專利名稱：交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)通訊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過使用高集成度數(shù)據(jù)通訊，例如引入從光發(fā)射機(jī)到光 檢測(cè)器的光脈沖傳輸，而允許交通燈系統(tǒng)被遠(yuǎn)程控制的系統(tǒng)和方法，其 中光檢測(cè)器與在交叉路口處的交通燈控制器通訊耦合。
背景技術(shù)：
交通信號(hào)長(zhǎng)久以來被用于調(diào)節(jié)交叉路口處的交通流量。通常，交通 信號(hào)依靠計(jì)時(shí)器或汽車傳感器來確定何時(shí)改變交通信號(hào)燈的狀態(tài)，從而 交替指示出禁止通行和其他允許通行的方向。通常把此場(chǎng)景作為緊急車 輛應(yīng)用的示例。
緊急車輛，例如警車、救火車、救護(hù)車，通常被允許不必考慮交通 信號(hào)而穿過交叉路口。緊急車輛典型地依靠喇叭、汽笛和警示燈來警示 接近交叉路口的其他司機(jī)緊急車輛將要穿過交叉路口。然而，由于聽覺 障礙、空調(diào)、音頻系統(tǒng)和其他使注意力分散的事物，靠近交叉路口的車 輛的司機(jī)經(jīng)常沒有意識(shí)到由接近的緊急車輛所發(fā)出的警示
當(dāng)前有許多已知的光學(xué)交通優(yōu)先系統(tǒng)允許在數(shù)據(jù)流中嵌入固定碼從 而能夠識(shí)別每個(gè)車輛并提供安全性。這種代碼能夠與在交叉路口處的授 權(quán)碼表相比較從而限制非授權(quán)用戶的通過。然而這種方法不利于應(yīng)用在 某些特定的場(chǎng)合和環(huán)境。例如，當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)協(xié)議是公知的或易于被非授 權(quán)用戶所截取并重新構(gòu)建時(shí)，此方法會(huì)產(chǎn)生問題。 一旦傳輸數(shù)據(jù)被破譯 或傳輸數(shù)據(jù)被記錄而用于將來的重用，則非授權(quán)設(shè)備就可以被用于激活 此系統(tǒng)。而且，非授權(quán)設(shè)備也可以不用截取任何傳輸數(shù)據(jù)而是通過使用 各種代碼作激活嘗試直到發(fā)現(xiàn)可以成功激活此系統(tǒng)的代碼。
有 一些簡(jiǎn)單的方法可以防止這種非授權(quán)設(shè)備接入此交通燈控制系 統(tǒng)。
一種方法是從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中全部除去這些已被截取或發(fā)現(xiàn)的代碼。
5然而，此除去行為也隨之帶來了繁重的工作量和昂貴的花費(fèi)，因?yàn)檐囕v 代碼和在每個(gè)交叉路口處的授權(quán)碼表都需要被改變。另一個(gè)可防止非授 權(quán)使用的方法是在所有授權(quán)車輛以及交叉路口(交通燈控制)系統(tǒng)上安 裝具有特殊通訊收發(fā)器，該通訊收發(fā)器在提供對(duì)交通燈控制系統(tǒng)的接入 服務(wù)前通過相互作用而提供另一層安全性。這種方法也會(huì)帶來繁重的工 作量和昂貴的花費(fèi)，因?yàn)槊總€(gè)車輛以及在每個(gè)交叉路口處的系統(tǒng)都需要 附加的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
用形式相關(guān)的上述挑戰(zhàn)和其他缺點(diǎn)。本發(fā)明以多個(gè)實(shí)施和應(yīng)用的方式被 示例，這些實(shí)施和應(yīng)用將在下文中^皮概述。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明的實(shí)施允許通過使用高集成度數(shù)據(jù)通訊而 遠(yuǎn)程控制交通燈系統(tǒng)。 一個(gè)這種實(shí)施例使用被傳輸?shù)轿挥诮徊媛房谔幍?交通燈控制設(shè)備上的光學(xué)編碼數(shù)據(jù)。
在更特定的實(shí)施例中，遠(yuǎn)程控制交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)包括編碼電路、光 源、光檢測(cè)器和解碼電路。編碼電路適宜于產(chǎn)生一系列信號(hào)脈沖。數(shù)據(jù) 字的至少 一個(gè)比特位被編碼為信號(hào)脈沖集的第 一子集振幅調(diào)制的函數(shù)， 并且數(shù)據(jù)字的至少另 一個(gè)比特位被編碼為信號(hào)脈沖集的第二子集頻率調(diào) 制的函數(shù)。光源適宜于傳輸一系列光脈沖，該一系列光脈沖包括有信號(hào) 脈沖集中的每個(gè)信號(hào)脈沖的各自的光脈沖。光檢測(cè)器適宜于接收光脈沖 集。解碼電路適宜于根據(jù)在光檢測(cè)器處接收的光脈沖集而產(chǎn)生數(shù)據(jù)字。
在另 一個(gè)更特定的實(shí)施例中，提供了 一種用于遠(yuǎn)程控制交通優(yōu)先權(quán) 系統(tǒng)中的通訊方法。數(shù)據(jù)字的至少 一個(gè)比特位被編碼為信號(hào)脈沖集的第 一子集振幅調(diào)制的函數(shù)，并且數(shù)據(jù)字的至少另一個(gè)比特位被編碼為信號(hào) 脈沖集的第二子集頻率調(diào)制的函數(shù)。光脈沖集被傳送到光檢測(cè)器中。數(shù) 據(jù)字根據(jù)在光檢測(cè)器處接收到的光脈沖而被解碼。
本發(fā)明的以上概述并不意在描述每個(gè)被例舉的示例和本發(fā)明的所有 實(shí)施方式。隨后的附圖和詳盡的描述是這些實(shí)施例的更詳細(xì)的示例。


結(jié)合本發(fā)明的各種實(shí)施例以及附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明可以被更完
整的理解，其中
圖l是靠近典型的交叉路口的公共汽車和救護(hù)車的立體圖，其中，公 共汽車、救護(hù)車和摩托車上安裝有發(fā)射機(jī)，并且每個(gè)上述發(fā)射機(jī)均發(fā)送
根據(jù)本發(fā)明的光脈沖；
圖2是圖l所示光學(xué)交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)的組件的框圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中用于光學(xué)交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)組 件的框圖4A， 4B, 4C, 4D和4E示出了本發(fā)明使用各種示例通訊協(xié)議在車輛 和交叉路口處的裝置之間傳輸?shù)墓饷}沖；
