一種基于rfid的斑馬線識(shí)別報(bào)警裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于RFID的斑馬線識(shí)別報(bào)警裝置。包括RFID閱讀器、車載顯示報(bào)警裝置、外置圓極化天線和路埋電子標(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。車載顯示報(bào)警裝置包括電源模塊二、單片機(jī)、液晶顯示屏、報(bào)警器、串口通信模塊二。路埋電子標(biāo)簽裝置包括電子標(biāo)簽、PC耐力板和銀色反光膜。本實(shí)用新型的裝置采用RFID自動(dòng)識(shí)別方法主動(dòng)采集臨近斑馬線的電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)，快速、實(shí)時(shí)獲取車輛與斑馬線的精確距離，通過液晶屏顯示及報(bào)警的方式提前為機(jī)動(dòng)車輛駕駛?cè)藛T提供有效距離內(nèi)的斑馬線的位置警示及實(shí)時(shí)報(bào)警。通過視覺及聽覺上的信息反饋，讓機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T無論處于被遮擋視線或是斑馬線無預(yù)告標(biāo)識(shí)的情況下都可以了解自己與斑馬線的有效距離，以及時(shí)采取相應(yīng)措施。
【專利說明】—種基于RFID的斑馬線識(shí)別報(bào)警裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于基于無線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)的斑馬線識(shí)別報(bào)警裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前我國主要采用交通信號(hào)燈、標(biāo)志牌或菱形標(biāo)識(shí)等路標(biāo)警示機(jī)動(dòng)車輛前方斑馬線的有效位置，但由于斑馬線的交通信號(hào)少或標(biāo)志牌及標(biāo)識(shí)不明顯，導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車輛駕駛員無法提前發(fā)現(xiàn)斑馬線，釀成機(jī)動(dòng)車輛在斑馬線附近傷及行人等交通事故，而且“中國式過馬路”容易引起機(jī)動(dòng)車輛急剎車導(dǎo)致車輛追尾事故發(fā)生。因此，很有必要提供一種斑馬線識(shí)別報(bào)警裝置和相應(yīng)方法，即采用RFID自動(dòng)識(shí)別方法主動(dòng)采集臨近斑馬線的電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)，快速、實(shí)時(shí)獲取車輛與斑馬線的精確距離，通過液晶屏顯示及報(bào)警的方式提前為機(jī)動(dòng)車輛駕駛?cè)藛T提供有效距離內(nèi)的斑馬線的位置警示及實(shí)時(shí)報(bào)警。該設(shè)備具有識(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)用新型的目的時(shí)為了充分發(fā)揮我國城市道路斑馬線的作用，提供一種基于RFID的城市道路斑馬線識(shí)別報(bào)警裝置。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:基于RFID的斑馬線識(shí)別報(bào)警裝置包括RFID閱讀器、車載顯示報(bào)警裝置、外置圓極化天線和路埋電子標(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]車載顯示報(bào)警裝置包括電源模塊二、單片機(jī)、液晶顯示屏(IXD)、報(bào)警器、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前保險(xiǎn)杠下，安裝時(shí)與水平面呈25°至30°夾角以增大通信區(qū)域，從而盡可能避免漏讀取標(biāo)簽的情況發(fā)生。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都分別與控制單元模塊相連接。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、報(bào)警器分別與電源模塊二相連接。
[0008]路埋電子標(biāo)簽裝置包括電子標(biāo)簽、PC (聚碳酸酯)耐力板和銀色反光膜。其中，PC耐力板為半球形密封結(jié)構(gòu)，上部分能旋轉(zhuǎn)打開用于更換電子標(biāo)簽，半球形PC耐力板內(nèi)壁附著銀色反光膜。PC耐力板具有較大的抗沖擊力，比傳統(tǒng)玻璃強(qiáng)200倍，足夠承受汽車的壓力，并且本身具有較好的隔熱性，對(duì)保護(hù)電子標(biāo)簽非常有利。同時(shí)，銀色反光膜用于夜晚通過反射光源來標(biāo)注出電子標(biāo)簽位置，同時(shí)白天能阻擋一定熱量以保護(hù)內(nèi)部電子標(biāo)簽。
