一種交通標(biāo)志智能顯示語音裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種交通標(biāo)志智能顯示語音裝置。包括RFID閱讀器、車載顯示語音裝置、外置圓極化天線和路側(cè)電子標(biāo)簽裝置。RFID閱讀器包括控制單元模塊、射頻模塊、天線接口、電源模塊一和串口通信模塊一。車載顯示語音裝置包括電源模塊二、單片機(jī)、液晶顯示屏（LCD）、波形語音格式（WAV）語音播放模塊和串口通信模塊二。本實(shí)用新型采用主動(dòng)收集電子標(biāo)簽的方法獲取交通標(biāo)志信息的方法，汽車駕駛員只需根據(jù)語音提示和液晶顯示屏直觀的信息反饋來采取相應(yīng)措施；排除了周圍車輛對(duì)駕駛員視線上的干擾而產(chǎn)生對(duì)前方斑馬線情況不明引發(fā)交通事故的隱患；使得電子標(biāo)簽取代交通信號(hào)、標(biāo)示牌或標(biāo)識(shí)等道路交通資源，將復(fù)雜多樣的交通標(biāo)志整合成直觀的可視信息。
【專利說明】一種交通標(biāo)志智能顯示語音裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種交通標(biāo)志智能顯示語音裝置，屬于物聯(lián)網(wǎng)和智慧交通領(lǐng)域。【背景技術(shù)】
[0002]城市道路交通標(biāo)志信息表達(dá)是清晰度、完整度和系統(tǒng)性的高低與城市道路功能的發(fā)揮、市民出行的便利和安全程度息息相關(guān)。人性化的交通標(biāo)志信息表達(dá)是展現(xiàn)城市現(xiàn)代文明的重要方面。城市道路交通標(biāo)志的問題突出表現(xiàn)在如下方面:①道路等級(jí)越低，交通標(biāo)志越難以滿足要求；②信息顯示方式比較單一；③城市交通標(biāo)志中，只注重對(duì)道路名稱的告知，對(duì)道路附近的醫(yī)院等公共設(shè)施的出行引導(dǎo)功能重視不夠；④交通標(biāo)志內(nèi)容不清，影響其視認(rèn)性；⑤城市的道路空間中，絢麗的廣告占用了大量的城市道路空間資源，使得交通標(biāo)志位置空間得不到滿足等。由于存在的這些問題，城市交通標(biāo)志設(shè)置的不合理，使其信息表達(dá)不清晰、不完整，一定程度上降低了公共交通的服務(wù)水平，且增加了道路交通的不安全性。目前，導(dǎo)航等車載輔助設(shè)備提供的交通標(biāo)志信息是十分有限的。因此，很有必要提供一種基于RFID的交通標(biāo)志智能顯示系統(tǒng)，即采用RFID自動(dòng)識(shí)別方法主動(dòng)采集路側(cè)電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)，通過車內(nèi)液晶屏顯示及語音播放的方式表達(dá)完整的、系統(tǒng)的交通標(biāo)志信息。該系統(tǒng)具有識(shí)讀速度快、不受環(huán)境干擾、投資費(fèi)用低等特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是為了提高道路交通標(biāo)志信息表達(dá)的清晰度、完整度和系統(tǒng)性，提供一種交通標(biāo)志智能顯示語音裝置。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:交通標(biāo)志智能顯示語音裝置包括RFID閱讀器、車載顯示語音裝置、外置圓極化天線和路側(cè)電子標(biāo)簽裝置。
[0005]RFID閱讀器包括控制單元模塊、射頻模塊、天線接口、電源模塊一和串口通信模塊
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[0006]車載顯示語音裝置包括電源模塊二、單片機(jī)、液晶顯示屏(IXD)、波形語音格式(WAV )語音播放模塊和串口通信模塊二。
[0007]其中，天線接口與外置圓極化天線相連接，外置圓極化天線安裝于汽車右側(cè)后視鏡下方，安裝時(shí)與車門呈30°至40°夾角，方向?qū)?zhǔn)人行道或綠化帶邊緣臺(tái)階，從而避免漏讀取標(biāo)簽的情況發(fā)生。另外，串口通信模塊一與車載顯示報(bào)警裝置的串口通信模塊二相連接，控制單元模塊與電源模塊一相連接，射頻模塊和串口通信模塊一分別與控制單元模塊相連接。液晶顯示屏與WAV語音播放模塊分別與單片機(jī)相連接，串口通信模塊二與RFID閱讀器的串口通信模塊一相連接，單片機(jī)、液晶顯示屏分別與電源模塊二相連接。
