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CN111785089A - 一种基于压电路面的人行道人车自感知预警系统 - Google Patents

一种基于压电路面的人行道人车自感知预警系统 Download PDF

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CN111785089A
CN111785089A CN202010752763.7A CN202010752763A CN111785089A CN 111785089 A CN111785089 A CN 111785089A CN 202010752763 A CN202010752763 A CN 202010752763A CN 111785089 A CN111785089 A CN 111785089A
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CN
China
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piezoelectric
pedestrian
vehicle
sidewalk
sensing device
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Application number
CN202010752763.7A
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蒋玮
单金焕
沙爱民
肖晶晶
袁东东
吴旺杰
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Changan University
Original Assignee
Changan University
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Publication date
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Abstract

本发明公开了一种基于压电路面的人行道人车自感知预警系统,包括:综合指示杆、压电测速装置、压电车辆感知装置、压电行人感知装置和人行道压电感知装置;所述压电测速装置设置在驶向人行道一侧的路面上,压电测速装置用于利用压电路面感知车辆行驶前后时间差,获取车辆行驶速度;所述压电车辆感知装置安装在红灯车辆停止线前方,用于检测红灯期间压过该线的车辆;所述压电行人感知装置埋设于人行道两侧,用于动态感知等待的行人;所述人行道压电感知装置设置在人行道上,用于能感知行人行走状态;所述综合指示杆安装在人行道旁,用于对行人和车辆进行状态显示和提醒。该预警系统能有效预警,保证行人安全,减少人行道交通事故发生率。

