一種基于坐標的路口信號燈狀態(tài)即時提示方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于信息【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種基于坐標的路口信號燈狀態(tài)即時提示方法，包括1）控制中心廣播發(fā)送其所在路口的中心坐標、信號燈相對于路口中心的方位信息、信號燈類型信息、及信號燈即時狀態(tài)信息；2）車載終端接收控制中心發(fā)出的信號，并根據(jù)信號中的路口的中心坐標確定該路口在顯示屏所顯示的地圖中的位置，并在地圖中該路口所在位置，按信號燈類型及相對于路口中心的方位，顯示表征該路口信號燈即時狀態(tài)的圖標。本發(fā)明通過在終端地圖中相應(yīng)路口處顯示該路口的信號燈即時狀態(tài)圖形的方式，將路口信號燈狀態(tài)信息傳遞給終端使用者。以便于使用者提前變更行車計劃。
【專利說明】一種基于坐標的路口信號燈狀態(tài)即時提示方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信息【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及道路交通狀態(tài)信息遠傳顯示技術(shù)，尤其涉及交通狀態(tài)信息接收與統(tǒng)計處理，及車輛終端對交通狀態(tài)信息的接收與顯示，本發(fā)明的推廣和應(yīng)用，有利于提高道路交通運行的有效性和行車安全性。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會產(chǎn)能的增加，私家車的數(shù)量逐年的攀升，為控制車輛有序的在道路上的行駛，在各個路口設(shè)立信號燈指揮交通，能夠有效的改善交通擁擠的狀態(tài)。
[0003]目前使用的公路交通信號燈信號控制系統(tǒng)，常用綠、黃、紅三色和帶方向性箭頭圖案的信號燈指揮車輛通行。一般每路口設(shè)置一個信號燈控制裝置，或通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對每個信號燈工作狀態(tài)的控制。同一路口各個方向信號燈分色或分標識的指示時間長短，多由固定時序規(guī)律的邏輯控制裝置設(shè)定，也有利用地面設(shè)置感應(yīng)線圈檢測車流量、行人手控開關(guān)輸入獲得路口人流量、網(wǎng)絡(luò)化車流視頻信號處理判定車流量等方法，實現(xiàn)按車流、人流需要的信號燈自適應(yīng)控制。
[0004]上述信號燈系統(tǒng)，在規(guī)范人車有序行進和疏導(dǎo)交通方面發(fā)揮重要作用的前提，是信號燈必須清晰可視，但在大雨或濃霧氣候、強烈日光照射下寬闊的路口、樹木或前方車輛阻擋信號燈等情況下，信號燈指揮引導(dǎo)交通的作用將大打折扣，因此違反交通規(guī)則，引發(fā)交通事故的概率很高。一個理想的解決問題的方法，是將信號燈系統(tǒng)引入汽車駕駛室，將前方和交叉路口不同方位的信號燈狀態(tài)讓駕駛員一目了然。而且，提前預(yù)知路口信號燈狀態(tài)還有利于駕駛員提前選擇直行或轉(zhuǎn)彎，以更有效率地到達目的地。
[0005]在現(xiàn)有的設(shè)計中存在能夠?qū)⒙房诘男盘枱糁甘厩闆r進行引入到駕駛室內(nèi)的相關(guān)設(shè)計，其目的是將車輛前方路口的信號燈中面向車輛的一組信號燈的狀態(tài)提供給駕駛員，但是，其設(shè)計中只涉及了對于車輛行駛方向的確定，以識別一個路口多組信號燈中，哪一組是面對車輛的，卻沒有給出如何辨別來自不同路口的信號。因此在現(xiàn)有設(shè)計中，當車輛同時接收到來自兩個以上路口的信號時，無法識別哪一個路口是車輛行駛前方的路口。如何識別來自于多個路口的信號中哪一個是車輛行駛前方的路口的信號，是實現(xiàn)信號燈引入駕駛室所面臨的一個難題。
[0006]此外，一個路口的信號燈至少有三組(T形字路口)一般為四組(十字路口)，對于行駛中的車輛而言，其即將通過的路口所包含的幾組信號燈中，只有一組信號燈的狀態(tài)對其有參考作用，現(xiàn)有技術(shù)中基于車輛移動方向和信號燈方位角來選擇與車輛行駛方向相同的一組信號燈顯示給駕駛員的方法，存有一個嚴重缺陷，即當車輛與路口之間存在一段彎路時，例如直角彎，那么，該方法則會錯誤將相臨的另一組信號燈顯示給駕駛員，然而實現(xiàn)道路情況復(fù)雜多變，現(xiàn)有技術(shù)所在存的這一缺陷使得該方法并不適用于實際應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)現(xiàn)狀，設(shè)計一種服務(wù)于駕駛員，進而提高道路利用率充分發(fā)揮道路資源的路口交通狀態(tài)信息收發(fā)系統(tǒng)。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明首先提出一種基于坐標的路口信號燈狀態(tài)提示方法，包括如下步驟:
