基于手機APP的交通信號燈提示系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于手機APP的交通信號燈提示系統(tǒng)，包括交通信號采集模塊、信控模塊、手機APP、無線通訊模塊、速度傳感器、紅外測距傳感器、電子指南針、車載無線傳輸模塊以及交通信號機；其中手機APP包括手機顯示單元、手機語音單元、手機通訊單元、手機中央處理單元。本發(fā)明專利技術(shù)通過信控模塊對采集的交通實時信號以及車輛信息進(jìn)行分析處理，通過可對通過速度傳感器、紅外測距傳感器、電子指南針獲取車輛的相關(guān)信息，以及通過交通信號機獲取的信號燈實時狀態(tài)信息進(jìn)行分析處理，將分析得到的車輛最優(yōu)行駛速度與各方向的交通信號燈實時狀態(tài)信號，準(zhǔn)確地發(fā)送給手機APP，從而實現(xiàn)交通信號以及車輛最優(yōu)行駛速度的視覺與語音提示。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
基于手機APP的交通信號燈提示系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及智能交通安全與
，具體是一種基于手機APP的交通信號燈提示系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著城市經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的發(fā)展，人們的出行與消費需求日益擴(kuò)大，交通擁堵問題日益加重，城市道路交通不堪重負(fù)，交通事故頻發(fā)。交通信號燈作為交通管理與控制最常見也最有效的手段，有利于疏導(dǎo)交通流、改善道路通行能力、提高交通安全，在一定程度上緩解了交通擁堵問題。因此作為重要的交通標(biāo)志，對交通信號燈信號狀態(tài)的有效識別尤為重要。但由于交通信號燈目標(biāo)小，尤其在陰雨天氣或霧霹天氣等能見度低的情況下，駕駛員無法及時準(zhǔn)確地獲取交通燈的狀態(tài)信息，因此無法選擇合理的駕駛速度與前車保持安全距離，從而不能有序的通過或停止在交叉口，無法避免交通事故的發(fā)生。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種基于手機APP的交通信號燈提示系統(tǒng)，在幫助駕駛員有效識別信號燈狀態(tài)，提高駕駛安全性。為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案為：基于手機APP的交通信號燈提示系統(tǒng)，其特征在于：包括設(shè)置在道路現(xiàn)場的交通信號機、交通信號采集模塊、信控模塊、無線通訊模塊，設(shè)置在車內(nèi)的車載裝置，以及設(shè)置在駕駛員手機中的手機APP，其中：所述車載裝置采集車輛的速度、本車與前車的行車間距、車輛的實時位置信息和行駛方向，并將車輛的速度、本車與前車的行車間距、車輛的實時位置信息和行駛方向通過無線方式傳輸至信控模塊；所述交通信號采集模塊輸入端與交通信號機輸出端連接，交通信號采集模塊輸出端與信控模塊輸入端連接，信控模塊的通訊端與無線通訊模塊連接，由交通信號采集模塊采集交通信號機中交通信號燈實時狀態(tài)信息，并將交通信號燈實時狀態(tài)信息傳輸至信控模塊，且信控模塊通過無線通訊模塊接收車載裝置采集的車輛的速度、本車與前車的行車間距、車輛的實時位置信息和行駛方向，信控模塊中設(shè)定有最優(yōu)行駛速度關(guān)系式，且信控模塊采用最優(yōu)行駛速度關(guān)系式對交通信號燈實時狀態(tài)信息、車輛的速度、本車與前車的行車間距、車輛的實時位置信息和行駛方向進(jìn)行分析，判斷車輛在一定時間內(nèi)的最優(yōu)行駛速度，然后將車輛的速度、交通信號燈實時狀態(tài)信息、最優(yōu)行駛速度信息編碼后通過無線通訊模塊發(fā)送給手機APP；手機APP將信控模塊發(fā)送的信號解碼后進(jìn)行處理分析，判斷車輛的速度是否大于最優(yōu)行駛速度，若車輛的速度大于最優(yōu)行駛速度，則手機APP進(jìn)行語音提醒，否則不產(chǎn)生語音信號。所述的基于手機APP的交通信號燈提示系統(tǒng)，其特征在于：交通信號采集模塊、信控模塊與無線通訊模塊均設(shè)于道路交叉口的交通信號機的機箱內(nèi)。