CN109615896A - 一种基于5g的交通信号灯装置与汽车中控的互连方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于5G的交通信号灯装置与汽车中控的互连方法，建立汽车中控装置和交通信号灯装置之间的5G网络通信，通过5G网络将信号灯模块、交通感知设备模块的信息传送至汽车中控装置，并由第一ARM处理器模块处理计算后，发出控制信号，以控制车速以及显示信息。本互连方法通过基于5G通讯的高传速速度，能够利用汽车中控装置的强大处理能力，实现交通信号灯装置与汽车的互连互控，优化驾驶辅助功能。

Description

一种基于5G的交通信号灯装置与汽车中控的互连方法
技术领域
本发明属于汽车通行技术、具体涉及一种基于5G的交通信号灯装置与汽车中控的互连方法。
背景技术
现存的智能交通灯，是通过各种传感器感知路口及附近的人流及车流，实时调整信号灯；汽车在智能交通中的参与是被动的，其没有让汽车主动参与到其中，智能化偏低，汽车不知前方交通信号灯信号状态，汽车不能按距离和路口状态调整车速，最终导致汽车没能主动的参与到智能交通中去。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是将交通信号灯装置与汽车中控装置互连，利用5G通讯的高传输速度及汽车中控装置的强大处理能力，实现交通信号灯装置与汽车的互连互控，进而驾驶辅助功能进一步优化。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种基于5G的交通信号灯装置与汽车中控的互连方法，采用汽车中控装置中的第一ARM处理器模块按照地图规划路径和地图信息，计算找出即将驶过的相应距离处的交通信号灯装置中第二5G模块的ID，并由第一5G模块通过5G网络寻找到含该ID 5G模块的交通信号灯装置，以唤醒该交通信号灯装置；
由该交通信号灯装置的交通感知设备模块采集路口及附近的音频和视频信息并上传第二ARM处理器模块，由第二ARM处理器模块再整合处理信号灯状态信息和音视频信息并传输给第二5G模块，通过5G网络与第一5G模块的将信号灯状态信息和音视频信息回传给第一ARM处理器模块；
第一ARM处理器模块通过计算，确认路口及附近是否有人和物：
如果无人无物，第一ARM处理器模块向车速控制模块发送恒速保持信号保持恒速，在显示模块上显示实时车速、红绿灯状态和前方路口及附近无人无物等；
如果有人或物，第一ARM处理器模块向车速控制模块发送减速信号，以控制降速，在显示模块上显示实时车速、红绿灯状态和前方路口及附近有障碍物等。
所述显示模块与第一ARM处理器模块通过高速LVDS传输接口通信，第一ARM处理器模块与车速控制模块通过UART传输接口通信，第一ARM处理器模块与第一5G模块通过SDIO传输接口通信。
所述第二ARM处理器模块通过GPIO口控制信号灯模块，第二ARM处理器模块与交通感知设备模块通过SPI传输接口通信，第二5G模块与第二ARM处理器模块通过SDIO传输接口通信。
所述第一ARM处理器模块采用Snapdragon处理器，第二ARM处理器模块为Jacinto4。
采用本发明的一种基于5G的交通信号灯装置与汽车中控的互连方法，具有以下几个优点：
1.汽车中控装置和交通信号装置之间组网，采用了高传输速度的5G媒介，能够利用高传输速度，实现交通信号灯装置与汽车的互连互控，进一步优化驾驶辅助功能。
2.利用汽车中控装置的强大处理能力，人和物的识别计算能够在汽车中控装置快速进行。
3.高度智能化，能够在显示模块上显示实时车速、红绿灯状态和前方有人或物等交通信息。
4.采用分立元件搭建5G有源天线供电电路，有效降低材料成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对发明进行详细说明：
图1是本发明的基于5G的交通信号灯装置与汽车中控的互连方法的原理框图。