1)控制中心(信號采集發(fā)送裝置)廣播發(fā)送其所在路口的中心坐標、信號燈相對于路口中心的方位信息、信號燈類型信息、及信號燈即時狀態(tài)信息；
2)車載終端接收控制中心發(fā)出的信號，并根據(jù)信號中的路口的中心坐標確定該路口在顯示屏所顯示的地圖中的位置，并在地圖中該路口所在位置，按信號燈類型及相對于路口中心的方位，顯示表征該路口信號燈即時狀態(tài)的圖標。
[0009]所述方位信息、信號燈類型信息、及信號燈即時狀態(tài)信息在信號中以編碼形式存在。
[0010]所述信號燈類型信息用于車載終端識別信號燈類型，以調(diào)取相應(yīng)的圖標，信號燈的類型包括:無方向指示紅綠燈、左轉(zhuǎn)指示燈、調(diào)頭指示燈、直行指示燈、右轉(zhuǎn)指示燈、時間指示燈、文字提示燈七種。
[0011]本發(fā)明上述方案通過在終端地圖中相應(yīng)路口處顯示該路口的信號燈即時狀態(tài)圖形的方式，將路口信號燈狀態(tài)信息傳遞給終端使用者。該方案針對信號燈引入駕駛室所面臨的路口識別難題，一改如何實現(xiàn)路口識別的慣常思維，突破性地提出一種不需要路口識別的信號燈提示方案。采用該方案，當車載終端同時接收到多個路口的信號時，只需按照上述方法逐一將信號狀態(tài)顯示到地圖上即可，不需要對不同路口進行辨別，該方案不僅簡單易于實現(xiàn)，其基于地圖的信號燈提示方式也更為直觀明了。其于本方案，終端使用者一般可以觀察到地圖中多個路口的信號燈狀態(tài)，便于使用者提前變更行車計劃。
[0012]另外，本發(fā)明上述方案也很好地避免了現(xiàn)有技術(shù)中從同一路口多組信號燈中篩選與車輛行駛方向相同的一組信號燈的方法所存在的嚴重缺陷。
[0013]在上述方法中，所述控制中心可以是獨立于路口交通信號機的一種裝置，其與路口交通信號機通過通訊接口連接，控制中心按固定頻率從路口交通信號機采集與本路口信號燈即時狀態(tài)對應(yīng)的信號。
[0014]基于此，本發(fā)明提出第一種基于坐標的路口信號燈狀態(tài)即時提示系統(tǒng)，
包括設(shè)置于路口的控制中心和設(shè)置于車輛內(nèi)的車載終端，
所述控制中心包括，
與路口交通信號機連接的信號采集處理模塊，用于從交通信號控制裝置采集對應(yīng)路口信號燈即時狀態(tài)的信號，然后生成包含有與信號燈即時狀態(tài)對應(yīng)的信號燈狀態(tài)編碼，以及路口中心坐標、信號燈方位編碼、信號燈類型編碼的數(shù)據(jù)包，并將數(shù)據(jù)包發(fā)送給信號廣播摸塊；
用于存儲程序代碼，及路口信號燈狀態(tài)編碼，以及路口中心坐標、信號燈方位編碼、信號燈類型編碼的存儲模塊；
用于廣播發(fā)送來自于信號采集處理模塊的數(shù)據(jù)包的信號廣播模塊，
用于為各用電模塊提供電源的電源模塊。
[0015]所述車載終端包括，信號接收模塊、終端處理模塊、存儲模塊、顯示驅(qū)動模塊、顯示屏、以及為各用電模塊供電源的電源模塊，所述接收模塊、存儲模塊、顯示驅(qū)動模塊分別與終端處理模塊連接，所述顯示驅(qū)動模塊連接顯示屏； 所述信號接收模塊接收控制中心廣播的數(shù)據(jù)包；
所述終端處理模塊，調(diào)取存儲模塊中的地圖數(shù)據(jù)，通過顯示驅(qū)動模塊在顯示屏中顯示一塊地圖區(qū)域，
所述終端處理模塊，解析信號接收模塊所接收的數(shù)據(jù)包，提取數(shù)據(jù)包中的路口中心坐標、信號燈方位編碼、信號燈類型編碼、信號燈狀態(tài)編碼，根據(jù)路口中心坐標及信號燈方位確定信號燈的坐標，將信號燈坐標與屏幕顯示的地圖區(qū)域進行匹配，確定信號燈在屏幕顯示的地圖區(qū)域中的位置，從存儲模塊中調(diào)取與信號燈類型和狀態(tài)對應(yīng)的提示圖標并輸出到顯示屏，在該信號燈在屏幕顯示的地圖區(qū)域中的位置處顯示。
[0016]上述第一種提示系統(tǒng)中，所述交通信號控制裝置泛指現(xiàn)有設(shè)置于路口的各種用于控制路口信號燈按設(shè)定規(guī)則亮滅的信號燈控制裝置，一般由單片機系統(tǒng)配合與信號燈相連的信號燈驅(qū)動電路(一般采用串行接口電路)構(gòu)成，通過向路口各信號燈輸出燈示控制信號實現(xiàn)對信號燈的控制。該方案在結(jié)合現(xiàn)有交通信號控制裝置基礎(chǔ)上，加裝控制中心實現(xiàn)其功能，充分利用路口交通信號機，不需要對其進行改造，
