專利名稱：預(yù)編隊(duì)無等待交通流控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)編隊(duì)無等待交通流控制圖像生成電路系統(tǒng)，屬于交通控制技術(shù)
領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前的交通控制是通過路口的紅綠信號(hào)燈來實(shí)現(xiàn)的。紅燈停，綠燈行這是我們所 遵循的最基本的交通法規(guī)。隨著車輛的不斷增多，路口的等待時(shí)間越來越長(zhǎng)，幾乎所有路口 都要等待，浪費(fèi)時(shí)間，發(fā)動(dòng)機(jī)待速排出大量的廢氣。交通擁堵已成為現(xiàn)代社會(huì)最令人頭痛的 一件事。為解決這個(gè)難題，迫使我們考慮動(dòng)態(tài)交通管理方式，實(shí)現(xiàn)汽車不停車即可通過路 □。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服現(xiàn)有交通擁堵的難題，給出一種動(dòng)態(tài)交通圖像控制管理裝置，汽車 駕駛員根據(jù)預(yù)編隊(duì)圖像的指示提前進(jìn)行預(yù)編隊(duì)，按隊(duì)列有序通過路口，實(shí)現(xiàn)汽車不停車即 可通過路口。 解決本發(fā)明的技術(shù)問題所采用的方案是在路口設(shè)置攝像機(jī)和測(cè)速儀，利用計(jì)算 機(jī)分別對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；測(cè)速儀的車輛數(shù)、速度和位置信號(hào)被處理生成理想的預(yù)編 隊(duì)數(shù)據(jù)， 一路信號(hào)送到紅綠路燈信號(hào)控制柜用于信號(hào)顯示控制，另一路信號(hào)與來自攝像機(jī) 的數(shù)據(jù)再合并處理；攝像機(jī)的實(shí)時(shí)圖像信號(hào)被處理成簡(jiǎn)化圖像數(shù)據(jù)，與預(yù)編隊(duì)數(shù)據(jù)一同進(jìn) 行分析對(duì)比，再與攝像機(jī)的真實(shí)路況圖像通過處理重疊合成，構(gòu)成控制圖像，該圖像信號(hào)一 路信號(hào)送到路口顯示屏，另一路信號(hào)送到路口設(shè)置的信號(hào)發(fā)射臺(tái)由車載接收及顯示器接 收。 本發(fā)明上述測(cè)速儀的數(shù)據(jù)是通過數(shù)據(jù)采集板采集，一路信號(hào)經(jīng)預(yù)編隊(duì)數(shù)據(jù)處理送 到路燈信號(hào)控制柜，另一路信號(hào)經(jīng)實(shí)時(shí)位置生成處理送去與攝像機(jī)的圖像信號(hào)合并處理成 實(shí)時(shí)簡(jiǎn)化圖像；所述的預(yù)編隊(duì)數(shù)據(jù)經(jīng)處理生成預(yù)編隊(duì)圖形信號(hào)，攝像機(jī)的實(shí)時(shí)簡(jiǎn)化圖像再 與所述的測(cè)速儀實(shí)時(shí)位置生成信號(hào)合并成實(shí)時(shí)簡(jiǎn)化圖像，再與預(yù)編隊(duì)圖形信號(hào)進(jìn)行分析比 較，比較后的圖像再與處理過的攝像機(jī)的實(shí)時(shí)圖像信號(hào)重疊合并成為實(shí)時(shí)有路面及車輛背 景的控制圖像；該控制圖像信號(hào)是通過圖像信號(hào)發(fā)射臺(tái)和定位信號(hào)發(fā)射臺(tái)進(jìn)行發(fā)射的。
為了獲得更加準(zhǔn)確和連續(xù)的圖像重疊合成信號(hào)，在路口的每個(gè)方向間隔距離設(shè)置 二組攝像機(jī)和測(cè)速儀，同時(shí)還可達(dá)到對(duì)預(yù)編隊(duì)圖像數(shù)據(jù)的校驗(yàn)。 通常在大城市的交通主干道路口，第一組攝像機(jī)和測(cè)速儀宜選擇距離路口 500 米 200米，第二組攝像機(jī)和測(cè)速儀距第一組的距離為200米，測(cè)速儀可采用雷達(dá)測(cè)速儀。
