安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置及信號接收方法
【專利摘要】安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置及信號接收方法。本發(fā)明組成包括:汽車內視鏡（1），汽車內視鏡背面安裝有紅光接收頭組件（3）、綠光接收頭組件（4），紅光接收頭組件包括放大及解調模塊A（7）、遮光罩A（5）、紅光光學濾色片，綠光接收頭組件包括放大及解調模塊B（8）、遮光罩B（6）、綠光光學濾色片，微處理器（9）分別與放大及解調模塊A、放大及解調模塊B、藍牙模塊（10）、藍牙啟動開關（11）、復位開關（12）、藍牙狀態(tài)LED（13）、電池（14）連接，藍牙模塊與安裝有配套的數字化交通信號處理軟件的交通信號多媒體終端設備（15）通過藍牙方式無線連接。本發(fā)明用于交通信號的數字化。
【專利說明】安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置及信號接收方法
[0001]【技術領域】:
本發(fā)明涉及一種安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置及信號接收方法。
[0002]【背景技術】:
當前交通信號體系可分為動態(tài)交通信號(隨時間有序變化的紅、綠、燈信號);與道路空間相關的靜態(tài)交通標例如:慢行、限行、禁行、前方施工慢行、前方施工禁行、限高5米、最大載重量40噸等約150種交通標示；交警常用隨機的指揮信號，例如靠邊停車、左轉、右轉等；機動機動車信號例如:左轉、右轉、減速、停車、變道提示等，上述信號體系是為人識別設計的信號系統(tǒng)，靠人的眼去識別。高速公路、城市道路狀態(tài)各異的交通信號燈、繁多的交通識別標記、汽車的信號燈，和交警的現(xiàn)場指揮手勢分散了駕駛人員對道路的注意力，由于駕駛人員對交通信息識別不及時和識別錯誤是道路擁堵和各類交通事故的原因之一，人類已經進入數字化的信息時代，而現(xiàn)代化的交通工具的信號系統(tǒng)還處在落后的單一人識別狀態(tài)。這種通過人的眼睛去識別的傳統(tǒng)方式已經滿足不了當前交通發(fā)展的要求，尤其是今后自動駕駛車輛對交通信號的識別與處理在國內外還處于空白狀態(tài)。當前需要一種借助電子技術、可數字化的輔助識別的與現(xiàn)有信號系統(tǒng)兼容的交通信息的接收裝置和方法，這種方式應不改變現(xiàn)有交通體系的屬性、不改變人們已經熟悉的信號識別方式。
[0003]
【發(fā)明內容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置及信號接收方法。
[0004]上述的目的通過以下的技術方案實現(xiàn):
一種安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置，其組成包括:汽車內視鏡，所述的汽車內視鏡背面安裝有紅光接收頭組件、綠光接收頭組件，所述的紅光接收頭組件包括放大及解調模塊A、遮光罩A、紅光光學濾色片，所述的綠光接收頭組件包括放大及解調模塊B、遮光罩B、綠光光學濾色片，微處理器分別與所述的放大及解調模塊A、所述的放大及解調模塊B、藍牙模塊、藍牙啟動開關、復位開關、藍牙狀態(tài)LED、電池連接，所述的藍牙模塊與安裝有配套的數字化交通信號處理軟件的交通信號多媒體終端設備通過藍牙方式無線連接。