[0008]路側(cè)電子標(biāo)簽裝置包括源電子標(biāo)簽、可活動(dòng)凹槽、圓形帶鎖窗口、長方體保護(hù)盒和特制的綠化帶邊緣石塊。
[0009]對(duì)交通標(biāo)志智能顯示語音裝置的操作如下:
[0010]1、有源電子標(biāo)簽寫入固定的產(chǎn)品電子代碼(EPC)數(shù)據(jù)，每個(gè)EPC數(shù)據(jù)都對(duì)應(yīng)著特定的交通標(biāo)志信息；將有源電子標(biāo)簽序裝入相應(yīng)路側(cè)電子標(biāo)簽裝置內(nèi)；路側(cè)電子標(biāo)簽裝置埋設(shè)在人行道或特制的綠化帶邊緣石塊內(nèi)部，人行道或特制的綠化帶邊緣石塊有一圓形帶鎖窗口，用于保護(hù)內(nèi)部裝置；內(nèi)部裝置包括一個(gè)有源電子標(biāo)簽、一個(gè)可活動(dòng)凹槽和一個(gè)長方體保護(hù)盒。
[0011]2、打開或關(guān)閉RFID閱讀器電源，以調(diào)整RFID閱讀器的工作狀態(tài)；RFID閱讀器通過外置圓極化天線以無線方式與有源電子標(biāo)簽進(jìn)行通信，接收并解調(diào)采集到的有源電子標(biāo)簽的射頻信號(hào)；實(shí)現(xiàn)獲取有源電子標(biāo)簽識(shí)別碼和讀內(nèi)存數(shù)據(jù)的操作。
[0012]3、打開或關(guān)閉車載顯示語音裝置電源，以調(diào)整車載顯示語音裝置的工作狀態(tài)，同時(shí)控制RFID閱讀器開始或停止接收有源電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)；通過串口通信模塊與RFID閱讀器通信；單片機(jī)包含的EEPROM存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包括:標(biāo)志編號(hào)、標(biāo)志圖案、標(biāo)志文字說明和語音數(shù)據(jù)。單片機(jī)按照一定程序處理RFID閱讀器讀取的數(shù)據(jù)后傳輸給液晶顯示屏顯示，且控制WAV語音播放模塊語音提示交通標(biāo)志信息。
[0013]該系統(tǒng)的工作流程是當(dāng)汽車行駛靠近路側(cè)電子標(biāo)簽裝置時(shí)，RFID閱讀器通過外置圓極化天線接收到來自有源電子標(biāo)簽的信號(hào)，單片機(jī)將接收到的EPC號(hào)進(jìn)行處理，即判斷EPC號(hào)的第I位、第5位、第9位、第13位、第17位、第21位X是否等于O。若X=l，則讀第
2、3、4位，這三位數(shù)對(duì)應(yīng)的是警告標(biāo)志的編號(hào)；若乂=2，則讀第6、7、8位，這三位數(shù)對(duì)應(yīng)的是禁令標(biāo)志的編號(hào)；以此類推，若X=6，則讀第22、23、24位，這三位數(shù)對(duì)應(yīng)的是輔助標(biāo)志的編號(hào)。最后，單片機(jī)將匹配對(duì)應(yīng)編號(hào)的標(biāo)志圖案、標(biāo)志文字說明及語音數(shù)據(jù)，并控制車載顯示語音裝置進(jìn)行顯示和語音播放。
[0014]本實(shí)用新型的目的在于通過視覺及聽覺上的信息反饋，讓機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T可以集中注意力在前方路況的同時(shí)了解該路段的交通標(biāo)志信息，以采取相應(yīng)措施。
[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0016](I)提供更為人性化的安全輔助:
[0017]采用主動(dòng)收集電子標(biāo)簽的方法獲取交通標(biāo)志信息的方法，汽車駕駛員只需根據(jù)語音提示和液晶顯示屏直觀的信息反饋來采取相應(yīng)措施，而不需要左右觀望，分散注意力。同時(shí)，排除了周圍車輛對(duì)駕駛員視線上的干擾而產(chǎn)生對(duì)前方斑馬線情況不明引發(fā)交通事故的隱患，讓駕駛員和行人都能有個(gè)更為安全、智能的交通環(huán)境。
[0018](2)替代標(biāo)示牌等道路交通資源:
[0019]電子標(biāo)簽寫入的EPC號(hào)，通過RFID閱讀器讀取，單片機(jī)處理轉(zhuǎn)換以后顯示和語音播放的信息包括警告標(biāo)志、禁令標(biāo)志、指示標(biāo)志、旅游區(qū)標(biāo)志、道路施工安全標(biāo)志和輔助標(biāo)志等在內(nèi)的道路交通標(biāo)志信息。在一定程度上，使得電子標(biāo)簽取代交通信號(hào)、標(biāo)示牌或標(biāo)識(shí)等道路交通資源，將復(fù)雜多樣的交通標(biāo)志整合成一系列直觀的可視信息。