所述的基于手機APP的交通信號燈提示系統(tǒng)，其特征在于：所述車載裝置包括速度傳感器、紅外測距傳感器、電子指南針、車載無線傳輸模塊，所述速度傳感器、紅外測距傳感器、電子指南針分別連接車載無線傳輸模塊，其中：所述的速度傳感器采集車輛的速度，并將獲得的車輛的速度通過車載無線傳輸模塊傳輸至信控模塊；所述的紅外測距傳感器安裝在車體前側(cè)，用于采集本車與前車的行車間距，并將獲得的本車與前車的行車間距通過車載無線傳輸模塊傳輸至信控模塊；所述的電子指南針采集車輛的實時位置信息，并判斷車輛的行駛方向，并將車輛的實時位置信息及行駛方向通過車載無線傳輸模塊傳輸至信控模塊。所述的基于手機APP的交通信號燈提示系統(tǒng)，其特征在于：所述手機APP包括手機中央處理單元、手機通訊單元、手機顯示單元、手機語音單元，所述手機通訊單元與手機中央處理單元的通訊端連接，手機顯示單元、手機語音單元分別與手機中央處理單元的輸出端連接，其中：手機中央處理單元通過手機通訊單元無線接收信控模塊發(fā)送的信號解碼后進(jìn)行處理分析，判斷車輛的速度是否大于最優(yōu)行駛速度，若車輛的速度大于最優(yōu)行駛速度，則手機中央處理單元控制手機語音單元產(chǎn)生語音信號進(jìn)行語音提醒，否則不產(chǎn)生語音信號；同時無論是否產(chǎn)生語音信號，手機中央處理單元控制手機顯示單元顯示交通信號燈實時狀態(tài)信息。所述的基于手機APP的交通信號燈提示系統(tǒng)，其特征在于：信控模塊中的最優(yōu)速度關(guān)系式，以車輛的速度vs、行車間距dh為自變量，建立如公式(1)所示的最優(yōu)行駛速度Vp關(guān)系式：Vp＝vs{1-α·exp[(d-dh)/(β·vs)]}(1)，式中α、β為常數(shù)項，基于多次實驗標(biāo)定，d為安全車距，基于多次試驗標(biāo)定。本專利技術(shù)基于手機APP的交通信號燈提示系統(tǒng)和現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:1、本專利技術(shù)直接通過交通信號機獲取信號燈實時狀態(tài)，有效保證了信號燈信息的準(zhǔn)確性與實時性，降低了信號傳遞的時間延誤。2、本專利技術(shù)通過車輛車載的速度傳感器、紅外測距傳感器以及電子指南針直獲取車輛的速度、行車距離、位置，提高了最優(yōu)速度計算的準(zhǔn)確性，保證了系統(tǒng)的實用性。3、駕駛員的手機APP可通過視覺或語音獲取到前方信號燈實時狀態(tài)，避免了因前方遮擋或惡劣天氣的影響無法了解信號燈的狀態(tài)，做出合理的駕駛行為，減少了交通事故的發(fā)生，提高了交通安全性。4、本專利技術(shù)在需安裝的車載設(shè)備少，不會影響車輛的性能及外觀，而且成本低。5、本專利技術(shù)的客戶端為智能手機，主要的數(shù)據(jù)分析處理模塊位于交通信號機機箱內(nèi)，在車輛上不需要安裝復(fù)雜的設(shè)備，限制條件少，幾乎任何駕駛員、車輛均可以使用該系統(tǒng)，實用性強，易于推廣。附圖說明圖1為本專利技術(shù)基于手機APP的交通信號燈提示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。具體實施方式如圖1所示，基于手機APP的交通信號燈提示系統(tǒng)，包括設(shè)置在道路現(xiàn)場的交通信號機5、交通信號采集模塊6、信控模塊7、無線通訊模塊8，設(shè)置在車內(nèi)的車載裝置，以及設(shè)置在駕駛員手機中的手機APP，其中：車載裝置采集車輛的速度、本車與前車的行車間距、車輛的實時位置信息和行駛方向，并將車輛的速度、本車與前車的行車間距、車輛的實時位置信息和行駛方向通過無線方式傳輸至信控模塊7；交通信號采集模塊6輸入端與交通信號機5輸出端連接，交通信號采集模塊6輸出端與信控模塊7輸入端連接，信控模塊7的通訊端與無線通訊模塊8連接，由交通信號采集模塊6采集交通信號機5中交通信號燈實時狀態(tài)信息，并將交通信號燈實時狀態(tài)信息傳輸至信控模塊7，且信控模塊7通過無線通訊模塊8接收車載裝置采集的車輛的速度、本車與前車的行車間距、車輛的實時位置信息和行駛方向，信控模塊7中設(shè)定有最優(yōu)行駛速度關(guān)系式，且信控模塊7采用最優(yōu)行駛速度關(guān)系式對交通信號燈實時狀態(tài)信息、車輛的速度、本車與前車的行車間距、車輛的實時位置信息和行駛方向進(jìn)行分析，判斷車輛在一定時間內(nèi)的最優(yōu)行駛速度，然后將車輛的速度、交通信號燈實時狀態(tài)信息、最優(yōu)行駛速度信息編碼后通過無線通訊模塊8發(fā)送給手機APP；手機APP將信控模塊發(fā)送的信號解碼后進(jìn)行處理分析，判斷車輛的速度是否大于最優(yōu)行駛速度，若車輛的速度大于最優(yōu)行駛速度，則手機APP進(jìn)行語音提醒，否則不產(chǎn)生語音信號。交通信號采集模塊6、信控模塊7與無線通訊模塊8均設(shè)于道路交叉口的交通信號機的機箱內(nèi)。車載裝置包括速度傳感器2、紅外測距傳感器4、電子指南針3、車載無線傳輸模塊1，速度傳感器2、紅外測距傳感器4、電子指南針3分別連接車載無線傳輸模塊1，其中：速度傳感器2采集車輛的速度，并將獲得的車輛的速度通過車載無線傳輸模塊1傳輸至信控模塊7；紅外測距傳感器4安裝在車體前側(cè)，用于采集本車與前車的行車間距，并將獲得的本車與前車的行車間距通過車載無線傳輸模塊1傳輸至信控模塊7；電子指南針本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
