[发明专利]一种车载信号灯接收装置

说明书

技术领域

本发明涉及交通信号控制领域，尤其涉及综合应用无线通信技术、 计算机技术和交通信号控制技术的智能交通控制领域。

背景技术

随着城市规模的不断扩大以及城市内机动车保有量的日益增长，城 市道路交通压力越来越大。为了保障道路通行安全、提高通行效率，城 市内各平面交叉路口普遍采用交通信号灯来指挥各方向交通的通行或停 止。具体来说，通过设置路口交通信号灯的周期、绿信比和相位差，在 时间上给各方向的交通流分配通行权。交通信号灯已经从最初每个路口 独立管理的单点模式，发展到在一条主干道上多个路口联动管理的“线 控”模式，以及一个平面区域内多个路口之间的联动管理的“面控”模 式。业内也推出了多种综合利用计算机技术、通信技术和道理交通控制 技术而设计开发的智能交通控制系统，在城市交通管理领域得到广泛应 用。这些智能交通管理系统大多按照路口控制、区域控制和中央控制三 级部署。在路口部署信号灯、车辆检测器和路口信号机，用于采集、处 理、传送交通信息和控制路口信号灯；路口信号机和区域控制中心通过 通信系统连接，完成路口交通信息的上传和交通控制信号的下达；区域 控制中心实时监控辖区内各路口交通状况以及信号机和信号灯的工作状 态，对各路口交通进行协调控制，必要时通过人机命令进行人工干预； 中央控制中心则汇总一个城市各区域控制中心的信息，进行统计分析和 协调控制。

虽然城市交通特别是路口信号灯的智能管理已经取得了诸多进步， 但是在实际应用中仍然有若干不足之处。例如，在交通流量较大的路口， 车辆通行时通常时速不高、车距较小，此时如果前方有公交大巴、大型 货车等大型车辆，紧随其后的小型车辆的视线会被严重遮挡，常常无法 观察到信号灯的变化情况，往往在跟随前车驶入路口后才发现闯了红灯。 再如，驾驶员在一条道路上通行时，无法预知下一路口的交通和信号灯 情况，往往造成不必要的反复加速、刹车操作，不仅降低了燃油效率， 而且间接造成了更多的环境污染。

本发明即针对上述不足之处，利用无线通信技术将路口信号灯信息 从路口的视距显示延伸到机动车的操控台，极大方便了驾驶员对前方路 口通行状况的预判，以便采用最优的操控方案驾驶车辆。

发明内容

本发明提出一种车载信号灯接收装置，包括无线收发单元、处理单 元和输出单元，其中，

无线收发单元负责通过无线网络接入因特网，接收信号灯信息发布 接口消息并送交处理单元，同时按照处理单元指令发送信号灯状态查询 消息；

处理单元作为该装置的主控制器，负责根据车辆当前的位置坐标、 车速、方向信息，以及预先内置的电子地图，得到车辆行使前方路口位 置坐标和路名信息，并据此封装信号灯状态查询消息送交无线收发单元 发送；同时负责解析无线收发单元送交的信号灯信息发布接口消息，获 取前方路口信号灯状态信息和位置信息，并送交输出单元；

输出单元以图像、声音、电子接口或者上述任意几种组合的方式将 前方路口信号灯状态信息输出；

GPS单元，负责实时测量车辆的位置坐标、车速、方向，并将测得信 息上报处理单元。

上述输出单元以电子接口方式输出车行前方路口信号灯的实时状态 信息，是指按照预先确定的汽车控制总线接口协议，将输出信息封装后 发送给车内其它汽车电子控制装置ECU。

上述信号灯的实时状态包括信号灯控制的车道通行方向以及相应方 向上的通行状态和状态切换倒计时间信息，其中车道通行方向信息包 括直行、左转、右转、掉头信息。信号灯的位置信息包括信号灯的地理 位置坐标和信号灯管理的道路通行方向信息。

上述信号灯信息发布接口消息中包括以下字段信息：发送者标识、 接收者标识、发送时间标签、消息类型、本次消息包内包含的信号灯数 量、各信号灯位置坐标、各信号灯控制的通行方向、各信号灯当前状态、 各信号灯距离下次状态变化时间、各信号灯控制参数。

上述发送时间标签，是指信号灯信息发布接口消息发送时的时间， 处理单元在解析信号灯信息发布接口消息时，将根据发送时间和本地时 间之间的时间差，对所获取的前方路口信号灯状态信息中的信号灯状态 切换倒计时时间做修正，补偿传输时延后将结果送交输出单元，并在本 地继续对信号灯状态切换倒计时时间自动计时。

上述本地时间通过网络时间协议NTP与网络标准时间同步。