图2是本发明采用分立元件搭建的5G有源天线供电电路。
具体实施方式
本发明的基于5G的交通信号灯装置与汽车中控的互连方法所采用的互连装置如图1所示，包括汽车中控装置和交通信号灯装置，所述汽车中控装置包括显示模块1、第一ARM处理器模块2、车速控制模块3和第一5G模块4；所述交通信号灯装置包括信号灯模块5、第二ARM处理器模块6、交通感知设备模块7和第二5G模块8。其中：
显示模块1，显示车速、前方信号灯状态、前方路口有无障碍物；
第一ARM处理器模块2，计算处理汽车中控装置中来自各模块的信息；
车速控制模块3，根据控制信息控制车速；
第一5G模块4，将5G网络上的数据编解码成能够与第一ARM处理器模块2交流的数据；
信号灯模块5，显示红、黄、绿指示信号；
第二ARM处理器模块6，计算处理交通信号灯装置中来自各模块的信息；
交通感知设备模块7，感知道路上的物体；
第二5G模块8，将5G网络上的数据编解码成能够与第二ARM处理器模块6交流的数据；
汽车中控装置和交通信号灯装置之间通过第一、二5G模块的5G网络通信。
所述显示模块1与第一ARM处理器模块2通过高速LVDS传输接口通信，第一ARM处理器模块2与车速控制模块3通过UART传输接口通信，第一ARM处理器模块2与第一5G模块4通过SDIO传输接口通信。
所述第二ARM处理器模块6通过GPIO口控制信号灯模块5，第二ARM处理器模块6与交通感知设备模块7通过SPI传输接口通信，第二5G模块8与第二ARM处理器模块6通过SDIO传输接口通信。
所述第一ARM处理器模块2采用Snapdragon处理器，第二ARM处理器模块6为Jacinto 4。
本发明的互连方法的控制逻辑主框架可设计为：当汽车距离交通信号灯装置1000米，500米，200米时，汽车中控装置与交通信号灯装置各进行一次信息交互。
当距离1000米时，汽车中控装置中的第一ARM处理器模块2按照地图规划路径和地图信息，计算找出即将驶过的1000米处的交通信号灯装置中第二5G模块8的ID，第一ARM处理器模块2向第一5G模块4发送该ID信息，第一5G模块4通过5G网络寻找到含该ID 5G模块的交通信号灯装置。通讯成功后，交通信号灯装置被唤醒，交通感知设备模块7采集路口及附近的音频和视频信息上传第二ARM处理器模块6，第二ARM处理器模块6再整合处理信号灯状态信息和音视频信息并传输给第二5G模块8，通过相关5G模块和5G网络将信号灯状态信息和音视频信息回传给第一ARM处理器模块2,第一ARM处理器模块2通过相应的人和物识别算法进行计算，确认路口及附近是否有人和物。如果无人无物，第一ARM处理器模块2主要动作有，向车速控制模块3发送恒速保持信号保持恒速，在显示模块1上显示实时车速、红绿灯状态和前方路口及附近无人无物等。如果有人或物，第一ARM处理器模块2主要动作有，向车速控制模块3发送减速信号，在100米距离内将车速降到约50Km/h，并在显示模块1上显示实时车速、红绿灯状态和前方路口及附近有障碍物等。
当距离500米时，汽车中控装置和交通信号灯装置再次通过各自5G模块进行5G网络通讯，成功后，交通感知设备模块7采集路口及附近的音频和视频信息上传第二ARM处理器模块6，第二ARM处理器模块6再整合处理信号灯状态信息和音视频信息并传输给第二5G模块8，通过相关5G模块和5G网络将信号灯状态信息和音视频信息回传给第一ARM处理器模块2,第一ARM处理器模块2通过复杂的人和物识别算法进行计算，确认路口及附近是否有人和物。如果无人无物，第一ARM处理器模块2主要动作有，向车速控制模块3发送减速信号，在100米距离内将车速降到约40Km/h，在显示模块1上显示实时车速、红绿灯状态和前方无人无物等。如果有人或物，第一ARM处理器模块2主要动作有，向车速控制模块3发送减速信号，将车速降到约35Km/h，在显示模块1上显示实时车速、红绿灯状态和前方有人或物等。
