[发明专利]一种可见光通信车灯对讲装置

摘要

本发明公开了一种可见光通信车灯对讲装置。该装置包括前置收发机、后置收发机和用户接口；前置收发机和后置收发机都包括了图像采集器、图像处理器、光电接收器阵列、判决器、后置车灯、后置驱动；用户接口包括语音采集器、语音处理器、键盘、语音播放器、收发控制器、显示器、触摸屏；两车采用本车的收发机与对方收发机进行对讲；通信时通过搜索确定对讲车牌位置，定位其可见光通信车灯位置；本发明装置采用可见光通信、图像采集、识别以及成像、非成像等技术的结合，快速识别、定位车牌及定位车灯，提高了可见光通信的稳定性和准确性，使得在复杂交通环境下运用可见光通信技术进行车辆间的语音对讲成为可能。

主权项

1.一种可见光通信车灯对讲装置，其特征在于该可见光通信车灯对讲装置包括：前置收发机、后置收发机和用户接口；前置收发机包括：图像采集器、图像处理器、光电接收器阵列、判决器、前置车灯和前置驱动；后置收发机包括：图像采集器、图像处理器、光电接收器阵列、判决器、后置车灯和后置驱动；用户接口包括：语音采集器、语音处理器、键盘、语音播放器、收发控制器、显示器和触摸屏；用户接口分别和前置收发机、后置收发机电连接；在前置收发机中，前置驱动和前置车灯电连接，图像采集器分别与图像处理器、光电接收器阵列电连接，光电接收器阵列和判决器电连接；在后置收发机中，后置驱动和后置车灯电连接，图像采集器分别与图像处理器、光电接收器阵列电连接，光电接收器阵列和判决器电连接；在用户接口中，收发控制器分别与语音处理器、键盘、语音播放器、显示器、触摸屏电连接，语音处理器与语音采集器电连接；图像采集器，用于采集实时影像得到获取图像信息，并输出给图像处理器；前置收发机和后置收发机的图像采集器用途相同；图像处理器，用于根据图像采集器输出的图像信息，识别出图像中的车牌的位置，车牌号以及图像中灯光的位置；前置收发机和后置收发机的图像处理器用途相同；光电接收器阵列，阵列中的每个光电接收器，都与图像采集器的一个像素点对应，用于感应该像素点位置灯光发出的可见光通信信号，并转换为模拟电信号输出；前置收发机和后置收发机的光电接收器阵列用途相同；判决器，用于根据收发控制器的指令，选择光电接收器阵列中相应的光电接收器的模拟电信号输出，并转换成相应的数字信号并输出；前置收发机和后置收发机的判决器用途相同；前置车灯，用于发送可见光信号，前置车灯使用汽车的前照灯；前置驱动，用于驱动前置车灯发出可见光信号；后置车灯，用于发送可见光通信信号，后置车灯使用汽车后部的示廓灯、刹车灯；后置驱动，用于驱动后置车灯发出可见光信号；前置驱动和后置驱动都是驱动电路；前置车灯和后置车灯都是可见光通信车灯；语音采集器，用于获取用户的语音控制指令、语音对讲，并转换为模拟电信号输出；语音处理器，用于处理语音采集器的输出，将模拟电信号转换成数字信号并输出；键盘，用于通过按键方式给装置输入对讲车牌号和控制指令；触摸屏，用于通过在触摸屏上点选方式，选择显示器上显示的车牌号、控制指令，以及在显示器上显示的图像采集器的实时影像中选择车牌和该车牌的车辆上可见光通信车灯的位置；语音播放器，用于播放装置的语音提示信息和对讲的语音；显示器，用于显示装置对讲需要显示的图文信息；图文信息，包括：车牌号、人机交互信息、图像采集器的实时影像；收发控制器，用于实现：1、对语音处理器的输出进行处理，识别出语音形式的对讲信息、车牌信息、指令信息；2、获取键盘的信号输出，并根据输出的信号，确定输出的指令信息、车牌信息；3、接收图像处理器输出的车牌号，车牌的位置以及图像中灯光的位置信息，并确定需要建立连接的车辆车牌号，以及该车牌的位置和该车的可见光通信车灯的位置信息；4、根据可见光通信车灯的灯光位置信息，控制判决器选择对应像素点的光电接收器，并接收判决器的数字信号输出；5、将判决器的数字信号输出转换成相应的数据、指令或者语音信号；6、控制显示器显示相应的图文信息；7、控制语音播放器播放语音提示信息和对讲的语音；8、保存有车牌数据库；9、接收触摸屏的信号输出，并根据输出的信号，转换成相应的指令信息、车牌信息；10、根据在触摸屏点选的显示器上显示的实时影像中的车牌和车灯，指示图像处理器优先识别该车牌的车牌号，以及该车辆用于通信的可见光通信车灯；11、根据语音对讲信息、控制信息，生成可见光通信的数据帧，并根据数据帧以及对讲车辆的位置，给前置驱动或者后置驱动发出信号，再由驱动电路驱动可见光通信车灯发出可见光信号；当前后两辆车进行对讲时，前车利用本车的后置收发机与后车的前置收发机进行通信；后车利用本车的前置收发机与前车的后置收发机进行通信；当对向两车进行对讲时，两车均采用本车的前置收发机与对向车的前置收发机进行通信；通信信号以数据帧的形式发送，数据帧包括：同步码、目标车牌、源车牌、数据类型、数据长度、数据、校验信息，共7个字段；同步码，用于保持对讲双方的两个对讲装置的数据收发时钟同步，以及表示一个数据帧的开始；目标车牌，用于表示需要进行对讲的对方车辆车牌号；源车牌，用于表示进行对讲的己方车辆车牌号；数据类型，用于表示本数据帧的类型，数据帧的类型包括：对讲请求、对讲语音、对讲请求应答、对讲请求应答确认；对讲请求数据帧由对讲发起端发出，用于表示向对讲响应端发送对讲建立的请求；对讲请求应答数据帧由对讲响应端发出，用于表示向对讲发起端发送对讲建立的请求应答；对讲请求应答确认数据帧由对讲发起端发出，用于表示收到对讲请求应答数据帧，确认建立连接；对讲语音数据帧，用于携带要发送对讲的语音信息；数据长度，用于表示一个数据帧中数据字段的长度；数据，用于放置对讲的语音信息；校验信息，用于检验数据帧是否有错误，对于在传输过程中出现的错误进行纠正；车牌数据库，有车牌号的通讯录，有车牌号的黑名单；对讲双方选择建立连接的车辆车牌号的方式有4种：1、语音输入；2、键盘输入；3、触摸屏菜单输入；4、触摸屏图像输入；语音输入，用户口述车牌号，由语音采集器获取车牌号的语音信息，再由语音处理器处理后输出到收发控制器，由收发控制器识别出车牌号；键盘输入，用户通过键盘的按键给装置输入车牌号；触摸屏菜单输入，用户根据显示器上显示的图文提示信息，在对应到触摸屏的相对位置点击选择对讲车牌的车牌号；触摸屏图像输入，用户根据显示器上显示的由图像采集器获取到的实时影像中，在对应到触摸屏的相对位置点选影像中看到的车辆的车牌、车灯，再由收发控制器控制图像处理器在影像中抓取该车牌，并识别出车牌号以及车灯的位置。