CN110768720A - 一种基于led可见光通信的车载红绿灯识别播报*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于LED可见光通信的车载红绿灯识别播报***，包括以下步骤：LED红绿灯发出灯光，采集发射装置接收灯光将其编码成高频率的脉冲信号，然后传输至车载接收显示装置；车载接收显示装置过滤左方和右方LED红绿灯发出的脉冲信号只留下前方LED红绿灯发出的脉冲信号，然后将脉冲信号转化为电信号，并经过放大电路模块放大信号，放大后的信号经过解调还原为原调制信号；内部控制识别模块通过串口通信识别调制信号，通过语音播报播报当前路口的红绿灯信息。本发明将红绿灯信号转化为高频脉冲信号传输给车载接收装置，然后以语音播报的方式告知驾驶员当前红绿灯的通行信息，其传输的效率更好，可以过滤其它干扰信号，极大提高了识别的准确性。

Description

一种基于LED可见光通信的车载红绿灯识别播报***
技术领域
本发明属于汽车的新技术应用领域，具体涉及一种基于LED可见光通信的车载红绿灯识别播报***。
背景技术
对于传统的交通控制***而言，由于天气、空气障碍物、生理障碍等种种因素会影响驾车人员对红绿灯的准确判断。LED可见光无线通信技术以其安全、抗电磁干扰能力强、不受无线电频谱限制、通信容量大和传输速率高等优势成为通信领域的研究热点，将其应用到车载智能识别红绿灯从被动观察到主动提醒，提高了用户的使用感受，对色盲色弱人员特别友好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于LED可见光通信的车载红绿灯识别播报***。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
一种基于LED可见光通信的车载红绿灯识别播报***，其中：包括以下步骤：
步骤一：LED红绿灯循环发出红、黄、绿三种灯光，编码器接收灯光将其编码成适合在数字信道上传输的数字信号，然后再将数字信号经调制器调制成高频率的脉冲信号，高频率的脉冲信号经信道传输至车载接收模块；
步骤二：车载接收模块过滤左方和右方LED红绿灯发出的脉冲信号只留下前方LED红绿灯发出的脉冲信号，然后将该脉冲信号传输给光电转换器；
步骤三：光电转换器将脉冲信号转化为电信号，并经过放大电路模块放大信号，放大后的信号经过解调器还原为原调制信号；
步骤四：控制识别模块通过串口通信识别调制信号，通过语音播报模块播报当前路口的红绿灯信息。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
上述的步骤一具体为：LED驱动电路模块驱动LED红绿灯循环发出红光、黄光和绿光；然后通过串口通信传输给编码器，编码器将该信息编码成适合在数字信道上传输的数字信号，按照对应的车道区分开来；然后调制器将数字信号调制成高频率的脉冲信号，其中红光、黄光和绿光处于不同的频段。
上述的调制器采用OOK—NRZ调制技术将数字信号调制成高频率的脉冲信号。
上述的步骤二具体为：车载接收模块包括透镜和自适应滤波器，所述透镜安装在车载接收模块的接收端口，所述自适应滤波器安装在车载接收模块内部，所述脉冲信号依次经过透镜和自适应滤波器的过滤后留下前方LED红绿灯发出的脉冲信号，然后将该脉冲信号传输给光电转换器。
上述的控制识别模块包含控制单元、语音识别单元和语言处理单元，所述步骤四具体为：当没有收到用户和导航端的直行或转向的指令时，控制识别模块内部控制单元通过串口通信识别调制信号，然后将其传输给语音播报模块进行播报当前路口各个车道的红绿灯信息；当语音识别单元收到用户和导航端的直行或转向的指令时，将该指令信息传输给语言处理单元处理后并返回给控制单元，然后控制单元控制语音播报模块只播报对应车道的红绿灯具体信息。
上述的识别播报***包括：依次连接的LED驱动电路模块、编码器、调制器组成的采集发射装置，依次连接的车载接收模块、控制识别模块、语音播报模块组成的接收显示装置，所述LED红绿灯与编码调制器信号连接，所述采集发射装置与接收显示装置信号连接。
本发明的有益效果：
本发明将红绿灯信号灯光转化为高频脉冲信号传输给车载接收装置，然后以语音播报的方式告知驾驶员当前红绿灯的通行信息，区别于现有技术直接接收红绿灯灯光信号的方式，其传输的效率更好，可以过滤其它的干扰信号，极大提高了识别的准确性。
同时，语音播报模块可以认为指令其播报想要的车道信息，而不必播报全部的通信信息，节省时间，提高了效率，使交通***更为人性化、智能化，从被动观察到主动提醒，提高了用户的使用感受。
附图说明
图1是本发明的流程示意图；
图2是本发明控制识别模块的内部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
如图1至图2所示，本发明为一种基于LED可见光通信的车载红绿灯识别播报***，其中：包括以下步骤：
步骤一：LED红绿灯循环发出红、黄、绿三种灯光，编码器接收灯光将其编码成适合在数字信道上传输的数字信号，然后再将数字信号经调制器调制成高频率的脉冲信号，高频率的脉冲信号经信道传输至车载接收模块；
其中LED驱动电路模块驱动LED红绿灯循环发出红光、黄光和绿光；然后通过串口通信传输给编码器，编码器将该信息编码成适合在数字信道上传输的数字信号，按照对应的车道区分开来；然后调制器将数字信号调制成高频率的脉冲信号，其中红光、黄光和绿光处于不同的频段。