[0020]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0021]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0022]圖中標(biāo)記=1-RFID閱讀器；2_車載顯示語音裝置；3_外置圓極化天線；4_路側(cè)電子標(biāo)簽裝置。
[0023]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例RFID閱讀器結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0024]圖中標(biāo)記:101-控制單元模塊；102-射頻模塊；103-天線接口 ；104_電源模塊一；105-串口通信模塊一。[0025]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例車載顯示語音裝置原理示意圖。
[0026]圖中標(biāo)記:201-電源模塊二 ；202_單片機(jī)；203_液晶顯示屏；204_WAV語音播放模塊；205-串口通信模塊二。
[0027]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例外置圓極化天線位置示意圖。
[0028]圖中標(biāo)記:3_外置圓極化天線；8_汽車右側(cè)后視鏡。
[0029]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例外置圓極化天線通信示意圖。
[0030]圖中標(biāo)記:3_外置圓極化天線；4_路側(cè)電子標(biāo)簽裝置；5_汽車；6_綠化帶。
[0031]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例車載各部件安裝示意圖。
[0032]圖中標(biāo)記:1-RFID閱讀器；2_車載顯示語音裝置；203_液晶顯示屏；204_WAV語音播放模塊汽車方向盤。
[0033]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例路側(cè)電子標(biāo)簽裝置示意圖(①為側(cè)視圖，②為主視圖)。
[0034]圖中標(biāo)記:4_路側(cè)電子標(biāo)簽裝置；401-有源電子標(biāo)簽；402_可活動(dòng)凹槽；403_圓形帶鎖窗口 ；404_長方體保護(hù)盒；405_特制的綠化帶邊緣石塊。
[0035]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例路側(cè)電子標(biāo)簽裝置位置分布示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]實(shí)施例:
[0037]本實(shí)用新型提供一種交通標(biāo)志智能顯示語音裝置，能快速地獲取路側(cè)電子標(biāo)簽裝置的數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理后通過液晶顯示屏以及WAV語音播放模塊將交通標(biāo)志反饋給駕駛員。
[0038]如圖1所示，基于RFID的斑馬線識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)包括RFID閱讀器1、車載顯示語音裝置2、外置圓極化天線3和路側(cè)電子標(biāo)簽裝置4 ;如圖2所示，RFID閱讀器I包括控制單元模塊101、射頻模塊102、天線接口 103、電源模塊一 104和串口通信模塊一 105 ;如圖3所示，車載顯示語音裝置2包括電源模塊二 201、單片機(jī)202、液晶顯示屏(IXD) 203、WAV語音播放模塊204和串口通信模塊二 205。
[0039]圖4示出的外置圓極化天線3采用增益6dBi的圓極化定向天線以降低因道路上環(huán)境因素不確定性較大，信號(hào)傳播受陰影衰落、非視距傳播等環(huán)境因素影響而帶來的誤差。它安裝于汽車右側(cè)門后視鏡8下方，安裝時(shí)與車門呈40°向下傾斜，指向人行道或綠化帶邊緣臺(tái)階。圖5示出的是安裝在汽車5的外置圓極化天線3發(fā)射電磁波，主動(dòng)采集安裝于綠化帶6內(nèi)的路側(cè)電子標(biāo)簽裝置4發(fā)出的信號(hào)。