所述控制中心也可以是在現(xiàn)有的路口交通信號機的基礎(chǔ)上通過增加信息處理及發(fā)送功能改造形成，控制中心一方面向路口的信號燈發(fā)出控制信號，一方面將控制信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)信號燈的即時狀態(tài)信息。
[0017]基于此，本發(fā)明提出第二種基于坐標的路口信號燈狀態(tài)即時提示系統(tǒng)，
包括設(shè)置于路口的控制中心和設(shè)置于車輛內(nèi)的車載終端，
所述控制中心包括，
信號采集處理模塊，通過信號燈驅(qū)動電路向路口的信號燈輸出燈示控制信號，生成包含有與輸出的燈示控制信號對應(yīng)的信號燈狀態(tài)編碼，以及路口中心坐標、信號燈方位編碼、信號燈類型編碼的數(shù)據(jù)包，并將數(shù)據(jù)包發(fā)送給信號廣播摸塊；
用于存儲程序代碼，及路口信號燈狀態(tài)編碼，以及路口中心坐標、信號燈方位編碼、信號燈類型編碼的存儲模塊；
用于廣播發(fā)送來自于信號采集處理模塊的數(shù)據(jù)包的信號廣播模塊，
用于為各用電模塊提供電源的電源模塊。
[0018]所述車載終端包括，信號接收模塊、終端處理模塊、存儲模塊、顯示驅(qū)動模塊、顯示屏、以及為各用電模塊供電源的電源模塊，所述接收模塊、存儲模塊、顯示驅(qū)動模塊分別與終端處理模塊連接，所述顯示驅(qū)動模塊連接顯示屏；
所述信號接收模塊接收控制中心廣播的數(shù)據(jù)包；
所述終端處理模塊，調(diào)取存儲模塊中的地圖數(shù)據(jù)，通過顯示驅(qū)動模塊在顯示屏中顯示一塊地圖區(qū)域，
所述終端處理模塊，解析信號接收模塊所接收的數(shù)據(jù)包，提取數(shù)據(jù)包中的路口中心坐標、信號燈方位編碼、信號燈類型編碼、信號燈狀態(tài)編碼，根據(jù)路口中心坐標及信號燈方位確定信號燈的坐標，將信號燈坐標與屏幕顯示的地圖區(qū)域進行匹配，確定信號燈在屏幕顯示的地圖區(qū)域中的位置，從存儲模塊中調(diào)取與信號燈類型和狀態(tài)對應(yīng)的提示圖標并輸出到顯示屏，在該信號燈在屏幕顯示的地圖區(qū)域中的位置處顯示。
[0019]上述第二種系統(tǒng)，將路口信號燈控制功能與信號狀態(tài)即時提示功能整合在同一裝置中，由同一個處理核心完成路口信號燈的控制和數(shù)據(jù)包生成輸出，成本相對第一種系統(tǒng)更低。
[0020]上述兩種系統(tǒng)中，所述車載終端還可以包括GPS定位模塊，所述GPS定位模塊生成車輛當前GPS坐標，所述終端處理模塊將車輛當前GPS坐標與屏幕顯示的地圖區(qū)域進行匹配，確定車輛在屏幕顯示的地圖區(qū)域中的位置，并在該位置處顯示指示車輛位置的圖標。
[0021]屏幕顯示的地圖區(qū)域可以由用戶選擇，在用戶不選擇的情況下，可以默認顯示包含車輛當前GPS坐標的一塊地圖區(qū)域，即所述終端處理模塊，調(diào)取存儲模塊中的地圖數(shù)據(jù)，通過顯示驅(qū)動模塊在顯示屏中顯示包含車輛當前GPS坐標的一塊地圖區(qū)域。
[0022]地圖在顯示屏上的顯示以車輛行駛方向為上，地圖中車輛當前GPS坐標對應(yīng)的位置位于屏幕所顯示的地圖區(qū)域的底部。這樣可以將更多的顯示部分用于顯示車輛前方的道路及路口的交通信號狀態(tài)。
[0023]現(xiàn)有路口信號燈中，一個方向指示燈由紅、綠兩個LED燈或者紅、黃、綠三個LED燈組成，本發(fā)明所述的信號燈是將兩者或三者作為一個整體，稱為一個信號燈或指示燈，兩種或三種顏色的LED燈的亮滅，被視為一個信號燈的顏色變化。因此對于無方向指示紅綠燈和其它方向指示燈來說，本發(fā)明所述的即時狀態(tài)，是指當前該信號燈的顏色，包括紅、綠、灰，或紅、黃、綠、灰，其中灰是指所有該信號燈中的所有LED燈都不亮。時間指示燈一般由兩個數(shù)碼管組成，每個數(shù)碼管由七個/組LED燈組成，時間顯示由七個/組LED燈按規(guī)則亮滅實現(xiàn)，本發(fā)明所述信號燈將兩個數(shù)碼管作為一個整體，數(shù)碼管的LED燈的亮滅被視數(shù)碼管數(shù)字的變化，因此對于時間指示燈來說，本發(fā)明所述的即時狀態(tài)，是指當前數(shù)碼管所顯示的數(shù)字。同理，對于文字提示燈來說，本發(fā)明所述的即時狀態(tài)，是指當前LED屏所顯示的漢字。
[0024]上述兩種系統(tǒng)的控制中心可以為用戶提供系統(tǒng)配置功能，以提高控制中心的通用性，在路口安裝控制中心時，根據(jù)路口的交通信號燈的設(shè)置情況，在控制中心設(shè)置本路口的中心坐標、交通信號燈組數(shù)(十字路口一般四組，T字路口一般三組)、各組信號燈相對于路口中心的方位角或者和距離路口中心的距離、每組信號燈中指示燈的數(shù)量、各指示燈的類型，用戶設(shè)置的信息以編碼形式存在控制中心的存儲模塊中。