[0009]利用基于RFID的斑馬線識(shí)別報(bào)警裝置操作如下:
[0010]1、電子標(biāo)簽寫入表示斑馬線距離、道路等級(jí)和限速等的產(chǎn)品電子代碼(EPC)數(shù)據(jù)；將電子標(biāo)簽序裝入相應(yīng)路埋電子標(biāo)簽裝置內(nèi)；路埋電子標(biāo)簽裝置按要求埋設(shè)在道路上。[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電子標(biāo)簽進(jìn)行通信，接收并解調(diào)采集到的電子標(biāo)簽的射頻信號(hào)；實(shí)現(xiàn)獲取電子標(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)閉車載顯示報(bào)警裝置電源，以調(diào)整車載顯示報(bào)警裝置的工作狀態(tài)，從而控制RFID閱讀器開始或停止接收電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)；車載顯示報(bào)警裝置控制RFID閱讀器接收電子標(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)處理RFID閱讀器讀取的數(shù)據(jù)后傳輸給液晶顯示屏顯示，即顯示距離斑馬線距離、道路等級(jí)和限速信息；根據(jù)距離遠(yuǎn)近，單片機(jī)控制報(bào)警器發(fā)出相應(yīng)等級(jí)的報(bào)警聲。
[0013]本實(shí)用新型通過視覺及聽覺上的信息反饋，讓機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T無論處于被遮擋視線或是斑馬線無預(yù)告標(biāo)識(shí)的情況下都可以了解自己與斑馬線的有效距離，以及時(shí)采取相應(yīng)措施。
[0014]本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于:
[0015](I)車輛位置的準(zhǔn)確獲取:
[0016]在接近斑馬線僅短短兩三百米較小場(chǎng)景中，通過現(xiàn)有民用全球定位系統(tǒng)(GPS)導(dǎo)航的定位速度，不易實(shí)現(xiàn)快速定位，且精度不高。利用基于RFID的移動(dòng)式主動(dòng)獲取信息的方法，安裝方便靈活，位置信息準(zhǔn)確，適應(yīng)小場(chǎng)景快速獲取位置信息的需要。
[0017](2)獲取位置方法簡(jiǎn)單高效:
[0018]采用主動(dòng)讀取電子標(biāo)簽的方法獲取位置信息，方法簡(jiǎn)單且大大提高了效率。滿足需要的同時(shí)，也避免了采用復(fù)雜算法帶來的開發(fā)困難和硬件成本提高。
[0019](3)提供更為人性化的安全輔助:
[0020]通過RFID輔助，汽車駕駛員只需根據(jù)警報(bào)聲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。
[0021](4)替代標(biāo)示牌等道路交通資源:
[0022]電子標(biāo)簽寫入的EPC號(hào)，通過RFID閱讀器讀取，控制裝置處理轉(zhuǎn)換以后顯示在顯示屏上的信息包括至斑馬線距離、限速及道路等級(jí)等。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)雜多樣的交通指示標(biāo)志整合成一系列直觀的可視信息。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0024]圖中標(biāo)記:1-RFID閱讀器；2_車載顯示報(bào)警裝置；3_外置圓極化天線；4_路埋電子標(biāo)簽裝置。
[0025]圖2為本實(shí)用新型RFID閱讀器結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0026]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。
[0027]圖3為本實(shí)用新型車載顯示報(bào)警裝置原理示意圖。
[0028]圖中標(biāo)記:201-電源模塊二 ；202-單片機(jī)；203_液晶顯示屏；204_報(bào)警器；205-串口通信模塊二。
[0029]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。
[0030]圖中標(biāo)記:3_外置圓極化天線；5-汽車；6_外置圓極化天線通信區(qū)域。
[0031]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例外置圓極化天線通信區(qū)域示意圖。
[0032]圖中標(biāo)記:5_汽車；6_外置圓極化天線通信區(qū)域。
[0033]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例車載各部件安裝示意圖。
[0034]圖中標(biāo)記=1-RFID閱讀器；2_車載顯示報(bào)警裝置；203_液晶顯示屏；204_報(bào)警器；7-汽車方向盤。