圖5是本發(fā)明在車輛和交叉路口處的光學(xué)交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)操作的流 程圖。
本發(fā)明的特征已經(jīng)通過附圖中示例的方式被展示出來并將被詳細(xì)的 描述，同時(shí)，本發(fā)明可以#^修改為各種改進(jìn)和可選形式。然而，應(yīng)該理 解本發(fā)明不局限于所描述的特殊實(shí)施例。相反，本發(fā)明涵蓋所有落入由 所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的主旨和范圍之內(nèi)的修改，等同或可選的 方案。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明被確信可以應(yīng)用于光學(xué)交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)中的各種不同類型的 操作請(qǐng)求的認(rèn)證。盡管本發(fā)明不需局限于這些方法，本發(fā)明的各個(gè)方面 可以通過使用這些和其他本文中對(duì)各種示例的討論而被更好的理解。
圖1所示的光學(xué)交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)以常規(guī)的程度被示出以便展示出用 于本發(fā)明具體實(shí)施例的基本電路。在這里，圖l展示了具有交通燈12的 典型的交叉路口 10。交通信號(hào)控制器14通過狀態(tài)序列而控制交通燈12 的次序，從而允許車輛交替通過交叉路口 10。交叉路口 IO裝有光學(xué)交通 優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)，該光學(xué)交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)具有根據(jù)本發(fā)明特定的特點(diǎn)和特征而能夠以有效、靈活和實(shí)用的方式提供通訊。
在圖1所示的光學(xué)交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)中，是通過光發(fā)射機(jī)24A， 24B和24C,檢測(cè)器組合16A和16B以及狀態(tài)選4奪器18來提供這種通訊。安裝的檢測(cè)器組合16A和16B用于檢測(cè)從靠近交叉路口 10的授權(quán)車輛發(fā)射來的光脈沖。檢測(cè)器組合16A和16B與狀態(tài)選擇器18相通訊，該狀態(tài)選擇器典型的與交通控制器14位于同一個(gè)殼室內(nèi)，并且用高集成度并實(shí)用的方法區(qū)分授權(quán)車輛和非授權(quán)車輛。
在圖1中，救護(hù)車20和公共汽車22正接近交叉路口 10。光發(fā)射機(jī)24A位于救護(hù)車20上并且光發(fā)射機(jī)24B位于公共汽車22上。光發(fā)射機(jī)24A和24B均發(fā)射光脈沖流。該光脈沖流可以傳輸標(biāo)識(shí)了請(qǐng)求命令或操:作的代碼。檢測(cè)器組合16A和16B接收這些光脈沖并發(fā)送輸出信號(hào)到狀態(tài)選擇器18上。狀態(tài)選擇器18處理并且認(rèn)證來自于檢測(cè)器組合16A和16B的輸出信號(hào)。對(duì)于特定的認(rèn)證輸出信號(hào)，狀態(tài)選擇器18向交通信號(hào)控制器14發(fā)送交通優(yōu)先權(quán)命令，從而優(yōu)先于交通燈12的常規(guī)操作。
在各種實(shí)施例中，通過使用光脈沖特定子集的振幅調(diào)制和頻率調(diào)制對(duì)請(qǐng)求命令或操作進(jìn)行編碼而提供通訊。在特定實(shí)施例中，可以修改對(duì)請(qǐng)求命令或操作的編碼，包括通過改變接收振幅調(diào)制的光脈沖和/或改變接收頻率調(diào)制的光脈沖而進(jìn)行的修改。應(yīng)該理解特定的光脈沖可以僅有振幅調(diào)制、僅有頻率調(diào)制或既具有振幅調(diào)制也具有頻率調(diào)制。用于編碼的特定的振幅調(diào)制和頻率調(diào)制可以是基于密鑰的，從而可以通過密鑰值的更新對(duì)請(qǐng)求命令編碼進(jìn)行修改。發(fā)射機(jī)24A、 24B和24C包括對(duì)用于請(qǐng)求命令或操作的識(shí)別代碼進(jìn)行編碼所需的密鑰，并且狀態(tài)選擇器18同樣包括用于解碼識(shí)別代碼的密鑰。
發(fā)射機(jī)24A、 24B和24C的密鑰可以是時(shí)變密鑰，該時(shí)變密鑰與狀態(tài)選擇器18的時(shí)變密鑰是同步或大體同步的。通過在密鑰更新后對(duì)記錄的傳輸進(jìn)行重放，時(shí)變密鑰可以防止未授權(quán)激活。
圖1還展示了操作便攜式光發(fā)射機(jī)24C的授權(quán)個(gè)人21,如圖所示，該光發(fā)射機(jī)安裝在摩托車23上。在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)24C用于在狀態(tài)選擇器18中設(shè)置密鑰，該密鑰被用于選擇請(qǐng)求命令或操作的編碼。典型地，每個(gè)狀態(tài)選擇器的設(shè)置，包括設(shè)置密鑰，是通過授權(quán)維護(hù)人員的
手工操作完成的。在另一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)24C被授權(quán)個(gè)人21用于在需要人工控制交叉路口 10的情況下控制交通燈12。
本發(fā)明的各種實(shí)施例可以以固定長(zhǎng)度的代碼把請(qǐng)求命令或操作從發(fā)射機(jī)24A、 24B和24C傳送到檢測(cè)器組合16A和16B中。示例的才喿作識(shí)別代碼包括優(yōu)先權(quán)請(qǐng)求的車輛識(shí)別代碼和從發(fā)射機(jī)24C下載信息到狀態(tài)選擇器18的代碼。對(duì)于對(duì)交通燈12的常規(guī)操作的優(yōu)先權(quán)請(qǐng)求，該代碼在從發(fā)射機(jī)24A和24B發(fā)送期間可以是重復(fù)持續(xù)的，以便一旦發(fā)射機(jī)24A或24B進(jìn)入交叉路口 IO的范圍內(nèi)，就能夠確保優(yōu)先權(quán)的初始化。對(duì)于不需要狀態(tài)選擇器18限時(shí)反應(yīng)的操作，代碼可以在傳輸期間變化，從而允許能夠把更多地信息從發(fā)射機(jī)24A、 24B和24C傳送到檢測(cè)器組合16A和16B中。例如，從發(fā)射機(jī)24C下載信息到狀態(tài)選擇器18的操作，諸如更新密鑰，可以開始于在光脈沖流內(nèi)的第一代碼里的下載命令，緊接著的是在光脈沖流內(nèi)的后續(xù)代碼里的要下載的信息。