[0025]為了使車載終端在其顯示屏上按路口指示燈的實際左右順序排列顯示一組信號燈中的各指示燈，在設(shè)置過程中，可以對每組信號燈中的各信號燈按左右順序依次編號，控制中心獲取各信號燈狀態(tài)信息后，可以分兩種處理方式，
其一，將表征信號燈狀態(tài)的編碼按從左到右或從右到左的順度依次寫入數(shù)據(jù)段中(數(shù)據(jù)包中，不同類編碼分段存在)。車載終端在顯示該組各信號燈的狀態(tài)圖標時，依據(jù)讀取數(shù)據(jù)的順序由左到右或由右到左排列顯示。
[0026]其二，控制中心生成數(shù)據(jù)包時，在每個指示燈的狀態(tài)編碼中加入序號編碼，車載終端讀取指示燈的狀態(tài)編碼時，先驗證其序號，然后在地圖上按順號，從左到右或從右到左排列顯示各信號燈的狀態(tài)圖標。
[0027]在上述方法及系統(tǒng)中，方位信息的作用包括:
一、用于確定在地圖上顯示該組信號燈圖標的位置，和傾斜角度(一組信號燈的幾個信號燈圖標排成一橫排，該一橫排圖標在地圖中的傾斜角度)，
二、用于識別車輛前方最近路口中哪一組信號燈正對車輛。
[0028]確定信號燈圖標在地圖中的顯不位置，可以有兩種方式，第一種是直角坐標定位方式，采用這種方式的，控制中心在生成數(shù)據(jù)包時，可以將信號燈的絕對地理坐標作為方位信息發(fā)出，車載終端將信號燈的絕對地理坐標與地圖數(shù)據(jù)進行匹配，確定地圖中用于顯示信號燈圖標的位置。
[0029]第二種是極坐標定位方式。[0030]鑒于采用第一種方式時，車載終端從控制中心接收到的是路口中心坐標和信號燈的坐標，需通過進一步計算信號燈坐標到路口中心坐標之間連線的傾角，以確定信號燈圖標的傾斜角度，運算量較大，故本發(fā)明優(yōu)選第二種方式。
[0031]采用第二種定位方式時，需要一個角度值和一長度值，分別為信號燈相對于路口中心的方位角和信號燈到路口中心的距離。
[0032]由于現(xiàn)實中路口的形狀各不相同，不同路口的各組信號燈相對于路口中心的方位亦不一致，所以在車載終端的地圖數(shù)據(jù)中預(yù)設(shè)各個路口的各組信號燈的方位角難度過大。因此，為了確保信號燈圖標在終端地圖中的顯示方位與在路口的實際方位相同，以使終端用戶能正確識別地圖中每組信號燈圖標對應(yīng)接入路口的哪條道路，并正確識別左轉(zhuǎn)指示燈、右轉(zhuǎn)指示燈，角度值適宜由控制中心，由控制中心發(fā)出的方位信息中至少應(yīng)包括該組信號燈相對于路口中心的方位角，
當然，信號燈到路口中心的距離也可以包含在方位信息中，由控制中心隨數(shù)據(jù)包發(fā)出。但是，考慮到，當信號燈在地圖上顯示的位置偏差不大時，一般不影響信號燈提示效果，因此，為了減少數(shù)據(jù)傳輸量，本發(fā)明優(yōu)選控制中心內(nèi)預(yù)設(shè)的方位信息不包括該組信號燈到路口中心的距離，在這種方案下，車載終端可以依據(jù)該組信號燈的方位角及一個固定距離來確定在地圖中顯示該組信號燈的位置，如距離路口中心實際距離L處，綜合分析各種路口寬度，其中L可以取值8-20米。
[0033]如考慮到因路口寬窄差異，通過固定距離確定信號燈顯示位置可能影響信號燈顯示的外觀效果的問題(比如路口很窄，信號燈圖標顯示到路口邊上的建筑物上)，為達到一個更好的外觀效果，可以將路口按寬窄做一個分級，例如寬35米以上的為特級路口，以參數(shù)(編碼)0表示，對應(yīng)特級路口的固定距離為L=20米，寬25-35米的路口為一級路口，以參數(shù)(編碼)I表示，對應(yīng)的固定距離為L=15米，寬15-25米的為二級路口，以參數(shù)(編碼)2表示，對應(yīng)的固定距離為L=IO米。在控制中心設(shè)置本路口信號燈各種參數(shù)時，同時設(shè)定該路口的寬窄級別參數(shù)，該參數(shù)由控制中心隨數(shù)據(jù)包一起廣播發(fā)出。車載終端在處理接收自控制中心的數(shù)據(jù)包時，根據(jù)路口寬窄級別編碼，選擇相應(yīng)的固定距離，來確定每組信號燈在地圖中的顯示位置。
[0034]圖標在地圖中的顯示方法如下:
圖標顯示在距路口中心坐標距離Ls處，圖標大小及距路口中心坐標的距離Ls同比例縮放，圖標縮小到低于門檻值時，如小于1-5個像素時，不再調(diào)取圖標顯示。
[0035]判斷地圖顯示比例1/X，根據(jù)顯示比例調(diào)取對應(yīng)大小的圖標，并根據(jù)Ls=L.1/X計算圖標距路口中心的顯示距離，其中L為信號燈到路口中心的實際距離或固定距離，取值8^20m,并設(shè)定L顯的門檻值，當L^j、于門檻值時，不再調(diào)取圖標顯示。
