信息發(fā)布功能交通燈與移動車體間led光通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了信息發(fā)布功能交通燈與移動車載體間LED光通信系統(tǒng)，包括交通信號燈系統(tǒng)的控制模塊，交通信號燈系統(tǒng)的控制模塊通過電路分別連接LED交通燈控制卡和接收模塊，LED交通燈控制卡通過電路連接LED交通信號燈。攝像頭、全景攝像機和地感線圈傳感模塊安裝在道路上。移動車體光信息收/發(fā)系統(tǒng)的控制模塊分別通過電路連接視頻接收模組模塊、地圖圖像顯示和語音播報模塊、本車駕駛信息發(fā)布模塊和LED車燈控制卡，LED車燈控制卡電路連接LED車燈。本實用新型的有益效果是采用LED交通信號燈及車燈顯示QR二維碼信息的傳輸組網方式，網絡結構簡單。
【專利說明】信息發(fā)布功能交通燈與移動車體間LED光通信系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于LED光通信【技術領域】，涉及信息發(fā)布功能交通燈與移動車體間LED光通信系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著城市規(guī)模的不斷增大，城市的交通網絡也日益復雜，國際發(fā)達國家道路設計是采取人、車、非機動車分離設計，而我們國家還是采取混合交通設計，即使在交通出行機動化時代到來的今天依然采取混合交通設計，把所有的問題都交給了交通信號路口，所以交通擁堵必然會發(fā)生。目前城市道路的交通擁堵是個世界級難題，其原因在于道路交通的數(shù)學模型難以建立，控制決策難以做出。具有信息發(fā)布功能的LED交通燈、LED車燈及LED車燈和LED車燈之間的可見光通信方式，是智能交通系統(tǒng)中解決終端移動通信技術的一種靈活的解決法案，提高移動車輛之間的主動安全預防，減少交通事故。達到LED交通燈、LED車燈信號指示和通信兩用目的。
[0003]目前智能交通系統(tǒng)解決擁堵問題的方法有:
[0004]1、通過建立地鐵、高架使車流量分開在不同平面上行駛和停留。
[0005]2、限行限號措施可以為大城市破解交通擁堵問題贏得緩沖時間。
[0006]3、通過合理設計交通路口的/[目號秩序，減少路口的損失時間，提聞通行能力。
[0007]4、綠波帶技術。
[0008]5、道路旁采用LED屏顯示附近主干路通暢擁堵情況。
[0009]以上的現(xiàn)有技術，都有其缺點:
[0010]1、通過建立地鐵、高架使車流量分開在不同平面上行駛和停留，使交通擁堵緩解了許多，但隨著城市規(guī)模的擴大，擁堵問題還是很嚴重。2、限行限號措施可以為大城市破解交通擁堵問題贏得緩沖時間，但解決大城市擁堵病從長遠和根本上還是要從優(yōu)化城市空間布局，調整資源配置入手。3、交通路口的信號配時是有其固有的科學規(guī)律與計算方法，只要流量和需求數(shù)據準確，信號配時是不會有問題的，關鍵是否掌握流量變化規(guī)律及其數(shù)據，交通道路口沒有禁止左轉彎，掉頭口又多，流量變化隨機性很大，道路交通的數(shù)學模型難以建立，控制決策難以做出，很難掌握準確的流量變化規(guī)律，所以配時往往會出現(xiàn)一些問題，導致目前城市道路的交通擁堵是個世界級難題。4、綠波帶技術只能解決部分道路問題，只是局部而非系統(tǒng)的角度考慮。5、道路旁采用LED屏顯示附近主干路通暢擁堵情況信息滯后。交通信號通行能力分析是個復雜問題，這里面涉及到多個方面。
[0011]針對以上方法的局限性，本實用新型借助交通系統(tǒng)中LED交通信號燈、LED車燈、車載視頻接收模組硬件平臺構建具有信息發(fā)布功能的LED交通燈與移動車體間光通信及LED車燈和LED車燈之間的光通信，期望提高道路的通行率，緩解擁堵，提高移動車輛之間的主動安全預防，減少交通事故。
實用新型內容