本發(fā)明所述的預(yù)編隊(duì)無等待交通流控制方法的實(shí)現(xiàn)原理是通過預(yù)編隊(duì)圖像的指 示，在將要通過的路口前幾百米的一段路進(jìn)行預(yù)編隊(duì)，最終隊(duì)列有序的通過路口。該預(yù)編隊(duì) 圖像的生成通過如下方式實(shí)現(xiàn) 路口前設(shè)置的測(cè)速儀可以將車輛的位置、車輛數(shù)和速度信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采
3集板上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并根據(jù)預(yù)先編好的程序進(jìn)行計(jì)算，實(shí)時(shí)算出4條路左右行車道預(yù)編 隊(duì)隊(duì)列的長(zhǎng)度，密度和速度，這樣的數(shù)據(jù)一共有8路。 采集的數(shù)據(jù)經(jīng)預(yù)編隊(duì)程序計(jì)算后，得到四個(gè)路口的預(yù)編隊(duì)的計(jì)算結(jié)果1.編隊(duì)速 度；2.編隊(duì)車輛數(shù)；3.編隊(duì)長(zhǎng)度；4.編隊(duì)車輛之間各車間距；5.車輛在雷達(dá)測(cè)速儀的瞬態(tài) 實(shí)際位置。 上述計(jì)算結(jié)果分為兩路，第一路送到路口信號(hào)燈控制柜中，控制信號(hào)燈。第二路送
到圖形計(jì)算機(jī)中，采用圖像軟件將實(shí)時(shí)編隊(duì)結(jié)果變?yōu)橹庇^的圖像，將該圖像送入圖像分析
比對(duì)計(jì)算機(jī)中；另一方面，高清晰攝像頭將實(shí)際車輛運(yùn)行的圖像輸入圖像簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)中，利 用圖像識(shí)別軟件對(duì)圖像進(jìn)行簡(jiǎn)化，得到計(jì)算機(jī)可識(shí)別的實(shí)時(shí)車輛位置圖像，也將該圖像送 入圖像分析比對(duì)計(jì)算機(jī)中。 圖像分析比對(duì)計(jì)算機(jī)將上述兩種圖像(理論圖像和實(shí)際圖像)進(jìn)行分析對(duì)比。 自動(dòng)判別車輛實(shí)際位置是否滿足理想編隊(duì)位置，如果實(shí)際位置符合理想編隊(duì)位置，車輛實(shí) 際位置圖像變?yōu)榫G色，如果實(shí)際位置不符合理想編隊(duì)位置，車輛實(shí)際位置圖像則變?yōu)榧t色 (這一過程可通過圖像處理軟件來實(shí)現(xiàn))。色彩的改變可以使駕駛員對(duì)自己的車輛位置是 否進(jìn)入到正確的編隊(duì)位置有一個(gè)直觀的判斷。 為了讓駕駛員的判斷更為準(zhǔn)確，還需要提供一個(gè)路面的實(shí)際的背景圖像，這一背 景圖像可以通過高清晰攝像頭拍攝實(shí)際的路況圖像，并通過圖像適配程序?qū)?shí)際路況圖像 與計(jì)算機(jī)圖像相匹配，這樣就獲得了真實(shí)的路況圖像的背景圖像。 最終，將所有的圖像進(jìn)行重疊合成，合成的圖像就是預(yù)編隊(duì)所需要的最終圖像。稱 該圖像為預(yù)編隊(duì)圖像。該圖像分兩路進(jìn)行傳輸，一路傳送到監(jiān)視大屏幕；另一路送到圖像信 號(hào)發(fā)射臺(tái)，該圖像通過無線電信號(hào)傳輸?shù)轿⑿惋@示器上。利用該圖像可實(shí)現(xiàn)預(yù)編隊(duì)。
本發(fā)明的有意效果是可以大大緩解目前交通擁堵的狀況，借助于預(yù)編隊(duì)無等待 交通流控制圖像生成系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)預(yù)編隊(duì)。預(yù)編隊(duì)無等待交通流控制的實(shí)現(xiàn)相對(duì)于現(xiàn)有通過 路口由紅綠燈控制等待時(shí)間而言是一個(gè)巨大的進(jìn)步。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的工作原理框圖； 圖3為本發(fā)明車載微型接收及顯示器的工作原理框圖。 