[0036]以前述路口寬窄分級的方案為例，假設(shè)當前地圖顯示比例為1:100，根據(jù)
Ls=L.1/100,則二級路口的信號燈圖標的顯示位置為距離路口中心坐標點IOcm處，而特級路口的信號燈圖標的顯示位置為距離路口中心坐標點20cm處。[0037]設(shè)LsH檻值為1.2cm，則當顯示比例為1:1000時，二級路口的信號燈圖標不再地圖上顯示，特級路口的信號燈圖標顯示位置為距離路口中心坐標點2cm處。
[0038]從方位信息的作用可知,對于一組信號燈而言，可以為該組信號燈中的每一個信號燈配備一個方位信息，也可以以組為單位，為一組信號燈配備一個方位信息，車載終端根據(jù)一組信號燈的方位在地圖中確定一個顯示位置，以此顯示位置為中心，將該組信號燈的各圖標橫向排列成一排即可。因此，在上述方法和系統(tǒng)中，所述信號燈的方位信息可以是指該信號燈自身相對于路口中心的方位，也可以是該信號燈所在組相對于路口中心的方位信肩、O
[0039]為了終端用戶準確識別左轉(zhuǎn)指示燈、右轉(zhuǎn)指示燈，優(yōu)選同一組信息燈的各圖標的排列方向與信號燈到路口中心的連線垂直，即使不完全垂直，至少偏差要小于90度。
[0040]當選擇以組為單位為信號燈配備方向信息時，本發(fā)明前述提示方法可具體為如下兩種。
[0041]第一種基于坐標的路口信號燈狀態(tài)即時提示方法，包括如下步驟:
O設(shè)置于路口的控制中心按固定頻率采集本路口各組信號燈的即時狀態(tài)信息；
2)控制中心將當前采集到的信號燈狀態(tài)信息與預(yù)存的各信號燈的類型信息、各組信號燈相對于路口中心的方位信息、及本路口的中心坐標一并以數(shù)據(jù)包的形式廣播發(fā)出；
3)設(shè)置于車輛內(nèi)的車載終端在顯示屏上顯示包含本車輛當前地理坐標的一塊地圖區(qū)域，收發(fā)終端接收到控制中心廣播的信號燈即時狀態(tài)信息后，將中心坐標位于當前所顯示的地圖區(qū)域內(nèi)的路口的各組信號燈的即時狀態(tài)以圖形的方式按照其相對于路口中心的方位顯示到顯示屏上。
[0042]第二種基于坐標的路口信號燈狀態(tài)即時提示方法，包括如下步驟:
1)設(shè)置于路口的控制中心向路口的信號燈輸出燈示控制信號，并按固定頻率生成與當前輸出的燈示控制信號對應(yīng)的信號燈狀態(tài)信息；
2)控制中心將當前生成的的信號燈狀態(tài)信息與各信號燈的類型信息、各組信號燈相對于路口中心的方位信息、及本路口的中心坐標一并以數(shù)據(jù)包的形式廣播發(fā)出；
3)設(shè)置于車輛內(nèi)的車載終端在顯示屏上顯示包含本車輛當前地理坐標的一塊地圖區(qū)域，收發(fā)終端接收到控制中心廣播的信號燈即時狀態(tài)信息后，將中心坐標位于當前所顯示的地圖區(qū)域內(nèi)的路口的各組信號燈的即時狀態(tài)以圖形的方式按照其相對于路口中心的方位顯示到顯示屏上。
[0043]時間指示燈即倒計時讀秒，一般與方向指示燈相互關(guān)聯(lián)，對倒計時信息的處理可以有以下幾種處理方式，本發(fā)明優(yōu)選第三種處理方式。
[0044]其一，放棄倒計時信息，控制中心僅采集各方向指示燈的狀態(tài)信息，車載終端用戶僅能看到前方路口的紅綠燈狀態(tài)，看不到倒計時信號。
[0045]其二，對一組信號燈中的各信號燈的數(shù)據(jù)信息，進一步分組編碼，將倒計時信息與對應(yīng)的信號燈的其它信息編排入同一組?？刂平K端在讀取該信號燈的信息時，驗證其是否包括倒計時信息，對存在倒計時信息的，調(diào)取表征該信號燈狀態(tài)的圖標的同時，還調(diào)取倒計時數(shù)字顯示框。
[0046]其三，將倒計時指示燈看做一個信號燈，每一個信號燈相關(guān)的編碼包括類型、和狀態(tài)兩種。其中類型編碼用于標識該燈的指向性或是否為倒計時時或文字顯示LED屏，比如，類型編碼為O的代表該燈無方向性，1-4分別代表左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)、調(diào)頭，5代表該燈為倒計時指示燈，6代表該燈為文字顯示LED屏，車載終端根據(jù)不同類型編碼調(diào)取不同類型的圖標，再根據(jù)狀態(tài)編碼，選擇圖標的顏色，或倒計時的顯示數(shù)字，或文字框顯示的文字。
[0047]車載終端根據(jù)類型編碼識別信號燈類型，對于帶有方向指示的信號燈，如左轉(zhuǎn)指示燈、右轉(zhuǎn)指示燈、直行指示燈、調(diào)頭指示燈，調(diào)用具有相應(yīng)方向指示效果的圖標顯示。圖標顏色按信號燈實際紅綠狀態(tài)選擇；
