无线交通信号机及其信号处理方法与流程

1.本发明涉及智能交通领域，具体涉及一种无线交通信号机及其信号处理方法。


背景技术：

2.交通信号灯是指挥交通运行必不可少的装置，通过交通信号灯指示车辆通行，使得交通得以有效管理，对于疏导交通流量和提高道路通行能力，以及减少交通事故都有明显的效果。目前，道路上的交通信号灯大多数是通过交通信号机采用有线方式进行控制的。随着无线通信技术的发展，采用无线方式对交通信号灯进行控制的无线交通信号机，因安装及使用方便等优点正在逐步取代有线交通信号机。
3.然而由于无线交通信号机工作环境复杂，不可避免地会受到环境中其他无线设备的信号干扰，影响无线交通信号机与交通信号灯之间的正常通信，有可能引起交通信号灯异常。目前安装人员和维护人员仅能通过盲调来规避干扰，效率低下。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种无线交通信号机及其信号处理方法，用以解决现有无线交通信号机不便调试的问题。
5.根据第一方面，一种实施例中提供一种无线交通信号机，包括：依次连接的无线收发模块、通信电路、处理模块和输出模块；
6.所述无线收发模块用于通过第一无线通信信道接收无线信号；
7.所述通信电路用于将所述无线收发模块接收到的无线信号发送至所述处理模块；
8.所述处理模块用于对接收到的无线信号进行解析，判断所述无线信号是否符合预设通信协议；
9.所述处理模块用于在所述无线信号符合预设通信协议时，控制所述无线收发模块继续通过所述第一无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信；
10.所述处理模块用于在所述无线信号不符合预设通信协议时，控制所述输出模块输出用于指示存在同频干扰的指示信息。
11.可选的，所述处理模块用于对接收到的无线信号进行解析，判断所述无线信号是否符合预设通信协议，包括：
12.所述处理模块用于对接收到的无线信号进行解析，提取所述无线信号的报文头；
13.所述处理模块用于在所述无线信号的报文头与所述预设通信协议规定的报文头相匹配时，判定所述无线信号符合所述预设通信协议；
14.所述处理模块用于在所述无线信号的报文头与所述预设通信协议规定的报文头不匹配时，判定所述无线信号不符合所述预设通信协议。
15.可选的，所述处理模块还用于：
16.在通过所述第一无线通信信道接收到的无线信号不符合所述预设通信协议的持续时间大于预设时长时，向相应的交通信号灯发送信道切换指令，用于指示相应的交通信
号灯切换至第二无线通信信道；
17.控制所述无线收发模块通过所述第二无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信。
18.可选的，所述输出模块包括指示灯、蜂鸣器、显示屏、数码管和扬声器中的至少一种；所述处理模块控制所述输出模块输出用于指示存在同频干扰的指示信息，包括以下方式中的至少一种：
19.所述处理模块控制所述指示灯点亮或者闪烁，用于指示存在同频干扰；
20.所述处理模块控制所述蜂鸣器以预设规则鸣叫，用于指示存在同频干扰；
21.所述处理模块控制所述显示屏显示用于指示存在同频干扰的文字信息；
22.所述处理模块控制所述数码管显示用于指示存在同频干扰的代码信息；
23.所述处理模块控制所述扬声器输出用于指示存在同频干扰的语音信息。
24.可选的，所述无线收发模块采用890mhz无线收发电路；
25.所述通信电路采用ttl通信电路或者rs485通信电路；
26.所述处理模块采用微控制单元mcu；
27.所述输出模块采用发光二极管led指示灯。
28.根据第二方面，一种实施例中提供一种无线交通信号机的信号处理方法，包括：
29.通过第一无线通信信道接收无线信号；
30.对接收到的无线信号进行解析，判断所述无线信号是否符合预设通信协议；
31.若是，则继续通过所述第一无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信；
32.若否，则输出用于指示存在同频干扰的指示信息。
33.可选的，所述对接收到的无线信号进行解析，判断所述无线信号是否符合预设通信协议，包括：
34.对接收到的无线信号进行解析，提取所述无线信号的报文头；
35.若所述无线信号的报文头与所述预设通信协议规定的报文头相匹配，则判定所述无线信号符合所述预设通信协议；
36.若所述无线信号的报文头与所述预设通信协议规定的报文头不匹配，则判定所述无线信号不符合所述预设通信协议。
37.可选的，所述方法还包括：
38.若通过所述第一无线通信信道接收到的无线信号不符合所述预设通信协议的持续时间大于预设时长，则向相应的交通信号灯发送信道切换指令，用于指示相应的交通信号灯切换至第二无线通信信道；