在一個(gè)實(shí)施例中，從發(fā)射機(jī)24A、 24B和24C傳送到?jīng)_全測(cè)器組合16A和16B中的梯:作識(shí)別代碼可以被進(jìn)一步劃分為不同的區(qū)域。例如，具有固定長(zhǎng)度14比特位的代碼有16, 384個(gè)潛在值，而這些代碼可以被進(jìn)一步劃分為10， 000個(gè)車輛識(shí)別代碼和6384個(gè)其他"特殊"的代碼，如代碼表25所示的那樣。零值可以對(duì)應(yīng)于不與任何特定車輛相關(guān)的缺省的車輛認(rèn)證碼。車輛識(shí)別代碼可以被發(fā)射機(jī)24A、 24B和24C所傳輸從而請(qǐng)求對(duì)交通燈12的優(yōu)先權(quán)。在狀態(tài)選擇器18對(duì)車輛認(rèn)證碼進(jìn)行認(rèn)證后，狀態(tài)選擇器可以向交通信號(hào)控制器14發(fā)送交通優(yōu)先權(quán)命令，從而選擇交通燈12的特殊狀態(tài)。特殊代碼可以被用于命令其他操作，包括命令從發(fā)射機(jī)24C下載密鑰到狀態(tài)選擇器18上。
在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)車輛20、 22和23具有被車輛的管理員或操作者所使用的指輪開關(guān)，以便可以從代碼表25中的代碼中為該車輛選擇車輛識(shí)別代碼。而且，指輪開關(guān)可以被用于手工提供全部或部分密鑰，該密鑰確定了各自安裝在車輛20， 22和23上的光發(fā)射機(jī)24A、 24B和24C的編碼方式。例如，代碼表25可以包括10，000個(gè)車輛認(rèn)證碼和6384個(gè)
9特殊代碼，并且選4奪指輪開關(guān)上的6384個(gè)特殊代碼中的一個(gè)可以更新包含在密鑰中的值。在一個(gè)實(shí)施例中，通過發(fā)向狀態(tài)選擇器18的手工初始密鑰下載命令，來自于發(fā)射機(jī)24C的指輪開關(guān)的這種特殊代碼可以被授權(quán)個(gè)人21所傳輸，以用于解碼密鑰。通常，在更新被狀態(tài)選擇器18接受之前，密鑰的更新必須經(jīng)過任何當(dāng)前有效和可能附加的安全層的認(rèn)證過程。
根據(jù)本發(fā)明所構(gòu)建的狀態(tài)選擇器可以被構(gòu)造為以各種方式使用識(shí)別代碼。在一種構(gòu)造中，狀態(tài)選擇器18設(shè)置有授權(quán)識(shí)別代碼列表。狀態(tài)選擇器18確證車輛是確實(shí)被授權(quán)而可優(yōu)先權(quán)常規(guī)交通信號(hào)序列。如果被傳輸?shù)拇a與列表中的授權(quán)代碼中的任何一個(gè)都不匹配，優(yōu)先權(quán)是不會(huì)發(fā)生的。
在另一個(gè)構(gòu)造中，通過記錄優(yōu)先權(quán)時(shí)間、優(yōu)先權(quán)方向、優(yōu)先權(quán)持續(xù)時(shí)間、識(shí)別代碼、4企測(cè)器預(yù)定范圍內(nèi)的請(qǐng)求車輛的通過確認(rèn)以及由于不正確的授權(quán)而對(duì)優(yōu)先權(quán)請(qǐng)求的否定，狀態(tài)選擇器18記錄所有優(yōu)先權(quán)請(qǐng)求。對(duì)光學(xué)交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)的濫用嘗試可以通過檢查所記錄的信息而被發(fā)現(xiàn)。
在本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)有助于更有效率的運(yùn)行大運(yùn)量客運(yùn)系統(tǒng)。具有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的光發(fā)射機(jī)的授權(quán)大運(yùn)量客運(yùn)車輛，如圖1所示的公共汽車22，可以花費(fèi)更少的時(shí)間等待交通信號(hào)，因而節(jié)省了燃料并允許大運(yùn)量客運(yùn)車輛服務(wù)于更長(zhǎng)的路線。這也鼓勵(lì)人們利用大運(yùn)量客運(yùn)運(yùn)輸工具從而代替私人汽車，因?yàn)槭跈?quán)的大運(yùn)量客運(yùn)車輛比其他車輛能夠更快的通過擁擠的市區(qū)區(qū)域。
不像緊急車輛20,裝配有光發(fā)射機(jī)的大運(yùn)量客運(yùn)車輛22可能不需要完全的優(yōu)先權(quán)。在一個(gè)實(shí)施例中，使用交通信號(hào)偏移給大運(yùn)量客運(yùn)車輛以優(yōu)先權(quán)的同時(shí)，仍然允許所有靠近交叉路口的車輛也有獲得通過的機(jī)會(huì)。例如，通常允許在每個(gè)方向上的交通流通時(shí)間為50%的交通信號(hào)控制器響應(yīng)來自于狀態(tài)選擇器的重復(fù)的狀態(tài)請(qǐng)求時(shí)，交通信號(hào)控制器允許在大運(yùn)量客運(yùn)車輛22所在的方向上的交通流通時(shí)間為65%,而在其他方向上的交通流通時(shí)間為35°/。。在這一實(shí)施例中，實(shí)際的偏移可以固定。以允許大運(yùn)量客運(yùn)車輛22具有可預(yù)期的優(yōu)勢(shì)。通常，正確的授權(quán)信息應(yīng)該在執(zhí)行用于大運(yùn)量客運(yùn)車輛的偏移之前進(jìn)行驗(yàn)證。
在典型的安裝實(shí)施中，交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)實(shí)際上不控制在交通交叉路口上的交通燈。而是，狀態(tài)選擇器18交替發(fā)出狀態(tài)請(qǐng)求給交通信號(hào)控制器或從交通信號(hào)控制器撤回狀態(tài)請(qǐng)求，而交通信號(hào)控制器14確定狀態(tài)請(qǐng)求是否應(yīng)該被接受。交通信號(hào)控制器14也可以接收來自于其他信息源的狀態(tài)請(qǐng)求，例如附近的4失^^交叉口，在這種情況下交通信號(hào)控制器14可以確定來自于其他信息源的狀態(tài)請(qǐng)求是否應(yīng)該在來自于狀態(tài)選擇器18的狀態(tài)請(qǐng)求之前被接受。然而，實(shí)際上，通過監(jiān)視交通信號(hào)控制器序列以及重復(fù)發(fā)出最有可能被接受的狀態(tài)請(qǐng)求，優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)可以對(duì)交通交叉路口 IO產(chǎn)生影響并創(chuàng)建交通信號(hào)偏移。