[0035]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例路埋電子標(biāo)簽裝置示意圖。
[0036]圖中標(biāo)記:401-電子標(biāo)簽；402_PC耐力板；403_銀色反光膜。
[0037]圖8為本發(fā)明實(shí)施例路埋電子標(biāo)簽裝置分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]實(shí)施例:
[0039]如圖1所示，基于RFID的斑馬線識(shí)別報(bào)警裝置裝置包括RFID閱讀器1、車載顯示報(bào)警裝置2、外置圓極化天線3和路埋電子標(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，車載顯示報(bào)警裝置2包括電源模塊二 201、單片機(jī)202、液晶顯示屏(IXD)203、報(bào)警器204和串口通信模塊二 205。
[0040]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5前保險(xiǎn)杠下，與水平面呈30°夾角。圖5示出的是安裝在汽車5的外置圓極化天線3發(fā)射電磁波產(chǎn)生的通信區(qū)域6的范圍。同時(shí)，其功率設(shè)置為10(由RFID閱讀器I設(shè)置程序依據(jù)實(shí)際情況設(shè)置其功率)，以避免同時(shí)讀取多個(gè)標(biāo)簽。
[0041]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)盡量減少閱讀電子標(biāo)簽次數(shù)，以延長(zhǎng)其壽命。圖6中還示出車載顯示報(bào)警裝置2，固定于汽車A柱中部，面對(duì)駕駛員方向。
[0042]圖7是路埋電子標(biāo)簽裝置4的示意圖，圖中示出的半球形12毫米厚PC耐力板402埋設(shè)于地下，其高于地面部分為20毫米，切面圓半徑45毫米，可旋轉(zhuǎn)開啟，以便更換內(nèi)部電子標(biāo)簽401。半球形PC耐力板402內(nèi)壁粘有銀色反光膜403，它的作用在于夜晚通過反射光源來標(biāo)注出電子標(biāo)簽401位置，同時(shí)白天能阻擋一定熱量以保護(hù)內(nèi)部電子標(biāo)簽401。其中，電子標(biāo)簽401固定在距道路平面下10毫米的位置。
[0043]電子標(biāo)簽401采用可讀寫的支持協(xié)議EPCC1-G2的超高頻(UHF)無源抗金屬電子標(biāo)簽，其工作能量來自外置圓極化天線接收到的RFID閱讀器發(fā)出的電磁波信號(hào)，因而成本較低并具有很長(zhǎng)的使用壽命。其頻率為915兆赫，這樣的標(biāo)簽具有穿透性強(qiáng)和無屏障閱讀的特點(diǎn)，在被覆蓋的情況下，RFID能夠穿透非金屬或非透明的材質(zhì)，并能夠進(jìn)行穿透性通信，適合長(zhǎng)期埋設(shè)在路面下，封閉無能量來源的地方使用。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。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?cè)?。適應(yīng)了給電子標(biāo)簽寫入距離數(shù)據(jù)和其安全性的需要。
[0044]以十六進(jìn)制寫入電子標(biāo)簽記錄的數(shù)據(jù)包括道路級(jí)別和該電子標(biāo)簽至斑馬線距離。道路四級(jí)劃分及編號(hào)見表1:
[0045]表1:
[0046]
【權(quán)利要求】
1.一種基于無線射頻識(shí)別技術(shù)即RFID的斑馬線識(shí)別報(bào)警裝置，其特征在于基于RFID的斑馬線識(shí)別報(bào)警裝置包括RFID閱讀器、車載顯示報(bào)警裝置、外置圓極化天線和路埋電子標(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；車載顯示報(bào)警裝置包括電源模塊二、單片機(jī)、液晶顯示屏、報(bào)警器、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前保險(xiǎn)杠下，安裝時(shí)與水平面呈25°至30°夾角；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都分別與控制單元模塊相連接；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、報(bào)警器分別與電源模塊二相連接； 路埋電子標(biāo)簽裝置包括電子標(biāo)簽、PC耐力板和銀色反光膜；其中，PC耐力板為半球形密封結(jié)構(gòu)，上部分能旋轉(zhuǎn)打開用于更換電子標(biāo)簽，半球形PC耐力板內(nèi)壁附著銀色反光膜。
【文檔編號(hào)】G08G1/0967GK203552474SQ201320676059
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】李景文, 吳博, 王珂 申請(qǐng)人:桂林理工大學(xué)