的导航系统一般借助于卫星定位或周围的无线信号（如中国移动、中国电信等）定位，但这种信号仅仅是定位信号，导航系统并不能知道即将到来的交通路口交通灯实时信号。目前，谷歌、百度等在试的无人驾驶车辆，具备识别交通灯实时信号的能力，但其实现的方法是通过机器视觉传感技术来实现的，当然这种方法需要进行大数据处理，对系统及其运行速度要求较高，整机成本高，要想普及可能要在十几年、甚至几十年之后。
无人驾驶离我们较为遥远，但我们也需要车辆操作控制系统或导航系统能够把即将到来的交通路口实时交通灯信号提供给我们，并结合预先设定的路线，对我们操控车辆进行语音提示或辅助操作，这就需要我们在机器视觉传感技术之外另觅易于实现的且成本较低的方案。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明提供一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统，这种交通路口信号控制系统除能够正常控制交通信号灯外，还能够向一定空间范围内发送交通路口实时交通信号，供具备相关无线交通信号接收和处理能力的车辆操作控制系统或导航系统使用，从而降低车辆在交通路口的事故发生率，为达此目的，本发明提供一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统，所述控制系统包括主控模块和电源模块，所述交通路口的四个路口分别有交通路口北侧信号灯、交通路口南侧信号灯、交通路口西侧信号灯和交通路口东侧信号灯，所述交通路口北侧信号灯对应交通路口北侧无线信号发送模块，所述交通路口南侧信号灯对应交通路口南侧无线信号发送模块，所述交通路口西侧信号灯对应交通路口西侧无线信号发送模块，所述交通路口东侧信号灯对应交通路口东侧无线信号发送模块，所述主控模块与交通路口北侧信号灯、交通路口南侧信号灯、交通路口西侧信号灯和交通路口东侧信号灯及交通路口北侧无线信号发送模块、交通路口南侧无线信号发送模块、交通路口西侧无线信号发送模块和交通路口东侧无线信号发送模块相连，所述电源模块与交通路口北侧信号灯、交通路口南侧信号灯、交通路口西侧信号灯和交通路口东侧信号灯及交通路口北侧无线信号发送模块、交通路口南侧无线信号发送模块、交通路口西侧无线信号发送模块和交通路口东侧无线信号发送模块及主控模块相连为设备供电，对各种可能出现的交通灯信号及其时间信息进行统一编码，并规定信号传送标准，编码区包括分流指示信号灯编号编码区、绿、黄、红状态编码区和信号灯目前状态剩余时间编码区，编码区的编码采用二进制编码。
本发明的进一步改进，所述交通路口的四个路口的每个路口一侧各有左转弯、直行、右转弯三个分流指示信号灯，每个灯各有绿、黄、红三种状态，一个交通路口有十二个分流指示信号灯，以上为最为常用的交通系统。
本发明的进一步改进，采用十四位二进制数来表示一个分流指示信号灯状态和剩余时间信息，各分流指示信号灯采用四位二进制编码进行区分，每个灯的绿、黄、红三种状态用两位二进制编码表示，信号灯目前状态剩余时间用八位二进制编码表示或采用十二位二进制数来表示一个分流指示信号灯状态和剩余时间信息，各分流指示信号灯采用四位二进制编码进行区分，每个灯的绿、黄、红三种状态用两位二进制编码表示，信号灯目前状态剩余时间用六位二进制编码表示或采用十二位二进制数来表示一个分流指示信号灯状态和剩余时间信息，各分流指示信号灯采用四位二进制编码进行区分，每个灯的绿、黄、红三种状态用一位二进制编码表示，信号灯目前状态剩余时间用七位二进制编码表示，本发明可根据实际需要情况进行相应的编码。
本发明的进一步改进，所述交通路口的分流指示信号灯大于十六个且小于六十四个，采用十六位二进制数来表示一个分流指示信号灯状态和剩余时间信息，各分流指示信号灯采用六位二进制编码进行区分，考虑实际需要有可能出现分流指示信号灯大于十六个且小于六十四个的情况此时采用十六位二进制数来表示一个分流指示信号灯状态和剩余时间信息，各分流指示信号灯采用六位二进制编码进行区分。