[0012]本實用新型的目的在于提供信息發(fā)布功能交通燈與移動車體間LED光通信系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的交通管理系統(tǒng)以傳統(tǒng)的傳輸線或無線電信號傳輸方式組網，結構復雜，設備種類繁多的問題。
[0013]本實用新型所采用的技術方案是包括交通信號燈系統(tǒng)的控制模塊，交通信號燈系統(tǒng)的控制模塊通過電路分別連接LED交通燈控制卡和接收模塊，LED交通燈控制卡通過電路連接LED交通信號燈。攝像頭、全景攝像機和地感線圈傳感模塊安裝在道路上。移動車體光信息收/發(fā)系統(tǒng)中控制模塊分別通過電路連接視頻接收模組模塊、地圖圖像顯示和語音播報模塊、本車駕駛信息發(fā)布模塊和LED車燈控制卡，LED車燈控制卡電路連接LED車燈。
[0014]進一步，所述LED交通信號燈采用數(shù)千個雙色LED管排布成圓形，其中采用圓的內接最大正方形中多個LED管顯示M*M規(guī)格的QR 二維碼信息。
[0015]進一步，所述LED車燈采用多個單色LED管構成，多個LED管顯示K*K規(guī)格的矩陣QR 二維碼彳目息。
[0016]本實用新型的有益效果是采用LED交通信號燈及LED車燈顯示QR 二維碼信息的傳輸組網方式，網絡結構簡單。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型基于LED光通信的智能交通系統(tǒng)結構示意圖。
[0018]圖2是本實用新型LED交通信號燈結構示意圖；
[0019]圖3是本實用新型LED車燈結構示意圖。
[0020]圖中，1.交通信號燈單元控制模塊，2.LED交通信號燈控制卡，3.LED交通信號燈，
4.接收模塊，5.視頻接收模組模塊，6.移動車體光信息收/發(fā)系統(tǒng)控制模塊，7.地圖圖像顯示和語音播報模塊，8.本車駕駛信息發(fā)布模塊，9.LED車燈控制卡，10.LED車燈，11.攝像頭、全景攝像機和地感線圈傳感模塊。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0022]如圖1所示，交通信號燈系統(tǒng)包括交通信號燈單元控制模塊1，交通信號燈單元控制模塊I通過電路分別連接LED交通信號燈控制卡2和接收模塊4，接收模塊4接收來自區(qū)域交通信息管理與調度中心的QR矩陣二維碼形式的交通信息并將其傳送給交通信號燈單元控制模塊1，控制模塊I (工控機)按照優(yōu)先級生成當前紅、綠、黃信號燈周期，另外將QR二維碼信息通過串口發(fā)到LED控制卡，LED控制卡驅動紅、綠、黃交通信號燈顯示Μ*Μ規(guī)格的QR二維碼交通信息。這樣在十字路口紅、綠、黃信號燈指示的同時以QR二維碼的方式顯示交通信息與指揮指令。攝像頭、全景攝像機和地感線圈傳感模塊11安裝在道路上，攝像頭、全景攝像機和地感線圈傳感模塊11將信息傳輸給交通信號燈系統(tǒng)中工控機，存儲在工控機大容量硬盤上，硬盤上圖片、視頻和數(shù)據采用FTP方式通過網絡交換機和光端機定時傳輸給區(qū)域交通管理與調度中心。
[0023]交通信號燈系統(tǒng)中接收模塊4將來自區(qū)域交通管理與調度中心的交通信息送給交通信號燈單元控制模塊1，交通信號燈單元控制模塊I將信息發(fā)送給LED交通信號燈控制卡2，LED交通信號燈控制卡2驅動紅綠黃LED交通信號燈3發(fā)送交通信息給移動車輛。移動車載系統(tǒng)使用安裝在汽車前端的視頻接收模組模塊5接收來自交通信號燈的信息傳送給移動車體光信息收/發(fā)系統(tǒng)的控制模塊6，該控制模塊對信息進行解碼后通過地圖圖像顯和語音播報7表達給司機,并將本車駕駛信息通過本車駕駛信息發(fā)布模塊8傳送給移動車體光信息收/發(fā)系統(tǒng)的控制模塊6，移動車體光信息收/發(fā)系統(tǒng)的控制模塊6對該信息進行QR 二維碼編后傳送給LED車燈控制卡9，LED車燈控制卡9驅動LED車燈10發(fā)送本車駕駛信息給后續(xù)車輛。