[0005]所述的安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置，所述的交通信號多媒體終端設備采用GPS設備、平板電腦、手機或汽車電腦，所述的交通信號多媒體終端設備通過藍牙啟動開關建立連接狀態(tài)，所述的交通信號多媒體終端設備的顯示屏幕顯示2路動態(tài)的交通信號信息:馬路一側的2組的3個信號燈的紅、綠、黃信息及其3個倒計時時間信息和同時可顯示的3個靜態(tài)交通標示信息；I路交警指揮信息；所述的交通信號多媒體終端設備的聲音提示為I路交通信號信息、或I個交通標示信息或I個交警指揮信息。
[0006]所述的安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置，所述的紅光接收頭組件、所述的綠光接收頭組件和控制電路安裝在車后窗上的獨立接收裝置內。
[0007]—種安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置的信號接收方法，所述的紅光接收頭組件、所述的綠光接收頭組件接收調制在56KHz或更高調制頻率的紅和綠交通信號LED燈、交通標示紅和綠LED燈、交警指揮棒紅和綠LED燈發(fā)出的交通編碼信號，并通過光學濾色片、鏡頭和遮光罩進行接收區(qū)域選擇、光學濾光，對接收的信號進行放大、解調、轉換為串行信號并分別輸入到微處理器的In-1和In-2 ;所述微處理器對上述接收到的串行信號進行糾錯、譯碼并轉換為藍牙格式，通過藍牙連接開關啟動藍牙模塊，藍牙狀態(tài)LED顯示連接狀態(tài)，以無線方式傳輸到所述GPS設備、平板電腦或手機，復位開關用于清理微處理器內接收的交通編碼信息。
[0008]所述的安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置的信號接收方法，所述的交通信號接收裝置接收的交通編碼信息的編碼格式為PWM或PPM，在同時接收到多個交通編碼信號時，處理及顯示順序為交警常用交通指揮編碼信息、動態(tài)的交通信號燈信息、靜態(tài)交通標示信息，交警常用信息在所述安裝有可見光接收組件和控制電路的汽車內視鏡；安裝在車后窗上的接收裝置都可接收，所述數字化交通信號處理軟件在由于信號被遮擋而不能接收連續(xù)信號時，對倒計時數據進行自動處理，在紅和綠燈信號遮擋期間，在大于I秒時倒計時自動減I秒，保證倒計時數據的連貫性，保持與現(xiàn)場信號燈計時的同步。
[0009]有益效果:
本發(fā)明的優(yōu)點是將接收裝置安裝在機動車前風擋玻璃的內視鏡內不占用駕駛室空間、信息處理和顯示利用現(xiàn)有GPS設備、平板電腦、手機和車載計算機大大降低成本，一機多用，成本低廉，結構簡單，且投資小，回報大。對交通信號進行人眼和接收裝置的雙重識別，可大大減輕司機的疲勞，降低交通事故。實現(xiàn)交通信號的數字化，為將來的自動駕駛中對交通信息的識別提供一種有效解決方案。
[0010]【專利附圖】

【附圖說明】:
附圖1是本發(fā)明的汽車內視鏡的結構示意圖。
[0011]附圖2是附圖1的后視圖。
[0012]附圖3是附圖1的俯視圖。
[0013]附圖4是本發(fā)明的控制電路的示意圖。
[0014]附圖5是本發(fā)明的交通信號多媒體終端設備屏幕顯示示意圖。圖中，16為時間信息，18為交通標示信息，19為交警指揮信息。
[0015]【具體實施方式】:
實施例1:
一種安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置，其組成包括:汽車內視鏡1，所述的汽車內視鏡背面安裝有紅光接收頭組件3、綠光接收頭組件4，所述的紅光接收頭組件包括放大及解調模塊A，件號:7、遮光罩A，件號:5、紅光光學濾色片，所述的綠光接收頭組件包括放大及解調模塊B，件號:8、遮光罩B，件號:6、綠光光學濾色片，微處理器9分別與所述的放大及解調模塊A、所述的放大及解調模塊B、藍牙模塊10、藍牙啟動開關11、復位開關12、藍牙狀態(tài)LED，件號:13、電池14連接，所述的藍牙模塊與安裝有配套的數字化交通信號處理軟件的交通信號多媒體終端設備15通過無線信號連接。