Description

一种基于压电路面的人行道人车自感知预警系统
技术领域
本发明涉及交通信号控制领域,特别是设计基于压电路面的人行道人车自感知预警系统。
背景技术
随着私家车的普及,越来越多的人选择私家车出行,交通事故数量也呈现上升趋势。研究发现,交通事故多发生在人行道上,时间段也主要集中在下午4-6点,这个时间段正是学生放学、上班族下班高峰。随着智能手机的普及,马路上出现了越来越多的“低头族”,甚至一些司机也会偶尔在行驶过程中盯着手机回复信息。这更是加剧了人行道事故的发生。也有数据显示,驾驶员在深夜礼让行人的概率会减小,这跟行驶速度和夜间视野有关。
目前大部分区域还是停留在红绿灯进行人车通行控制阶段,小部分地区增加了语音“红灯越线”播报装置。但这对行人和司机的提醒仍不足,在司机或者行人分神的状态下,仍容易发生交通事故。针对未成年人过红绿灯安全保障不足,在缺失监管的情况下,容易在穿马路时发生交通事故。在夜间视野不好的情况下,司机和行人容易对距离和速度产生误判,也容易发生交通事故。
在交通量较大的地区和时间段,常常需要大量交警进行城市交通的维护,这也增加了政府人工成本的支出。同时,红绿灯口因为汽车频繁的制动与启动,容易产生大量汽车尾气,严重危害交警的身体健康。
此外,随着经济社会快速发展,新一代信息技术与交通运输深度融合发展的趋势日益明显。智慧交通作为城市智慧化中的基础支撑,其核心就在于交通管控的信息化和智能化。而利用新技术新材料对人行道进行智慧化升级更是其中的重要一环。
发明内容
为了针对目前人行道人车状态监测预警不及时等问题,本发明提供了一种基于压电路面的人行道人车自感知预警系统,能有效预警,保证行人安全,减少人行道交通事故发生率。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术手段:
一种基于压电路面的人行道人车自感知预警系统,包括:综合指示杆、压电测速装置、压电车辆感知装置、压电行人感知装置和人行道压电感知装置;
所述压电测速装置设置在驶向人行道一侧的路面上,用于利用压电路面感知车辆行驶前后时间差,获取车辆行驶速度;
所述压电车辆感知装置安装在红灯车辆停止线前方,用于检测红灯期间压过该线的车辆;
所述压电行人感知装置埋设于人行道两侧,用于动态感知等待的行人;
所述人行道压电感知装置设置在人行道上,用于能感知行人行走状态;
所述综合指示杆安装在人行道旁;其上具有控制器、行人和车辆红绿灯、司机LED指示屏、行人LED指示屏和扩音器;控制器与行人和车辆红绿灯、司机LED指示屏、行人LED指示屏、扩音器压电测速装置、压电车辆感知装置、压电行人感知装置和人行道压电感知装置均电连接;
所述司机LED指示屏用于根据人行道压电感知装置感知行人行走状态并显示行车指示;
所述行人LED指示屏用于根据压电测速装置和压电车辆感知装置感知情况,显示提醒行人指示;
所述扩音器用于根据行人和车辆压电路面感知情况,声音指示提醒行人。
可选的,所述综合指示杆上还设置有紧急红灯按钮,紧急红灯按钮与控制器电连接;
所述紧急红灯按钮用于延长车道红绿灯红灯时间,并且在司机LED指示屏上进行情况显示。
可选的,所述综合指示杆上还设置有噪音分贝检测仪;噪音分贝检测仪与控制器电连接;
所述噪音分贝检测仪用于感知周边环境噪音大小,动态调节扩音器声音大小。
可选的,所述综合指示杆上设置有摄像头;摄像头与控制器电连接;
所述压电车辆感知装置感知到在红灯期间车辆压过该线,摄像头会被激活,进行车辆违规情况拍摄。
可选的,还包括设置在路面一侧的前方车辆指示牌,所述前方车辆指示牌上设置有前方车辆LED指示屏和LED闪烁灯;前方车辆LED指示屏和LED闪烁灯与控制器电连接;
所述前方车辆LED指示屏用于根据压电测速装置获得的车辆行驶速度信息进行司机超速显示提醒和根据所述人行道压电感知装置反馈行人行走状态显示行人状态提醒;所述LED闪烁灯用于根据所述人行道压电感知装置反馈行人行走状态进行灯光闪烁提醒。
可选的,还包括设置在红灯车辆停止线前方的车辆指示地灯;
所述车辆指示地灯与控制器连接,用于根据所述人行道压电感知装置反馈行人行走状态进行灯光提醒。
可选的,所述车辆指示地灯包括外壳为圆柱形透明混凝土和设置在外壳内部的正棱台灯,正棱台灯的灯光斜射出透明混凝土;正棱台灯与控制器电连接。
可选的,还包括条形行人指示地灯;所述条形行人指示地灯埋设至压电行人感知装置前方,用于提醒行人通行或等待;条形行人指示地灯与控制器电连接。
可选的,所述条形行人指示地灯包括倒棱台透明混凝土和长棱台灯,长棱台灯设置在所述倒棱台透明混凝土内;长棱台灯与控制器电连接。
可选的,还包括方形行人指示地灯;所述方形行人指示地灯设置在人行道上,用于根据行人和车辆红绿灯交替闪烁指示行人通过;方形行人指示地灯与控制器电连接。
相比于现有技术,本发明具有以下优点:
本发明自感知预警系统,通过压电测速装置、压电车辆感知装置、压电行人感知装置和人行道压电感知装置可以实时获取车辆行驶信息和人行道行人信息,将车辆信息和行人信息通过综合指示杆进行显示和提醒,通过“声光电”组合对行人和司机形成视觉、听觉的双重刺激,能有效预警,保证行人安全,减少人行道交通事故发生率。实现对路口交通信号的实时控制,实现城市道路交通的动态优化,有助于提升城市道路通畅性。此外,人行道的智慧化,有助于减少交警执勤负担,减少政府人工成本支出,同时减少汽车尾气对执勤交警的身体健康危害。
附图说明
图1为本发明一种基于压电路面的人行道人车自感知预警系统示意图;
图2为本发明前方行人指示牌示意图;
图3为本发明车辆指示地灯示意图;
图4为本发明综合指示杆示意图;
图5为本发明条形行人指示地灯示意图;
图中:1-压电测速装置、2-前方车辆指示牌、21-LED闪烁灯、22-前方车辆LED指示屏、3-压电车辆感知装置、4-车辆指示地灯、41-圆柱形透明混凝土、42-正棱台灯、5-综合指示杆、51-红绿灯、52-摄像头、53-司机LED指示屏、54-行人LED指示屏、55-扩音器、56-紧急红灯按钮、57-噪音分贝检测仪、6-压电行人感知装置、7-条形行人指示地灯、71-倒棱台透明混凝土、72-长棱台灯、8-人行道压电感知装置、9-方形行人指示地灯。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