在圖1中攝像機(jī)1、測(cè)速儀2、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集板3、預(yù)編隊(duì)數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)4、實(shí) 時(shí)位置生成計(jì)算機(jī)5、信號(hào)燈6、路口信號(hào)燈控制柜7、實(shí)時(shí)圖像處理計(jì)算機(jī)8、預(yù)編隊(duì)圖形 生成計(jì)算機(jī)9、實(shí)時(shí)簡(jiǎn)化圖像生成計(jì)算機(jī)10、圖像分析對(duì)比計(jì)算機(jī)11、圖像重疊合成計(jì)算機(jī) 12、大屏幕顯示器13、信號(hào)發(fā)射臺(tái)14、車載接收及顯示器15。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 預(yù)編隊(duì)無等待交通流的實(shí)現(xiàn)原理是在將要通過的路口前200 500米(根據(jù)路口 的情況和車流來決定預(yù)編隊(duì)的距離)的一段路進(jìn)行預(yù)編隊(duì)，最終使隊(duì)列有序的通過路口。
具體實(shí)施方式
是在距路口 200 500處的地方左行車道旁立柱上端安裝前端車輛位置、速度、數(shù)量測(cè)速儀2及攝像機(jī)1 (具體可采用雷達(dá)測(cè)速儀，從路口至最前端的雷達(dá)測(cè)速儀的距 離為預(yù)編隊(duì)區(qū)域)。在路口前設(shè)置的第一組測(cè)速儀2及攝像機(jī)1的后端200米處再安裝另 一組測(cè)速儀2及攝像機(jī)1，這樣兩個(gè)雷達(dá)測(cè)速儀可以將車輛的位置、車輛數(shù)和速度信號(hào)傳輸 到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集板上，獲得更加準(zhǔn)確、連續(xù)的數(shù)據(jù)，并可對(duì)獲取的數(shù)據(jù)校驗(yàn)。這樣的測(cè)速 儀2的數(shù)據(jù)一共有8路，與雷達(dá)測(cè)速儀配套有八個(gè)攝像機(jī)1，8個(gè)圖像信號(hào)送入實(shí)時(shí)圖像計(jì) 算機(jī)進(jìn)行處理。 汽車駛?cè)脒M(jìn)預(yù)編隊(duì)區(qū)域內(nèi)，車輛位置速度數(shù)量測(cè)速儀2對(duì)該路段駛過的車輛位 置、速度、數(shù)量的所有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂平K端中的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集板3中。對(duì)4個(gè)方向路 口的8路雷達(dá)測(cè)速儀2信號(hào)數(shù)據(jù)被送入到預(yù)編隊(duì)數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)4進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，確定出 預(yù)編隊(duì)區(qū)域內(nèi)的車輛數(shù)、速度和位置。對(duì)于單一的路段，一個(gè)路口只有二個(gè)雷達(dá)測(cè)速儀2，因 而所測(cè)到的車輛速度和位置不是連續(xù)的，因而只能作為一的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)使用。對(duì)于連續(xù)而準(zhǔn) 確的車輛位置、速度和數(shù)量具體是通過相應(yīng)的二個(gè)攝像機(jī)1將圖像傳輸給實(shí)時(shí)圖像處理計(jì) 算機(jī)8，通過圖像識(shí)別程序來確定車輛位置、速度和數(shù)量。這樣圖像分析對(duì)比計(jì)算機(jī)11受到 兩組數(shù)據(jù)一組是源自于雷達(dá)測(cè)速儀2的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；另一組是源自于攝像機(jī)1的連續(xù)數(shù)據(jù)， 兩者共同構(gòu)成預(yù)編隊(duì)車輛實(shí)時(shí)位置、速度和數(shù)量數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)稱為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分為兩路 進(jìn)行傳輸a.輸入到預(yù)編隊(duì)數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)，用于生成理想的預(yù)編隊(duì)圖像；b.輸入到時(shí)實(shí)