39.通过所述第二无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信。
40.可选的，所述输出用于指示存在同频干扰的指示信息，包括：
41.通过指示灯、蜂鸣器、显示屏、数码管和扬声器中的至少一种方式输出用于指示存在同频干扰的指示信息。
42.根据第三方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述第二方面任一项所述的无线交通信号机的信号处理方法。
43.依据上述实施例的无线交通信号机及其信号处理方法，通过第一无线通信信道接
收无线信号；对接收到的无线信号进行解析，判断无线信号是否符合预设通信协议；若是，则继续通过第一无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信；若否，则输出用于指示存在同频干扰的指示信息。由于安装人员和维护人员可以直接通过该指示信息确定存在同频干扰并对无线交通信号机进行调试，无需安装人员和维护人员通过盲调来规避干扰，这样使得无线交通信号机的调试更加方便，从而提高了无线交通信号机的调试效率。
附图说明
44.图1为本发明实施例提供的一种无线交通信号机的信号处理方法的实施例一的流程示意图；
45.图2为本发明实施例提供的一种无线交通信号机的信号处理方法的实施例二的流程示意图；
46.图3为本发明实施例提供的一种无线交通信号机的信号处理方法的实施例三的流程示意图；
47.图4为本发明实施例提供的一种无线交通信号机的结构示意图；
48.图5为本发明实施例提供的另一种无线交通信号机的结构示意图。
具体实施方式
49.下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本技术能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本技术相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本技术的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
50.另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
51.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
52.由于现有技术中，无线交通信号机工作环境复杂，不可避免地会受到环境中其他无线设备的信号干扰，影响无线交通信号机与交通信号灯之间的正常通信，有可能引起交通信号灯异常。目前安装人员和维护人员仅能通过盲调来规避干扰，效率低下。为了解决现有无线交通信号机不便调试的问题，本发明实施例提供了一种无线交通信号机及其信号处理方法，以下分别进行详细说明。
53.图1为本发明实施例提供的一种无线交通信号机的信号处理方法的实施例一的流程示意图，本发明实施例的执行主体为无线交通信号机。如图1所示，本实施例的方法可以包括：
54.s101，通过第一无线通信信道接收无线信号。
55.在本发明实施例中，无线交通信号机通过第一无线通信信道对交通信号灯进行控制。但是，由于无线交通信号机工作环境复杂，不可避免地会受到环境中其他无线设备的信号干扰，因此，无线交通信号机通过第一无线通信信道接收到的无线信号中可能不止包括交通信号灯发送的无线信号，还可能包括其他无线设备的信号。
56.s102，对接收到的无线信号进行解析，判断无线信号是否符合预设通信协议。
57.若是，则执行s103；若否，则执行s104。
58.由于无线交通信号机通过第一无线通信信道接收到的无线信号中可能不止包括交通信号灯发送的无线信号，还可能包括其他无线设备的信号，因此需要对接收到的无线信号进行解析，以便得到交通信号灯发送的无线信号。
59.其中，上述预设通信协议可以为无线交通信号机与交通信号灯之间提前制定的为了完成二者通信或服务所必须遵循的规则和约定。
60.s103，继续通过第一无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信。
61.当无线信号符合预设通信协议时，表明无线交通信号机接收到了与之对应的交通信号灯的无线信号，即无线交通信号机与对应的交通信号灯之间不存在同频干扰，因此，无线交通信号机可以继续通过第一无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信。
62.s104，输出用于指示存在同频干扰的指示信息。
63.当无线信号不符合预设通信协议时，表明该无线信号为同频干扰信号，即无线交通信号机与对应的交通信号灯之间存在同频干扰。此时，输出用于指示存在同频干扰的指示信息，以便安装人员和维护人员可以通过指示信息，直观地观察到无线交通信号机存在同频干扰现象。
