專利名稱：使用紅外線通信防止違反交通信號的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防止違反交通信號的系統(tǒng)，并且尤其涉及一種使用紅外線通信防止駕駛員違反交通信號的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
作為傳統(tǒng)的防止駕駛員違反交通信號的方法，第一種方法是基于駕駛員自身道德而自發(fā)的遵守交通信號，并且第二種方法是在交通燈上安裝監(jiān)視攝像頭以對違反交通信號的駕駛員施加懲罰，從而促使駕駛員遵守交通信號。
然而，第一種方法的缺陷在于缺乏道德或者具有道德但是沒有留意交通燈變化的駕駛員會違反交通信號。
第二種方法的缺陷在于在很多路口安裝監(jiān)視攝像頭需要大量資金，例如監(jiān)視攝像頭的購買成本、安裝成本以及管理成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明設(shè)計了一種使用紅外線通信防止違反交通信號的系統(tǒng)和方法，基本克服了現(xiàn)有技術(shù)的一種或多種缺陷。
本發(fā)明的一個目標是提供一種使用紅外線通信防止駕駛員違反交通信號的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征在下面的描述中部分給出并且在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員考察下述說明書后是顯見的，或者可以通過本發(fā)明的實施例而了解。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過書面說明書和權(quán)利要求書以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)和獲得。
為了實現(xiàn)上述和其他目標和優(yōu)點，并且根據(jù)在此實施和廣泛描述的本發(fā)明意圖，提供了一種使用紅外線通信防止違反交通信號的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括交通燈控制系統(tǒng)，用于當交通燈變化時發(fā)送交通信息；剎車系統(tǒng)，用于在預(yù)定控制下對車輛減速或制動；以及交通信號違反防止設(shè)備，安裝在車輛上并且接收所述交通信息，如果所述交通信息為制動信號信息，則發(fā)送制動信號到所述剎車系統(tǒng)。
在本發(fā)明另一個方面中，提供了一種使用紅外線通信防止違反交通信號的方法，所述方法包括以下步驟當交通燈變化時，在交通燈控制系統(tǒng)中發(fā)送交通信息；在交通信號違反防止設(shè)備中接收所述交通信息，并且當所述交通信息為制動信號信息時，產(chǎn)生并發(fā)送制動信號；以及在剎車系統(tǒng)中接收所述制動信號以對車輛減速或制動。
應(yīng)當理解，前面對發(fā)明的概述和下面的詳細描述僅是示例性的，并且僅具有解釋目的。


結(jié)合附圖以幫助理解本發(fā)明，并且附圖被包含為了幫助理解本發(fā)明，并組成本說明書的一部分，顯示了本發(fā)明的實施例并且與詳細描述一起解釋了本發(fā)明的原理。在附圖中圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的使用紅外線通信防止違反交通信號的概念；圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的使用紅外線通信防止違反交通信號的系統(tǒng)的構(gòu)造；圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的使用紅外線通信防止違反交通信號的方法的圖示；以及圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在交通信號違反防止設(shè)備一方使用紅外線通信防止違反交通信號的方法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在詳細參考本發(fā)明優(yōu)選實施例，其示例顯示在附圖中。在可能的情況下，在整個附圖中使用相同的參考數(shù)字來指示相同或相似部件。
本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)和方法，用于在交通燈變化時，在所述交通燈中產(chǎn)生交通信號信息，將所述交通信號信息加載到紅外頻率上，并且發(fā)送所述交通信號信息到車輛，以及在所述車輛中，接收所述紅外頻率，解調(diào)并且分析所述交通信號信息，當所述交通信號信息為制動信號信息時激活所述車輛的剎車系統(tǒng)以制動車輛，并且在所述交通信號信息為行駛信號信息時解除車輛制動并且允許駕駛員啟動車輛。下面參考附圖進行詳細描述。
