一种辅助色盲患者出行的交通灯系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110164158A(43)申请公布日2019.08.23(21)申请号201910340737.0(22)申请日2019.04.25(71)申请人广东交通职业技术学院地址510650广东省广州市天河区天源路789号(72)发明人邬志锋杨思远(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人张春水唐京桥(51)Int.Cl.G08G1/095(2006.01)G08G1/005(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种辅助色盲患者出行的交通灯系统(57)摘要本发明公开了一种辅助色盲患者出行的交通灯系统，包括设置在人行横道上的智能交通灯和穿戴在色盲患者身上的穿戴设备；所述智能交通灯包括交通灯控制器、PFM控制电路和交通灯；所述穿戴设备包括依次连接的光电传感器、信号放大电路、滤波电路、信号处理电路和微型马达。本发明将穿戴在色盲患者身上的穿戴设备与智能交通灯联动，通过信号灯的载波频率就能识别当前信号灯的信号颜色，能够有效辅助色盲患者安全通过人行横道，避免了造成人员伤亡和重大交通事故的发生，实现城市道路的智能化建设，不仅具有良好的经济和社会效益，很有应用前景，而且还具有操作简便，不产生噪声，运行可靠的优点。CN110164158ACN110164158A权利要求书1/1页1.一种辅助色盲患者出行的交通灯系统，其特征在于，包括设置在人行横道上的智能交通灯和穿戴在色盲患者身上的穿戴设备；所述智能交通灯包括交通灯控制器、PFM控制电路和交通灯；所述PFM控制电路设置在所述交通灯控制器与交通灯之间，用于使所述交通灯控制器控制所述交通灯发出的不同颜色的交通信号携带不同频率的载波信号；所述穿戴设备包括依次连接的光电传感器、信号放大电路、滤波电路、信号处理电路和微型马达；所述光电传感器用于感应由所述智能交通灯发出的携带了载波信号的交通信号，并转换得到对应的电信号；所述信号放大电路用于对电信号进行放大处理；所述滤波电路用于对电信号进行滤波处理，消除干扰信号；所述信号处理电路用于对电信号进行快速傅里叶变换处理，分析载波信号的频率，识别出交通信号的颜色；所述微型马达用于接受所述信号处理电路的控制，通过不同震动的方式，使色盲患者获悉当前交通信号的颜色，以辅助色盲患者通过人行横道。2.根据权利要求1所述的辅助色盲患者出行的交通灯系统，其特征在于，所述PFM控制电路包括与所述交通灯控制器连接的输入端子、与所述输入端子连接的三个光耦、与三个所述光耦对应连接的三个与门电路以及与三个所述与门电路的输出端连接的输出端子；所述光耦用于将所述交通灯控制器的原输入信号进行隔离和电平变换，使前端输入的不确定的电平信号转换为确定的TTL电平信号；所述与门电路用于将输入的红、黄、绿灯控制信号与对应的不同频率的载波信号进行与运算，实现频率调制。3.根据权利要求1所述的辅助色盲患者出行的交通灯系统，其特征在于，所述信号放大电路包括一阶低通滤波电路、第一级放大电路和第一级放大电路；所述一阶低通滤波电路用于滤除1.6KHz以上频率的信号，保留需要的低频信号。4.根据权利要求1所述的辅助色盲患者出行的交通灯系统，其特征在于，滤波电路为有源二阶带通滤波电路，所述有源二阶带通滤波电路的通带为500Hz～2KHz。5.根据权利要求1所述的辅助色盲患者出行的交通灯系统，其特征在于，所述信号处理电路采用型号为STM32F103C8T6的单片机，所述单片机的内部设置有ADC模块，所述单片机储存有快速傅里叶变换程序。2CN110164158A说明书1/4页一种辅助色盲患者出行的交通灯系统技术领域[0001]本发明实施例涉及智能交通设备技术领域，尤其涉及一种辅助色盲患者出行的交通灯系统。背景技术[0002]让色盲患者识别正确的交通灯信号一直是交通控制领域的一个难点，目前实现的主要方法有：1、路灯图像法，即把绿灯做成一个走路状态的图像，而红灯做成一个停止状态的图像，行人通过观察图像，即可知道当前路灯颜色的状态；2、语音播报法，即播放与路灯颜色相同的状态，例如绿灯时播放“请同行”，红灯时播放“禁止”同行；3、无线传输法，使用FM或者AM波段播放与路灯颜色相同的语音信号。从调研的情况的来看，这些方法主要存在以下弊端：1、路灯图像法实现简单，但是存在着远距离无法准确观察路灯的缺点，特别是近视、老花眼等常见的眼类疾病，对效果的影响尤其明显；2、语音播放法可靠，但是由于需要循环播放语音，对附近居民造成了噪音污染，特别是夜间，扰民尤其严重；3、FM、AM无线电信号没有方向性，在十字路口容易造成识别紊乱。发明内容[0003]本发明提供一种辅助色盲患者出行的交通灯系统，以解决现有技术的不足。[0004]为