64.上述输出用于指示存在同频干扰的指示信息，具体实现时，可以通过指示灯、蜂鸣器、显示屏、数码管和扬声器中的至少一种方式输出用于指示存在同频干扰的指示信息。例如，指示灯点亮或者闪烁，可以用于指示存在同频干扰；蜂鸣器以预设规则鸣叫，可以用于指示存在同频干扰；显示屏显示可以用于指示存在同频干扰的文字信息；数码管显示可以用于指示存在同频干扰的代码信息；扬声器输出可以用于指示存在同频干扰的语音信息；也可以将指示灯和蜂鸣器或指示灯和扬声器进行结合，以声光报警方式指示存在同频干扰。
65.本发明实施例提供的无线交通信号机的信号处理方法，通过第一无线通信信道接收无线信号；对接收到的无线信号进行解析，判断无线信号是否符合预设通信协议；若是，则继续通过第一无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信；若否，则输出用于指示存在同频干扰的指示信息。由于安装人员和维护人员可以直接通过该指示信息确定存在同频干扰并对无线交通信号机进行调试，无需安装人员和维护人员通过盲调来规避干扰，这样使得无线交通信号机的调试更加方便，从而提高了无线交通信号机的调试效率。
66.图2为本发明实施例提供的一种无线交通信号机的信号处理方法的实施例二的流程示意图，如图2所示，本实施例的方法可以包括：
67.s201，通过第一无线通信信道接收无线信号。
68.s202，对接收到的无线信号进行解析，提取无线信号的报文头。
69.具体的，无线交通信号机与对应的交通信号灯之间可以利用报文来交换信息。
70.s203，判断无线信号的报文头与预设通信协议规定的报文头是否相匹配。
71.若是，则执行s204；若否，则执行s205。
72.当无线交通信号机与对应的交通信号灯之间利用报文来交换信息时，二者之间还需要遵守规定好的报文格式。那么，可以通过比较无线信号的报文头与预设通信协议规定的报文头是否相匹配，以此来确定无线交通信号机与对应的交通信号灯之间是否存在同频干扰。
73.s204，判定无线信号符合预设通信协议，并继续通过第一无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信。
74.当无线信号的报文头与预设通信协议规定的报文头相匹配时，则无线信号符合预设通信协议，表明无线交通信号机接收到了与之对应的交通信号灯的无线信号，即无线交通信号机与对应的交通信号灯之间不存在同频干扰，因此，无线交通信号机可以继续通过第一无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信。
75.s205，判定无线信号不符合预设通信协议，并输出用于指示存在同频干扰的指示信息。
76.当无线信号的报文头与预设通信协议规定的报文头不相匹配时，则无线信号不符合预设通信协议，表明该无线信号为同频干扰信号，即无线交通信号机与对应的交通信号灯之间存在同频干扰。此时，输出用于指示存在同频干扰的指示信息。
77.本发明实施例提供的无线交通信号机的信号处理方法，通过对接收到的无线信号进行解析，提取无线信号的报文头，并判断无线信号的报文头与预设通信协议规定的报文头是否匹配，就可以确定无线信号是否符合预设通信协议；若是，则继续通过第一无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信；若否，则输出用于指示存在同频干扰的指示信息。由于安装人员和维护人员可以直接通过该指示信息确定存在同频干扰并对无线交通信号机进行调试，无需安装人员和维护人员通过盲调来规避干扰，这样使得无线交通信号机的调试更加方便，从而提高了无线交通信号机的调试效率。
78.结合上述实施例一，图3为本发明实施例提供的一种无线交通信号机的信号处理方法的实施例三的流程示意图，如图3所示，本实施例的方法可以包括：
79.s301，通过第一无线通信信道接收无线信号。
80.s302，对接收到的无线信号进行解析，判断无线信号是否符合预设通信协议。
81.若是，则执行s303；若否，则执行s304。
82.s303，继续通过第一无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信。
83.s304，输出用于指示存在同频干扰的指示信息。
84.s305，若通过第一无线通信信道接收到的无线信号不符合预设通信协议的持续时间大于预设时长，则向相应的交通信号灯发送信道切换指令，用于指示相应的交通信号灯切换至第二无线通信信道。
85.本实施例中无线交通信号机和交通信号灯之间进行通信的无线通信信道可以有多个。当第一无线通信信道存在同频干扰时，可以根据预设规则从多个可用无线通信信道中选出第二无线通信信道，并通过信道切换指令指示相应的交通信号灯切换至第二无线通信信道。
