交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置及编码方法
【专利摘要】交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置及编码方法。本发明的组成包括：输出控制模块（5）、交通信号灯（1），交通信号灯包括信号灯微处理器（2）、红LED灯电子开关A（3）、绿LED灯电子开关A（4）、红LED灯组（8）、绿LED灯组（9），输出控制模块包括红LED灯电子开关B（6）、绿LED灯电子开关B（7）、控制模块微处理器（11）、调制驱动电路（10），红LED灯电子开关A与红LED灯电子开关B连接，红LED灯电子开关B与红LED灯组连接，绿LED灯电子开关A与绿LED灯电子开关B连接，绿LED灯电子开关B与绿LED灯组连接。本发明用于道路的数字化交通管理。
【专利说明】交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置及编码方法
[0001]【技术领域】:
本发明涉及一种交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置及编码方法。
[0002]【背景技术】:
当前交通信号系统可分为动态交通信号(实时变化的红、绿、灯信号)、静态的交通标例如:慢行、限行、禁行、前方施工慢行、前方施工禁行、限高5米、最大载重量40吨等大约150种标示，和汽车上的信号灯例如:左转、右转提示、减速、变道等，而交警大都由手势或单一的指挥棒实现交通的输出。上述信号体系是为人眼设计的信号系统，要靠人的眼去识别。随着车辆的逐年增加、路况更加复杂，道路驾驶要求越来越多，交通通信号灯、繁多的识别标记、汽车的信号灯，和交警指挥手势和指挥棒信号的识别分散了驾驶人员对道路的注意力，由于对交通信息识别不及时和识别错误是各类交通事故的原因之一。当前这种通过人的眼睛去识别的单一的传统方式已经满足不了发展的要求，机动车驾驶人员需要一种借助电子技术辅助识别的方法和装置来减轻其压力。另外今后出现的自动驾驶上述信号系统系统已经不能满足需要也需要一种可数字化识别的方法。
[0003]
【发明内容】
:
本发明的目的是提供一种交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置及编码方法。
[0004]上述的目的通过以下的技术方案实现:
一种交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置，其组成包括:输出控制模块、交通信号灯，所述的交通信号灯包括信号灯微处理器、红LED灯电子开关A、绿LED灯电子开关
A、红LED灯组、绿LED灯组，所述的输出控制模块包括红LED灯电子开关B、绿LED灯电子开关B、控制模块微处理器、调制驱动电路，所述的红LED灯电子开关A与所述的红LED灯电子开关B连接，所述的红LED灯电子开关B与所述的红LED灯组连接，所述的绿LED灯电子开关A与所述的绿LED灯电子开关B连接，所述的绿LED灯电子开关B与所述的绿LED灯组连接，所述的调制驱动电路分别与所述的控制模块微处理器、所述的红LED灯电子开关B、所述的绿LED灯电子开关B连接，所述的控制模块微处理器与所述的信号灯微处理器连接。
[0005]一种交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置的编码方法，所述的控制模块的交通指令编码方法由以下六部分组成:引导码，交通信号编码，动态计时码-1数据，动态计时码-2数据，动态计时码-3数据，静态数据；
根据交通信号功能的不同分为4类交通信号编码，S卩:1.动态交通信号类用于动态的交通信号灯编码，指令码范围:01-1F;2.静态交通标示类对应于静态的交通标示编码，指令码范围:20-BF;3.交警常用指挥类安装在交警指挥棒或警车上的红和绿LED灯，由人控制发出的控制指令编码，指令码范围:C0-CF;4.机动车信号类机动车内安装的交互式交通信号收发装置发出的编码，指令码范围:D0-FE ；
所述的动态交通信号编码一次完整循环的地址范围在01至1F，最多为31种编码组合；一条动态编码由6个8位2进制组成，连续输出2遍，其中I遍是反码，编码格式为PWM或PPM,在一个信号灯状态，由动态编码构成，间隔I秒输出一次。
[0006]所述的交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置的编码方法，在上述动态交通信号编码Ol-1F范围内的动态计时码-1数据，动态计时码-2数据，动态计时码-3数据为当前一侧路口的3个红灯、绿灯开启时间的倒计时时间码，每秒刷新I次，倒计时数据减1，当上述任意一个倒计时数据=0时，本交通信号状态结束，所述静态数据码，在所述的交通信号指令码地址在01-1F范围内数据为00时，为本组交通信号指令码无效，自动转入下一条指令；数据的第一位为Xl-XF时是黄灯亮I至16秒的参数，数据的第二为IX-FX时为同一侧马路的信号灯地址。