[0040]圖6示出的RFID閱讀器I固定在汽車方向盤7左側(cè)A柱底部。其查詢標(biāo)簽間隔時(shí)間設(shè)置為300毫秒(由RFID閱讀器I設(shè)置程序依據(jù)實(shí)際情況設(shè)置其查詢標(biāo)簽時(shí)間)，滿足需要的同時(shí)盡量減少閱讀有源電子標(biāo)簽次數(shù)，以延長其壽命。圖6中還示出車載顯示語音裝置2，固定于汽車A柱中部，面對(duì)駕駛員方向。
[0041]除此之外，整個(gè)系統(tǒng)中關(guān)于路側(cè)電子標(biāo)簽裝置4的安裝如圖7所示:
[0042]路側(cè)電子標(biāo)簽裝置4安裝在特制的綠化帶邊緣石塊405內(nèi)部，該特制的綠化帶邊緣石塊405與一般綠化帶邊緣石塊外觀相同，區(qū)別在于有一圓形帶鎖窗口 403，用于保護(hù)內(nèi)部裝置。內(nèi)部裝置包括一個(gè)有源電子標(biāo)簽401、一個(gè)可活動(dòng)凹槽402和一個(gè)長方體保護(hù)盒404。長方體保護(hù)盒404材質(zhì)為聚碳酸酯(PC)耐力板，既防止外部水滲漏以保護(hù)內(nèi)部有源電子標(biāo)簽401又不會(huì)阻擋通信?？苫顒?dòng)凹槽402材質(zhì)也為PC耐力板，用于存放有源電子標(biāo)簽401，打開窗口后，可拉出和推進(jìn)，便于更換有源電子標(biāo)簽401。路側(cè)電子標(biāo)簽裝置4安裝的整體效果如圖8所示。
[0043]有源電子標(biāo)簽401為可讀寫的支持協(xié)議EPCC1-G2的電子標(biāo)簽，由于其自身有能量提供，自己發(fā)出信號(hào)，所以讀取距離較遠(yuǎn)且識(shí)別穩(wěn)定性也較好。這樣的標(biāo)簽具有穿透性強(qiáng)和無屏障閱讀的特點(diǎn)，在被物體遮擋或覆蓋的情況下，能夠進(jìn)行穿透性通信。其較高的通信靈敏性也適應(yīng)了相對(duì)速度較高的汽車讀取標(biāo)簽的需要。有源電子標(biāo)簽401可讀寫使得其可以重復(fù)地新增、修改、刪除標(biāo)簽內(nèi)儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，方便信息的更新。其數(shù)據(jù)內(nèi)容可經(jīng)由密碼保護(hù)，使其內(nèi)容不易被偽造及變造。適應(yīng)了給有源電子標(biāo)簽寫入距離數(shù)據(jù)和其安全性的需要。
[0044]表1:
[0045]
【權(quán)利要求】
1.一種交通標(biāo)志智能顯示語音裝置，其特征在于交通標(biāo)志智能顯示語音裝置包括RFID閱讀器、車載顯示語音裝置、外置圓極化天線和路側(cè)電子標(biāo)簽裝置； RFID閱讀器包括控制單元模塊、射頻模塊、天線接口、電源模塊一和串口通信模塊一；車載顯示語音裝置包括電源模塊二、單片機(jī)、液晶顯示屏即LCD、波形語音格式即WAV語音播放模塊和串口通信模塊二； 其中，天線接口與外置圓極化天線相連接，外置圓極化天線安裝于汽車右側(cè)后視鏡下方，安裝時(shí)與車門呈30°至40°夾角，方向?qū)?zhǔn)人行道或特制的綠化帶邊緣石塊；串口通信模塊一與車載顯示報(bào)警裝置的串口通信模塊二相連接，控制單元模塊與電源模塊一相連接，射頻模塊和串口通信模塊一分別與控制單元模塊相連接；液晶顯示屏與WAV語音播放模塊分別與單片機(jī)相連接，串口通信模塊二與RFID閱讀器的串口通信模塊一相連接，單片機(jī)、液晶顯示屏分別與電源模塊二相連接； 路側(cè)電子標(biāo)簽裝置包括源電子標(biāo)簽、可活動(dòng)凹槽、圓形帶鎖窗口和長方體保護(hù)盒；有源電子標(biāo)簽寫入固定的產(chǎn)品電子代碼即EPC數(shù)據(jù)，每個(gè)EPC數(shù)據(jù)都對(duì)應(yīng)著特定的交通標(biāo)志信息；將有源電子標(biāo)簽序裝入相應(yīng)路側(cè)電子標(biāo)簽裝置內(nèi)；路側(cè)電子標(biāo)簽裝置埋設(shè)在人行道或特制的綠化帶邊緣石塊內(nèi)部，人行道或特制的綠化帶邊緣石塊有一圓形帶鎖窗口 ；內(nèi)部裝置包括一個(gè)有源電子標(biāo)簽、一個(gè)可活動(dòng)凹槽和一個(gè)長方體保護(hù)盒。
【文檔編號(hào)】G08G1/0967GK203689708SQ201420018620
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】李景文, 吳博 申請人:桂林理工大學(xué)