位置生成計(jì)算機(jī)，用于生成簡(jiǎn)單準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)圖像?，F(xiàn)在分別逐一來看則兩個(gè)過程是如何實(shí) 現(xiàn)的，首先考慮預(yù)編隊(duì)圖像的生成。 a.預(yù)編隊(duì)圖像的生成預(yù)編隊(duì)數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)收到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后，根據(jù)預(yù)先編好的 程序進(jìn)行計(jì)算，實(shí)時(shí)算出4條路左右行車道預(yù)編隊(duì)隊(duì)列的長(zhǎng)度，密度和速度。在計(jì)算預(yù)編隊(duì) 隊(duì)列的長(zhǎng)度，密度和速度時(shí)，編程必須滿足如下規(guī)則 預(yù)編隊(duì)所要遵循的法則1.基本關(guān)系式預(yù)編隊(duì)的車輛位置速度數(shù)量監(jiān)測(cè)器與定 位信號(hào)接收發(fā)射架之間的距離定義為預(yù)編隊(duì)區(qū)總長(zhǎng)度，用S表示。編隊(duì)車輛過路口的最大 速率用U^表示，滿足 S a Umax. (2) 換言之，若要提高編隊(duì)通過路口的速度，就要增加預(yù)編隊(duì)總長(zhǎng)度，相應(yīng)的車輛位置 速度數(shù)量監(jiān)測(cè)器的數(shù)量也要增加。設(shè)每一段AS需要一臺(tái)車輛位置速度數(shù)量監(jiān)測(cè)器，那么 S共需要n臺(tái)，即 w =——. (3 )
AS 這是車輛位置速度數(shù)量監(jiān)測(cè)器與預(yù)編隊(duì)總長(zhǎng)度之間的關(guān)系。 2.對(duì)稱性法則。a.兩組迎面相向的預(yù)編隊(duì)領(lǐng)頭的車輛必須滿足同時(shí)在路口中心 處，即定位信號(hào)接收發(fā)射架處交匯錯(cuò)車；b.兩組迎面相向的編隊(duì)車輛速度嚴(yán)格相等，用0點(diǎn) 表示路口中心處，兩編隊(duì)用a， b兩隊(duì)表示。Va。表示a編隊(duì)0點(diǎn)處的速度，Vb。表示b編隊(duì)0 點(diǎn)處的速度，用公式表示出來是
Va0+Bb0 = 0 (4) 速度是矢量，相加為0，表明兩編隊(duì)在0點(diǎn)速度相反，且柏等。上式簡(jiǎn)明的表述了兩 編隊(duì)所要滿足的對(duì)稱性法則。 3.編隊(duì)滿足勻速性法則。在編隊(duì)結(jié)束到編隊(duì)解散之間，車輛必須保持勻速性，勻速通過路口，直至編隊(duì)解散。 4.編隊(duì)長(zhǎng)度。設(shè)預(yù)編隊(duì)之間的間隔距離為Al，根據(jù)對(duì)稱性法則有
la = Va A ta三la = Va A ta. (6)
路況無車的間隔時(shí)間A t為 A/ A/A

<formula>formula see original document page 6</formula>(7)
設(shè)預(yù)編隊(duì)的長(zhǎng)度為l，編隊(duì)通過路口的時(shí)間是t，那么 —K
<formula>formula see original document page 6</formula> ( 8 ) 這一條件保證了編隊(duì)不發(fā)生沖突。 5.右拐彎編隊(duì)及左拐編隊(duì)遵守的法則編隊(duì)分為三種a.直行編隊(duì)；b.左拐彎編 隊(duì)；c.右拐彎編隊(duì)。在這三類編隊(duì)中，直行編隊(duì)和左拐彎編隊(duì)會(huì)發(fā)生干涉，因而要遵循上述 所有法則，而右拐彎編隊(duì)編隊(duì)則可以和直行編隊(duì)和左拐彎編隊(duì)并行前進(jìn)。參見圖四。
6.人行道遵守的法則在預(yù)編隊(duì)交通流中，穿過馬路和現(xiàn)有的在路口穿過馬路的 規(guī)則不同，有多個(gè)斑馬路通道對(duì)行人開放，每一個(gè)斑馬路通道設(shè)有紅綠燈，紅綠燈的規(guī)則和 現(xiàn)有路口的斑馬路人行通道規(guī)則一致。多通道的開放減少了行人過馬路的時(shí)間，提高了安 全性。