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的使用紅外線通信防止違反交通信號的概念，并且顯示了四路十字路口。在圖1中，參考數(shù)字100表示四條道路上安裝的交通燈。根據(jù)位置和數(shù)字，分配附屬參考數(shù)字100-[附屬參考數(shù)字]。車輛200和交通燈100-1作為示例以顯示根據(jù)本發(fā)明的防止違反交通信號的概念。而且，交通燈100-1、100-2、100-3和100-4共同的由在四條道路一側(cè)設(shè)置的交通燈控制系統(tǒng)進行控制。然而，下面僅描述控制一個交通燈100-1的情況。
在本發(fā)明中，當交通燈改變或者在交通燈改變前的預(yù)定時間，交通燈100-1產(chǎn)生關(guān)于待改變的交通燈的交通信號信息，并且在紅外頻率上加載并發(fā)送所產(chǎn)生的交通信號信息。紅外頻率具有很強的直線性并且如圖1所示，應(yīng)當設(shè)計為覆蓋面向的所有道路。
這樣，車輛的交通信號違反防止設(shè)備接收所述紅外頻率，并且從所述紅外頻率中檢測交通信號信息。如果所檢測到的交通信號信息為制動信號信息，也就是紅燈信號信息，則車輛激勵剎車系統(tǒng)以制動車輛。上述車輛制動并不由駕駛員執(zhí)行，因此在車輛速度高于預(yù)定速度并且車輛后面跟隨了其他車輛時可能發(fā)生交通事故。因此，在激活剎車系統(tǒng)前，測量車輛速度和/或距離后方物體的距離，并且當車輛速度低于預(yù)定速度和/或后方物體的距離大于預(yù)定距離時，激活剎車系統(tǒng)。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的使用紅外線通信防止違反交通信號的系統(tǒng)的構(gòu)造。
參考數(shù)字100表示交通燈控制系統(tǒng)，并且參考數(shù)字200表示交通信號違反防止設(shè)備。
交通燈控制系統(tǒng)100包括多個交通燈140、交通燈控制器110、交通燈存儲單元120、定時器130以及發(fā)送器150。
每個交通燈140包括紅燈、綠燈和/或左轉(zhuǎn)彎燈，并且接收各個交通燈信號并且開啟/關(guān)斷。
定時器130對時間計數(shù)，并且提供計數(shù)時間信息給交通燈控制器110。
交通燈存儲單元120包括存儲控制程序的區(qū)域，所述控制程序順次聯(lián)鎖(interlock)并且控制多個交通燈140以及發(fā)送交通信號信息，以及臨時存儲所述控制程序執(zhí)行時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的區(qū)域。
發(fā)送器150接收來自交通燈控制器110的交通信號信息，并且在紅外頻率上加載并發(fā)送所述交通信號信息。紅外頻率具有很強的直線性，因此應(yīng)當設(shè)置為允許位于圖1中角度θ內(nèi)的車輛接收。而且，發(fā)送器150應(yīng)當安裝在每個交通燈140上。
交通燈控制器110根據(jù)所述控制程序控制交通燈控制系統(tǒng)200的總體操作。特別的，在本發(fā)明中，當交通燈140改變交通信號時，交通燈控制器110產(chǎn)生關(guān)于每個交通燈140的改變后的交通信號的信息，并且將所產(chǎn)生的信息輸出到對應(yīng)于每個交通燈140的發(fā)送器150。
交通信號違反防止設(shè)備200包括控制器210、存儲單元220、速度測量單元230以及后方物體測量單元240。
控制器210控制根據(jù)本發(fā)明的防止違反交通信號的總體操作。存儲單元220包括存儲防止違反交通信號的控制程序的區(qū)域，以及臨時存儲執(zhí)行所述控制程序時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的區(qū)域。
速度測量單元230測量車輛的當前行駛速度，并且將所測量的速度數(shù)據(jù)提供給控制器210。
后方物體測量單元240檢測位于車輛后方的后方物體，測量到后方物體的距離，并且將所測量的距離數(shù)據(jù)提供給控制器210。