[0007]所述的交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置的编码方法，所述的交通信号
码指令码范围在:20-BF内时为静态交通标记编码范围，上述编码与现有交通标示--对
应，这时对应的三个倒计时数据=0，对应静态数据为与上述交通标记的辅助数据。
[0008]所述的交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置的编码方法，所述的交通信号指令码范围在CO-CF内时为警务信息编码，用于交警手持信号设备或警车红灯和绿灯发出的交通指令信号，用按键手动实现随机信号输出，这时对应的三个倒计时数据=0，对应静态数据=0。
[0009]所述的交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置的编码方法，所述的交通信号码指令码范围在DO-FE内时为移动的机动车用交通编码，作为在机动车上安装可见光交互式交通通讯装置用。
[0010]有益效果:
本发明在现有交通信号设备基础上加装控制模块，即只需控制模块串联接入现有交通信号灯的供电电路即可，不影响现有信号灯的原有功能，成本低廉，结构简单，且投资小，对现有系统改造方便，回报大。
[0011]本发明对交通信号进行双重输出方式，由安装在机动车内数字化交通信号接收装置辅助识别即可，可减轻司机的疲劳，减低交通事故的发生。实现交通信号的数字化，为将来的自动驾驶车辆提供数字化的交通信息。
[0012]【专利附图】
【附图说明】:
附图1是本发明的结构示意图。
[0013]附图2是本发明的编码时序示意图。图中，12为引导码，13为交通指令编码，14为动态计时码-1，15为动态计时码_2，16为动态计时码_3，17为静态数据码。
[0014]【具体实施方式】: 实施例1:
一种交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置，其组成包括:输出控制模块5、交通信号灯1，所述的交通信号灯包括信号灯微处理器2、红LED灯电子开关A，件号:3、绿LED灯电子开关A，件号:4、红LED灯组8、绿LED灯组9，所述的输出控制模块包括红LED灯电子开关B，件号:6、绿LED灯电子开关B，件号:7、控制模块微处理器11、调制驱动电路10，所述的红LED灯电子开关A与所述的红LED灯电子开关B连接，所述的红LED灯电子开关B与所述的红LED灯组连接，所述的绿LED灯电子开关A与所述的绿LED灯电子开关B连接，所述的绿LED灯电子开关B与所述的绿LED灯组连接，所述的调制驱动电路分别与所述的控制模块微处理器、所述的红LED灯电子开关B、所述的绿LED灯电子开关B连接，所述的控制模块微处理器与所述的信号灯微处理器连接。
[0015]实施例2: 上述的交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置的编码方法，所述的控制模块的交通指令编码方法由以下六部分组成:引导码，交通信号编码，动态计时码-1数据，动态计时码-2数据，动态计时码-3数据，静态数据；
根据交通信号功能的不同分为4类交通信号编码，S卩:1.动态交通信号类用于动态的交通信号灯编码，指令码范围:01-1F;2.静态交通标示类对应于静态的交通标示编码，指令码范围:20-BF;3.交警常用指挥类安装在交警指挥棒或警车上的红和绿LED灯，由人控制发出的控制指令编码，指令码范围:C0-CF;4.机动车信号类机动车内安装的交互式交通信号收发装置发出的编码，指令码范围:DO-FE ；
所述的动态交通信号编码一次完整循环的地址范围在Ol至1F，最多为31种编码组合；一条动态编码由6个8位2进制组成，连续输出2遍，其中I遍是反码，编码格式为PWM或PPM,在一个信号灯状态，由动态编码构成,间隔I秒输出一次。
[0016]实施例3:
根据实施例2所述的交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置的编码方法，在上述动态交通信号编码01-1F范围内的动态计时码-1数据，动态计时码-2数据，动态计时码-3数据为当前一侧路口的3个红灯、绿灯开启时间的倒计时时间码，每秒刷新I次，倒计时数据减1，当上述任意一个倒计时数据=0时，本交通信号状态结束，所述静态数据码，在所述的交通信号指令码地址在01-1F范围内数据为00时，为本组交通信号指令码无效，自动转入下一条指令；数据的第一位为Xl-XF时是黄灯亮I至16秒的参数，数据的第二为IX-FX时为同一侧马路的信号灯地址。
[0017]实施例4:
根据实施例2或3所述的交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置的编码方法，所述的交通信号码指令码范围在:20-BF内时为静态交通标记编码范围，上述编码与现有交通标示—对应，这时对应的三个倒计时数据=0,对应静态数据为与上述交通标记的辅助数据。
[0018]实施例5:
根据实施例2或3或4所述的交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置的编码方法，所述的交通信号指令码范围在CO-CF内时为警务信息编码，用于交警手持信号设备或警车红灯和绿灯发出的交通指令信号，用按键手动实现随机信号输出，这时对应的三个倒计时数据=0，对应静态数据=0。
[0019]实施例6:
根据实施例2或3或4或5所述的交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置的编码方法，所述的交通信号码指令码范围在DO-FE内时为移动的机动车用交通编码，作为在机动车上安装可见光交互式交通通讯装置用。
[0020]实施例7:
所述的交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置，所述的交通编码信息输出控制模块(以下仅介绍十字路口 4个方向的4路信号灯的一路，每路3组即A、B、C信号灯中的一个)及相关连设备包括:马路一侧3个一组的原有常规LED交通信号灯(I )，所述原有信号灯内微处理器(2);串联在上述交通信号灯的原有红LED信号灯(8)和原有绿LED信号灯
(9)电源回路中的交通编码信息输出控制模块(5);上述交通编码信息输出控制模块包括:存储与上述信号灯控制时序相同控制编码的微处理器(11) ;4路功能相同的调制与驱动电路(10);上述调制和驱动电路与上述微处理器(11)的OUT-1至0UT-4端连接；所述原红LED灯组(8)与原有红灯电子开关(3)、原绿信号灯组(9)与原有绿灯电子开关(4)之间既J1-J2间和J3-J4间串联所述交通编码信息输出控制的电子开关(6)和(7);上述微处理器
(11)的INT接口和232接口分别与上述交通信号灯(I)内微处理器(2) 232接口和0UT-10口连接。
[0021]所述交通编码信息输出控制模块的工作原理，通电后，原信号灯(I)和交通编码信息输出控制模块同时进入工作状态，所述原信号灯内的微处理器(2) 0UT-1至0UT-6端分别连接A、B、C三组红和绿信号灯的开启电子开关(3)和(4)，0UT-10端在每次交通信号灯变化时输出一个触发信号使交通编码信息输出控制模块内微处理器(11)的INT端产生中断，使微处理器(2)与微处理器(11)在交通信息输出时序(用Tl表示，见图2)上保持同步输出。微处理器(11)将时序编码转换为6组8位2进制PWM或PPM时序信号，通过微处理器(11)的0UT-1至0UT-4输出至马路的4个方向的4个调制驱动电路(10 )的IN端，所述4个调制驱动电路对所述4路不同控制时序编码进行调制与驱动。所述调制驱动电路
(10)OUT端并联电子开关(6) (7)的控制端(即控制马路一侧的所有电子开关)。控制电子开关出)(7)以57KHZ频率或更高的通断方式输出PWM或PPM格式的红、绿交通指令编码信号，这样常规的交通信号灯的红光LED和绿光LED在点亮时包含了调制了相同信息的交通编码信息。上述电子开关在没有调制信号时为通状态，不影响红绿灯的开或停。微处理器(11)的232接口的连接用于在人为对信号灯(I)控制时序调整时，微处理器(2)向输出控制模块的微处理器(11)传输新的控制时序指令。交通信息输出控制模块只连接+字路口 4路信号灯的红灯和绿灯，所述3组信号灯A、B、C不分红绿信号在同一时间发相同的编码。
[0022]所述的控制模块的交通指令编码方法。交通指令编码一个循环周期用T3表示，由以下六部分组成:引导码(12);交通信号编码(13);动态计时码-1数据(14);动态计时码-2数据(15);动态计时码-3数据(16);静态数据(17)。所述交通信号编码(13)根据交通信号功能的不同分为4类即:动态交通信号类(用于动态的交通信号灯编码，指令码范围:01-1F);静态交通标示类(对应于静态的交通标示编码,指令码范围:20-BF);交警常用指挥类(安装在交警指挥棒或警车上的红和绿LED灯，由人控制发出的控制指令编码，指令码范围:C0-CF);机动车信号类(机动车内安装的交互式交通信号收发装置发出的编码，指令码范围:DO-FE)。
[0023]所述的动态交通信号编码一次完整循环的地址范围在01至IF (用Tl表示)，最多为31种编码组合；所述一条动态编码由6个8位2进制组成(用T3表示)，连续输出2遍其中I遍可以是反码，编码格式:PWM或PPM。在一个信号灯状态(用T2表示)，由干个动态编码(T3)构成，间隔I秒输出一次。
[0024]所述动态编码(T3)的动态计时码-1 (14);动态计时码-2 (15);动态计时码_3(16 )在上述动态交通信号编码(01-1F)范围内为当前红灯、绿灯开启时间的倒计时时间码，每秒刷新I次，倒计时数据减I (一个状态最大计数范围在0-254秒)，当上述任意一个倒计时数据=0时，本交通信号状态结束。所述静态数据码(17)，在所述的交通信号指令码(17)地址在01-1F范围内数据为00时，为本组交通信号指令码无效，自动转入下一条指令；数据的第一位为Xl-XF时是黄灯亮I至16秒的参数。数据的第二为IX-FX时为同一条马路的信号灯地址。