才艮據(jù)特定的示例性的實(shí)施例，圖1所示的交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)通過使用被修改來實(shí)現(xiàn)了上面討論的用于編碼和解碼的代碼和算法的已知的實(shí)現(xiàn)方案而被實(shí)現(xiàn)。例如，OpticomTM優(yōu)先權(quán)控制系統(tǒng)(由明尼蘇達(dá)州圣保羅(Saint Paul, Minnesota)的3M^厶司制造)可以#^[務(wù)改為可實(shí)現(xiàn)上面討論的用于編碼和解碼的代碼和算法。與Opt iconT優(yōu)先權(quán)控制系統(tǒng)的特征相一致，美國(guó)第5， 172,113號(hào)專利的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以以這一方式被修改。根據(jù)本發(fā)明，另一個(gè)特定的示例性的實(shí)施例通過使用另一個(gè)市場(chǎng)上可買到的交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)而被實(shí)現(xiàn)，例如，Strobecom II系統(tǒng)(由亞利桑那州菲尼克斯(Phoenix, Arizona)的T0MAR電子股份有限公司制造)。
圖2顯示了圖1所示的光交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)的框圖。在圖2中，來自于光發(fā)射機(jī)24B和24C的光脈沖通過探測(cè)器組合16A被接收，所述探測(cè)器組合與狀態(tài)選擇器18的信道一相連接。來自于光發(fā)射機(jī)24A的光脈沖通過探測(cè)器組合16B被接收，所述探測(cè)器組合與狀態(tài)選擇器18的信道二相連接。
狀態(tài)選擇器18包括兩個(gè)信道，主處理器40、長(zhǎng)期存儲(chǔ)器42、外部數(shù)據(jù)端口 43和實(shí)時(shí)時(shí)鐘44,每個(gè)信道具有信號(hào)處理電^各(36A和36B)和解碼器電路(38A和38B)。主狀態(tài)選擇器處理器40與交通信號(hào)控制器
ii14相通信，該交通信號(hào)控制器依次控制交通信號(hào)燈12。
關(guān)于信道一，信號(hào)處理電路36A接收由探測(cè)器組合16A所提供的模擬信號(hào)。信號(hào)處理電路36A處理該模擬信號(hào)并產(chǎn)生被解碼器電路38A所接收的數(shù)字信號(hào)。解碼器電路38A從該數(shù)字信號(hào)中提取出數(shù)據(jù)，認(rèn)證正確的授權(quán)信息并把數(shù)據(jù)提供給主狀態(tài)選擇器處理器40。信道二以相似的方式被構(gòu)造，其中探測(cè)器組合16B被耦合到信號(hào)處理電路36B上，而信號(hào)處理電路36B又被耦合到解碼器電路38B上。
長(zhǎng)期存儲(chǔ)器42通過使用電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPR0M)而實(shí)現(xiàn)。長(zhǎng)期存儲(chǔ)器42連接到主狀態(tài)選擇器處理器40上并用于存儲(chǔ)授權(quán)識(shí)別代碼列表和記錄數(shù)據(jù)。應(yīng)該理解，密鑰39可以被存儲(chǔ)在長(zhǎng)期存儲(chǔ)器42內(nèi)。
解碼器電路38A和38B可以使用可選密鑰39而解碼接收到的來自于檢測(cè)器組合16A和16B的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，接收到的車輛識(shí)別代碼通過使用密鑰而被解碼，并且已被解碼的車輛識(shí)別代碼與存儲(chǔ)在長(zhǎng)期存儲(chǔ)器42內(nèi)的授權(quán)識(shí)別代碼列表相比較而被檢查。
外部數(shù)據(jù)端口 43被用于把狀態(tài)選擇器18連接到計(jì)算機(jī)上。在一個(gè)實(shí)施例中，外部數(shù)據(jù)端口 43是RS232串行端口。典型地，便攜式計(jì)算機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)被用于與狀態(tài)選擇器交換數(shù)據(jù)并構(gòu)造狀態(tài)選擇器。通過外部端口43,從狀態(tài)選擇器18刪除所記錄的數(shù)據(jù)，并且通過外部端口 43,密鑰39和授權(quán)識(shí)別代碼列表被存儲(chǔ)在狀態(tài)選擇器18中。通過使用有線或無線調(diào)制解調(diào)器、局域網(wǎng)或其他類似設(shè)備，外部端口 43也可以被遠(yuǎn)程接入。
密鑰39可以通過外部數(shù)據(jù)端口 43而從便攜式計(jì)算機(jī)處更新。而且，主狀態(tài)選擇器處理器40可以更新密鑰39以響應(yīng)從4企測(cè)器組合16A和16B處接收到的更新密鑰39的命令。
實(shí)時(shí)時(shí)鐘44為主狀態(tài)選4奪器處理器40提供實(shí)際時(shí)間。實(shí)時(shí)時(shí)鐘44提供可被記錄在長(zhǎng)期存儲(chǔ)器42上的時(shí)間戳并被用于記時(shí)其他事件，包括密鑰39的更新時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，在特定的時(shí)間，例如一天一次，從存儲(chǔ)在長(zhǎng)期存儲(chǔ)器42上的列表中選擇出密鑰39。在另一個(gè)實(shí)施例中，密鑰39產(chǎn)生于日期和時(shí)間或者其他由實(shí)時(shí)時(shí)鐘44所提供的基于時(shí)間的參數(shù)或者其他自然參數(shù)。例如，日期、時(shí)間和/或由人為設(shè)定的基值的當(dāng)前值的哈希(hash)算法，用于定期自動(dòng)產(chǎn)生密鑰39。然而在又一個(gè)實(shí) 施例中，密鑰39在特定的時(shí)間被更新為新值，例如在接收到用于密鑰39 的新值后的當(dāng)天早晨3點(diǎn)。
在可選實(shí)施例中，認(rèn)證算法使用多密鑰。例如，實(shí)時(shí)時(shí)鐘44可以與 在每個(gè)發(fā)射機(jī)24A、 24B和24C中的相似的實(shí)時(shí)時(shí)鐘不完全同步，并且使
在用于基于實(shí)時(shí)時(shí)鐘44的密鑰的周期的前半部分或其他初始部分期間， 解碼電路38A和38B可以使用密鑰和在前密鑰而執(zhí)行解碼過程。如果兩 次解碼嘗試之一成功了，則表示解碼過程是成功的。在用于基于實(shí)時(shí)時(shí) 鐘44的密鑰的周期的后半部分或其他最后的部分期間，解碼電路38A和 38B可以使用密鑰和下一個(gè)密鑰而相似地執(zhí)行解碼過程。
圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)組件的框 圖。在車輛上的光源102,諸如氙脈沖管或高集成度發(fā)光二極管，發(fā)射光 短脈沖，該光短脈沖被交通燈控制器的檢測(cè)器所接收，從而請(qǐng)求交通燈 常規(guī)操作的優(yōu)先權(quán)，以便加速該車輛通過交通燈。
信號(hào)產(chǎn)生電路104產(chǎn)生輸出信號(hào)從而控制從光源102發(fā)出的光的閃 爍。信號(hào)產(chǎn)生電路104包括用于產(chǎn)生具有高壓脈沖的輸出信號(hào)的變壓器， 每個(gè)上述高壓脈沖可以觸發(fā)氤閃光燈發(fā)射光脈沖。指定輸出信號(hào)的脈沖 的特定時(shí)間的數(shù)據(jù)可以由協(xié)議電路106提供，并且輸出信號(hào)的脈沖使用 振幅調(diào)制和頻率調(diào)制。
協(xié)議電路106可以產(chǎn)生用于被光源102所發(fā)射的光脈沖的時(shí)間規(guī)則。 通過產(chǎn)生將被嵌入進(jìn)光脈沖流的數(shù)據(jù)字，以及編碼這些數(shù)據(jù)字而產(chǎn)生用 于脈沖的時(shí)間規(guī)則，協(xié)議電路106可以產(chǎn)生用于被光源102所發(fā)射的光 脈沖的時(shí)間規(guī)則，。嵌入進(jìn)光脈沖流的數(shù)據(jù)字可以包括在用戶接口 108上 的特定信息。
在一個(gè)實(shí)施例中，接口 108包括被車輛操作者或管理員使用的輸入 設(shè)備，該車輛攜帶有發(fā)射機(jī)IOO,從而指定了一個(gè)或多個(gè)車輛識(shí)別代碼。 示例的輸入設(shè)備包括指輪開關(guān)和輔助鍵盤。設(shè)置了車輛識(shí)別代碼的操作 者可以附加地指定用于發(fā)射機(jī)100的鍵110。例如，多數(shù)字車輛認(rèn)證碼的
13一個(gè)數(shù)字可以指定鍵110，從而導(dǎo)致發(fā)射機(jī)IOO使用振幅調(diào)制和頻率調(diào)制
的特定組合而發(fā)射光脈沖流。出于使操作者使用便利的考慮，操作者可
能不會(huì)意識(shí)到每個(gè)車輛識(shí)別代碼的一部分實(shí)際上選擇4建110,從而代替或
附加在把識(shí)別代碼嵌入在被傳輸?shù)墓饷}沖流內(nèi)的方式。在另一個(gè)實(shí)施例
中，接口 108包括在制造后指定發(fā)射機(jī)缺省操作或構(gòu)造發(fā)射機(jī)梯:作的機(jī)
構(gòu)，諸如發(fā)射機(jī)外殼內(nèi)的跳線裝置或外部可配置的非易失性存儲(chǔ)器。
協(xié)議電路106可以產(chǎn)生光脈沖流規(guī)則，包括嵌入接收到的來自用戶 接口 108的車輛識(shí)別代碼。協(xié)議電路106包括存儲(chǔ)電路112以便向特定 光脈沖的振幅調(diào)制和/或頻率調(diào)制提供協(xié)議信息，例如車輛識(shí)別碼特定比 特位的映射。
在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)電路112內(nèi)的信息可以是協(xié)議算法，例如協(xié) 議狀態(tài)遷移圖或處理器可執(zhí)行代碼。協(xié)議電路106包括處理器，例如微 處理器，上述處理器執(zhí)行可執(zhí)行代碼從而創(chuàng)建數(shù)據(jù)，例如光脈沖流規(guī)則。
在另一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)電路112中的信息可以是邏輯實(shí)現(xiàn)，例如 構(gòu)造有用于調(diào)制方式的程序數(shù)據(jù)的可編程邏輯陣列或可編程邏輯器件。 而在又一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)電路112中的信息可以是協(xié)議表，例如作為 當(dāng)前狀態(tài)和輸入的函數(shù)結(jié)果的下一個(gè)狀態(tài)和輸出。協(xié)議算法、邏輯實(shí)現(xiàn) 和協(xié)議表的結(jié)合可以被協(xié)議電路106用于可選實(shí)施例。存儲(chǔ)電路112的 內(nèi)容可以由外部存取，從而允許制造者或車隊(duì)管理員更新協(xié)議電路106 能夠支持的調(diào)制方式。
光發(fā)射機(jī)100可以具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘114。來自于實(shí)時(shí)時(shí)鐘的數(shù)據(jù)和/或 時(shí)間或者其他基于時(shí)間的參數(shù)以及其他自然參數(shù)可以被用于選擇或修改 密鑰110。例如，日期和時(shí)間的哈希算法和潛在的手工更新的基本密鑰可 以被用于每隔十分鐘產(chǎn)生密鑰110的更新值。密鑰110可以依據(jù)手工提 供的基本密鑰，例如設(shè)置在指輪開關(guān)上的基本密鑰和/或來自于相連接的 便攜式計(jì)算機(jī)的基本密鑰，和/或當(dāng)前日期和時(shí)間。密鑰110可以手工更 新，例如，響應(yīng)于沖全測(cè)到非控:權(quán)用戶的<吏用，和/或基于當(dāng)前日期和時(shí)間 的自動(dòng)更新。
圖4A、 4B、 4C、 4D和4E示出在用于本發(fā)明的示例通信協(xié)議的車輛和交叉路口處的設(shè)備之間傳輸?shù)墓饷}沖。如圖4A所示，光脈沖流200可 以在使用振幅調(diào)制的光脈沖集202和使用頻率調(diào)制的光脈沖集204之間 交替。圖4B和4C示出了每個(gè)該光脈沖集202和294的示例，并且被放 大以顯示細(xì)節(jié)。
如圖4B所示，光脈沖流200的子集202具有主閃頻光脈沖206，該 脈沖發(fā)生在特定的頻率并且典型的額定頻率是10Hz或14Hz。在主脈沖之 間，是在光脈沖流200的子集202中嵌入了可選的已編碼數(shù)據(jù)字的光數(shù) 據(jù)脈沖208、 210和212。
例如，如果脈沖208出現(xiàn)，則已編碼數(shù)據(jù)字的第一比特位是l,而如 果脈沖208不出現(xiàn)，則已編碼數(shù)據(jù)字的第一比特位是O。已編碼數(shù)據(jù)字的 第一比特位的值確定了用于脈沖208的全等級(jí)或零等級(jí)振幅調(diào)制。如果 脈沖210出現(xiàn)，則已編碼數(shù)據(jù)字的第二比特位是1,而如果脈沖210不出 現(xiàn)，則已編碼數(shù)據(jù)字的第二比特位是O。相似的，如果脈沖212出現(xiàn)，則 已編碼數(shù)據(jù)字的第三比特位是l，而如果脈沖212不出現(xiàn)，則已編碼數(shù)據(jù) 字的第三比特位是零。典型地，光脈沖208、 210和212位于主脈沖206 之間的中部。另一個(gè)僅包括脈沖202子集的光脈沖流可以符合Opticom 優(yōu)選控制系統(tǒng)的通信協(xié)議。
