专利名称：交通信号图像化导航系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及智能交通系统的一种子系统，特别涉及采用实时交通信号为汽车导 航领域。
背景技术：
随着汽车产业浪潮的冲击和城市化的加剧，物流和交通产业的需求迅猛增长， 并且已经成为了现代社会的基本要素。与此同时带来了交通拥堵、交通事故、空气 污染和很多其他方面的问题，它们也逐渐成为我们日常生活的一部分。为了应对这 些挑战，相关政府部门出台了一系列的政策去应对交通的需求，并且通过修建更多 的道路去扩展交通的供应承载能力。然而这样的物理方法由于空间和财政上的限制 而并不能得到持续的实施。因此，为了能够给公众提供一个更加安全、方便和环保 的交通体系，世界各国都展开了对智能交通管理技术的研究。
虽然人们对智能交通系统的需要越来越迫切，但是现在的智能交通系统的普及 程度还是很低，其用户主体还是以交通运输企业客户为主，非运输行业车主对智能 交通系统的需求并不很迫切。其主要原因是1、非运输行业车主长期在固定城市 内行车，对道路情况非常熟悉，无需智能交通系统为其导航；2、智能交通系统的 初期建设投入大，初期用户的负担较重，因而人们大多都在观望等待，以期望智能 交通系统发展完善后再使用；3、驾驶员对于城市路况的掌握可以通过收听汽车广 播电台来基本实现，智能交通系统提供的服务的优势并不很大。因而如何让智能交 通系统为非运输行业用户提供有价值的服务，让广大非运输行业用户觉得使用智能 交通系统物有所值，是智能交通系统大规模应用所需解决的一大难题。本发明所要 阐述的交通信号图像化导航系统正是为了解决这一难题而设计的。
发明内容
为解决这一难题就需要另辟蹊径，众所周知驾驶员在行驶的过程中碰到红灯是很无奈的事，只能停车等候绿灯的到来。然而一旦停车，再启动汽车要相对于正常 行驶消耗很多燃油，并且车辆在停车和启动时对汽车零部件的磨损也是非常之大， 所以任何驾驶员都希望他能够在交叉路口碰到的全是绿灯。根据这一需求，本人构 思出了利用智能交通系统提供的实时交通信号通过将交通信号图像化来帮助驾驶 员实现愿望的方法，即本发明所述交通信号图像化导航系统。本发明不但可以 使驾驶员不再为红灯所困扰，而且也使得智能交通系统的使用价值对于所有汽车 用户来说大为提高。
交通信号图像化导航系统的基本原理是假设两辆车C1、 C2以每小时40千 米的速度匀速驶向一交叉路口， Cl到达路口时正好绿灯开始，C2到达路口时正好 绿灯结束。如果其他车辆的驾驶员能够看到Cl、 C2的位置并努力加速或者减速使 其车保持于两车之间，那么当他们到达交叉路口时必将碰到的是绿灯。Cl、 C2之 间的区域路段可以定义为"绿灯区间"。依照上述原理将具体的汽车C1、 C2用抽象 的两条线段代替，那么"绿灯区间"就可以显示在智能交通系统的车载终端上。这 样驾驶员根据车载终端显示的本车相对于"绿灯区间"的位置，即可判断是加速还 是减速以控制车辆在到达交叉路口时位于"绿灯区间"内。
在实际应用中无需汽车C1、 C2来辅助，智能交通系统的车载终端可以首先根 据其所在车辆的GPS信息结合电子地图判断出将要到达的交叉路口 ，然后调取其内 存储的此交叉路口的交通信号时间表(时间表如有变动由智能交通系统的控制中心 通过无线广播频道向各车载终端发布变动数据)，依此时间表即可通过计算判断出 达到交叉路口的"绿灯区间"。具体的计算方法是设某一刻的时间为to ，时间 表上某一绿灯时间段的起始时间为tl ，终止时间为t2 ，由驾驶员选定某一速度V; 以速度V乘以(tl一t0)得出Sl，以速度V乘以(t2—to)得出S2，则Sl、 S2即 为此绿灯时间段所转化的"绿灯区间"起始位置和终止位置与交叉路口的距离。这 样一来任何时刻的"绿灯区间"起始位置和终止位置都可以计算得出，再结合车载 终端获得的车辆GPS位置信息，驾驶员就可以通过车载终端显示屏了解到本车相对 于"绿灯区间"的位置信息了。
最后，为了本发明所述的交通信号图像化导航系统能够实现，其所属的智能 交通系统至少应该包括一个交通控制中心和一个车载终端。其中交通控制中心至少能够通过无线广播向车载终端发送信息，交通控制中心能够实时从相关部门获得其 控制范围内的所有交叉路口的交通信号时间表变动信息。车载终端至少包括一个接 收控制中心信息的无线接收模块、一个存储所有交叉路口交通信号时间表的存储模 块、 一个GPS模块、 一个用于计算"绿灯区间"位置的计算模块、 一个显示模块。