對于不帶方向指示的信號燈，可以以不具有方向性的圖標顯示，也可以調(diào)用三個帶有方向性的圖標，分別為左轉(zhuǎn)指示圖標、直行指示圖標、右轉(zhuǎn)指示圖標，其中，右轉(zhuǎn)指示圖標始終調(diào)用綠色圖標，左轉(zhuǎn)指示圖標與直行指示圖標按信號燈實際紅綠狀態(tài)調(diào)用相同顏色的圖標。
[0048]作為對上述兩種系統(tǒng)的一種改進，所述顯示屏的顯示區(qū)域包括用于顯示地圖的地圖顯示區(qū)和與地圖顯示區(qū)相獨立的信號燈顯示區(qū)。
[0049]車載終端提取車輛當前所在道路前方最近路口中方位與車輛駛?cè)朐撀房诘姆较蛳嗤男盘栆唤M信號燈的當前狀態(tài)，以圖形的方式顯示在屏幕上的信號燈顯示區(qū)。
[0050]車載終端確定所在道路前方最近路口的方法有很多種，本發(fā)明下面提供一種準確率最聞的基于路徑的路口識別方法。
[0051]在數(shù)字地圖的地圖數(shù)據(jù)中，包含有每條可識別的道路的路徑，該路徑以等間距的大量坐標點組成，路徑的兩端分別對應(yīng)兩個節(jié)點坐標，該節(jié)點坐標即為該道路兩端的兩個路口的中心坐標。其余非節(jié)點坐標則為組成路徑的普通路徑坐標。要識別車輛前方最近路口，只要先確定車輛當前所在道路，及車輛的在道路上的行駛方向，然后提取與行駛方向相對應(yīng)的一端的節(jié)點坐標即可。具體包括如下步驟:
1)車載終端將地圖數(shù)據(jù)中路徑坐標與車輛當前GPS定位坐標進行匹配，確定最接近的一個路徑坐標，判斷該路徑坐標所在路徑；
2)根據(jù)車輛前后兩次GPS定位坐標計算獲得車輛行駛方向；
3)選擇路徑中車輛行駛前方的節(jié)點，將該節(jié)點坐標作為車輛當前所在道路前方路近路口的中心坐標。
[0052]經(jīng)上述方法確定車輛當前所在道路前方路近路口后，可以通過如下方法確定車輛駛?cè)朐撀房诘姆较?
1)提取所述路徑中與車輛行駛前方節(jié)點坐標相臨的路徑坐標作為參照坐標
2)計算車輛行駛前方節(jié)點相對于參照坐標的方位角，將該方位角作為車輛駛?cè)肼房诘姆较颉?br> [0053]本發(fā)明的有益效果總體體現(xiàn)在:
本發(fā)明通過在各路口設(shè)置用于廣播發(fā)送各路口信號燈狀態(tài)信息的控制中心，將車輛附近的路口信號燈狀態(tài)引入駕駛室，使駕駛?cè)藛T可以在屏上直接看到，附近路口的信號燈狀態(tài)，以提前做好規(guī)范行車準備，或及時調(diào)整行駛規(guī)劃。通過路口中心坐標與地圖匹配的方法，在地圖上顯示信號燈狀態(tài)，相對更為直觀，而且免除了多個路口選擇判斷過程，方法更為簡單。多個路口信號燈狀態(tài)，同時顯示，信息量大，參考價值高。
[0054]本發(fā)明基于數(shù)字地圖及GPS坐標對路口信號燈狀態(tài)進行屏幕顯示，可方便基于現(xiàn)有導(dǎo)航軟件進行開發(fā)，并充分利用現(xiàn)有導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)，及導(dǎo)航定位及路徑識別技術(shù)。系統(tǒng)實現(xiàn)難度低，開發(fā)工作量小。
[0055]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0056]圖1 一種基于坐標的路口信號燈狀態(tài)即時提示系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0057]圖2控制中心的工作流程圖。
[0058]圖3車載終端的工作流程圖。
[0059]圖4控制終端的電源模塊原理圖。
[0060]圖5控制終端的信號處理模塊的原理圖。
[0061]圖6控制終端的信號廣播模塊原理圖。
[0062]圖7車載終端的電源模塊原理圖。
[0063]圖8車載終端的信號處理模塊的原理圖。
[0064]圖9車載終端的DGPS模塊原理圖。
[0065]圖10車載終端的信號接收模塊原理圖。
[0066]圖11面板設(shè)計圖例。
[0067]圖12改進形面板設(shè)計圖例。
[0068]
【具體實施方式】
[0069]以下參照附圖，結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明。
[0070]圖1為信號燈工作狀態(tài)編碼的一種約定形式，而編碼方案說明信號燈模式編碼3bit、信號燈指示狀態(tài)2bit編碼和倒計時編碼6bit。路口信號燈的數(shù)量決定了編碼串的數(shù)量。
[0071](a)信號燈類型:3bit。含紅綠燈、右轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)、直行、掉頭、禁行等。
[0072](b)信號燈指示模式:2bit。含紅燈、黃燈、綠燈、無燈等。