当距离200米时，汽车中控装置再次和交通信号灯装置通过各自5G模块进行5G网络通讯，第一ARM处理器模块2对实时信号灯状态信息和实时音视频信息再次计算处理，确认路口及附近是否有人和物。如果无人无物，第一ARM处理器模块2主要动作有，向车速控制模块3发送减速信号，在100米距离内将车速降到约25Km/h并保持恒速，在显示模块1上显示实时车速、红绿灯状态和前方无人无物等，路口及附近无人无物的信息反馈给第二ARM处理器模块6，第二ARM处理器模块6控制信号灯转换成绿灯。如果有人或物，第一ARM处理器模块2主要动作有，向车速控制模块3发送减速信号，在100米距离内将车速降到约20Km/h，出现声音和灯光信号提示驾驶员谨慎驾驶，在显示模块1上显示实时车速、红绿灯状态和前方有人或物等。
当汽车通过该路口后，汽车中控装置与该路口的交通信号灯装置结束通信，断开网络连接。
图2是本发明采用的分立元件搭建的5G有源天线供电电路，其工作原理如下：设计输入5V，输出4.4V到5V，电源从VCC5V输入，经过R1、T5输出；T4与T5组成上电自动开启的开关电路，T4、T5工作在饱和区；T1的基极与集电极互联,T1与T2构成镜像电流源，流经R1的电流与流经R2的电流有一定关系，进而MCU通过采样R2的电压可以计算出有源天线的供电电流及功耗，便于实时监控有源天线工作状况；T3与R1构成限流电路，以便保护电源，T3的基射极压降最大为其PN结的压降，所以此电路最大可输出电流等于T3基射极PN结压降除以R1的阻值；通过T8管检测有源天线是否对地短路，对地短路时，GND SHORT DET网络有高电平变低电平；通过T7管检测有源天线是否对电源短路，对电源短路时，BAT SHORT DET网络由高电平变低电平。
但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (4)

1.一种基于5G的交通信号灯装置与汽车中控的互连方法，其特征在于：
采用汽车中控装置中的第一ARM处理器模块按照地图规划路径和地图信息，计算找出即将驶过的相应距离处的交通信号灯装置中第二5G模块的ID，并由第一5G模块通过5G网络寻找到含该ID 5G模块的交通信号灯装置，以唤醒该交通信号灯装置；
由该交通信号灯装置的交通感知设备模块采集路口及附近的音频和视频信息并上传第二ARM处理器模块，由第二ARM处理器模块再整合处理信号灯状态信息和音视频信息并传输给第二5G模块，通过与第一5G模块的5G网络将信号灯状态信息和音视频信息回传给第一ARM处理器模块；
第一ARM处理器模块通过计算，确认路口及附近是否有人和物：
如果无人无物，第一ARM处理器模块向车速控制模块发送恒速保持信号保持恒速，在显示模块上显示实时车速、红绿灯状态和前方路口及附近无人无物等；
如果有人或物，第一ARM处理器模块向车速控制模块发送减速信号，以控制降速，在显示模块上显示实时车速、红绿灯状态和前方路口及附近有障碍物等。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G的交通信号灯装置与汽车中控的互连方法，其特征在于：
所述显示模块与第一ARM处理器模块通过高速LVDS传输接口通信，第一ARM处理器模块与车速控制模块通过UART传输接口通信，第一ARM处理器模块与第一5G模块通过SDIO传输接口通信。
3.根据权利要求1所述的一种基于5G的交通信号灯装置与汽车中控的互连方法，其特征在于：
所述第二ARM处理器模块通过GPIO口控制信号灯模块，第二ARM处理器模块与交通感知设备模块通过SPI传输接口通信，第二5G模块与第二ARM处理器模块通过SDIO传输接口通信。
4.根据权利要求1所述的一种基于5G的交通信号灯装置与汽车中控的互连方法，其特征在于：
所述第一ARM处理器模块采用Snapdragon处理器，第二ARM处理器模块为Jacinto 4。
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