，再發(fā)送至IXD顯示屏15以圖文的方式顯示出來。至此，BRT車輛司機(jī)獲取到公交優(yōu)先權(quán)授權(quán)信息，以此調(diào)整車輛行駛狀態(tài)，并使得BRT車輛能夠優(yōu)先順利地通過路口，或者減少停車等待時間。
[0025]當(dāng)BRT車輛離開公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域時，RFID定向讀卡器13捕獲到公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域出口點電子標(biāo)簽22發(fā)送的標(biāo)簽ID號，作為BRT車輛應(yīng)獲得的無線感知信息，然后傳送至車載終端CPUl I;車載終端CPUl I完成解析后，通過ZigBee無線通訊從機(jī)模塊14、ZigBee無線通訊路由模塊23和ZigBee無線通訊主機(jī)模塊31向交通信號機(jī)CPU32發(fā)送公交優(yōu)先權(quán)請求結(jié)束信息，交通信號機(jī)CPU32控制紅綠燈恢復(fù)正常運行狀態(tài)。
[0026]車載終端I為整個裝置的核心控制單元，車載終端CPUll選用意法半導(dǎo)體公司出品的STM32F407VGT6，STM32F407VGT6是一個32位低功耗的基于ARM Cortex_M4內(nèi)核的嵌入式處理器。該處理器自帶四個USART串口和兩個UART串口，能夠同時與多個外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。其中，USART2與RFID定向讀卡器13進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，RFID定向讀卡器13的無線工作頻率為
2.4GHz?2.48GHz，使用平板天線，具有良好的抗干擾性。USART3與ZigBee無線通訊從機(jī)模塊14進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，ZigBee無線通訊從機(jī)模塊14的無線工作頻率為2.38GHz?2.5GHz，不僅具有ZigBee無線標(biāo)準(zhǔn)的16個通道，還具有9個擴(kuò)展頻段，可以有效避開W1-F1、藍(lán)牙等其他2.4GHz的空中無線信號干擾，其發(fā)送功率為22dbm，接收靈敏度達(dá)到-106dbm，無線視距傳輸距離可達(dá)2.5千米(使用5dBi全向天線)，數(shù)據(jù)空間傳輸速率可達(dá)3Kbps?1Mbps，無阻網(wǎng)延遲，采用時間空間權(quán)值均衡原則，路由時間短，通訊穩(wěn)定可靠。USART6與LCD顯示屏15相連，IXD顯示屏15采用16位真彩480*272分辨率，顯示亮度達(dá)到400cd/m2，可在日光燈下看清顯示內(nèi)容，以此最終完成公交優(yōu)先權(quán)請求圖文顯示。
[0027]車載終端CPUll的USART6通過RS232電平轉(zhuǎn)換芯片連接到LCD顯示屏15接口 J5的3、4引腳上；同理，車載終端CPUlI的USART2端口通過RS232電平轉(zhuǎn)換芯片連接到RFID定向讀卡器13接口的J4的5、6引腳上。DC24V電源16通過DC/DC電源轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路17向RFID定向讀卡器13、IXD顯示屏15提供穩(wěn)定的DC12V工作電源。
[0028]ZigBee無線通訊從機(jī)模塊14的外圍電路設(shè)計成硬件看門狗電路，采用CAT823芯片，幫助ZigBee無線通訊從機(jī)模塊14上電可靠工作。
[0029]DC/DC電源轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路17采用上海芯龍半導(dǎo)體公司出品的XL4016。該芯片具有出色的線性調(diào)整率與負(fù)載調(diào)整率，支持輸入與輸出壓差電壓范圍1.25V?36V間任意調(diào)整，芯片內(nèi)部集成輸入過壓保護(hù)、過流保護(hù)、過溫保護(hù)、短路保護(hù)等硬件電路。輸入標(biāo)稱電壓為車載DC24V，電路能適應(yīng)輸入電壓波動15V?40V范圍變化，通過對由Rl與R2組成的輸出電壓取樣電路進(jìn)行取樣，始終調(diào)整輸出電壓為DC12V的穩(wěn)壓輸出。
[0030]本發(fā)明在路側(cè)部署的主動型有源電子標(biāo)簽為微功耗電子部件，內(nèi)置高能鋰聚合物微型電池，在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，可保證電子標(biāo)簽連續(xù)工作3?5年，可利用路旁燈桿進(jìn)行快速安裝，僅需要更換電池，無需綜合布線，安裝無需考慮不同的現(xiàn)場環(huán)境，因而施工簡單、成本低，即使遇到道路局部改造，也不影響系統(tǒng)正常使用。另外，數(shù)據(jù)傳輸采用ZigBee無線通訊技術(shù)，只需借助電子警察監(jiān)控桿及AC220V電源，就能安裝ZigBee通訊模塊及棒狀天線作為路由器使用，來架設(shè)一條交通信號機(jī)攜帶的ZigBee無線通訊主機(jī)模塊與BRT車輛車載終端攜帶的ZigBee無線通訊從機(jī)模塊進(jìn)行無線數(shù)據(jù)雙向收發(fā)的空中通訊鏈路，各項數(shù)據(jù)傳輸不受物理環(huán)境影響。