采集的數(shù)據(jù)經(jīng)預(yù)編隊(duì)程序計(jì)算后，得到四個(gè)路口的預(yù)編隊(duì)的計(jì)算結(jié)果 1.編隊(duì)速度；2.編隊(duì)車輛數(shù)；3.編隊(duì)長(zhǎng)度；4.編隊(duì)車輛之間各車間距；5.車輛在
雷達(dá)測(cè)速儀的瞬態(tài)實(shí)際位置。 上述計(jì)算結(jié)果分為兩路，第一路送到路口信號(hào)燈控制柜7中，控制信號(hào)燈6。第二 路送到預(yù)編隊(duì)圖形生成計(jì)算機(jī)9中，采用圖像軟件將實(shí)時(shí)編隊(duì)結(jié)果變?yōu)橹庇^的圖像，再將 該圖像送入圖像分析比對(duì)計(jì)算機(jī)11中。 b.實(shí)時(shí)圖像的生成8個(gè)攝像機(jī)1的圖像是不適合用于預(yù)編隊(duì)控制的，因?yàn)閳D像的 視角不同，為了得到完美簡(jiǎn)潔的俯視圖，必須將實(shí)際車輛運(yùn)行的圖像輸入實(shí)時(shí)簡(jiǎn)化圖像生 成計(jì)算機(jī)10中，利用圖像識(shí)別軟件對(duì)圖像進(jìn)行簡(jiǎn)化，得到計(jì)算機(jī)可識(shí)別的實(shí)時(shí)車輛位置圖像。 上述兩種圖像(預(yù)編隊(duì)圖像和實(shí)時(shí)圖像)送入圖像分析比對(duì)計(jì)算機(jī)ll中，計(jì)算機(jī) 通過圖像對(duì)比分析軟件將上述兩種圖像(理論圖像和實(shí)際圖像)進(jìn)行分析對(duì)比。自動(dòng)判
將;
別車輛實(shí)際位置是否滿足理想編隊(duì)位置，如果實(shí)際位置符合理想編隊(duì)位置，車輛實(shí)際位置 圖像變?yōu)榫G色，如果實(shí)際位置不符合理想編隊(duì)位置，車輛實(shí)際位置圖像則變?yōu)榧t色(這一 過程可通過圖像處理軟件來實(shí)現(xiàn))。色彩的改變可以使駕駛員對(duì)自己的車輛位置是否進(jìn)入 到正確的編隊(duì)位置有一個(gè)直觀的判斷。 為了讓駕駛員的判斷更為準(zhǔn)確，還需要提供一個(gè)路面的實(shí)際的背景圖像，這一背
景圖像可以通過8個(gè)高清晰攝像機(jī)1拍攝實(shí)際的路況圖像，并通過圖像適配程序?qū)?shí)際路
況圖像與計(jì)算機(jī)圖像相匹配，這樣就獲得了真實(shí)的路況圖像的背景圖像。 最終，將所有的圖像在圖像重疊合成計(jì)算機(jī)12中進(jìn)行重疊合成，合成的圖像就是
預(yù)編隊(duì)所需要的最終圖像，稱為預(yù)編隊(duì)控制圖像。該圖像分兩路進(jìn)行傳輸，一路傳送到大屏
幕顯示器13 ;另一路送到信號(hào)發(fā)射臺(tái)14，該圖像通過無線電信號(hào)傳輸?shù)轿⑿蛙囕d接收及顯示器15上。 這里還要解決在沒有車載微型顯示器的情況下，如何通過圖像來進(jìn)行預(yù)編隊(duì)。
這里考慮利用監(jiān)視大屏幕來進(jìn)行預(yù)編隊(duì) 監(jiān)視大屏幕編隊(duì)預(yù)編隊(duì)控制圖像傳送到的路口的大屏幕顯示器13上，可以直觀 的觀察到l.隊(duì)列的形狀(隊(duì)列形狀用閃動(dòng)的紅色亮線顯示出來)；2.理想預(yù)編隊(duì)位置； 3.車輛的實(shí)際位置；4.進(jìn)入到編隊(duì)位置的實(shí)際情況。駕駛員可以從大屏幕上一目了然的看 到。未進(jìn)入隊(duì)列車輛的駕駛員看到自己未進(jìn)入隊(duì)列則及時(shí)調(diào)整，進(jìn)入隊(duì)列。在隊(duì)列中未調(diào) 整好的車輛也可以通過大屏幕顯示器13的圖像及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，處于正確的編隊(duì)位置。
