[实用新型]一种光标签及基础设施与车辆通信的道路交通标志设备

说明书

本实用新型涉及一种光标签及基础设施与车辆通信的道路交通标志设备，所述光标签至少包括LCD、与LCD电连接的驱动器、与所述驱动器电连接的控制器以及与所述控制器电连接的光学传感器，所述LCD至少包括两个板体以及填充在两个所述板体间的液晶材料，其中，仅在液晶材料一侧的所述板体设置至少一个偏振滤光器件。本实用新型提供的道路交通标志设备，能够在不改变调制方式(OOK调制)的情况下，实现基础设施与车辆的无闪烁通信，避免闪烁分散驾驶员的注意力，或者导致驾驶人员头晕和头痛，有利于安全驾驶。

技术领域

本实用新型涉及基础设施技术领域和通信技术领域，尤其涉及一种适用于基础设施与车辆通信的道路交通标志设备。

背景技术

随着技术的不断发展以及基础设施的智能化，I2V通信系统 (Infrastructure-to-vehicle communications)意味着，能够将道路和交通的传感数据传输至即将到来的车辆。现有公认的成熟技术是专用短程通信技术，专用短程通信技术已经成熟的应用到ETC系统中，在车辆行进途中，即在不停车的情况下，实现车辆身份识别、电子扣费等。专用短程通信技术是一种高效的无线通信技术，它可以实现特定小区域内(通常为数十米)对高速运动下的移动目标的识别和双向通信。例如，车辆的车-基础设施 (Infrastructure-to-vehicle)双向通信、车-车(Vehicle-to-Vehicle)双向通信，实时传输图像、语音和数据信息，将车辆和道路有机连接。但是，专用短程通信技术成本均较高、需要外部电源、需要互联网的回程连接以及依赖中继技术来扩大覆盖的通信范围，导致无法大规模地部署。因此，I2V通信系统需要一种成本低、能够阶段性部署以及易于部署的解决方案来实现。

可见光通信技术(Visible Light Communication，VLC)是指利用可见光波段的光作为信息载体，不使用光纤等有线信道的传输介质，而在空气中直接传输光信号的通信方式。可见光通信技术相比WiFi、蓝牙、蜂窝网络等基于无线电信号通信技术来说有信号干扰少、防窃听、可用带宽大等天然优势，完全适用于物联网，满足I2V通信系统的需求。最常见的可见光通信技术通常使用基于发光二极管(Light Emitting Diode，LED)的快速开关调制作为信号源的基本单元，通过配备在室内外大型显示屏、照明设备、信号灯和汽车前尾灯来增加信号源的强度和多样性，最后利用光电二极管等光电转换器件接收和解调光信号中承载的信息。基于以上特性和工作原理，可见光通信在基于物联网技术的应用中可以发挥重大作用，尤其是在自动驾驶中车灯和基础设施(路障、路牌等)之间。然而，要在车联网应用场景下实现实用的可见光通信主要有两个问题。第一，通用LED的发光角度范围和光电转换器件对光敏感的角度范围都是有限的，这也就要求两个设备在需要完全对准才能实现双向通信，这对任何一个设备的移动性(Mobility)和一对多通信的可扩展性(Scalability)提出了严峻的挑战。第二，从设计理念、经济成本和运行维护的角度来说，我们希望物联网设备是小型化、低功耗甚至是无源的。基于LED的通信发射能耗通常在几百毫瓦，而通常物联网设备大小的太阳能电池能转换的有效电能仅在几百微瓦。