步骤二：车载接收模块过滤左方和右方LED红绿灯发出的脉冲信号只留下前方LED红绿灯发出的脉冲信号，然后将该脉冲信号传输给光电转换器；
其中车载接收模块包括透镜和自适应滤波器，所述透镜安装在车载接收模块的接收端口，所述自适应滤波器安装在车载接收模块内部，所述脉冲信号依次经过透镜和自适应滤波器的过滤后留下前方LED红绿灯发出的脉冲信号，然后将该脉冲信号传输给光电转换器；
步骤三：光电转换器将脉冲信号转化为电信号，并经过放大电路模块放大信号，放大后的信号经过解调器还原为原调制信号；
步骤四：控制识别模块通过串口通信识别调制信号，通过语音播报模块播报当前路口的红绿灯信息。
其中控制识别模块包含控制单元、语音识别单元和语言处理单元，所述步骤四具体为：当没有收到用户和导航端的直行或转向的指令时，控制识别模块内部控制单元通过串口通信识别调制信号，然后将其传输给语音播报模块进行播报当前路口各个车道的红绿灯信息；当语音识别单元收到用户和导航端的直行或转向的指令时，将该指令信息传输给语言处理单元处理后并返回给控制单元，然后控制单元控制语音播报模块只播报对应车道的红绿灯具体信息。
实施例中，调制器采用OOK—NRZ调制技术将数字信号调制成高频率的脉冲信号。
实施例中，依次连接的LED驱动电路模块、编码器、调制器组成的采集发射装置，依次连接的车载接收模块、控制识别模块、语音播报模块组成的接收显示装置，所述LED红绿灯与编码调制器信号连接，所述采集发射装置与接收显示装置信号连接。
本发明的使用方法如下：
在十字路口中，设有四个LED红绿灯按照交通规则亮暗灯，当一汽车想过十字路口，车对面红绿灯上有三个水平排列的灯罩，从左至右分别代表着左转、直行、右转，当前状态是左转右转都是红灯，直行为绿灯，采集发射装置控制LED红绿灯发射调制好的高频脉冲信号，其中红、黄、绿光分别处于不同频率，然后通过无线传输给车载的接收显示装置。
车载接收显示装置接收到的高频脉冲信号先经过透镜和自适应滤波器的抗干扰设计，使得其车载接收显示装置只接收来自对面的红绿灯信号并将其解码，发送至控制识别模块，然后控制识别模块内部的控制单元将信息传输给语音播报模块播报对面红绿灯的通行信息，直接向用户播报红绿灯信息为：左转红灯，直行绿灯，右转红灯。如果驾驶员已经确定好即将行驶的车道为左转，则通过控制识别模块内部的语音识别单元获取来自导航或驾驶员的指令信息，然后通过语言处理单元处理后返回给控制单元，然后控制单元将左转车道的信息传输给语音播报模块进行播报。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于LED可见光通信的车载红绿灯识别播报***，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：LED红绿灯循环发出红、黄、绿三种灯光，编码器接收灯光将其编码成适合在数字信道上传输的数字信号，然后再将数字信号经调制器调制成高频率的脉冲信号，高频率的脉冲信号经信道传输至车载接收模块；
步骤二：车载接收模块过滤左方和右方LED红绿灯发出的脉冲信号只留下前方LED红绿灯发出的脉冲信号，然后将该脉冲信号传输给光电转换器；
步骤三：光电转换器将脉冲信号转化为电信号，并经过放大电路模块放大信号，放大后的信号经过解调器还原为原调制信号；
步骤四：控制识别模块通过串口通信识别调制信号，通过语音播报模块播报当前路口的红绿灯信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于LED可见光通信的车载红绿灯识别播报***，其特征在于：所述步骤一具体为：LED驱动电路模块驱动LED红绿灯循环发出红光、黄光和绿光；然后通过串口通信传输给编码器，编码器将该信息编码成适合在数字信道上传输的数字信号，按照对应的车道区分开来；然后调制器将数字信号调制成高频率的脉冲信号，其中红光、黄光和绿光处于不同的频段。
3.根据权利要求2所述的一种基于LED可见光通信的车载红绿灯识别播报***，其特征在于：所述调制器采用OOK—NRZ调制技术将数字信号调制成高频率的脉冲信号。
4.根据权利要求1所述的一种基于LED可见光通信的车载红绿灯识别播报***，其特征在于：所述步骤二具体为：车载接收模块包括透镜和自适应滤波器，所述透镜安装在车载接收模块的接收端口，所述自适应滤波器安装在车载接收模块内部，所述透镜过滤其它的干扰灯光，所述脉冲信号依次经过透镜和自适应滤波器的过滤后留下前方LED红绿灯发出的脉冲信号，然后将该脉冲信号传输给光电转换器。
5.根据权利要求1所述的一种基于LED可见光通信的车载红绿灯识别播报***，其特征在于：控制识别模块包含控制单元、语音识别单元和语言处理单元，所述步骤四具体为：当没有收到用户和导航端的直行或转向的指令时，控制识别模块内部控制单元通过串口通信识别调制信号，然后将其传输给语音播报模块进行播报当前路口各个车道的红绿灯信息；当语音识别单元收到用户和导航端的直行或转向的指令时，将该指令信息传输给语言处理单元处理后并返回给控制单元，然后控制单元控制语音播报模块只播报对应车道的红绿灯具体信息。
6.根据权利要求1所述的一种基于LED可见光通信的车载红绿灯识别播报***，其特征在于：包括：依次连接的LED驱动电路模块、编码器、调制器组成的采集发射装置，依次连接的车载接收模块、控制识别模块、语音播报模块组成的接收显示装置，所述LED红绿灯与编码调制器信号连接，所述采集发射装置与接收显示装置信号连接。
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