[0016]實施例2:
根據實施例1所述的安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置所述的交通信號多媒體終端設備采用GPS設備、平板電腦、手機或汽車電腦，所述的交通信號多媒體終端設備通過藍牙啟動開關建立連接狀態(tài)，所述的交通信號多媒體終端設備的顯示屏幕顯示2路動態(tài)的交通信號信息:馬路一側的2組的3個信號燈的紅、綠、黃信息及其3個倒計時時間信息和同時可顯示的3個靜態(tài)交通標示信息；1路交警指揮信息；所述的交通信號多媒體終端設備的聲音提示為I路交通信號信息、或I個交通標示信息或I個交警指揮信息。
[0017]實施例3:
根據實施例1或2所述的安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置，所述的紅光接收頭組件、所述的綠光接收頭組件和控制電路安裝在車后窗上的獨立接收裝置內。
[0018]實施例4:
上述的安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置的信號接收方法，所述的紅光接收頭組件、所述的綠光接收頭組件接收調制在56KHz或更高調制頻率的紅和綠交通信號LED燈、交通標示紅和綠LED燈、交警指揮棒紅和綠LED燈發(fā)出的交通編碼信號，并通過光學濾色片、鏡頭和遮光罩進行接收區(qū)域選擇、光學濾光，對接收的信號進行放大、解調、轉換為串行信號并分別輸入到微處理器的In-1和In-2 ;所述微處理器對上述接收到的串行信號進行糾錯、譯碼并轉換為藍牙格式，通過藍牙連接開關啟動藍牙模塊，藍牙狀態(tài)LED顯示連接狀態(tài)，以無線方式傳輸到所述GPS設備、平板電腦或手機，復位開關用于清理微處理器內接收的交通編碼信息。
[0019]實施例5:
根據實施例4所述的安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置的信號接收方法，所述的交通信號接收裝置接收的交通編碼信息的編碼格式為PWM或PPM，在同時接收到多個交通編碼信號時，處理及顯示順序為交警常用交通指揮編碼信息、動態(tài)的交通信號燈信息、靜態(tài)交通標示信息，交警常用信息在所述安裝有可見光接收組件和控制電路的汽車內視鏡；安裝在車后窗上的接收裝置都可接收，所述數字化交通信號處理軟件在由于信號被遮擋而不能接收連續(xù)信號時，對倒計時數據進行自動處理，在紅和綠燈信號遮擋期間，在大于I秒時倒計時自動減I秒，保證倒計時數據的連貫性，保持與現(xiàn)場信號燈計時的同步。
[0020]實施例6:
所述的安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置的信號接收方法，包括:安裝有可見光接收組件和控制電路的汽車內視鏡(I);(可選擇的)安裝在車后窗上的獨立接收裝置
(2)，上述2個接收裝置除安裝位置不同外軟硬件結構相同；配有藍牙模塊、安裝有配套的數字化交通信號處理軟件的GPS設備、平板電腦、手機或汽車電腦(15)。所述控制電路安裝在所述汽車內視鏡(I)內；紅調制光接收組件(3)和綠調制光接收組件(4)安裝在汽車內視鏡背面并分別連接所述內視鏡內控制電路中微處理器(9)的In-1和In-2。藍牙連接開關(11);顯示復位開關(12);工作狀態(tài)顯示LED和藍牙狀態(tài)LED (13)安裝在內視鏡的正面并分別與所述控制電路的微處理器(9)接口 In-3、In-4、0ut-l和0ut_2連接。所述微處理器的串口(232)連接藍牙模塊(10);通過藍牙方式連接具有操作系統(tǒng)的安裝有配套數字化交通信號接收軟件的GPS設備、平板電腦、手機或汽車電腦(15)通過數字化交通信號處理軟件對接收的數字交通信息進行圖形化和文字顯示或用語音方式輸出。電池(14)為上述電路提供電源。