[0025]所述的交通信号码指令码范围在:20-BF内时为静态交通标记编码范围，上述编码与现有交通标示一一对应(大约147种)，例如:连续拐弯、限行、大车禁行、前方施工慢行、前方施工禁行、禁止超车、限高、最大载重量、大型车辆禁行等信息，这时对应的三个倒计时数据=0，对应静态数据(21)为与上述交通标记的辅助数据，例如2E 05为限高5米；31 FF为最大载重量为32吨。
[0026]交通信号指令码范围在:CO-CF内时为警务信息编码，用于交警手持信号设备或警车红灯和绿灯发出的交通指令信号，用按键手动实现随机信号输出，例如:停车检查、违章、超速行驶…。这时对应的三个倒计时数据=0,对应静态数据=0。
[0027]交通信号码指令码范围在:DO-FE内时为移动的机动车用交通编码，作为将来在机动车上安装可见光(红和 绿)交互式交通短语通讯用(例如:超车信号、可以超车信号、并道信号等)。
【权利要求】
1.一种交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置，其组成包括:输出控制模块、交通信号灯，其特征是:所述的交通信号灯包括信号灯微处理器、红LED灯电子开关A、绿LED灯电子开关A、红LED灯组、绿LED灯组，所述的输出控制模块包括红LED灯电子开关B、绿LED灯电子开关B、控制模块微处理器、调制驱动电路，所述的红LED灯电子开关A与所述的红LED灯电子开关B连接，所述的红LED灯电子开关B与所述的红LED灯组连接，所述的绿LED灯电子开关A与所述的绿LED灯电子开关B连接，所述的绿LED灯电子开关B与所述的绿LED灯组连接，所述的调制驱动电路分别与所述的控制模块微处理器、所述的红LED灯电子开关B、所述的绿LED灯电子开关B连接，所述的控制模块微处理器与所述的信号灯微处理器连接。
2.—种权利要求1所述的交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置的编码方法，其特征是:所述的控制模块的交通指令编码方法由以下六部分组成:引导码，交通信号编码，动态计时码-1数据，动态计时码-2数据，动态计时码-3数据，静态数据； 根据交通信号功能的不同分为4类交通信号编码，即:1.动态交通信号类用于动态的交通信号灯编码，指令码范围:01-1F;2.静态交通标示类对应于静态的交通标示编码，指令码范围:20-BF;3.交警常用指挥类安装在交警指挥棒或警车上的红和绿LED灯，由人控制发出的控制指令编码，指令码范围:C0-CF;4.机动车信号类机动车内安装的交互式交通信号收发装置发出的编码，指令码范围:DO-FE; 所述的动态交通信号编码一次完整循环的地址范围在Ol至1F，最多为31种编码组合；一条动态编码由6个8位2进制组成，连续输出2遍，其中I遍是反码，编码格式为PWM或PPM,在一个信号灯状态，由动态编码构成，间隔I秒输出一次。
3.根据权利要求2所述的交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置的编码方法，其特征是:在上述动态交通信号编码01-1F范围内的动态计时码-1数据，动态计时码-2数据，动态计时码-3数据为当前一侧路口的3个红灯、绿灯开启时间的倒计时时间码，每秒刷新I次，倒计时数据减1，当上述任意一个倒计时数据=0时，本交通信号状态结束，所述静态数据码，在所述的交通信号指令码地址在01-1F范围内数据为00时，为本组交通信号指令码无效，自动转入下一条指令；数据的第一位为Xl-XF时是黄灯亮I至16秒的参数，数据的第二为IX-FX时为同一侧马路的信号灯地址。
4.根据权利要求2或3所述的交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置的编码方法，其特征是:所述的交通信号码指令码范围在:20-BF内时为静态交通标记编码范围，上述编码与现有交通标示—对应，这时对应的三个倒计时数据=0，对应静态数据为与上述交通标记的辅助数据。
5.根据权利要求2或3或4所述的交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置的编码方法，其特征是:所述的交通信号指令码范围在CO-CF内时为警务信息编码，用于交警手持信号设备或警车红灯和绿灯发出的交通指令信号，用按键手动实现随机信号输出，这时对应的三个倒计时数据=0,对应静态数据=0。
6.根据权利要求2或3或4或5所述的交通信号灯内的交通编码信息输出控制装置的编码方法，其特征是:所述的交通信号码指令码范围在DO-FE内时为移动的机动车用交通编码，作为在机动车上安装可见光交互式交通通讯装置用。
【文档编号】G08G1/096GK103886766SQ201410144645
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】张金傲, 林兆楠, 徐东明 申请人:黑龙江大学