[0031]本發(fā)明的車載終端，采用RFID定向讀卡器，很容易讀取到路側(cè)部署的電子標(biāo)簽信息來為BRT車輛定位，并且采用成熟的ZigBee無線通訊數(shù)據(jù)傳送與接收雙向技術(shù)，使用2.38GHz?2.5GHz工作頻率，而且具有25個通道，可從物理上規(guī)避社會上W1-F1、藍(lán)牙等無線射頻干擾，數(shù)據(jù)收發(fā)準(zhǔn)確，使得車載終端既能夠發(fā)送本車公交優(yōu)先權(quán)請求信息，又能夠接收交通信號機(jī)發(fā)回的公交優(yōu)先權(quán)授權(quán)信息，并且可將紅綠燈倒計時時間通過LCD顯示屏顯示出來，無需BRT車輛司機(jī)肉眼仔細(xì)觀察前方幾百米遠(yuǎn)路口的紅綠燈現(xiàn)狀，便于用戶從容調(diào)整行車狀態(tài)。
[0032]以上所述實施方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于快速公交優(yōu)先權(quán)請求的可視化智能控制裝置，其特征在于:包括車載終端設(shè)備和路側(cè)輔助設(shè)備，所述車載終端設(shè)備包括車載終端CPU、GPS模塊、RFID定向讀卡器、ZigBee無線通訊從機(jī)模塊和LCD顯示屏，所述路側(cè)輔助設(shè)備包括公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域入口點電子標(biāo)簽、公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域出口點電子標(biāo)簽和ZigBee無線通訊路由模塊，所述公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域入口點電子標(biāo)簽和公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域出口點電子標(biāo)簽設(shè)置在路側(cè)的燈桿上，所述ZigBee無線通訊路由模塊設(shè)置在路側(cè)的電子警察監(jiān)控桿上； 所述GPS模塊的輸出端與車載終端CPU的輸入端連接，所述RFID定向讀卡器的輸入端與公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域入口點電子標(biāo)簽和公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域出口點電子標(biāo)簽的輸出端連接，所述RF ID定向讀卡器的輸出端與車載終端CPU的輸入端連接，所述LCD顯示屏的輸入端與車載終端CPU的輸出端連接，所述車載終端CPU與ZigBee無線通訊從機(jī)模塊交互式連接，所述ZigBee無線通訊從機(jī)模塊通過ZigBee無線通訊路由模塊與綁定在交通信號機(jī)上的ZigBee無線通訊主機(jī)模塊交互式連接，所述ZigBee無線通訊主機(jī)模塊與交通信號機(jī)CPU交互式連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速公交優(yōu)先權(quán)請求的可視化智能控制裝置，其特征在于:所述車載終端設(shè)備還包括DC24V電源和DC/DC電源轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路，所述DC24V電源通過DC/DC電源轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路為車載終端CPU、GPS模塊、RFID定向讀卡器、ZigBee無線通訊從機(jī)模塊和IXD顯示屏提供工作電源。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速公交優(yōu)先權(quán)請求的可視化智能控制裝置，其特征在于:所述公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域入口點電子標(biāo)簽和公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域出口點電子標(biāo)簽均為主動型有源電子標(biāo)簽，內(nèi)置高能鋰聚合物微型電池。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速公交優(yōu)先權(quán)請求的可視化智能控制裝置，其特征在于:所述ZigBee無線通訊路由模塊借助AC220V電源提供工作電源，所述ZigBee無線通訊主機(jī)模塊由交通信號機(jī)CHJ提供工作電源。