車載微型顯示器編隊(duì)參見圖3，在汽車內(nèi)有條件的裝有車載接收及顯示器15，該 監(jiān)控具有預(yù)編隊(duì)大屏幕顯示器13相同的功能。車載接收及顯示器15置于汽車駕駛室，其 內(nèi)部有一個(gè)定位信號(hào)發(fā)生器，該車輛的定位信號(hào)被定位信號(hào)接收發(fā)射架接收，送到數(shù)據(jù)分 析中心中，確定該車輛在監(jiān)控路段的位置，并和該監(jiān)控路段的俯視圖進(jìn)行合成，得到該車位 置的實(shí)時(shí)圖像。把四條道路的所有定位信號(hào)與四條道路監(jiān)控路段地形的俯視圖進(jìn)行合成， 就得到了所有位置的實(shí)時(shí)圖像。將每一輛車簡(jiǎn)化為一個(gè)移動(dòng)的具有速度位置的點(diǎn)，第i輛 車用fi(Xl， x2， Vl， v》，點(diǎn)的數(shù)據(jù)fi0q， x2， Vl， v2)輸入到數(shù)據(jù)分析中心計(jì)算機(jī)中，用專門的 預(yù)編隊(duì)程序進(jìn)行分析和計(jì)算l.確定預(yù)編隊(duì)的隊(duì)形，并用虛線方框表示出來；2.確定監(jiān)控 路段中第i輛車進(jìn)入編隊(duì)的所需的新的速度和位置f' i(x' 2，v' 2)和路徑
S(Xl，x2)和歸隊(duì)時(shí)間AT"這里新的速度和位置用f' i(x' 2，v' 2)表示。 fi(Xl， x2， vn v2) — f' Jx' pX' 2，v' "v' 2) (1) 可以把這一計(jì)算結(jié)果顯示在車載接收及顯示器15上。在預(yù)編隊(duì)監(jiān)控器的顯示 屏上，位置速度函數(shù)fiOq， x2， Vl， v2)和f' i(x' px' 2，v' pv' 2)用圖形表示出來。 f' i(X' pX' 2，v' pV' 2)在用虛線綠色圓圈來表示，這是由程序計(jì)算給出的最佳理想 位置。如果位置未歸隊(duì)，則用一個(gè)閃動(dòng)的實(shí)線紅色圓圈來表示；如果已進(jìn)入編隊(duì)位置，則紅 色的圓圈變?yōu)閷?shí)線藍(lán)色圓圈。兩圓環(huán)相交，表明進(jìn)入正確位置，駕駛員保持該位置行駛過路 口 ， 一段距離后，顯示屏上實(shí)線藍(lán)色圓圈消失，表示編隊(duì)解散。 車載微型顯示器的實(shí)現(xiàn)原理其基本原理是采用GPS定位手機(jī)和電視手機(jī)的結(jié)合 體。對(duì)于市場(chǎng)上具有接受普通電視信號(hào)或數(shù)字廣播電視信號(hào)功能的手機(jī)已很普遍，這類電 視手機(jī)可以直接接受預(yù)編隊(duì)圖像信號(hào)。另一方面，具有GPS定位功能的手機(jī)也很普遍，最近 國(guó)內(nèi)具有GPS定位功能的電視手機(jī)也已上市，該手機(jī)的軟件經(jīng)過改變之后，就可以實(shí)現(xiàn)預(yù) 編隊(duì)控制圖像的接收。 該類手機(jī)在接收了GPS定位信號(hào)后，通過地圖匹配程序與電子地圖匹配。駕駛員 通過屏幕可以知道自已的位置。進(jìn)入的預(yù)編隊(duì)區(qū)域后，手機(jī)接收到預(yù)編隊(duì)圖像的電視信號(hào)， 電視信號(hào)變?yōu)榕c電子地圖格式相同的數(shù)字圖像信號(hào)取代了原有的電子地圖，這樣，駕駛員 所看到的圖像就不再是靜止的電子地圖，而是動(dòng)態(tài)的路況的俯視圖，可以知道自己車輛前 后的車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，看到自己在是否在正確的預(yù)編隊(duì)位置，于是調(diào)整自己的位置，實(shí)現(xiàn)預(yù) 編隊(duì)控制。具體的硬件原理圖參見圖六。 GPS信號(hào)經(jīng)陶瓷濾波器進(jìn)入到RT接口 ，通過該接口道8通道ASIC轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量 進(jìn)入到手機(jī)的32位微處理器中，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，和電子地圖進(jìn)行比對(duì)運(yùn)算，得到正確的修 正后的位置(修正程序被存儲(chǔ)于RAM, EEPROM存儲(chǔ)器內(nèi))，將修正后的位置數(shù)據(jù)經(jīng)過RS-232轉(zhuǎn)換器輸出至VGA接口 ，進(jìn)入到LCD圖像信號(hào)處理模塊，最后到LCD模塊，顯示圖像。