本发明的进一步改进，无线信号发送模块的信号处理器为WIFI信号处理器，所述车辆导航系统能够接收和处理基于WIFI技术的无线交通信号或无线信号发送模块的信号处理器为Zigbee信号处理器，所述车辆导航系统能够接收和处理基于Zigbee技术的无线交通信号或无线信号发送模块的信号处理器为Bluetooth信号处理器，所述车辆导航系统能够接收和处理基于Bluetooth技术的无线交通信号，交通路口分流指示信号灯实时信息无线传输可以基于现有的WIFI技术、Zigbee技术、Bluetooth技术等技术标准，也可根据无线交通信号的实时需要另行开发，但每一数据必须至少包含起始位和校验位。
本发明一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统，该控制系统包括四个方向的分流指示信号灯，四个方向的无线发送模块，系统主控模块和电源模块。其中四个方向的分流指示信号灯分别为路口南侧向北行驶车辆的分流指示信号灯，路口北侧向南行驶车辆的分流指示信号灯，路口东侧向西行驶车辆的分流指示信号灯和路口西侧向东行驶车辆的分流指示信号灯，四个方向的无线发送模块分别为给路口南侧向北行驶车辆发送分流指示信息的无线模块，给路口北侧向南行驶车辆发送分流指示信息的无线模块，给路口东侧向西行驶车辆发送分流指示信息的无线模块，给路口西侧向东行驶车辆发送分流指示信息的无线模块，每一侧各有左转弯、直行、右转弯三个分流指示信号灯，每个灯各有绿、黄、红三种状态，为控制系统主控模块，用于控制各指示灯当前状态，同时控制各无线模块向空间一定范围内发送交通路口各分流指示信号灯当前状态信息和当前状态剩余时间信息，为电源模块，负责给控制系统主控模块、分流指示信号灯、无线模块供电，采用以上这种系统除能够正常控制交通信号灯外，还能够向一定空间范围内发送交通路口实时交通信号，供具备相关无线交通信号接收和处理能力的车辆操作控制系统或导航系统使用，本发明为保证不同交通灯信号的唯一性，对各种可能出现的交通灯信号及其时间信息进行统一编码，并规定信号传送标准，以利于不同厂家生产的无线信号发送和接收设备的相互兼容，采用本发明后可以有效降低车辆在交通路口的事故发生率。
附图说明
图1示意图带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统示意图；
图2交通路口交通信号灯与无线发送装置布局；
图3十四位二进制编码示意图；
图4十二位二进制编码示意图一；
图5十二位二进制编码示意图二；
图6十六位二进制编码示意图；
具体部件名称如下：
1、交通路口北侧信号灯；2、交通路口南侧信号灯；3、交通路口西侧信号灯； 4、交通路口东侧信号灯；5、交通路口北侧无线信号发送模块；6、交通路口南侧无线信号发送模块；7、交通路口西侧无线信号发送模块；8、交通路口东侧无线信号发送模块；9、控制系统主控模块；10、电源模块；11、分流指示信号灯编号编码区；12、绿、黄、红状态编码区；13、信号灯目前状态剩余时间编码区。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明提供一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统，这种交通路口信号控制系统除具有普通交通信号灯系统一切功能外，还能将交通信号灯实时信息通过无线设备发送出去，供交通路口一定范围内的车辆操作控制系统或导航系统使用。