如圖4C所示，光脈沖流200的子集204具有閃頻光脈沖，該閃頻光 脈沖發(fā)生在特定的額定頻率，典型的約為10Hz或14Hz,但是該脈沖偏移 于額定頻率以便在光脈沖流200中嵌入已編碼數(shù)據(jù)字。例如，在初始脈 沖214之后，僅僅脈沖216和218中的一個(gè)出現(xiàn)并且如果前脈沖216出 現(xiàn)，則已編碼數(shù)據(jù)字的第一比特位是O,而如果后脈沖218出現(xiàn)，則已編 碼數(shù)據(jù)字的第一比特位是1。已編碼數(shù)據(jù)字的第一比特位的值確定了前脈 沖216或后脈沖218的頻率調(diào)制。^f又^f又脈沖220和222中的一個(gè)出現(xiàn)并 且如果前脈沖220出現(xiàn)，則已編碼數(shù)據(jù)字的第二比特位是O,而如果后脈 沖222出現(xiàn)，則已編碼數(shù)據(jù)字的第二比特位是l。相似地，僅僅脈沖224 和226中的一個(gè)出現(xiàn)并且如果前脈沖224出現(xiàn)，則已編碼數(shù)據(jù)字的第三 比特位是0,而如果后脈沖226出現(xiàn)，則已編碼數(shù)據(jù)字的第三比特位是1。
典型地，脈沖216至226中的每個(gè)脈沖與前面的脈沖是相互獨(dú)立的，這些脈沖具有與額定頻率相對(duì)應(yīng)的額定時(shí)間周期，并且通過稍-微小于或 稍微大于額定時(shí)間周期，這些脈沖與前面的脈沖之間的實(shí)際間隔提供了 頻率調(diào)制。與前面的脈沖的間隔稍微小于額定時(shí)間周期的前脈沖嵌入數(shù) 據(jù)比特位0，并且與前面的脈沖的間隔稍微大于額定時(shí)間周期的后脈沖嵌
入數(shù)據(jù)比特位1。例如，如果脈沖216出現(xiàn)，則當(dāng)脈沖220與脈沖216 的間隔稍微小于額定時(shí)間周期時(shí)，值為G的第二比特位被嵌入，而如果 脈沖218出現(xiàn)，則當(dāng)脈沖220與脈沖218的間隔稍《效小于額定時(shí)間周期 時(shí)，值為0的第二比特位被嵌入。另一個(gè)僅包括脈沖集204的光脈沖流 可以符合Strobecom II系統(tǒng)的通信協(xié)i義。
圖4D所示的光脈沖流240具有主閃頻光脈沖242，該閃頻光脈沖發(fā) 生在特定的額定頻率，典型的約為10Hz或14Hz。在主脈沖之間，可選數(shù) 據(jù)脈沖244至260嵌入已編碼數(shù)據(jù)字。光脈沖流240在每個(gè)主光脈沖242 之間編碼已編碼數(shù)據(jù)的兩個(gè)比特位。與在每個(gè)主脈沖之間僅允許編碼一 個(gè)比特位數(shù)據(jù)的光脈沖流相比，光脈沖流240允許更多的編碼數(shù)據(jù)或復(fù) 制的編碼數(shù)據(jù)在給定的時(shí)間間隔內(nèi)被傳輸。例如，光脈沖流240可以使 用于編碼的數(shù)據(jù)的位數(shù)增倍，即從14位增加到28位，相應(yīng)的增加了車 輛識(shí)別代碼可能的數(shù)量，即從16384個(gè)可能的代碼增加到超過268 x io6 個(gè)可能的代碼。
遠(yuǎn)程控制交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)的典型安裝可以被構(gòu)造為具有1000個(gè)授權(quán) 車輛識(shí)別代碼。當(dāng)16384個(gè)可能的代碼中的1000個(gè)被授權(quán)時(shí)，非授權(quán)用 戶可以容易的"猜出"授權(quán)車輛識(shí)別代碼。然而，當(dāng)268 xl(^個(gè)可能的 代碼中的IOOO個(gè)代碼被授權(quán)為車輛識(shí)別代碼時(shí)，猜測(cè)授權(quán)車輛識(shí)別代碼 是不太可能的。
光脈沖流240可以編碼數(shù)據(jù)脈沖244、 246和248中的第一和第二比 特位。第一和第二比特位的組合具有四個(gè)可能的值，而脈沖244、 246和 248具有四個(gè)相應(yīng)的數(shù)據(jù)脈沖組合。在第一個(gè)組合中，所有脈沖244、 246 和248是不出現(xiàn)的。在第二個(gè)組合中，脈沖244出現(xiàn)而脈沖246和248 不出現(xiàn)。在第三個(gè)組合中，脈沖246出現(xiàn)而脈沖244和248不出現(xiàn)。在 第四個(gè)組合中，脈沖248出現(xiàn)而脈沖244和246是不出現(xiàn)的。典型地，光脈沖流240由具有氙閃光燈的光發(fā)射機(jī)所產(chǎn)生。該氙閃 光燈可以通過把存儲(chǔ)在電容器內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化為閃光而發(fā)射光脈沖。通常， 向氙閃光燈提供能量需要一些時(shí)間來為下次閃光而對(duì)電容器進(jìn)行充電。 因此，光脈沖之間的時(shí)間間隔通常應(yīng)該超過電容器充電所需要的時(shí)間。 典型地，光脈沖244、 246和248的位置是由時(shí)間周期所分開的，該時(shí)間 周期允許光脈沖中的至多 一個(gè)可以被發(fā)射。
因此，光脈沖244、 246和248中的任何一個(gè)不出現(xiàn)或者光脈沖244、 246和248中的一個(gè)脈沖可以對(duì)應(yīng)于位于光脈沖246的額定脈沖位置處的 光脈沖的振幅調(diào)制和/或頻率調(diào)制。脈沖244、 246和248不出現(xiàn)可以對(duì) 應(yīng)于零振幅的振幅調(diào)制和未知的頻率調(diào)制。僅僅光脈沖246出現(xiàn)可以對(duì) 應(yīng)于全振幅振幅調(diào)制和零偏移頻率調(diào)制。僅僅光脈沖244出現(xiàn)可以對(duì)應(yīng) 于全振幅振幅調(diào)制和前偏移頻率調(diào)制。僅僅光脈沖248出現(xiàn)可以對(duì)應(yīng)于 全振幅振幅調(diào)制和后偏移頻率調(diào)制。
圖4E所示的光脈沖流270組合了如圖4所示的光脈沖流200的子集 202和204的脈沖位置，從而允許更多的編碼數(shù)據(jù)或復(fù)制編碼數(shù)據(jù)在給定 時(shí)間間隔內(nèi)被傳輸。發(fā)射機(jī)發(fā)送初始脈沖272后，脈沖274的出現(xiàn)或不 出現(xiàn)分別使得第一比特位為1或0,并且相互排斥的脈沖276或278的出 現(xiàn)使得第二比特位為0或1。光脈沖274、 280和286具有各自的全振幅 或零4展幅振幅調(diào)制，并且光脈沖276或278， 282或284, 288或290具 有前偏移或后偏移的頻率調(diào)制。附加比特位三至六相似地被嵌入脈沖280 至290中。