几张图中所示的"左转绿灯区间"、"直行绿灯区间"、"右转绿灯区间"之间的 相对位置均是与现行的交通信号中的左转绿灯、直行绿灯、右转绿灯的时间先后顺 序相对应的。
附图1、 2中示例了本发明所述的交通信号图像化导航系统在智能交通系统的 车载终端上的显示方法。
图1、图2的箭头为终端车辆的位置示意，虚线为辅助观察线方便驾驶员观察 其车辆相对于"左转绿灯区间"、"右转绿灯区间"的位置。如图2所示，"绿灯区间"在屏幕中的显示比例应该小于屏幕长度的三分之一， 以免于长度是"绿灯区间"3倍的"非绿灯区间"占据整个屏幕，妨碍驾驶员判断 其车辆相对于前后"绿灯区间"的位置。
图3所示的是某一时刻t交叉路口 A、 B之间路段上的"绿灯区间"及车辆分 布情况c
图4所示是t时刻20秒之后交叉路口 A、 B之间路段上的"绿灯区间"及车辆 分布情况。
其中车辆C1、 C2、 C3为t时刻刚进入交叉路口 A、 B之间路段的安装有智能交 通系统终端的车辆。
具体实施例方式
下面参照附图来说明本发明在实际中的应用案例。
如图3所示，车辆Cl、 C2、 C3为t时刻刚进入交叉路口 A、 B之间路段的安装 有智能交通系统终端的车辆。现假定Cl在行驶到交叉路口 B时会直行，C2在行驶到交叉路口 A时会左转，C3在行驶到交叉路口 A时会右转。在t时刻，Cl车的驾 驶员根据智能交通系统终端显示的"直行绿灯区间"位置，判断出其车辆正处于两 个"直行绿灯区间"中间稍微偏前一点，于是他决定加速车辆期望在到达交叉路口 B前使自己处于前方的"直行绿灯区间"内。在t时刻，C2车的驾驶员根据智能交 通系统终端显示的"左转绿灯区间"位置，判断出其车辆前方不远就是一个"左转 绿灯区间"，于是他决定加速车辆期望在到达交叉路口 A前使自己处于前方的"左 转绿灯区间"内。在t时刻，C3车的驾驶员根据智能交通系统终端显示的"右转 绿灯区间"位置，判断出其车辆正处于两个"右转绿灯区间"中间稍微偏后一点， 于是他决定减速车辆期望在到达交叉路口 A前使自己处于后方的"右转绿灯区间" 内，但是他也可以加速车辆到前一个"右转绿灯区间"以节省时间，这完全取决于 驾驶员个人的喜好。
如图4所示在t时刻20秒后的时刻，车辆Cl、 C2、 C3都进入了其想要处于的 "绿灯区间"内，那么当他们经过交叉路口 A、 B时定会顺利通过，不必为碰到红 灯而发愁了。
权利要求
1，本发明属于智能交通系统的一种子系统，其特征在于首先由智能交通系统的车载终端根据其所在车辆的GPS信息结合电子地图判断出将要到达的交叉路口，然后车载终端根据其内存储的此交叉路口的交通信号时间表将其绿灯时间段通过计算转化为图形模式的“绿灯区间”显示出来，最终由驾驶员根据一同显示的本车相对于“绿灯区间”的位置信息，判断是加速还是减速以控制车辆在到达交叉路口时位于“绿灯区间”内，从而使车辆在每一个交叉路口都能够顺利绿灯通行。
2， 根据权力要求1所述的智能交通系统的一种子系统，所述的智能交通系统 至少包括一个交通控制中心和一个车载终端，其特征在于交通控制中心 至少能够通过无线广播向车载终端发送信息，交通控制中心能够实时从相 关部门获得其控制范围内的所有交叉路口的交通信号时间表变动信息；车 载终端至少包括一个接收控制中心信息的无线接收模块、 一个存储所有交 叉路口交通信号时间表的存储模块、 一个GPS模块、 一个用于计算"绿灯 区间"位置的计算模块、 一个显示模块。
3，根据权力要求1所述的智能交通系统的一种子系统，其中将交通信号时间表的绿灯时间段经过计算，转化为图形模式的"绿灯区间"的方法是设 某一刻的时间为t0 ，某一绿灯时间段的起始时间为tl ，终止时间为t2 , 由驾驶员选定某一速度V;以速度V乘以(tl一t0)得出Sl，以速度V乘 以(t2—t0)得出S2，则Sl、 S2即为此绿灯时间段所转化的"绿灯区间" 起始位置和终止位置与交叉路口的距离。
全文摘要
本发明涉及的是一种交通信号图像化导航系统，属于智能交通系统的一种子系统，适用于采用实时交通信号为汽车导航领域。本系统根据获取的交叉路口实时更新的交通信号，通过一定的计算方法将其转化为图形信息显示于智能交通系统的车载终端上。驾驶员可以根据一同显示的本车相对于“绿灯区间”的位置信息，判断是加速还是减速以控制车辆在到达交叉路口时位于“绿灯区间”内。本系统可以使得车辆在每一个交叉路口都能够顺利绿灯通行，不但节约了时间还减少了燃油的消耗和车辆部件的磨损。
文档编号G08G1/0962GK101414410SQ20081014985
公开日2009年4月22日 申请日期2008年10月3日 优先权日2008年10月3日
发明者湘 邓 申请人:湘 邓