[0021]所述紅調制光接收組件(3)包括:紅光光學濾色片、鏡頭和遮光罩(5)紅調制光接收、放大及解調模塊(7);綠調制光接收組件(4)包括:綠光光學濾色片、鏡頭和遮光罩(6)綠調制光接收、放大及解調模塊(8)。所述接收組件接收調制在56KHz(或更高調制頻率)的紅和綠交通信號LED燈、交通標示紅和綠LED燈、交警指揮棒紅和綠LED燈發(fā)出的交通編碼信號，并通過所述光學濾色片、鏡頭和遮光罩(5)和(6)對其進行接收區(qū)域選擇、光學濾光，對接收的信號進行放大、解調、轉換為串行信號并分別輸入到微處理器(9)的In-1和In-2 ；所述微處理器對上述接收到的串行信號進行糾錯、譯碼并轉換為藍牙格式，通過藍牙連接開關(II)啟動藍牙模塊，藍牙狀態(tài)LED(13)顯示連接狀態(tài)，以無線方式傳輸到所述GPS設備、平板電腦或手機(15)。復位開關(12)用于清理微處理器(9)內接收的交通編碼信息。
[0022]所述的通過藍牙連接的具有操作系統(tǒng)的GPS設備平板電腦、手機或汽車電腦(15)內安裝有與上述交通信號接收裝置配套的數字化交通信號處理軟件，通過藍牙連接開關
(11)建立連接狀態(tài)，將接收的藍牙格式交通編碼信號轉換為多媒體信息，用圖形、文字和音頻方式顯示和輸出，其中包括:可同時顯示2路動態(tài)的交通信號信息即馬路一側的2組的3個信號燈的紅、綠、黃信息及上述3個倒計時時間信息(16)和(17)、可同時顯示3個靜態(tài)的交通標示信息(18) ；1路交警指揮信息(19)，聲音提示為I路交通信號信息、I個交通標示信息和I路交警指揮信息。
[0023]所述的交通信號接收裝置可接收的交通編碼信息的編碼格式為交通信號燈內的交通編碼信息輸出控制裝置所提及的編碼方式。在同時接收到多個交通編碼信號時，處理及顯示順序為交警常用交通指揮編碼信息、動態(tài)的交通信號燈信息、靜態(tài)交通標示信息。交警常用信息在所述安裝有可見光接收組件和控制電路的汽車內視鏡(I);安裝在車后窗上的接收裝置(2)都可接收。所述數字化交通信號處理軟件可以在由于信號被遮擋而不能接收連續(xù)信號時，對倒計時數據進行自動處理，在紅和綠燈信號遮擋期間，在大于I秒時倒計時自動減I秒，保證倒計時數據的連貫性，保持與現(xiàn)場信號燈計時的同步。
[0024]交通信號燈內的交通編碼信息輸出控制裝置的控制模塊的交通指令編碼方法如下:由以下六部分組成:引導碼；交通信號編碼；動態(tài)計時碼-1數據；動態(tài)計時碼-2數據；動態(tài)計時碼-3數據；靜態(tài)數據。所述交通信號編碼根據交通信號功能的不同分為4類即:動態(tài)交通信號類(用于動態(tài)的交通信號燈編碼，指令碼范圍:01-1F);靜態(tài)交通標示類(對應于靜態(tài)的交通標示編碼，指令碼范圍:20-BF);交警常用指揮類(安裝在交警指揮棒或警車上的紅和綠LED燈，由人控制發(fā)出的控制指令編碼，指令碼范圍:C0-CF);機動車信號類(機動車內安裝的交互式交通信號收發(fā)裝置發(fā)出的編碼，指令碼范圍:D0-FE)。
[0025]所述的動態(tài)交通信號編碼一次完整循環(huán)的地址范圍在01至1F，最多為31種編碼組合；所述一條動態(tài)編碼由6個8位2進制組成，連續(xù)輸出2遍其中I遍可以是反碼，編碼格式:PWM或PPM。在一個信號燈狀態(tài)，由干個動態(tài)編碼構成，間隔I秒輸出一次。
[0026]所述動態(tài)編碼的動態(tài)計時碼-1 ;動態(tài)計時碼-2 ;動態(tài)計時碼-3在上述動態(tài)交通信號編碼(01-1F)范圍內為當前紅燈、綠燈開啟時間的倒計時時間碼，每秒刷新I次，倒計時數據減I (一個狀態(tài)最大計數范圍在0-254秒)，當上述任意一個倒計時數據=0時，本交通信號狀態(tài)結束。所述靜態(tài)數據碼，在所述的交通信號指令碼地址在01-1F范圍內數據為00時，為本組交通信號指令碼無效，自動轉入下一條指令；數據的第一位為Xl-XF時是黃燈亮I至16秒的參數。數據的第二為IX-FX時為同一條馬路的信號燈地址。