在沒有預(yù)編隊(duì)時(shí)，顯示的是汽車在電子地圖上的位置。當(dāng)進(jìn)入到預(yù)編隊(duì)區(qū)域后，切 換程序?qū)㈦娮拥貓D切換為預(yù)編隊(duì)控制的動(dòng)態(tài)圖像，采用圖像適配程序通過CPU來調(diào)整圖像 的大小，用于匹配車輛的出于正確位置，駕駛員可以看到自己在預(yù)編隊(duì)的位置。該圖像數(shù)據(jù) 輸出至VGA接口 ，進(jìn)入到LCD圖像信號(hào)處理模塊，最后到LCD模塊，顯示圖像。
對(duì)于圖3中各模塊的功能作如下說明 普通模擬電視信號(hào)處理模塊。該模塊與普通的電視信號(hào)信號(hào)處理部分功能相同， 可接受多種輸入信號(hào)格式，如RF電視射頻信號(hào)、CVBS復(fù)合電視信號(hào)、S-Video信號(hào)、色差分 量信號(hào)。RF電視射頻信號(hào)的接收可使用一體化二合一高頻頭進(jìn)行處理，處理后可直接輸出 復(fù)合電視信號(hào)和解調(diào)的伴音信號(hào)。高頻頭輸出的復(fù)合電視信號(hào)經(jīng)視頻解碼IC處理后，輸出 模擬YUV(或RGV)信號(hào)及場(chǎng)同步信號(hào)供數(shù)字板進(jìn)行處理使用。 模擬信號(hào)/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊。該模塊把三通道YUV(或RGB)信號(hào)通過AD轉(zhuǎn)換 器處理后，轉(zhuǎn)變?yōu)?4路數(shù)字YUV (或RGV)信號(hào)提供給逐行處理板使用。
逐行/逐行轉(zhuǎn)換模塊。該模塊把隔行格式的數(shù)字YUV (或RGB)信號(hào)進(jìn)行逐行處理 后輸出一標(biāo)準(zhǔn)逐行格式的數(shù)字YUV(或RGB)信號(hào)。 模擬VGA/數(shù)字VGA信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊。該模塊主要把PC輸出的標(biāo)準(zhǔn)模擬VGA視頻信 號(hào)轉(zhuǎn)變成24位的并行數(shù)字VGA視頻信號(hào)。 DVI串行/并行轉(zhuǎn)換模塊。這部分的主要功能由DVI接受器來實(shí)現(xiàn)。接收PC輸出 的標(biāo)準(zhǔn)串行數(shù)字視頻DVI信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為24位(或48位)并行數(shù)字視頻信號(hào)。
LCD圖像數(shù)字處理模塊(SCALER)。該模塊的核心是一個(gè)高性能的平板圖像處理 器，可對(duì)前端進(jìn)來的多種格式數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行處理，輸出平板顯示模塊可接受的平板圖 像顯示數(shù)據(jù)格式。其主要功能有數(shù)字色度亮度處理、彩色Y校正、圖像大小縮放、畫質(zhì)改 善、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、邊緣平滑等。 DVI并行/串行轉(zhuǎn)換模塊。這部分的功能主要由DVI發(fā)送器來實(shí)現(xiàn)。其接受的平 板圖像處理器輸出的24位(或48位)平板圖像顯示數(shù)據(jù)，然后將其轉(zhuǎn)換為DVI標(biāo)準(zhǔn)的串 行輸出數(shù)據(jù)格式，直接連接帶DVI輸出接口的LCD顯示模塊。 LCD顯示模塊。該模塊是LCD-TV的顯示終端，其接收平板圖像處理器輸出的平板 圖像顯示數(shù)據(jù)(或DVI格式的平板圖像顯示數(shù)據(jù)，與LCD顯示模塊的輸入接口有關(guān))，經(jīng)內(nèi) 部時(shí)序控制電路轉(zhuǎn)換后驅(qū)動(dòng)LCD屏顯示出正確的視頻圖像。 CPU模塊。提供人機(jī)接口及對(duì)電路的各個(gè)功能模塊進(jìn)行功能設(shè)置和控制。 供電模塊。對(duì)電源接口輸入的12V和24V直流電進(jìn)行DC/DC轉(zhuǎn)換后，提供系統(tǒng)需
要的各種不同電壓。
8
權(quán)利要求
