CN107170263A - 基于射频技术的色盲驾驶辅助系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于射频技术的色盲驾驶辅助系统，其包括：红绿灯电子标签、阅读器、数据输出模块和数据转换器。红绿灯电子标签采用两个布设于红绿灯所安装的横杆上的外置扇形定向天线，阅读器采用两个安装于车辆驾驶室上方的外顶棚的外置扇形定向天线。本发明设计简单合理、安装布设方便且投入成本较低、智能化程度高、使用效果好，当车辆行至安装红绿灯的道路口时能自动将当前状态下前方红绿灯的信号状态以文字显示和语音播报两种方式同时告知色盲驾驶者。
Description
技术领域
本发明涉及一种驾驶辅助系统，尤其是涉及一种基于射频技术的色盲驾驶辅助系统。
背景技术
色盲是指先天性色觉障碍，不能分辨自然光谱中的各种颜色或某种颜色。据统计，我国男性色盲率为4.71±0.074％，我国女性色盲率：0.67±0.036％，按此比例我国色盲患者约有6000万人。而我国交通法明确规定，红绿色盲患者不允许驾驶机动车，主要原因是红绿色盲患者不能或不容易分清应用普遍的红绿交通信号灯，因此存在比较大的安全隐患。但由于驾驶汽车已经是一种日常生活的需要，因此为满足将来“色盲禁驾”规定解除的技术需要，有必要开发一种为色盲患者服务的辅助驾驶系统。现如今，所出现的色盲驾驶系统一般都是基于图像识别的驾驶辅助识别系统，投入成本较高，因而不能得到推广应用。综上，现如今缺少一种设计简单合理、安装布设方便且投入成本较低、智能化程度高、使用效果好的色盲驾驶辅助系统，其能简便、快速向色盲驾驶者提示前方交通灯状况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于射频技术的色盲驾驶辅助系统。其设计简单合理、安装布设方便且投入成本较低，能简便、快速、准确向色盲驾驶者提示前方交通灯状况。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于射频技术的色盲驾驶辅助系统，包括：
红绿灯电子标签，内置于路口交通红绿灯的控制箱内，并与红绿灯控制器连接，用于将红绿灯信号信息发送至阅读器；
阅读器，置于车内，用于实时接收工作范围内所述红绿灯电子标签发送的信号信息，并将接受的信息传输到数据转换器；
数据输出模块，安装于车内，包括显示器和语音播报器；
所述数据转换器，安装于车内，用于将接收的数字信息转换为文字信息和声音信息，通过所述显示器以文字形式显示红绿灯的实时信号，同时通过语音播报器以声音形式播报红绿灯的实时信号；
其中，所述红绿灯电子标签的天线为两个外置第一扇形定向天线，所述两个第一扇形定向天线布设于红绿灯所安装的横杆上，扇形开口朝向红绿灯正面方向且向下倾斜，倾斜角度可以调节，所述两个第一扇形定向天线只向前方发射和接收射频信号，通过调节所述两个第一扇形定向天线的倾斜角和在横杆上的位置使所述第一扇形定向天线的信号辐射范围只覆盖正前方道路，所述红绿灯电子标签只与所述第一扇形定向天线信号辐射覆盖范围内的阅读器交换信号，所述阅读器只与对车辆通过路口起指示作用的红绿灯电子标签交换信号，而不受路口其他红绿灯电子标签的影响；