基于手機APP的交通信號燈提示系統(tǒng)，其特征在于：包括設(shè)置在道路現(xiàn)場的交通信號機、交通信號采集模塊、信控模塊、無線通訊模塊，設(shè)置在車內(nèi)的車載裝置，以及設(shè)置在駕駛員手機中的手機APP，其中：所述車載裝置采集車輛的速度、本車與前車的行車間距、車輛的實時位置信息和行駛方向，并將車輛的速度、本車與前車的行車間距、車輛的實時位置信息和行駛方向通過無線方式傳輸至信控模塊；所述交通信號采集模塊輸入端與交通信號機輸出端連接，交通信號采集模塊輸出端與信控模塊輸入端連接，信控模塊的通訊端與無線通訊模塊連接，由交通信號采集模塊采集交通信號機中交通信號燈實時狀態(tài)信息，并將交通信號燈實時狀態(tài)信息傳輸至信控模塊，且信控模塊通過無線通訊模塊接收車載裝置采集的車輛的速度、本車與前車的行車間距、車輛的實時位置信息和行駛方向，信控模塊中設(shè)定有最優(yōu)行駛速度關(guān)系式，且信控模塊采用最優(yōu)行駛速度關(guān)系式對交通信號燈實時狀態(tài)信息、車輛的速度、本車與前車的行車間距、車輛的實時位置信息和行駛方向進(jìn)行分析，判斷車輛在一定時間內(nèi)的最優(yōu)行駛速度，然后將車輛的速度、交通信號燈實時狀態(tài)信息、最優(yōu)行駛速度信息編碼后通過無線通訊模塊發(fā)送給手機APP；手機APP將信控模塊發(fā)送的信號解碼后進(jìn)行處理分析，判斷車輛的速度是否大于最優(yōu)行駛速度，若車輛的速度大于最優(yōu)行駛速度，則手機APP進(jìn)行語音提醒，否則不產(chǎn)生語音信號。...

【技術(shù)特征摘要】
1.基于手機APP的交通信號燈提示系統(tǒng)，其特征在于：包括設(shè)置在道路現(xiàn)場的交通信號機、交通信號采集模塊、信控模塊、無線通訊模塊，設(shè)置在車內(nèi)的車載裝置，以及設(shè)置在駕駛員手機中的手機APP，其中：所述車載裝置采集車輛的速度、本車與前車的行車間距、車輛的實時位置信息和行駛方向，并將車輛的速度、本車與前車的行車間距、車輛的實時位置信息和行駛方向通過無線方式傳輸至信控模塊；所述交通信號采集模塊輸入端與交通信號機輸出端連接，交通信號采集模塊輸出端與信控模塊輸入端連接，信控模塊的通訊端與無線通訊模塊連接，由交通信號采集模塊采集交通信號機中交通信號燈實時狀態(tài)信息，并將交通信號燈實時狀態(tài)信息傳輸至信控模塊，且信控模塊通過無線通訊模塊接收車載裝置采集的車輛的速度、本車與前車的行車間距、車輛的實時位置信息和行駛方向，信控模塊中設(shè)定有最優(yōu)行駛速度關(guān)系式，且信控模塊采用最優(yōu)行駛速度關(guān)系式對交通信號燈實時狀態(tài)信息、車輛的速度、本車與前車的行車間距、車輛的實時位置信息和行駛方向進(jìn)行分析，判斷車輛在一定時間內(nèi)的最優(yōu)行駛速度，然后將車輛的速度、交通信號燈實時狀態(tài)信息、最優(yōu)行駛速度信息編碼后通過無線通訊模塊發(fā)送給手機APP；手機APP將信控模塊發(fā)送的信號解碼后進(jìn)行處理分析，判斷車輛的速度是否大于最優(yōu)行駛速度，若車輛的速度大于最優(yōu)行駛速度，則手機APP進(jìn)行語音提醒，否則不產(chǎn)生語音信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于手機APP的交通信號燈提示系統(tǒng)，其特征在于：交通信號采集模塊、信控模塊與無線通訊模塊均設(shè)于道路交叉口的交通信號機的機箱內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于手機APP的交通信號燈提示系統(tǒng)，其特征在于：所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馮忠祥，劉志鵬，姜康，張衛(wèi)華，劉靜，王錕，
申請(專利權(quán))人：合肥工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽,34