基于Zigbee技术的信号机切换判断方法
【专利摘要】本发明涉及基于Zigbee技术的信号机切换判断方法，与现有技术相比解决了没有利用ZED实现对信号机切换判断方法的缺陷。本发明包括以下步骤：初始化设备，将安装在信号机附近的ZED至信号机的距离和ZED的编号信息录入至车载移动终端；等待介入，ZED等待装有车载移动终端的公交车进入到其通信范围内；设备通信，车载移动终端读取当前通信范围内的ZED的编号和通过ZED的时间；计算预到达时间，计算出当前车辆进入到信号机路口所需时间；判断信号机切换状态，根据预到达时间，对当前信号机情况进行控制调整。本发明利用ZED实现了对信号机切换判断。
【专利说明】基于Zigbee技术的信号机切换判断方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及Zigbee技术,具体来说是基于Zigbee技术的信号机切换判断方法。
[0003]【背景技术】
[0004]目前对于交通信号灯优先控制多采用GPS定位技术来实现，通过在公交车上安装GPS设备从而达到对交通信号灯的优先控制，提高公共交通的使用效率。但目前的GPS定位技术不能进行精确定位，同时还存在GPS位置在高架下面会漂移的问题，导致在部分路段和区域，无法正常的实现交通信号灯优先控制，因此基于Zigbee技术的信号机优先控制成为了最佳选择。但是目前的Zigbee网络不能对车辆进行较为精确的定位，车载移动终端与路口的通信距离只是一个范围值，而信号控制机的切换判段需要获取车辆到达路口的精确时间值。虽然从Zigbee的设备角度出发，可以在Zigbee组建的无线网络基础上增加小范围通信的Zigbee移动节点即ZED，通过ZED对车辆的位置进行定位，但这一定位数据如何与信号控制机的切换判断相结合。如何基于这样的Zigbee技术来实现对信号机切换判断的方法已经成为急需解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了解决现有技术中没有利用ZED实现对信号机切换判断方法的缺陷，提供基于Zigbee技术的信号机切换判断方法来解决上述问题。
[0006]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下:
基于Zigbee技术的信号机切换判断方法，包括以下步骤:
初始化设备，将安装在信号机附近的ZED至信号机的距离和ZED的编号信息录入至车载移动终端；
等待介入，ZED等待装有车载移动终端的公交车进入到其通信范围内；
设备通信，车载移动终端读取当前通信范围内的ZED的编号和通过ZED的时间；
计算预到达时间，计算出当前车辆进入到信号机路口所需时间；
判断信号机切换状态，根据预到达时间，对当前信号机情况进行控制调整。
[0007]所述的计算预到达时间包括以下步骤:
车载移动终端每秒获取一次GPS速度信息；
车载移动终端读取当前通信范围内的ZED距离信号机的位置信息；
计算预到达时间的公式为 Q= (m+k) -t,
其中Q为车载移动终端预到达信号机时间，m为ZED开始到信号机的距离，t为经过ZED的时间和当前时间的差值，k为从ZED开始到现在的平均时速。[0008]所述的判断信号机切换状态包括以下步骤:
若当前信号灯为红灯的情况下，调整剩余时间以使得预到达时间不低于R ;若(N — T)< R，则不改变信号机的切换时间；若R < (N — T)，信号机的切换时间为R ；
其中，N为信号机的切换剩余时间，T为预到达时间，R为红灯切换临界时间，B为绿灯切换临界时间；
若当前信号灯为绿灯的情况下，剩余时间低于B秒时下做控制操作；
若N < B，则不改变信号机的切换时间；
若T < N，当前剩余时间足够公交车辆的通过，不改变切换时间；
若B秒< N且N < T，信号机切换时间=T + B ;
其中，N为信号机的切换剩余时间，T为预到达时间，R为红灯切换临界时间，B为绿灯切换临界时间。
[0009]有益效果
本发明的基于Zigbee技术的信号机切换判断方法，与现有技术相比利用ZED实现了对信号机切换判断。通过ZED对车辆的位置进行定位，计算出车辆到达路口的时间并发送到信号控制机，信号控制机给予优先控制。达到对信号灯优先控制的功能，通过zigbee设备实现路口信号的无线组网，实现公交车的信号优先控制。
[0010]【专利附图】
【附图说明】
图1为本发明的方法流程图 图2为本发明的使用示意图 图3为本发明在等待介入过程中的示意图 图4为本发明判断信号机切换状态的方法流程图 其中，1-ZED、2_车载移动终端、3-信号机。
[0011]
【具体实施方式】
[0012]为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下:
如图1所示，本发明所述的基于Zigbee技术的信号机切换判断方法，包括以下步骤:第一步，初始化设备。如图2所示，在信号机3的附近安装ZEDlJf ZEDl至信号机的距离测算出，以供计算参考使用。在一个交通路口需要多个ZEDl，因此需要对ZEDl进行设备编号，这样车载移动终端2就可以根据相应的ZEDl编号找到相应的距离数据。将各ZEDl的距离参数和编号信息录入至车载移动终端2中，以供后期数据调用时使用。