86.s306，通过第二无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信。
87.上述通过第一无线通信信道接收到的无线信号不符合预设通信协议的持续时间大于预设时长，指的是无线交通信号机与对应的交通信号灯之间存在持续性的同频干扰，那么，无线交通信号机可以向相应的交通信号灯发送信道切换指令，待相应的交通信号灯根据信道切换指令，切换至第二无线通信信道后，无线交通信号机就可以通过第二无线通信信道与对应的交通信号灯进行通信。
88.可选的，若通过第一无线通信信道接收到的无线信号不符合预设通信协议的持续时间小于或者等于预设时长，则表明无线交通信号机与对应的交通信号灯之间存在间歇性的同频干扰，那么，可以待该间歇性的干扰信号消失后，无线交通信号机继续通过第一无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信。
89.举例说明，预设时长可以设置为5秒，当通过第一无线通信信道接收到的无线信号不符合预设通信协议的持续时间为7秒，由于它大于5秒，则可以确定无线交通信号机与对应的交通信号灯之间存在持续性的同频干扰，那么，无线交通信号机可以由第一无线通信信道切换至第二无线通信信道，与对应的交通信号灯进行通信；当通过第一无线通信信道接收到的无线信号不符合预设通信协议的持续时间为3秒，由于它小于5秒，则可以确定无线交通信号机与对应的交通信号灯之间存在间歇性的同频干扰，那么，待该干扰信号持续3秒消失后，无线交通信号机继续通过第一无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信。
90.本发明实施例提供的无线交通信号机的信号处理方法，若通过第一无线通信信道接收到的无线信号不符合预设通信协议的持续时间大于预设时长，则向相应的交通信号灯发送信道切换指令，用于指示相应的交通信号灯切换至第二无线通信信道，并通过第二无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信，使得无线交通信号机可以自动规避同频干扰，可以降低无线交通信号机的维护成本。
91.相应于上述实施例所提供的无线交通信号机的信号处理方法，图4为本发明实施例提供的一种无线交通信号机的结构示意图，如图4所示，该无线交通信号机可以包括：依次连接的无线收发模块410、通信电路420、处理模块430和输出模块440。
92.其中，上述无线收发模块410可以用于通过第一无线通信信道接收无线信号；
93.上述通信电路420可以用于将无线收发模块410接收到的无线信号发送至上述处理模块430；
94.处理模块430可以用于对接收到的无线信号进行解析，判断无线信号是否符合预设通信协议；
95.处理模块430也可以用于在无线信号符合预设通信协议时，控制无线收发模块410继续通过第一无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信；
96.处理模块430还可以用于在无线信号不符合预设通信协议时，控制上述输出模块440输出用于指示存在同频干扰的指示信息。
97.本发明实施例提供的无线交通信号机，包括：依次连接的无线收发模块、通信电路、处理模块和输出模块；其中，无线收发模块用于通过第一无线通信信道接收无线信号；通信电路用于将无线收发模块接收到的无线信号发送至处理模块；处理模块用于对接收到的无线信号进行解析，判断无线信号是否符合预设通信协议；处理模块用于在无线信号符合预设通信协议时，控制无线收发模块继续通过第一无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信；处理模块用于在无线信号不符合预设通信协议时，控制输出模块输出用于指示存
在同频干扰的指示信息。由于安装人员和维护人员可以直接通过该指示信息确定存在同频干扰并对无线交通信号机进行调试，无需安装人员和维护人员通过盲调来规避干扰，这样使得无线交通信号机的调试更加方便，从而提高了无线交通信号机的调试效率。
98.可选的，上述处理模块430用于对接收到的无线信号进行解析，判断无线信号是否符合预设通信协议，可以包括：
99.处理模块430可以用于对接收到的无线信号进行解析，提取无线信号的报文头；
100.处理模块430可以用于在无线信号的报文头与预设通信协议规定的报文头相匹配时，判定无线信号符合预设通信协议；
101.处理模块430可以用于在无线信号的报文头与预设通信协议规定的报文头不匹配时，判定无线信号不符合预设通信协议。
102.可选的，上述处理模块430还可以用于：
103.在通过第一无线通信信道接收到的无线信号不符合预设通信协议的持续时间大于预设时长时，向相应的交通信号灯发送信道切换指令，用于指示相应的交通信号灯切换至第二无线通信信道；