【權利要求】
1.一種安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置，其組成包括:汽車內視鏡，其特征是:所述的汽車內視鏡背面安裝有紅光接收頭組件、綠光接收頭組件，所述的紅光接收頭組件包括放大及解調模塊A、遮光罩A、紅光光學濾色片，所述的綠光接收頭組件包括放大及解調模塊B、遮光罩B、綠光光學濾色片，微處理器分別與所述的放大及解調模塊A、所述的放大及解調模塊B、藍牙模塊、藍牙啟動開關、復位開關、藍牙狀態(tài)LED、電池連接，所述的藍牙模塊與安裝有配套的數字化交通信號處理軟件的交通信號多媒體終端設備通過藍牙方式無線連接。
2.根據權利要求1所述的安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置，其特征是:所述的交通信號多媒體終端設備采用GPS設備、平板電腦、手機或汽車電腦，所述的交通信號多媒體終端設備通過藍牙啟動開關建立連接狀態(tài)，所述的交通信號多媒體終端設備的顯示屏幕顯示2路動態(tài)的交通信號信息:馬路一側的2組的3個信號燈的紅、綠、黃信息及其3個倒計時時間信息和同時可顯示的3個靜態(tài)交通標示信息；1路交警指揮信息；所述的交通信號多媒體終端設備的聲音提示為I路交通信號信息、或I個交通標示信息或I個交警指揮信息。
3.根據權利要求1或2所述的安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置，其特征是:所述的紅光接收頭組件、所述的綠光接收頭組件和控制電路安裝在車后窗上的獨立接收裝置內。
4.一種權利要求1至3所述的安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置的信號接收方法，其特征是:所述的紅光接收頭組件、所述的綠光接收頭組件接收調制在56KHz或更高調制頻率的紅和綠交通信號LED燈、交通標示紅和綠LED燈、交警指揮棒紅和綠LED燈發(fā)出的交通編碼信號，并通過光學濾色片、鏡頭和遮光罩進行接收區(qū)域選擇、光學濾光，對接收的信號進行放大、解調、轉換為串行信號并分別輸入到微處理器的In-1和In-2 ;所述微處理器對上述接收到的串行信號進行糾錯、譯碼并轉換為藍牙格式，通過藍牙連接開關啟動藍牙模塊，藍牙狀態(tài)LED顯示連接狀態(tài)，以無線方式傳輸到所述GPS設備、平板電腦或手機，復位開關用于清理微處理器內接收的交通編碼信息。
5.根據權利要求4所述的安裝在機動車內數字化交通信號接收裝置的信號接收方法，其特征是:所述的交通信號接收裝置接收的交通編碼信息的編碼格式為PWM或PPM，在同時接收到多個交通編碼信號時，處理及顯示順序為交警常用交通指揮編碼信息、動態(tài)的交通信號燈信息、靜態(tài)交通標示信息，交警常用信息在所述安裝有可見光接收組件和控制電路的汽車內視鏡；安裝在車后窗上的接收裝置都可接收，所述數字化交通信號處理軟件在由于信號被遮擋而不能接收連續(xù)信號時，對倒計時數據進行自動處理，在紅和綠燈信號遮擋期間，在大于I秒時倒計時自動減I秒，保證倒計時數據的連貫性，保持與現(xiàn)場信號燈計時的同步。
【文檔編號】G08G1/0962GK103886767SQ201410144659
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權日:2014年4月11日
【發(fā)明者】張偉, 汪東麗, 徐丹, 張金傲 申請人:黑龍江大學