在一個(gè)實(shí)施例中，脈沖274、 280和286 一皮發(fā)射^L在前一個(gè)脈沖后的 額定周期的中間處發(fā)送。例如，如果脈沖276出現(xiàn)，則脈沖280在脈沖 276后的額定周期的中間處被發(fā)送，而如果脈沖278出現(xiàn)，則脈沖280 在脈沖278后的額定周期的中間處一皮發(fā)送。在另一個(gè)實(shí)施例中，脈沖274, 280和286在前一個(gè)脈沖和隨后的脈沖之間的中部被發(fā)送。
用于傳輸光脈沖流200、 240和270的脈沖的額定頻率可以設(shè)定優(yōu)先 權(quán)。例如，約10Hz的頻率可以對(duì)應(yīng)用于緊急車輛的高優(yōu)先權(quán)，而約為14Hz 的頻率可以對(duì)應(yīng)于大運(yùn)量客運(yùn)車輛的低優(yōu)先權(quán)。
17圖5是本發(fā)明在車輛和交叉路口處的光學(xué)交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)操作的流程圖。如圖5所示，在車輛上的設(shè)備的操作/行為^^示在圖的左邊，而在交叉路口處的設(shè)備的操作/行為^^示在圖的右邊。在車輛處，車輛的操作者或系統(tǒng)管理員的代理為車輛(和車輛所附的發(fā)射機(jī)設(shè)備)選擇唯一的車輛識(shí)別代碼。這種代理一也良示在節(jié)點(diǎn)64處，顯示了唯一的車輛識(shí)別代碼的連接數(shù)據(jù)線被指向在活動(dòng)節(jié)點(diǎn)66處的車輛上。編碼車輛識(shí)別代碼的密鑰可以預(yù)先安裝在車輛內(nèi)，經(jīng)過代理(線76)，和/或作為自然參數(shù)(例如，每月第二個(gè)星期二上午的中部時(shí)間11: 58 )的函數(shù)而自動(dòng)改變，作為某一算法(數(shù)據(jù)線72和87處的每個(gè)更新)的函數(shù)，和/或作為非常規(guī)參數(shù)的函數(shù)，例如標(biāo)識(shí)密鑰改變的時(shí)間和/或密鑰改變的方式的偽隨機(jī)序列。節(jié)點(diǎn)70描述了另一個(gè)可選特征，該特征為在節(jié)點(diǎn)66處的編碼操作只在響應(yīng)手工輸入的特殊的激活命令時(shí)有效。每個(gè)這種手工數(shù)據(jù)入口可以通過使用便捷觸摸鍵或其它類型的用于選擇合適代碼的開關(guān)而容易的實(shí)現(xiàn)。
一旦裝備并激活合適的代碼選擇，光脈沖信號(hào)就從安裝在車輛上的設(shè)備處被發(fā)送到交叉路口處的設(shè)備上，如節(jié)點(diǎn)68所示。如節(jié)點(diǎn)84所示，光脈沖信號(hào)在交叉路口處被檢測(cè)到并且數(shù)據(jù)信號(hào)被傳送到節(jié)點(diǎn)86處。假設(shè)車輛識(shí)別代碼是被授權(quán)的，則數(shù)據(jù)信號(hào)包括使用上面討論的所選密鑰而被編碼的車輛識(shí)別代碼，如圖1中的25所示。在節(jié)點(diǎn)86處，接收到的數(shù)據(jù)使用密鑰而被解密，并且如果密鑰和/或算法被更新(線87),則使用更新后的信息。在狀態(tài)選擇之前，另一個(gè)數(shù)據(jù)處理模塊通過把解碼數(shù)據(jù)信號(hào)(例如，車輛識(shí)別代碼)與存儲(chǔ)在代碼管理表(節(jié)點(diǎn)90)內(nèi)的授權(quán)代碼相比較而驗(yàn)證優(yōu)先權(quán)嘗試(節(jié)點(diǎn)88 )。優(yōu)先權(quán)嘗試(不論是否成功)均被記錄，這在上面所討論的實(shí)施例或商業(yè)系統(tǒng)是慣例。
本發(fā)明的一些方面通過參考幾個(gè)特定的示例性實(shí)施例而被描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解可以在其上進(jìn)^i艮多變化。例如，光發(fā)射^L和檢測(cè)器電路以及數(shù)字信號(hào)處理(數(shù)據(jù)查找，數(shù)據(jù)發(fā)送和格式化，以及數(shù)據(jù)編碼和解碼)可以使用信號(hào)處理電路陣列來實(shí)現(xiàn)，該信號(hào)處理電路陣列包括一個(gè)或多個(gè)處理器、非永久和/或永久存儲(chǔ)器、和一個(gè)或多個(gè)模擬、數(shù)字、離散、可編程邏輯、半可編程邏輯、不可編程邏輯電路。這種與信號(hào)處理任務(wù)相匹配的電路的示例在前面討論的商業(yè)設(shè)備和各種參考實(shí)
例中被描述，包括美國(guó)專利No. 5172113, No. 5519389, No. 5539398和No. 4162447。這些實(shí)現(xiàn)和變化在不超出本發(fā)明的主旨和范圍的前提下被上述實(shí)施例所涵蓋，并且本發(fā)明的前面所述的各個(gè)方面在隨后的權(quán)利要求中被描述。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)程控制交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)，包括編碼電路，所述編碼電路適宜于產(chǎn)生一系列信號(hào)脈沖，其中數(shù)據(jù)字的至少一個(gè)比特位被編碼為信號(hào)脈沖集的第一子集的振幅調(diào)制的函數(shù)，并且數(shù)據(jù)字的至少另一個(gè)比特位被編碼為信號(hào)脈沖集的第二子集的頻率調(diào)制的函數(shù)；光源，所述光源適宜于發(fā)送具有用于所述信號(hào)脈沖集的每個(gè)信號(hào)脈沖的各自光脈沖的光脈沖集；光檢測(cè)器，所述光檢測(cè)器適宜于接收光脈沖集；和解碼電路，所述解碼電路適宜于根據(jù)在光檢測(cè)器處接收到的光脈沖集而產(chǎn)生數(shù)據(jù)字。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述編碼電路 和所述解碼電路還適宜于修整包括在響應(yīng)于密鑰的第 一和第二子集內(nèi)的 光脈沖。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光源安裝在車輛 上并且數(shù)據(jù)字包括與車輛相聯(lián)系的車輛識(shí)別代碼。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述解碼電路還適 宜于對(duì)響應(yīng)數(shù)據(jù)字的相關(guān)交通燈發(fā)出交通優(yōu)先權(quán)命令。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)脈沖集的 第一子集和所述信號(hào)脈沖集的第二子集不共享任何信號(hào)脈沖。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)脈沖集的 第一子集和所述信號(hào)脈沖集的第二子集共享至少一個(gè)信號(hào)脈沖。