交通燈系統(tǒng)中接收模塊4采用具有視頻傳輸、RS485數(shù)據傳輸、以太網數(shù)據傳輸?shù)墓舛藱C和RS485轉232接口及其它相關接口電路構成。交通信號燈系統(tǒng)控制模塊I采用工控機，筆記本電腦可以對工控機工作流程進行干預，在必要時對現(xiàn)場的信號燈相位周期全部強制重置。LED交通信號燈控制卡2采用ARMCorteX-M4內核的32位微處理器作為核心控制模塊，外擴存儲器SDRAM和NORFlash。LED交通燈采用紅綠雙色LED燈，都亮時顯示黃色，滿足紅綠黃交通燈顏色要求。LED交通信號燈控制卡2接收來自工控機的信號，經處理驅動M*M規(guī)格的LED交通信號燈。
[0024]本實用新型交通信號燈系統(tǒng)和移動車載系統(tǒng)間采用光通信及車與車之間采用LED光通信，通過特制的LED交通信號燈，將相關交通信息以矩陣QR 二維碼方式顯示在LED交通信號燈上，區(qū)域交通信息管理與調度中心與交通信號燈系統(tǒng)之間網絡傳輸介質為公安部專用光纖網絡。交通信號燈系統(tǒng)接收來自區(qū)域交通信息管理與調度中心的QR二維碼信息，交通信號燈系統(tǒng)中的工控機通過UART串口發(fā)送QR 二維碼到LED交通信號燈控制卡2，LED交通信號燈控制卡2驅動紅、綠、黃交通信號燈顯示M*M規(guī)格QR 二維碼交通信息。
[0025]本實用新型如圖2所示圓形LED交通信號燈和圖3所示LED車燈中間顯示矩陣型QR 二維碼信息，四周led燈管發(fā)送時間信息和區(qū)域地點，使得發(fā)布的交通信息帶上時間標簽和地點標簽。交通信號燈采用數(shù)千個雙色LED燈管排布成圓形，其中采用圓的內接最大正方形中多個LED管顯示M*M規(guī)格的QR 二維碼信息。LED車燈采用多個單色LED燈管構成，多個LED管顯示K*K規(guī)格的矩陣QR 二維碼信息。
[0026]本實用新型的電子部件均為現(xiàn)有設備，QR二維碼信息編碼軟件也為現(xiàn)有軟件，本實用新型提供了一種通過LED管組成的交通燈和車燈系統(tǒng)進行交通系統(tǒng)的布置，大大簡化了交通系統(tǒng)。
[0027]以上所述僅是對本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改，等同變化與修飾，均屬于本實用新型技術方案的范圍內。
【權利要求】
1.信息發(fā)布功能交通燈與移動車體間LED光通信系統(tǒng)，其特征在于:包括交通信號燈系統(tǒng)的控制模塊(I)，交通信號燈系統(tǒng)的控制模塊(I)通過電路分別連接LED交通燈控制卡(2)和接收模塊(4)，LED交通燈控制卡(2)通過電路連接LED交通信號燈(3);攝像頭、全景攝像機和地感線圈傳感模塊(11)安裝在道路上；移動車體光信息收/發(fā)系統(tǒng)的控制模塊(6)分別通過電路連接視頻接收模組模塊(5)、地圖圖像顯示和語音播報模塊(7)、本車駕駛信息發(fā)布模塊(8)和LED車燈控制卡(9)，LED車燈控制卡(9)電路連接LED車燈(10)。
2.按照權利要求1所述信息發(fā)布功能交通燈與移動車體間LED光通信系統(tǒng)，其特征在于:所述LED交通信號燈(3)采用數(shù)千個雙色LED管排布成圓形，其中采用圓的內接最大正方形中多個LED管顯示M*M規(guī)格的QR 二維碼信息。
3.按照權利要求1所述信息發(fā)布功能交通燈與移動車體間LED光通信系統(tǒng)，其特征在于:所述LED車燈(10)采用圓的內接最大正方形中多個單色LED管構成，多個LED管顯示K*K規(guī)格的矩陣QR 二維碼信息。
【文檔編號】G08G1/095GK203982582SQ201420436636
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月4日 優(yōu)先權日:2014年8月4日
【發(fā)明者】段穎妮, 韓佐軍, 李國柱, 劉密歌 申請人:西安文理學院