CN114495523B - 一种基于lora通信的路口信号机中继控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于交通控制领域，公开了基于LORA通信的路口信号机中继控制方法，手持设备向交通信号机发送广播指令，将交通信号机组成交通信号机网络；终端设备对相应路口进行信道配置，终端设备的主机计算分配网络中所有设备的信道，判断信道是否满足区域内全部信号机使用，若是则分配，若不是则使两个无法通信的路口复用同一个信道，在进行重新分配；终端设备通过一级设备逐级向N级设备通过中继发送配置信息，每个路口的交通信号机更改完信道后，从N级设备逐级返回校验，实现所有设备在不同信道通信，避免信道之间的干扰。本发明可以快速简单获取整条线路的道路情况，并方便更改调节路口信号机以应对区域内的交通拥堵情况。

Description

一种基于LORA通信的路口信号机中继控制方法

技术领域

本发明属于智能交通技术领域，尤其涉及一种基于LORA通信的路口信号机中继控制方法。

背景技术

目前对于路口信号机的路口信息获取和配置多采用直接操作信号机或者遥控器在单个路口信息获取和配置，此种控制方式在单个路口效果显著，可以明显提高车辆通行效率。但对于整条线路甚至一片区域的路口信号机控制，则需要调试人员前往每个路口依次调节。此种方法不仅效率低下，在时效性上也不能保证。如何使调试人员能够简单获取整条线路的道路情况以及调节相应的路口信号机已经成为一个急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决在路口信号机方案调整中调试人员能够简单的获取周围区域的交通情况以及更加方便的更改对应方案以应对整片区域的交通拥堵等情况，提供了一种基于LORA通信的路口信号机控制的中继方法。

本发明公开的基于LORA通信的路口信号机中继控制方法，用于交通信号机，路口检测器设备和手持设备，方法包括以下步骤：

所述手持设备向交通信号机发送广播指令，将交通信号机组成交通信号机网络，所述交通信号机网络包括终端设备和N级设备，其中终端设备为手持设备，N级设备由交通信号机组成；

终端设备对相应路口进行信道配置，终端设备的主机计算分配网络中所有设备的信道，判断全部信道分配完毕是否满足区域内全部信号机使用，若是，则按此方式进行分配，若不是，则根据信号机广播时被过滤掉的信息进行计算，使两个无法通信的路口复用同一个信道，在进行重新分配；

所述终端设备通过一级设备逐级向二级设备、…、N级设备通过中继发送配置信息，每个路口的交通信号机更改完信道后，从N级设备、…、二级设备和一级设备逐级返回校验，实现所有设备在不同信道通信，避免信道之间的干扰。

进一步的，所述交通信号机内设第一LORA模块和主机，所述路口检测设备与所述交通信号机通过串口相连，所述手持设备内设第二LORA模块和主机，通过所述第二LORA模块和交通信号机通信，相邻的两台交通信号机通过所述第一LORA模块互相通信。

进一步的，所述手持设备向交通信号机发送广播指令，将交通信号机组成交通信号机网络包括：

手持设备在主机内存中设置自身设备类型为终端设备，通过LORA对外广播指令，查询附近可通信的信号机；

收到此广播的信号机在自身主机内存中设置自身设备类型为一级设备，一级设备将自身数据不定时定传给终端设备；

手持设备在所有一级设备定传完毕后，通过轮询的方式定传查询指令给一级设备，一级设备依次向外广播查询指令给附近信号机；

收到此广播指令的信号机若原设备类型为一级设备或终端设备，过滤此信息；若原设备类型为初始化状态，则将自身设备类型设置为二级设备，同时不定时向一级设备定传自身的设备信息；

待一级设备，二级设备全部轮询完毕，开始轮询三级设备，收到广播的信号机若收到同级或更低级设备发送的信息，则将之过滤；若收到高级设备发送的广播信息，则将自身设备等级改为此设备等级的低一级，以此方法，构建区域内的交通信号机网络。

进一步的，所述手持设备发送的广播指令包括查询指令，自身的设备地址，设备类型和信道。

进一步的，所述交通信号机定传给终端设备的指令包括该交通信号机的路口配置方案，设备地址，信道，路口检测器信息。

本发明的有益效果如下：

本发明可以快速简单获取整条线路的道路情况，并方便更改调节路口信号机以应对区域内的交通拥堵情况。

附图说明

图1信号机与手持设备之间的通信方式；

图2区域设备建网第一步时网络框架的示意图；

图3区域设备建网第二步时网络框架的示意图；

图4区域设备建网第三步时网络框架的示意图；

图5区域设备建网第四步时网络框架的示意图；

图6设备信道分配流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明采用的技术方案包括步骤如下：

如图1所示,本发明所述的信号机与手持设备之间的通信方式如下：信号机内包含LORA模块，主机，LORA模块通过串口连接到主机。手持设备内包含LORA模块，主机，LORA模块通过串口连接到主机。手持设备和信号机通过LORA远程通信，信号机和信号机通过LORA远程通信。路口检测器通过串口连接到信号机主机。