其中，所述阅读器的天线为两个外置第二扇形定向天线，所述两个外置第二扇形定向天线，安装于车辆驾驶室上方的外顶棚，扇形开口朝向汽车正前方且上仰，上仰角度可调节，所述阅读器只与对车辆通过路口起指示作用的红绿灯的电子标签交换信号，不受路口其他红绿灯电子标签的影响。优选的是，所述红绿灯电子标签采用有源电子标签，具有唯一的电子编码，所述红绿灯电子标签使用电子标签先发言模式工作，即无需阅读器激活，电子标签主动向工作范围内的阅读器发送信号，所述红绿灯电子标签与红绿灯控制器连接，使用红绿灯控制器的电源工作，根据红绿灯信号变化实时更新数据，将其代表红绿灯实时信号的数据及自身电子编码信息发送到所述阅读器。
优选的是，所述两个第一扇形定向天线，采用铝质或铜质材料，外表面涂有防水材料。所述述第一扇形定向天线的辐射范围只覆盖正前方道路，且覆盖范围沿正前方道路方向距离不小于1000米，所述红绿灯电子标签只与所述第一扇形定向天线辐射覆盖范围内的阅读器交换信息。
优选的是，所述两个第二扇形定向天线，采用铝质或铜质材料，外表面涂有防水材料。
优选的是，车辆进入工作范围时，所述第一扇形定向天线和所述第二扇形定向天线位置正对，所述第一扇形定向天线只与处于其辐射范围内的所述第二扇形定向天线进行信号交换。
优选的是，所述数据转换器，将接收的数字信息同时转化为文字信息和声音信息，分别传输到所述显示器和语音播报器。
优选的是，所述阅读器、所述数据转换器和所述数据输出模块以一体式整合安装于车辆驾驶室。
优选的是，所述阅读器使用远距离射频阅读器，所述阅读器的最长作用距离达1000米，当所述阅读器进入所述红绿灯电子标签工作范围时，所述红绿灯电子标签会主动将其电子编码信息和红绿灯信号信息以射频电磁波形式发送给所述阅读器，所述阅读器将接收的信息传输到所述数据转换器，所述阅读器只与对车辆通过路口起指示作用的正前方的红绿灯电子标签交换信号，而不受路口其他红绿灯电子标签的影响。
优选的是，所述显示器固定安置于车辆驾驶室仪表盘上部，以文字形式实时告知驾驶员前方红绿灯的信号状态。
优选的是，所述语音播报器安置于车辆驾驶室仪表盘上部，以语音播报形式实时告知驾驶员前方红绿灯的信号状态。
本发明至少包括以下有益效果：
1.本发明快速、准确地将红绿灯的颜色信号实时转换为文字和声音信号，告知色盲驾驶者前方红绿灯信号状态。
2.本发明的阅读器只与对车辆通过路口起指示作用的红绿灯电子标签交换信号，且信号强度大，不受路口其他红绿灯电子标签的影响，阅读器最长作用距离长达1000米，工作范围广。
3.本发明设计合理、结构简单、投入成本低且安装布设方便。
4.本发明使用方便、智能化程度高，能简便、快速、准确、清晰地向色盲驾驶者提示前方交通灯状况。
附图说明
图1为本发明的基于射频技术的色盲驾驶辅助系统的原理框图
附图标记说明：
1-1—红绿灯电子标签； 1-2—红绿灯控制器； 1-3—第一扇形定向天线；
1-4—第一电源； 2-1—阅读器； 2-2—第二扇形定向天线；
2-3—第二电源； 2-4—数据转换器； 2-5—数据输出模块；
2-6—显示器； 2-7—语音播报器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1所示，本实施例的一种基于射频技术的色盲驾驶辅助系统，包括：
红绿灯电子标签1-1，安装于路口交通红绿灯的控制箱内，与红绿灯控制器1-2连接，用于将红绿灯信号信息和自身电子编码信息实时发送至阅读器2-1；所述红绿灯电子标签1-1的天线为两个外置的第一扇形定向天线1-3，所述第一扇形定向天线1-3外置于红绿灯所安装的横杆上，所述第一扇形定向天线1-3的扇形开口朝向红绿灯正面方向且向下倾斜，倾斜角度可以调节，通过调节所述两个第一扇形定向天线1-3的倾斜角度和在横杆上的位置使所述第一扇形定向天线1-3的信号辐射范围只覆盖正前方道路，且覆盖范围沿正前方道路方向的距离不小于1000米，所述红绿灯电子标签1-1只与所述第一扇形定向天线1-3信号辐射覆盖范围内的阅读器交换信号；第一电源1-4，所述第一电源1-4为所述红绿灯电子标签1-1和所述红绿灯控制器1-2提供电源。