为便于叙述，我们以十字交通路口为例进行说明如图1、2所示，，该控制系统包括四个方向的分流指示信号灯，四个方向的无线发送模块，系统主控模块9和电源模块10。其中标示1为路口南侧向北行驶车辆的分流指示信号灯，标示2为路口北侧向南行驶车辆的分流指示信号灯，标示3为路口东侧向西行驶车辆的分流指示信号灯，标示4为路口西侧向东行驶车辆的分流指示信号灯，标示5为给路口北侧向南行驶车辆发送分流指示信息的无线模块，标示6为给路口南侧向北行驶车辆发送分流指示信息的无线模块，标示7为给路口西侧向东行驶车辆发送分流指示信息的无线模块，标示8为给路口东侧向西行驶车辆发送分流指示信息的无线模块，每一侧各有左转弯、直行、右转弯三个分流指示信号灯，每个灯各有绿、黄、红三种状态，标示9为控制系统主控模块，用于控制各指示灯当前状态，同时控制各无线模块向空间一定范围内发送交通路口各分流指示信号灯当前状态信息和当前状态剩余时间信息，标示10为电源模块，负责给控制系统主控模块9、分流指示信号灯、无线模块供电。
本发明的为保证不同交通灯信号的唯一性，对各种可能出现的交通灯信号及其时间信息进行统一编码，并规定信号传送标准，以利于不同厂家生产的无线信号发送和接收设备的相互兼容。
本发明的进一步改进，对各种可能出现的交通灯信号及其时间信息提出如下编码方法。以十字交通路口为例，如图1、2所示：标示1为路口南侧向北行驶车辆的分流指示信号灯，标示2为路口北侧向南行驶车辆的分流指示信号灯，标示3为路口东侧向西行驶车辆的分流指示信号灯，标示4为路口西侧向东行驶车辆的分流指示信号灯，每一侧各有左转弯、直行、右转弯三个分流指示信号灯，每个灯各有绿、黄、红三种状态，除黄色信号灯状态外，绿色、红色信号灯还需要有信号灯目前状态剩余时间，还有一种特殊的状态——黄色信号灯持续闪烁状态。针对这样一个交通路口，其十二个分流指示信号灯，需要四位二进制编码进行区分，每个灯的绿、黄、红三种状态用两位二进制编码表示，信号灯目前状态剩余时间用八位二进制编码表示（若以秒为单位，可以表示255秒，特殊的地方可以用2秒或3秒为单位，这样八位二进制数最大就可以表示511秒或767秒，以此类推），这样我们可以选用如图3所示的十四位二进制数来表示一个分流指示信号灯状态和剩余时间信息。
若用如图4所示的十二位二进制数来表示分流指示信号灯状态和剩余时间信息，则信号灯目前状态剩余时间信息可以用六位二进制编码表示，此时可以用2秒、3秒、X秒为单位，这样六位二进制数最大就可以表示127秒、191秒、64X-1秒的剩余时间。
若用如图5所示的十二位二进制数来表示分流指示信号灯状态和剩余时间信息，则信号灯目前状态剩余时间信息可以用七位二进制编码表示，此时可以用X秒为单位，这样七位二进制数最大就可以表示128X-1秒的剩余时间，此时绿、黄、红三种状态用一位二进制编码表示，“1”表示绿灯、“0”表示红灯，而黄灯用“1”和“0”交替闪烁表示，当闪烁周期小于0.2秒为绿变红过程中的短时间闪烁，当闪烁周期大于0.4秒则表示为持续长时间闪烁，此处仅是无线信号对路口黄灯信息的一种表示方法，不代表路口黄灯闪烁周期分别是0.2秒与0.4秒。
本发明除了以上常用交通路口外。若分流指示信号灯多于十六个，可以增加用于区分分流指示信号灯的二进制编码位数，若增加到六位，则最多可区别指示六十四个分流指示信号灯，这时每个分流指示信号灯状态和剩余时间信息则需要十六位二进制数来表示，详见图6。
本发明的进一步改进，交通路口分流指示信号灯实时信息无线传输可以基于现有的WIFI技术、Zigbee技术、Bluetooth技术等技术标准，也可根据无线交通信号的实时需要另行开发，但每一数据必须至少包含起始位和校验位。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统，所述控制系统包括主控模块（9）和电源模块（10），所述交通路口的四个路口分别有交通路口北侧信号灯（1）、交通路口南侧信号灯（2）、交通路口西侧信号灯（3）和交通路口东侧信号灯（4），其特征在于：所述交通路口北侧信号灯（1）对应交通路口北侧无线信号发送模块（5），所述交通路口南侧信号灯（2）对应交通路口南侧无线信号发送模块（6），所述交通路口西侧信号灯（3）对应交通路口西侧无线信号发送模块（7），所述交通路口东侧信号灯（4）对应交通路口东侧无线信号发送模块（8），所述主控模块（9）与交通路口北侧信号灯（1）、交通路口南侧信号灯（2）、交通路口西侧信号灯（3）和交