接收器250從交通燈控制系統(tǒng)100的發(fā)送器110，也就是，對應(yīng)于如圖1所示位于車輛前方的交通燈140的發(fā)送器110，接收包含交通信號信息的紅外頻率，從所述紅外頻率解調(diào)出所述交通信號信息，并且將解調(diào)后的交通信號信息輸出到控制器210?？刂破?10分析交通信號信息，并且當所述交通信號信息為制動信號信息時產(chǎn)生制動信號，并且在所述交通信號信息為行駛信號信息時產(chǎn)生制動釋放信號。制動信號信息在交通燈改變?yōu)榧t燈或者黃燈時產(chǎn)生，以及行駛信號信息在交通燈改變?yōu)榫G燈和/或左轉(zhuǎn)彎燈時產(chǎn)生。
剎車系統(tǒng)260通常為通過駕駛員踩踏剎車踏板來制約車輛輪胎以減速或制動車輛的系統(tǒng)。本發(fā)明的剎車系統(tǒng)260為自動剎車系統(tǒng)，也就是不僅能通過駕駛員踩踏剎車踏板，而且還能通過從控制器210輸出的制動信號和制動釋放信號而激活。
圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的使用紅外線通信防止違反交通信號的方法的圖示。
首先，當交通燈改變時，在步驟201中，交通燈控制系統(tǒng)100在紅外頻率上加載所述交通信號信息，并且將加載后的交通信號信息發(fā)送到交通信號違反防止設(shè)備200。
一旦在步驟201中接收到交通信號信息，則在步驟203中，交通信號違反防止設(shè)備200確定所述交通信號信息是否為制動信號信息或者行駛信號信息，并且如果確定為制動信號信息，則在步驟205-1中產(chǎn)生并且輸出制動信號到剎車系統(tǒng)260。
在步驟207-1中，剎車系統(tǒng)根據(jù)在步驟205-1中接收到的制動信號而激活剎車。
相反的，如果確定了所述交通信號信息為行駛信號信息，則交通信號違反防止設(shè)備在步驟203之后的步驟205-2中發(fā)送制動釋放信號到剎車系統(tǒng)260。
這樣，剎車系統(tǒng)260釋放剎車。在沒有激活剎車的狀態(tài)中輸入了所述制動釋放信號的情況下，剎車系統(tǒng)260不執(zhí)行任何操作。
圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在交通信號違反防止設(shè)備一方使用紅外線通信防止違反交通信號的方法的流程圖。下面參考圖2所示的結(jié)構(gòu)詳細描述所述使用紅外線通信防止違反交通信號的方法。
在交通信號違反防止設(shè)備200中，控制器210通過速度測量單元230測量車輛的行駛速度，并且在步驟311中更新所測量的速度數(shù)據(jù)。
在步驟311之后，控制器210通過后方物體測量單元240周期性測量是否存在后方車輛以及到后方車輛的距離，并且更新所測量的距離數(shù)據(jù)。
在步驟311之后，控制器210在步驟315中確定是否接收到了來自接收器250的交通信號信息。
如果在步驟315中確定接收到了交通信號信息，則控制器210在步驟317中確定所接收到的交通信號信息是否為制動信號信息。如果確定了所述交通信號信息不是制動信號信息，則控制器210執(zhí)行步驟311，并且如果確定了所述交通信號信息是制動信號信息，則控制器210執(zhí)行步驟319。在步驟319中，控制器210檢查更新后的距離數(shù)據(jù)，并且確定所述距離數(shù)據(jù)是否大于預(yù)先設(shè)置并且存儲在存儲單元220中的參考距離。這是因為當后方車輛太靠近車輛時，如果輸出了制動信號以激活剎車，則可能發(fā)生與后方車輛相撞的交通事故。
如果后方車輛比預(yù)先存儲的參考距離更靠近，則控制器210執(zhí)行步驟311，而如果更遠，則在步驟321中，確定所述周期性更新并存儲的速度數(shù)據(jù)是否低于在存儲單元220中預(yù)先存儲的參考速度數(shù)據(jù)。同樣的，這是為了防止在車輛高速行駛中突然制動而發(fā)生交通事故。如果確定所述更新后并存儲的速度數(shù)據(jù)大于參考速度數(shù)據(jù)，則控制器210執(zhí)行步驟311而不進行任何操作，而如果確定了低于參考速度數(shù)據(jù)，則輸出制動信號到剎車系統(tǒng)260。這樣，剎車系統(tǒng)激活剎車，并且制動車輛。當車輛停止時，控制器210在步驟325中確定是否接收到了來自接收器250的行駛信號信息。如果沒有輸入交通信號信息，則持續(xù)輸出制動信號到剎車系統(tǒng)260，并且如果輸入了行駛信號信息，則在步驟327中發(fā)送制動釋放信號到剎車系統(tǒng)260并且解除剎車。
如圖4所示，步驟319和321均可以被判斷，并且二者中僅有一者可以應(yīng)用。然而，在防止交通事故的一個方面中需要這樣做。