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速公交優(yōu)先權(quán)請求的可視化智能控制裝置，其特征在于:所述RFID定向讀卡器、公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域入口點電子標(biāo)簽和公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域出口點電子標(biāo)簽的無線工作頻率為2.4GHz?2.48GHz ;所述ZigBee無線通訊從機(jī)模塊、ZigBee無線通訊路由模塊和ZigBee無線通訊主機(jī)模塊的無線工作頻率為2.38 GHz?2.5GHz ο6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于快速公交優(yōu)先權(quán)請求的可視化智能控制裝置，其特征在于:所述車載終端CPU采用STM32F407VGT6芯片。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于快速公交優(yōu)先權(quán)請求的可視化智能控制裝置，其特征在于:所述DC/DC電源轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓電路采用XL4016芯片。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于快速公交優(yōu)先權(quán)請求的可視化智能控制裝置的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)當(dāng)BRT車輛駛?cè)牍粌?yōu)先車輛識別區(qū)域時，RFID定向讀卡器捕獲到公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域入口點電子標(biāo)簽發(fā)送的標(biāo)簽ID號，并將其作為本車已進(jìn)入公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域的無線感知信息，傳送至車載終端(PU進(jìn)行解析； (2)車載終端CPU完成解析后，將由本車ID號與GPS模塊獲取的上行或下行方向共同形成的公交優(yōu)先權(quán)請求信息，通過ZigBee無線通訊從機(jī)模塊傳送至臨近路口的ZigBee無線通訊路由模塊； (3)ZigBee無線通訊路由模塊將公交優(yōu)先權(quán)請求信息轉(zhuǎn)發(fā)至與該路口的交通信號機(jī)綁定的ZigBee無線通訊主機(jī)模塊，ZigBee無線通訊主機(jī)模塊再傳送至交通信號機(jī)CPU進(jìn)行處理； (4)交通信號機(jī)CPU根據(jù)從各外設(shè)接口獲取的當(dāng)前路口的交通管理狀況，配置合適的公交優(yōu)先配時策略，生成新的紅綠燈倒計時時間，并將生成的新的紅綠燈倒計時時間信息通過ZigBee無線通訊主機(jī)模塊傳送至ZigBee無線通訊路由模塊； (5)ZigBee無線通訊路由模塊將新的紅綠燈倒計時時間信息轉(zhuǎn)發(fā)至ZigBee無線通訊從機(jī)模塊，ZigBee無線通訊從機(jī)模塊再傳送至車載終端CPU進(jìn)行解析； (6)車載終端CRJ完成解析后，再發(fā)送至IXD顯示屏以圖文的方式顯示出來； (7)當(dāng)BRT車輛駛離公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域時，RFID定向讀卡器捕獲到公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域出口點電子標(biāo)簽發(fā)送的標(biāo)簽ID號，并將其作為本車已離開公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域的無線感知信息，傳送至車載終端(PU進(jìn)行解析； (8)車載終端CPU完成解析后，依次通過ZigBee無線通訊從機(jī)模塊、ZigBee無線通訊路由模塊和ZigBee無線通訊主機(jī)模塊向交通信號機(jī)CPU發(fā)送公交優(yōu)先權(quán)請求結(jié)束信息，交通信號機(jī)CPU控制紅綠燈恢復(fù)正常運行狀態(tài)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于快速公交優(yōu)先權(quán)請求的可視化智能控制裝置，包括車載終端設(shè)備和路側(cè)輔助設(shè)備，所述車載終端設(shè)備包括車載終端CPU、GPS模塊、RFID定向讀卡器、ZigBee無線通訊從機(jī)模塊和LCD顯示屏，所述路側(cè)輔助設(shè)備包括設(shè)置在路側(cè)燈桿上的公交優(yōu)先車輛識別區(qū)域入口點電子標(biāo)簽和出口點電子標(biāo)簽以及設(shè)置在路側(cè)電子警察監(jiān)控桿上的ZigBee無線通訊路由模塊。本發(fā)明還提供一種基于快速公交優(yōu)先權(quán)請求的可視化智能控制裝置的控制方法。本發(fā)明具有較高的性價比，能夠克服公交司機(jī)目測信號燈狀態(tài)、綜合布線和當(dāng)前公交優(yōu)先控制策略的缺點，施工簡單、成本低，受外界變化影響小，可有效實現(xiàn)BRT快速公交信號優(yōu)先控制。
【IPC分類】G08G1/0967, G08G1/087
【公開號】CN105632201
【申請?zhí)枴緾N201610151834
【發(fā)明人】王海亮, 張博, 閆歡歡, 李紅濤
【申請人】安徽科力信息產(chǎn)業(yè)有限責(zé)任公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月17日