[0073](c)信號燈倒計時6bit。含O?59六十個整數(shù)數(shù)字。
[0074](d)信號傳送效驗碼:2bit。實現(xiàn)奇偶校驗。
[0075](e)而信號燈編碼按路口數(shù)量分別發(fā)送，由第一組編碼中路口數(shù)量進行校驗。兩組編碼每數(shù)位變化，都要立即重新發(fā)送該組編碼。
[0076]圖3為一種基于經(jīng)緯坐標的路口信號燈狀態(tài)即時提示方法硬件構(gòu)成原理圖，包括與已有路口交通信號機輸出端口連接的控制中心1，和安裝于車上的車載終端2。
[0077]所述的控制中心I安放于路口交通信號機裝置旁，包括信號廣播模塊11和信息采集處理模塊12。
[0078]基于第一種方案采樣線路直接和路口的信號燈相連，此時控制中心讀取的是該燈引腳上的電平信號。通過事先設(shè)定的取樣優(yōu)先級，例如將控制中心最近的一個信號燈設(shè)置為優(yōu)先級1，依次按照逆時針的順序進行優(yōu)先級為2，3，4....優(yōu)先級的個數(shù)由路口數(shù)量決定。接著按照從左往右或者從右往左的順序依次對每個信號燈的小燈進行取樣，讀取其中的每個小燈的亮滅情況，獲得一組信息并將其存入存儲模塊，其信息因類似為如下:(類似這樣的編碼條個數(shù)依路口數(shù)量而定)
【權(quán)利要求】
1.一種基于坐標的路口信號燈狀態(tài)提示方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)控制中心廣播發(fā)送其所在路口的中心坐標、信號燈相對于路口中心的方位信息、信號燈類型信息、及信號燈即時狀態(tài)信息； 2)車載終端接收控制中心發(fā)出的信號，并根據(jù)信號中的路口的中心坐標確定該路口在顯示屏所顯示的地圖中的位置，并在地圖中該路口所在位置，按信號燈類型及相對于路口中心的方位，顯示表征該路口信號燈即時狀態(tài)的圖標。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于坐標的路口信號燈狀態(tài)提示方法，其特征在于，所述方位信息、信號燈類型信息、及信號燈即時狀態(tài)信息在信號中以編碼形式存在；所述信號燈類型包括:無方向指示紅綠燈、左轉(zhuǎn)指示燈、調(diào)頭指示燈、直行指示燈、右轉(zhuǎn)指示燈、時間指示燈、文字提示燈七種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于坐標的路口信號燈狀態(tài)提示方法，其特征在于，所述圖標顯示在距路口中心坐標距離Ls處，圖標大小及距路口中心坐標的距離Ls與地圖同比例縮放，圖標縮小到低于門檻值時，不再調(diào)取圖標顯示； 判斷地圖顯示比例1/X，根據(jù)顯示比例調(diào)取對應(yīng)大小的圖標，并根據(jù)Ls=L.1/X計算圖標距路口中心的顯示距離，其中L為信號燈到路口中心的實際距離或固定距離，并設(shè)定L顯的門檻值，當Ls小于門檻值時，不再調(diào)取圖標顯示。
4.一種基于坐標的路口信號燈狀態(tài)即時提示系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置于路口的控制中心和設(shè)置于車輛內(nèi)的車載終端， 所述控制中心包括: 與路口交通信號機連接的信號采集處理模塊，用于從交通信號控制裝置采集對應(yīng)路口信號燈即時狀態(tài)的信號，然后 生成包含有與信號燈即時狀態(tài)對應(yīng)的信號燈狀態(tài)編碼，以及路口中心坐標、信號燈方位編碼、信號燈類型編碼的數(shù)據(jù)包，并將數(shù)據(jù)包發(fā)送給信號廣播摸塊； 用于存儲程序代碼，及路口信號燈狀態(tài)編碼，以及路口中心坐標、信號燈方位編碼、信號燈類型編碼的存儲模塊； 用于廣播發(fā)送來自于信號采集處理模塊的數(shù)據(jù)包的信號廣播模塊； 用于為各用電模塊提供電源的電源模塊； 所述車載終端包括信號接收模塊、終端處理模塊、存儲模塊、顯示驅(qū)動模塊、顯示屏、以及為各用電模塊供電源的電源模塊，所述接收模塊、存儲模塊、顯示驅(qū)動模塊分別與終端處理模塊連接，所述顯示驅(qū)動模塊連接顯示屏； 所述信號接收模塊接收控制中心廣播的數(shù)據(jù)包； 所述終端處理模塊，調(diào)取存儲模塊中的地圖數(shù)據(jù)，通過顯示驅(qū)動模塊在顯示屏中顯示一塊地圖區(qū)域， 