如上所述，本發(fā)明的優(yōu)點在于，由于交通信號控制系統(tǒng)可以根據(jù)交通信號而提供交通信號信息并且制動和啟動車輛，能夠防止駕駛員違反交通信號并且減少違反交通信號導(dǎo)致的交通事故。
盡管參考示例實施例描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以對其作出各種修改而不背離由所附權(quán)利要求書及其等價物所限定的本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種使用紅外線通信防止違反交通信號的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括交通燈控制系統(tǒng)，用于當交通燈變化時發(fā)送交通信息；剎車系統(tǒng)，用于在預(yù)定控制下對車輛減速或制動；以及交通信號違反防止設(shè)備，安裝在車輛上并且接收所述交通信息，如果所述交通信息為制動信號信息，則發(fā)送制動信號到所述剎車系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述交通燈控制系統(tǒng)包括定時器，用于對時間計數(shù)；交通燈，包括多個表示是否行駛車輛的燈，并且在預(yù)定控制下開啟/關(guān)閉；控制器，用于根據(jù)所述計數(shù)時間而順次控制所述交通燈的燈開啟，并且當交通燈改變時，產(chǎn)生交通信息；以及紅外發(fā)送器，用于在紅外頻率上加載并發(fā)送所述交通信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述交通信號違反防止設(shè)備檢測車輛速度，并且當所檢測到的速度低于預(yù)先設(shè)定的速度時，發(fā)送制動信號到所述剎車系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述交通信號違反防止設(shè)備具有距離測量單元用于測量距位于車輛后方的另一車輛的距離，并且當所測量的距另一車輛的距離大于預(yù)定距離時，發(fā)送制動信號到所述剎車系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述交通信號違反防止設(shè)備具有距離測量單元用于測量距位于車輛后方的另一車輛的距離，并且當所測量的到另一車輛的距離大于預(yù)定距離時，發(fā)送制動信號到所述剎車系統(tǒng)。
6.一種使用紅外線通信防止違反交通信號的方法，所述方法包括以下步驟當交通燈變化時，在交通燈控制系統(tǒng)中發(fā)送交通信息；在交通信號違反防止設(shè)備中接收所述交通信息，并且當所述交通信息為制動信號信息時，產(chǎn)生并發(fā)送制動信號；以及在剎車系統(tǒng)中接收所述制動信號以對車輛減速或制動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述交通信號違反防止設(shè)備檢測車輛速度，并且當所檢測到的速度低于預(yù)先設(shè)定的速度時，發(fā)送制動信號到所述剎車系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述交通信號違反防止設(shè)備具有距離測量單元用于測量距位于車輛后方的另一車輛的距離，并且當所測量的到另一車輛的距離大于預(yù)定距離時，發(fā)送制動信號到所述剎車系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述交通信號違反防止設(shè)備具有距離測量單元用于測量距位于車輛后方的另一車輛的距離，并且當所測量的到另一車輛的距離大于預(yù)定距離時，發(fā)送制動信號到所述剎車系統(tǒng)。
全文摘要
提供了一種使用紅外線通信防止違反交通信號的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)包括交通燈控制系統(tǒng)用于當交通燈變化時發(fā)送交通信息；剎車系統(tǒng)用于在預(yù)定控制下對車輛減速或制動；以及安裝在車輛上并且接收所述交通信息的交通信號違反防止設(shè)備，如果所述交通信息為制動信號信息，則發(fā)送制動信號到所述剎車系統(tǒng)。
文檔編號G08G1/00GK1815520SQ20061000166
公開日2006年8月9日 申請日期2006年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月3日
發(fā)明者金成中 申請人:現(xiàn)代奧途納特株式會社