7. —種用于遠(yuǎn)程控制交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)的通信方法，所述方法包括 把數(shù)據(jù)字的至少 一個(gè)比特位編碼為光脈沖集的第 一子集的振幅調(diào)制的函數(shù)的步驟；和把數(shù)據(jù)字的至少另 一個(gè)比特位編碼為光脈沖集的第二子集的頻率調(diào) 制的函數(shù)的步驟；把光脈沖集傳送到光檢測(cè)器的步驟；和根據(jù)在光檢測(cè)器處接收到的光脈沖而解碼數(shù)據(jù)字的步驟。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信方法，其特征在于，所述通信方法還包括響應(yīng)于密鑰而修整包括在第 一和第二子集內(nèi)的光脈沖的步驟。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信方法，其特征在于，光發(fā)射機(jī)安裝 在車輛上，所述數(shù)據(jù)字包括與車輛相聯(lián)系的車輛識(shí)別代碼，并且所述把 光脈沖集傳送到光檢測(cè)器的步驟包括從所述光發(fā)射機(jī)發(fā)送所述光脈沖集 和在所述光^r測(cè)器處接收所述光脈沖集。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信方法，其特征在于，所述通信方法 還包括嘗試驗(yàn)證所述數(shù)據(jù)字并選擇用于相關(guān)交通燈的狀態(tài)以響應(yīng)對(duì)所述 數(shù)據(jù)字的-驗(yàn)證結(jié)果的步驟。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信方法，其特征在于，所述光脈沖集 的第一子集和所述光脈沖集的第二子集不共享任何信號(hào)脈沖。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信方法，其特征在于，所述光脈沖集 的第 一子集和所述光脈沖集的第二子集共享至少 一個(gè)信號(hào)脈沖。
13. —種用于遠(yuǎn)程控制交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)的光發(fā)射機(jī)，所述光發(fā)射機(jī) 包括編碼電路，所述編碼電路適宜于產(chǎn)生一系列信號(hào)脈沖，其中數(shù)據(jù)字 的至少一個(gè)比特位被編碼為信號(hào)脈沖集的第一子集的振幅調(diào)制的函數(shù)， 并且數(shù)據(jù)字的至少另 一 個(gè)比特位被編碼為信號(hào)脈沖集的第二子集的頻率 調(diào)制的函數(shù)；和光源，所述光源適宜于傳輸具有用于所述信號(hào)脈沖集的每個(gè)信號(hào)脈 沖的各自光脈沖的光脈沖集。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述編碼電路 還適宜于響應(yīng)于密鑰而修整包括在第 一和第二子集內(nèi)的光脈沖。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述光源安裝 在車輛上并且數(shù)據(jù)字包括與車輛相聯(lián)系的車輛識(shí)別代碼。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述信號(hào)脈沖 集的第 一子集和所述信號(hào)脈沖集的第二子集不共享任何信號(hào)脈沖。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光發(fā)射機(jī)，其特征在于，所述信號(hào)脈沖集的第一子集和所述信號(hào)脈沖集的第二子集共享至少一個(gè)信號(hào)脈沖。
18. —種用于遠(yuǎn)程控制交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)的狀態(tài)選擇器，所述狀態(tài)選擇器包括光檢測(cè)器，所述光檢測(cè)器適宜于接收光脈沖集，其中數(shù)據(jù)字的至少 一個(gè)比特位被編碼為光脈沖集的第一子集的振幅調(diào)制的函數(shù)，并且數(shù)據(jù) 字的至少另 一 個(gè)比特位被編碼為光脈沖集的第二子集的頻率調(diào)制的函 數(shù)5和解碼電路，所述解碼電路適宜于根據(jù)在所述光檢測(cè)器處接收到的光 脈沖集而產(chǎn)生數(shù)據(jù)字。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的狀態(tài)選擇器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)字 包括與發(fā)送光脈沖集的車輛相聯(lián)系的車輛識(shí)別代碼，并且所述解碼器電 路還適宜于嘗試驗(yàn)證車輛識(shí)別代碼。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的狀態(tài)選擇器，其特征在于，所述解碼電 路還適宜于響應(yīng)對(duì)車輛識(shí)別代碼的驗(yàn)證結(jié)果而發(fā)出相關(guān)交通燈的狀態(tài)選 擇命令。
全文摘要
一種遠(yuǎn)程控制交通優(yōu)先權(quán)系統(tǒng)和方法，包括編碼電路、光源、光檢測(cè)器和解碼電路。該編碼電路適宜于產(chǎn)生一系列信號(hào)脈沖。數(shù)據(jù)字的至少一個(gè)比特位被編碼為信號(hào)脈沖集的第一子集的振幅調(diào)制的函數(shù)，并且數(shù)據(jù)字的至少另一個(gè)比特位被編碼為信號(hào)脈沖集的第二子集的頻率調(diào)制的函數(shù)。光源適宜于發(fā)送具有用于所述信號(hào)脈沖集的每個(gè)信號(hào)脈沖的各自光脈沖的光脈沖集。光檢測(cè)器適宜于接收光脈沖集。解碼電路適宜于根據(jù)在光檢測(cè)器處接收到的光脈沖集而產(chǎn)生數(shù)據(jù)字。
文檔編號(hào)G08G1/095GK101496076SQ200680028305
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2006年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月1日
發(fā)明者馬克·A·施瓦茨 申請(qǐng)人:全球交通技術(shù)公司