所述阅读器2-1，安装于车内，所述阅读器2-1的天线二为两个外置扇形定向天线2-2，安装于车辆驾驶室上方的外顶棚，扇形开口朝向汽车正前方且上仰，上仰角度可调节，所述阅读器2-1只与对车辆通过路口起指示作用的红绿灯的电子标签交换信号，不受路口其他红绿灯的电子标签的影响，所述阅读器2-1用于实时接收工作范围内所述红绿灯电子标签1-1发送的信号信息，并将接受的信息传输到数据转换器2-4；所述数据转换器2-4安装车内，将接收到的信息同时转化为文字信息和声音信息，并传输到数据输出模块2-5；所述数据输出模块2-5安装于车内，包括显示器2-6和语音播报器2-7，所述显示器2-6以文字形式显示接收的信息，告知驾驶员前方红绿灯的实时信号状态，所述语音播报器2-7以声音形式播报接收的信息，告知驾驶员前方红绿灯的实时信号状态；第二电源2-3，所述电源2-3而为所述阅读器、数据转换器和数据输出模块提供电源。
本实施例中，所述红绿灯电子标签1-1采用有源电子标签，具有唯一的电子编码，所述红绿灯电子标签1-1使用电子标签先发言模式工作，即无需阅读器激活，电子标签主动向工作范围内的阅读器发送信号，所述红绿灯电子标签1-1与所述红绿灯控制器1-2连接，使用所述红绿灯控制器1-2的电源工作，根据红绿灯信号变化实时更新数据，将其代表红绿灯实时信号的数据信息及自身电子编码信息发送到所述阅读器2-1。
本实施例中，所述红绿灯电子标签1-1的天线为两个外置的所述第一扇形定向天线1-3，所述第一扇形定向天线1-3布设于红绿灯所安装的横杆上，扇形开口朝向红绿灯正面方向且向下倾斜，倾斜角度可以调节，通过调节所述两个第一扇形定向天线1-3的倾斜角度和在横杆上的位置使所述第一扇形定向天线1-3的信号辐射范围只覆盖正前方道路，且覆盖范围沿正前方道路方向距离不小于1000米，所述红绿灯电子标签1-1只与所述第一扇形定向天线1-3信号辐射覆盖范围内的阅读器交换信号，使阅读器只与对车辆通过路口起指示作用的红绿灯电子标签交换信号，而不受路口其他红绿灯电子标签的影响。
本实施例中，所述阅读器2-1的天线为两个外置第二扇形定向天线2-2，所述两个外置第二扇形定向天线2-2，安装于车辆驾驶室上方的外顶棚，扇形开口朝向汽车正前方且向上仰，上仰角度可调节，所述阅读器2-1只与对车辆通过路口起指示作用的的红绿灯的电子标签交换信号，不受路口其他红绿灯电子标签的影响。
本实施例中，所述两个第一扇形定向天线1-3，采用铝质或铜质材料，外表面涂有防水材料；所述两个第二扇形定向天线2-2，采用铝质或铜质材料，外表面涂有防水材料；车辆进入工作范围时，所述第一扇形定向天线1-3和所述第二扇形定向天线2-2位置正对，且所述第一扇形定向天线1-3只与处于其辐射范围内的所述第二扇形定向天线2-2进行信号交换。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种基于射频技术的色盲驾驶辅助系统，其特征在于，包括：
红绿灯电子标签，内置于路口交通红绿灯的控制箱内，并与红绿灯控制器连接，用于将红绿灯信号信息发送至阅读器；
所述阅读器，置于车内，用于实时接收工作范围内所述红绿灯电子标签发送的信号信息，并将接受的信息传输到数据转换器；