104.控制无线收发模块通过第二无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信。
105.可选的，上述输出模块440可以包括指示灯、蜂鸣器、显示屏、数码管和扬声器中的至少一种；处理模块430控制输出模块440输出用于指示存在同频干扰的指示信息，可以包括以下方式中的至少一种：
106.处理模块430可以控制指示灯点亮或者闪烁，用于指示存在同频干扰；
107.处理模块430可以控制蜂鸣器以预设规则鸣叫，用于指示存在同频干扰；
108.处理模块430可以控制显示屏显示用于指示存在同频干扰的文字信息；
109.处理模块430可以控制数码管显示用于指示存在同频干扰的代码信息；
110.处理模块430可以控制扬声器输出用于指示存在同频干扰的语音信息。
111.具体实现时，上述无线收发模块410可以采用890mhz无线收发电路；通信电路420可以采用晶体管-晶体管逻辑电路(transistor-transistor-logic，ttl)或者rs485通信电路；处理模块430可以采用微控制单元(microcontroller unit，mcu)；输出模块440可以采用发光二极管(light emitting diode，led)指示灯。因此，下面以一个具体的实现方式为例对上述无线交通信号机的结构进行说明。图5为本发明实施例提供的另一种无线交通信号机的结构示意图，如图5所示，该无线交通信号机可以包括：依次连接的890mhz无线收发电路510、ttl通信电路或者rs485通信电路520、微控制单元mcu530和发光二极管led指示灯540。
112.其中，上述890mhz无线收发电路510，可以用于接收和发射890mhz无线信号。
113.具体的，890mhz无线收发电路510可以接收到890mhz无线信号后解调出数字信号后发送到ttl通信电路或者rs485通信电路520；并且，890mhz无线收发电路510，也可以接收到ttl通信电路或者rs485通信电路520发送来的数字信号后，将数字信号调制成无线信号后进行发射。该890mhz无线收发电路510具有透明传输特性。
114.上述ttl通信电路或者rs485通信电路520，可以用于传输890mhz无线收发电路510和微控制单元mcu530之间的数字信号。
115.上述微控制单元mcu530，可以用于解析所接收的无线信号，判断无线信号是否符
合预设通信协议，也可以用于在无线信号符合预设通信协议时，控制890mhz无线收发电路510继续与相应的交通信号灯进行通信；还可以用于在无线信号不符合预设通信协议时，驱动发光二极管led指示灯540点亮，并通过程序可设定无线收发电路的无线通信信道。
116.作为示例，890mhz无线收发电路510接收到无线信号，解调出数字信号，再通过ttl通信电路或者rs485通信电路520与微控制单元mcu530通信。微控制单元mcu530检测送来的信息，分析通信协议是否正确，即是否为相互约定的通信协议。若通信协议正确，则判断无同频干扰，发光二极管led指示灯540熄灭，进行正常的通信；若通信协议错误，则判断为有相同频率的干扰信号，微控制单元mcu530驱动发光二极管led指示灯540指示灯点亮，提示环境中存在同频干扰信号并停止通信。
117.可选的，微控制单元mcu530还可以进一步判断是持续性干扰还是间歇性干扰，如果是间歇性干扰，等待干扰信号消失后，熄灭发光二极管led指示灯540，开始正常通信；如果是持续性干扰，微控制单元mcu530驱动发光二极管led指示灯540常亮，停止通信，此时安装人员或维护人员可通过无线交通信号机mcu程序，重新设置无线交通信号机和对应的交通信号灯之间的无线通信信道，或者，此时微控制单元mcu530向相应的交通信号灯发送信道切换指令，用于指示相应的交通信号灯切换至其他无线通信信道，使得无线交通信号机通过其他无线通信信道与相应的交通信号灯进行通信。
118.本发明实施例提供的无线交通信号机，由于安装人员和维护人员可以直接通过该指示信息确定存在同频干扰并对无线交通信号机进行调试，无需安装人员和维护人员通过盲调来规避干扰，这样使得无线交通信号机的调试更加方便，从而提高了无线交通信号机的调试效率。
119.另外，相应于上述实施例所提供的无线交通信号机的信号处理方法，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时实现本发明实施例的无线交通信号机的信号处理方法的所有步骤。
120.本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。
121.以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。