[0013]第二步，等待介入，如图3所示，安装在路口附近的ZEDl等待装有车载移动终端2的公交车进入到其通信范围内。一般情况下，ZEDl的通信范围为15米，当装有车载移动终端2的公交车进入到ZEDl的15米通信范围内，但开始建立通信联系，为下一步车载移动终端2读取ZEDl的数据作准备。
[0014]第三步，设备通信。车载移动终端2的公交车进入到ZEDl的15米通信范围后，车载移动终端2读取当前通信范围内的ZEDl的编号和通过ZEDl的时间。ZEDl的编号可以确定当然ZEDl距离信号机3的距离，通过ZEDl的时间为后期计划预到达时间更准确而作准备。
[0015]第四步，计算预到达时间，计算出当前车辆进入到信号机路口所需时间。当车载移动终端2到达ZEDl的位置范围后，获得了 ZEDl的相关计算数据，其具体计算包括以下步骤:
(I)车载移动终端2每秒获取一次GPS速度信息，从而可以实时更新当前的公交车所行驶的速度，根据速度信息来判断当前距离路口要多长时间。
[0016](2)车载移动终端2读取当前通信范围内的ZEDl距离信号机的位置信息，在读取到当前通信范围内的ZEDl的编号信息后，在车载移动终端2的数据库中将此ZEDl与信号机的距离信息调出来，以供后期运算。
[0017](3)按预到达时间的计算公式进行时间计算，公式如下:
Q= (m+k) -t,
其中Q为车载移动终端预到达信号机时间，m为ZED开始到信号机的距离，t为经过ZED的时间和当前时间的差值，k为从ZED开始到现在的平均时速。通过此公式计算出当前速度情况下，通过到达信号机3的路口所需要的时间，以便后期对信号灯进行调整和切换。
[0018]第五步，判断信号机切换状态，根据预到达时间，对当前信号机情况进行控制调整。针对计算出的预到达时间，对信号机进行调整，调整成绿灯，以保证其优先通行。其调整和判断信号机切换状态分为以下两种情况:
(I)若当前信号灯为红灯的情况下，要保证调整剩余时间以使得预到达时间不低于R。N为信号机的切换剩余时间，T为预到达时间，R为红灯切换临界时间，B为绿灯切换临界时间。若(N - T) < R,则不改变信号机的切换时间，等待红灯直接变成绿灯即可。若R < (N —T)，则当前车载移动终端2到达路口时，信号机仍为红灯，此时调整信号机的切换时间为R，立即进入到红灯变成绿灯的切换临界时间，带这个短暂时间过后即变成绿灯，保证了公交车的优先通行。
[0019](2)若当前信号灯为绿灯的情况下，要保证剩余时间低于B秒时下做控制操作。N为信号机的切换剩余时间，T为预到达时间，R为红灯切换临界时间，B为绿灯切换临界时间。SN < B，则不改变信号机的切换时间，继续保持绿灯以保证公交车的优先通过。若T< N,当前剩余时间足够公交车辆的通过，不改变切换时间。若B秒< N且N < T，此时公交车辆到达时将遇到红灯，因此调整信号机切换时间=T + B,以充分保证在当前时间下，公交车到达路口时为绿灯，以实现优先通行的目的。
[0020]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【权利要求】
1.一种基于Zigbee技术的信号机切换判断方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)初始化设备，将安装在信号机附近的ZED(I)至信号机的距离和ZED (I)的编号信息录入至车载移动终端(2)；2)等待介入，ZED(I)等待装有车载移动终端(2)的公交车进入到其通信范围内； 3)设备通信，车载移动终端(2)读取当前通信范围内的ZED(I)的编号和通过ZED (I)的时间； 4)计算预到达时间，计算出当前车辆进入到信号机路口所需时间；5)判断信号机切换状态，根据预到达时间，对当前信号机情况进行控制调整。
2.根据权利要求1所述的基于Zigbee技术的信号机切换判断方法，其特征在于，所述的计算预到达时间包括以下步骤: 21)车载移动终端(2)每秒获取一次GPS速度信息； 22)车载移动终端(2)读取当前通信范围内的ZED(I)距离信号机的位置信息； 23)计算预到达时间的公式为
Q= (m+k) -t, 其中Q为车载移动终端预到达信号机时间，m为ZED开始到信号机的距离，t为经过ZED的时间和当前时间的差值，k为从ZED开始到现在的平均时速。`
3.根据权利要求1所述的基于Zigbee技术的信号机切换判断方法，其特征在于，所述的判断信号机切换状态包括以下步骤: 31)若当前信号灯为红灯的情况下，调整剩余时间以使得预到达时间不低于R;若(N —T) < R，则不改变信号机的切换时间；若R < (N — T)，信号机的切换时间为R ； 其中，N为信号机的切换剩余时间，T为预到达时间，R为红灯切换临界时间，B为绿灯切换临界时间； 32)若当前信号灯为绿灯的情况下，剩余时间低于B秒时下做控制操作； 若N < B，则不改变信号机的切换时间； 若T < N，当前剩余时间足够公交车辆的通过，不改变切换时间； 若B秒< N且N < T，信号机切换时间=T + B ; 其中，N为信号机的切换剩余时间，T为预到达时间，R为红灯切换临界时间，B为绿灯切换临界时间。
【文档编号】G08G1/087GK103606285SQ201310558717
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】宋志洪, 闫欢欢, 梁子君, 孙光明, 岳彩林, 宣林川 申请人:安徽科力信息产业有限责任公司