通路口东侧信号灯（4）及交通路口北侧无线信号发送模块（5）、交通路口南侧无线信号发送模块（6）、交通路口西侧无线信号发送模块（7）和交通路口东侧无线信号发送模块（8）相连，所述电源模块（10）与交通路口北侧信号灯（1）、交通路口南侧信号灯（2）、交通路口西侧信号灯（3）和交通路口东侧信号灯（4）及交通路口北侧无线信号发送模块（5）、交通路口南侧无线信号发送模块（6）、交通路口西侧无线信号发送模块（7）和交通路口东侧无线信号发送模块（8）及主控模块（9）相连为设备供电，对各种可能出现的交通灯信号及其时间信息进行统一编码，并规定信号传送标准，编码区包括分流指示信号灯编号编码区（11）、绿、黄、红状态编码区（12）和信号灯目前状态剩余时间编码区（13），编码区的编码采用二进制编码。
2.根据权利要求1所述的一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统，其特征在于：所述交通路口的四个路口的每个路口一侧各有左转弯、直行、右转弯三个分流指示信号灯，每个灯各有绿、黄、红三种状态，一个交通路口有十二个分流指示信号灯。
3.根据权利要求2所述的一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统，其特征在于：采用十四位二进制数来表示一个分流指示信号灯状态和剩余时间信息，各分流指示信号灯采用四位二进制编码进行区分，每个灯的绿、黄、红三种状态用两位二进制编码表示，信号灯目前状态剩余时间用八位二进制编码表示。
4.根据权利要求2所述的一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统，其特征在于：采用十二位二进制数来表示一个分流指示信号灯状态和剩余时间信息，各分流指示信号灯采用四位二进制编码进行区分，每个灯的绿、黄、红三种状态用两位二进制编码表示，信号灯目前状态剩余时间用六位二进制编码表示。
5.根据权利要求2所述的一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统，其特征在于：采用十二位二进制数来表示一个分流指示信号灯状态和剩余时间信息，各分流指示信号灯采用四位二进制编码进行区分，每个灯的绿、黄、红三种状态用一位二进制编码表示，信号灯目前状态剩余时间用七位二进制编码表示。
6.根据权利要求1所述的一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统，其特征在于：所述交通路口的分流指示信号灯大于十六个且小于六十四个，采用十六位二进制数来表示一个分流指示信号灯状态和剩余时间信息，各分流指示信号灯采用六位二进制编码进行区分。
7.根据权利要求1所述的一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统，其特征在于：无线信号发送模块的信号处理器为WIFI信号处理器，所述车辆导航系统能够接收和处理基于WIFI技术的无线交通信号。
8.根据权利要求1所述的一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统，，其特征在于：无线信号发送模块的信号处理器为Zigbee信号处理器，所述车辆导航系统能够接收和处理基于Zigbee技术的无线交通信号。
9.根据权利要求1所述的一种带有无线交通信号发送装置的交通路口信号控制系统，其特征在于：无线信号发送模块的信号处理器为Bluetooth信号处理器，所述车辆导航系统能够接收和处理基于Bluetooth技术的无线交通信号。
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Application publication date: 20161207

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