数据输出模块，安装于车内，包括显示器和语音播报器；
所述数据转换器，安装于车内，用于将接收的数字信息转换为文字信息和声音信息，通过所述显示器以文字形式显示红绿灯的实时信号，同时通过语音播报器以声音形式播报红绿灯的实时信号；
其中，所述红绿灯电子标签的天线为两个外置第一扇形定向天线，所述两个第一扇形定向天线布设于红绿灯所安装的横杆上，扇形开口朝向红绿灯正面方向且向下倾斜，倾斜角度可以调节，所述两个第一扇形定向天线只向前方发射和接收射频信号，通过调节所述两个第一扇形定向天线的倾斜角和在横杆上的位置，使所述第一扇形定向天线的信号辐射范围只覆盖正前方道路，所述红绿灯电子标签只与所述第一扇形定向天线信号辐射覆盖范围内的阅读器交换信号，所述阅读器只与对车辆通过路口起指示作用的红绿灯电子标签交换信号，而不受路口其他红绿灯电子标签的影响；
其中，所述阅读器的天线为两个外置第二扇形定向天线，所述两个外置第二扇形定向天线，安装于车辆驾驶室上方的外顶棚，扇形开口朝向汽车正前方且上仰，上仰角度可调节，所述阅读器只与对车辆通过路口起指示作用的红绿灯的电子标签交换信号，不受路口其他红绿灯电子标签的影响。
2.根据权利要求1所述的一种基于射频技术的色盲驾驶辅助系统，其特征在于，所述红绿灯电子标签采用有源电子标签，具有唯一的电子编码，所述红绿灯电子标签使用电子标签先发言模式工作，即无需阅读器激活，电子标签主动向工作范围内的阅读器发送信号，所述红绿灯电子标签与红绿灯控制器连接，使用红绿灯控制器的电源工作，根据红绿灯信号变化实时更新数据，将其代表红绿灯实时信号的数据及自身电子编码信息发送到所述阅读器。
3.根据权利要求1所述的一种基于射频技术的色盲驾驶辅助系统，其特征在于，所述两个第一扇形定向天线，采用铝质或铜质材料，外表面涂有防水材料。
4.根据权利要求1所述的一种基于射频技术的色盲驾驶辅助系统，其特征在于，所述两个第二扇形定向天线，采用铝质或铜质材料，外表面涂有防水材料。
5.根据权利要求1所述的一种基于射频技术的色盲驾驶辅助系统，其特征在于，车辆进入所述红绿灯电子标签工作范围时，所述第一扇形定向天线和所述第二扇形定向天线位置相对，所述第一扇形定向天线只与处于其辐射范围内的所述第二扇形定向天线进行信号交换。
6.根据权利要求1所述的一种基于射频技术的色盲驾驶辅助系统，其特征在于，所述数据转换器，将接收的数字信息同时转换为文字信息和声音信息，分别传输到所述显示器和所述语音播报器。
7.根据权利要求1所述的一种基于射频技术的色盲驾驶辅助系统，其特征在于，所述阅读器、所述数据转换器和所述数据输出模块以一体式整合安装于车辆驾驶室。
8.根据权利要求7所述的一种基于射频技术的色盲驾驶辅助系统，其特征在于，所述阅读器使用远距离射频阅读器，所述阅读器与所述红绿灯电子标签的最长作用距离达1000米，当所述阅读器进入所述红绿灯电子标签工作范围时，所述红绿灯电子标签会主动将自身电子编码信息和红绿灯信号信息以射频电磁波形式发送给所述阅读器，所述阅读器将接收的信息传输到所述数据转换器。
9.根据权利要求7所述的一种基于射频技术的色盲驾驶辅助系统，其特征在于，所述显示器固定安置于车辆驾驶室仪表盘上部，以文字形式实时显示红绿灯的信号状态。
10.根据权利要求7所述的一种基于射频技术的色盲驾驶辅助系统，其特征在于，所述语音播报器安置于车辆驾驶室仪表盘上部，实时语音播报红绿灯的信号状态。
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