如图2所示，手持设备在主机内存中设置自身设备类型为终端设备，并对外广播。广播内容包括查询指令，自身的设备地址，设备类型，信道等信息，目的是查询附近可通信的信号机。此时信号机1，信号机2在广播范围内收到此信息，将信号机1，信号机2设置为一级设备。如图3所示，信号机1，信号机2将自身数据通过已知的终端设备的信道与设备地址不定时定传给终端设备。其中包括信号机1，信号机2的路口配置方案，设备地址，信道，路口检测器等信息。如图4所示，手持设备接收到信号机1，信号机2的定传数据后，向信号机1定传数据，查询可以与信号机1通信的下级设备的信息。信号机1对外广播查询指令，此时，信号机2，信号机3，信号机4，手持设备均接收到信号机1的广播指令。手持设备判断自身设备类型为终端设备，过滤掉此信息；信号机2判断自身设备类型为一级设备，过滤掉此信息；信号机3，信号机4判断自身设备类型为初始化状态，将自身设备类型设置为二级设备。如图5所示，信号机3，信号机4将自身数据通过已知的信号机1的信道与设备地址不定时定传给信号机1。信号机1将接收到的数据打包通过已知的手持设备的信道和设备地址定传给手持设备。以此方法，可完成与信号机2的下级设备的通信，完成信号机2的下级设备通信后。依次对三级设备进行轮询，获取三级设备的信息，以此方法可完成整片区域的信号机信息查询，以此构建一片区域的交通信号机网络。

如图6所示，设备信道分配方法如下：手持设备的主机进行计算分配每个路口信道。由于信道数量有限，在路口较多的情况下信道可能不够分配，此时手持设备主机判断全部信道是否够用。若够用，则按此方式分配信道，形成信道分配方案，等待用户确认定传下发。若不够用，则重新计算，根据之前信号机广播时被过滤掉的信息，计算出两个无法通信的路口复用一个信道，形成新的信道分配方案，等待用户确认定传下发。此时，手持终端打包方案定传给一级设备，一级设备将此数据包剔除掉自己的路口信道配置方案后在定传给对应的二级设备，依次方法完成所有设备的信道配置。更改完信道后，所有设备向上级设备定时发送校验，手持设备通过校验后，即可通过中继稳定的与对应路口进行通信。

本发明的有益效果如下：

本发明可以快速简单获取整条线路的道路情况，并方便更改调节路口信号机以应对区域内的交通拥堵情况。

本文所使用的词语“优选的”意指用作实例、示例或例证。本文描述为“优选的”任意方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更有利。相反，词语“优选的”的使用旨在以具体方式提出概念。如本申请中所使用的术语“或”旨在意指包含的“或”而非排除的“或”。即，除非另外指定或从上下文中清楚，“X使用A或B”意指自然包括排列的任意一个。即，如果X使用A；X使用B；或X使用A和B二者，则“X使用A或B”在前述任一示例中得到满足。

而且，尽管已经相对于一个或实现方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件(例如元件等)执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本公开的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语“包含”相似的方式包括。

本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以多个或多个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。上述的各装置或系统，可以执行相应方法实施例中的存储方法。

综上所述，上述实施例为本发明的一种实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、代替、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于LORA通信的路口信号机中继控制方法，其特征在于，用于交通信号机，路口检测器设备和手持设备，方法包括以下步骤：

所述手持设备向交通信号机发送广播指令，将交通信号机组成交通信号机网络，所述交通信号机网络包括终端设备和N级设备，其中终端设备为手持设备，N级设备由交通信号机组成；

终端设备对相应路口进行信道配置，终端设备的主机计算分配网络中所有设备的信道，判断全部信道分配完毕是否满足区域内全部信号机使用，若是，则按此方式进行分配，若不是，则根据信号机广播时被过滤掉的信息进行计算，使两个无法通信的路口复用同一个信道，在进行重新分配；

所述终端设备通过一级设备逐级向二级设备、…、N级设备通过中继发送配置信息，每个路口的交通信号机更改完信道后，从N级设备、…、二级设备和一级设备逐级返回校验，实现所有设备在不同信道通信，避免信道之间的干扰；

其中所述手持设备向交通信号机发送广播指令，将交通信号机组成交通信号机网络，包括：手持设备在主机内存中设置自身设备类型为终端设备，通过LORA对外广播指令，查询附近可通信的信号机；

收到此广播的信号机在自身主机内存中设置自身设备类型为一级设备，一级设备将自身数据不定时定传给终端设备；

手持设备在所有一级设备定传完毕后，通过轮询的方式定传查询指令给一级设备，一级设备依次向外广播查询指令给附近信号机；

收到此广播指令的信号机若原设备类型为一级设备或终端设备，过滤此信息；若原设备类型为初始化状态，则将自身设备类型设置为二级设备，同时不定时向一级设备定传自身的设备信息；

待一级设备，二级设备全部轮询完毕，开始轮询三级设备，收到广播的信号机若收到同级或更低级设备发送的信息，则将之过滤；若收到高级设备发送的广播信息，则将自身设备等级改为此设备等级的低一级，以此方法，构建区域内的交通信号机网络。

2.根据权利要求1所述的基于LORA通信的路口信号机中继控制方法，其特征在于，所述交通信号机内设第一LORA模块和主机，所述路口检测设备与所述交通信号机通过串口相连，所述手持设备内设第二LORA模块和主机，通过所述第二LORA模块和交通信号机通信，相邻的两台交通信号机通过所述第一LORA模块互相通信。

3.根据权利要求2所述的基于LORA通信的路口信号机中继控制方法，其特征在于，所述手持设备发送的广播指令包括查询指令，自身的设备地址，设备类型和信道。

4.根据权利要求2所述的基于LORA通信的路口信号机中继控制方法，其特征在于，所述交通信号机定传给终端设备的指令包括该交通信号机的路口配置方案，设备地址，信道，路口检测器信息。

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