一種預(yù)編隊(duì)無等待交通流控制方法，其特征是在路口設(shè)置攝像機(jī)和測(cè)速儀，利用計(jì)算機(jī)分別對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；測(cè)速儀的車輛數(shù)、速度和位置信號(hào)被處理生成理想的預(yù)編隊(duì)數(shù)據(jù)，一路信號(hào)送到紅綠路燈信號(hào)控制柜用于信號(hào)顯示控制，另一路信號(hào)與來自攝像機(jī)的數(shù)據(jù)再合并處理；攝像機(jī)的實(shí)時(shí)圖像信號(hào)被處理成簡(jiǎn)化圖像數(shù)據(jù)，與預(yù)編隊(duì)數(shù)據(jù)一同進(jìn)行分析對(duì)比，再與攝像機(jī)的真實(shí)路況圖像通過處理重疊合成，構(gòu)成控制圖像，該圖像信號(hào)一路信號(hào)送到路口顯示屏，另一路信號(hào)送到路口設(shè)置的信號(hào)發(fā)射臺(tái)由車載接收及顯示器接收。
2. 按權(quán)利要求1所述的預(yù)編隊(duì)無等待交通流控制方法，其特征是測(cè)速儀的數(shù)據(jù)通過 數(shù)據(jù)采集板， 一路信號(hào)經(jīng)預(yù)編隊(duì)數(shù)據(jù)處理送到路燈信號(hào)控制柜，另一路信號(hào)經(jīng)實(shí)時(shí)位置生 成處理送去與攝像機(jī)的圖像信號(hào)合并處理成實(shí)時(shí)簡(jiǎn)化圖像；所述的預(yù)編隊(duì)數(shù)據(jù)經(jīng)處理生成 預(yù)編隊(duì)圖形信號(hào)，實(shí)時(shí)簡(jiǎn)化圖像再與預(yù)編隊(duì)圖形信號(hào)進(jìn)行分析比較，比較后的圖像再與處 理過的攝像機(jī)的實(shí)時(shí)圖像信號(hào)重疊合并成為實(shí)時(shí)有路面及車輛背景的控制圖像；該控制圖 像信號(hào)是通過圖像信號(hào)發(fā)射臺(tái)和定位信號(hào)發(fā)射臺(tái)進(jìn)行發(fā)射的。
3. 按權(quán)利要求2所述的預(yù)編隊(duì)無等待交通流控制方法，其特征是在路口的每個(gè)方向 間隔距離設(shè)置二組攝像機(jī)和測(cè)速儀。
4. 按權(quán)利要求3所述的預(yù)編隊(duì)無等待交通流控制方法，其特征是第一組攝像機(jī)和測(cè) 速儀距離路口 500米 200米，第一組攝像機(jī)和測(cè)速儀距第二組的距離為200米，測(cè)速儀可 采用雷達(dá)測(cè)速儀。
全文摘要
預(yù)編隊(duì)無等待交通流控制方法。本發(fā)明涉及一種交通控制裝置，屬于交通控制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是在路口設(shè)置攝像機(jī)和測(cè)速儀，利用計(jì)算機(jī)分別對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；測(cè)速儀的車輛數(shù)、速度和位置信號(hào)被處理生成理想的預(yù)編隊(duì)數(shù)據(jù)，一路信號(hào)送到路燈信號(hào)控制柜和燈信號(hào)顯示，另一路信號(hào)與來自攝像機(jī)的數(shù)據(jù)再合并處理；攝像機(jī)的實(shí)時(shí)圖像信號(hào)及測(cè)速儀信號(hào)被處理成簡(jiǎn)化圖像，與預(yù)編隊(duì)數(shù)據(jù)一同進(jìn)行分析對(duì)比，再與攝像機(jī)的真實(shí)路況圖像通過處理重疊合成控制圖像，一路信號(hào)送到路口顯示屏，另一路信號(hào)送到路口設(shè)置的信號(hào)發(fā)射臺(tái)由車載接收及顯示器接收。通過駕駛員及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)入正確的編隊(duì)位置實(shí)現(xiàn)編隊(duì)，最終隊(duì)列有序通過路口，實(shí)現(xiàn)汽車不停車即可通過路口。
文檔編號(hào)G08G1/08GK101739833SQ20091026263
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者張瑾, 鄒毅, 陳蜀喬 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)