所述終端處理模塊，解析信號接收模塊所接收的數(shù)據(jù)包，提取數(shù)據(jù)包中的路口中心坐標、信號燈方位編碼、信號燈類型編碼、信號燈狀態(tài)編碼，根據(jù)路口中心坐標及信號燈方位確定信號燈的坐標，將信號燈坐標與屏幕顯示的地圖區(qū)域進行匹配，確定信號燈在屏幕顯示的地圖區(qū)域中的位置，從存儲模塊中調(diào)取與信號燈類型和狀態(tài)對應(yīng)的提示圖標并輸出到顯示屏，在該信號燈在屏幕顯示的地圖區(qū)域中的位置處顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于坐標的路口信號燈狀態(tài)即時提示系統(tǒng)，其特征在于，所述車載終端還包括GPS定位模塊，所述GPS定位模塊生成車輛當前GPS坐標，所述終端處理模塊，調(diào)取存儲模塊中的地圖數(shù)據(jù)，通過顯示驅(qū)動模塊在顯示屏中顯示包含車輛當前GPS坐標的一塊地圖區(qū)域；所述終端處理模塊將車輛當前GPS坐標與屏幕顯示的地圖區(qū)域進行匹配，確定車輛在屏幕顯示的地圖區(qū)域中的位置，并在該位置處顯示指示車輛位置的圖標；地圖在顯示屏上的顯示以車輛行駛方向為上，地圖中車輛當前GPS坐標對應(yīng)的位置位于屏幕所顯示的地圖區(qū)域的底部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于坐標的路口信號燈狀態(tài)即時提示系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示屏的顯示區(qū)域包括用于顯示地圖的地圖顯示區(qū)和與地圖顯示區(qū)相獨立的信號燈顯示區(qū)；車載終端提取車輛當前所在道路前方最近路口中方位與車輛駛?cè)朐撀房诘姆较蛳嗤男盘栆唤M信號燈的當前狀態(tài)，以圖形的方式顯示在屏幕上的信號燈顯示區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于坐標的路口信號燈狀態(tài)即時提示系統(tǒng)，其特征在于，所述車載終端判斷車輛當前所在道路前方最近路口方法，包括如下步驟: 1)車載終端將地圖數(shù)據(jù)中路徑坐標與車輛當前GPS定位坐標進行匹配，確定最接近的一個路徑坐標，判斷該路徑坐標所在路徑； 2)根據(jù)車輛前后兩次GPS定位坐標計算獲得車輛行駛方向； 3)選擇路徑中車輛行駛前方的節(jié)點，將該節(jié)點坐標作為車輛當前所在道路前方路近路口的中心坐標。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于坐標的路口信號燈狀態(tài)即時提示系統(tǒng)，其特征在于，所述車載終端按如下方法確定車輛駛?cè)朐撀房诘姆较? 1)提取所述路徑中與車 輛行駛前方節(jié)點坐標相臨的路徑坐標作為參照坐標 2)計算車輛行駛前方節(jié)點相對于參照坐標的方位角，將該方位角作為車輛駛?cè)肼房诘姆较颉?br> 9.一種基于坐標的路口信號燈狀態(tài)即時提示方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)設(shè)置于路口的控制中心按固定頻率采集本路口各組信號燈的即時狀態(tài)信息； 2)控制中心將當前采集到的信號燈狀態(tài)信息與預(yù)存的各信號燈的類型信息、各組信號燈相對于路口中心的方位信息、及本路口的中心坐標一并以數(shù)據(jù)包的形式廣播發(fā)出； 3)設(shè)置于車輛內(nèi)的車載終端在顯示屏上顯示包含本車輛當前地理坐標的一塊地圖區(qū)域，收發(fā)終端接收到控制中心廣播的信號燈即時狀態(tài)信息后，將中心坐標位于當前所顯示的地圖區(qū)域內(nèi)的路口的各組信號燈的即時狀態(tài)以圖形的方式按照其相對于路口中心的方位顯示到顯示屏上。
10.一種基于坐標的路口信號燈狀態(tài)即時提示方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)設(shè)置于路口的控制中心向路口的信號燈輸出燈示控制信號，并按固定頻率生成與當前輸出的燈示控制信號對應(yīng)的信號燈狀態(tài)信息； 2)控制中心將當前生成的的信號燈狀態(tài)信息與各信號燈的類型信息、各組信號燈相對于路口中心的方位信息、及本路口的中心坐標一并以數(shù)據(jù)包的形式廣播發(fā)出； 3)設(shè)置于車輛內(nèi)的車載終端在顯示屏上顯示包含本車輛當前地理坐標的一塊地圖區(qū)域，收發(fā)終端接收到控制中心廣播的信號燈即時狀態(tài)信息后，將中心坐標位于當前所顯示的地圖區(qū)域內(nèi)的路口的各組信號燈的即時狀態(tài)以圖形的方式按照其相對于路口中心的方位顯示到顯示屏上。
【文檔編號】G08G1/0967GK103473946SQ201310256690
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月25日
【發(fā)明者】楊其華, 任峻辰, 楊克旦 申請人:中國計量學(xué)院