以下结合一种基于压电路面的人行道人车自感知预警系统示意图,对本发明进行进一步的说明。
如图1所示,一种基于压电路面的人行道人车自感知预警系统,包括:综合指示杆5、压电测速装置1、前方车辆指示牌2、压电车辆感知装置3、车辆指示灯4、压电行人感知装置6、条形行人指示地灯7、人行道压电感知装置8和方形行人指示地灯9。
具体的,所述压电测速装置1设置在驶向人行道一侧的路面上,压电测速装置1用于利用压电路面感知车辆行驶前后时间差,获取车辆行驶速度;压电测速装置1,是利用压电路面感知车辆行驶前后时间差,计算其行驶速度,若其行驶速度超过预设值,设置在路边的前方车辆指示牌2LED屏会显示“请减速”;如果大于某一预定值,刹车仍会有危险,人行道旁综合指示杆5会发出警报“请注意左侧来车”,警示行人注意左边来车。
所述压电车辆感知装置3安装在红灯车辆停止线前方,用于检测红灯期间压过该线的车辆;压电车辆感知装置3安装在红灯车辆停止线前方,如果在红灯期间,车辆压过该线,综合指示杆5上扩音器55会发出紧急提示音,提醒行人注意安全;同时综合指示杆5上的摄像头52会被激活,进行车辆违规情况拍摄,用于提供后续交通处罚证据。
所述压电行人感知装置6埋设于人行道两侧,用于动态感知等待的行人;
所述人行道压电感知装置8设置在人行道上,用于能感知行人行走状态;人行道压电感知装置8,和条状人行道形状吻合,能感知行人行走状态,并通过LED指示屏指示行车注意行走的行人。
如图4所示,所述综合指示杆5安装在人行道旁;其上具有控制器、行人和车辆红绿灯51、摄像头52、司机LED指示屏53、行人LED指示屏54、扩音器55、紧急红灯按钮56和噪音分贝检测仪57。控制器与所有元件均电连接;通过控制器进行各元件的控制。
进一步的,所述司机LED指示屏53用于根据人行道压电感知装置8感知行人行走状态并显示行车指示;司机LED指示屏53会根据人行道压电感知装置8感知行人行走状态,并显示“礼让行人”、“减速缓行”、“行人通过,请减速停车”等指示语。
进一步的,所述行人LED指示屏54用于根据压电测速装置1和压电车辆感知装置3感知情况,显示提醒行人指示;行人LED指示屏54会根据压电测速装置1和压电车辆感知装置3感知情况,提醒行人“注意侧方来车”、“行人尽快通过”、“红灯禁止通行”等指示语。
进一步的,所述扩音器55用于根据行人和车辆压电路面感知情况,声音指示提醒行人。扩音器55会根据行人和车辆压电路面感知情况,提醒行人“禁止通行”、“绿灯,请尽快通过”、“红灯,请退回等候”等。
进一步的,所述紧急红灯按钮56用于延长车道红绿灯51红灯时间,并且在司机LED指示屏53上进行情况显示。当人行道上行人发生突发状况,按下紧急红灯按钮56可以使车道红绿灯51变成60秒红灯,并且在司机LED指示屏53上显示“突发情况,请停车”。
进一步的,所述噪音分贝检测仪57用于感知周边环境噪音大小,动态调节扩音器55声音大小。噪音分贝检测仪57可以感知周边环境噪音大小,动态调节扩音器55声音大小,特别是在深夜,比较安静的情况下,扩音器55声音会减小,以免影响周边居民生活。
所述综合指示杆5上设置有摄像头52;所述压电车辆感知装置3感知到在红灯期间车辆压过该线,摄像头52会被激活,进行车辆违规情况拍摄。
进一步的,还包括设置在路面一侧的前方车辆指示牌2,如图2所示,所述前方车辆指示牌2上设置有前方车辆LED指示屏22和LED闪烁灯21;前方车辆指示牌2上有行人指示标志和LED闪烁灯21,如果人行道上有行人,LED闪烁灯21会不断闪动,提醒司机缓行;同时指示牌上方有前方车辆LED显示屏,用来显示人行道行人状况,如果人行道有行人,LED显示屏显示“前方行人正在通过”。
所述前方车辆LED指示屏22用于根据压电测速装置1获得的车辆行驶速度信息进行司机超速显示提醒和根据所述人行道压电感知装置8反馈行人行走状态显示行人状态提醒;所述LED闪烁灯21用于根据所述人行道压电感知装置8反馈行人行走状态进行灯光闪烁提醒。
还包括设置在红灯车辆停止线前方的车辆指示地灯4,所述车辆指示地灯4与控制器连接,用于根据所述人行道压电感知装置8反馈行人行走状态进行灯光提醒.
如图3所示,车辆指示地灯4,外壳为圆柱形透明混凝土41,具有和路面类似的摩擦系数和强度,可以防止车辆打滑或者地灯破坏;透明混凝土里面为正棱台灯42,该灯光可以斜射出透明混凝土,易于被车上的司机看见。如果前方为红灯或者人行道上有行人,该车辆指示灯会呈现红色闪烁状态。
还包括条形行人指示地灯7;所述条形行人指示地灯7埋设至压电行人感知装置6前方,用于提醒行人通行或等待。条形行人指示地灯7,埋设至压电行人感知装置6前方,用于提醒行人通行或等待,可通行显示绿色,不可通行显示红色。
进一步的,如图4所示,条形行人指示地灯7由倒棱台透明混凝土71和长棱台灯72组成,采用倒棱台透明混凝土71可以扩大灯光发射范围,同时保证路面的强度;长棱台灯72呈棱台状,方便灯光能斜射出去,更能引起行人注意。
还包括方形行人指示地灯9;所述方形行人指示地灯9设置在人行道上,用于根据行人和车辆红绿灯51交替闪烁指示行人通过。方形行人指示地灯9,形状与车辆指示地灯4相似,当行人可以通行时,地灯会交替闪烁绿灯,指示行人通过;当红灯时,地灯显示红色,指示行人禁止通行。
本发明工作原理为:当车辆驶入感知区,压电测速装置1自动感知并计算车速,如果车速超过预定值,前方车辆指示牌2上LED闪烁灯2121会黄灯闪烁,并在LED显示屏2上“请减速”。如果大于某一预定值,刹车仍会有危险,人行道旁的综合指示杆5上的扩音器55会发出警报“请注意左侧来车”,警示行人注意左边来车。
当车行道红灯时,有车越过停止线,被压电车辆感知装置3感知,综合指示杆5上扩音器55会发出紧急提示音,提醒行人注意安全;同时综合指示杆5上的摄像头52会被激活,进行车辆违规情况拍摄,用于提供后续交通处罚证据。
当车行道红灯时或者人行道上有行人,该车辆指示灯会呈现红色闪烁状态,提醒司机缓行停车。司机LED指示屏53也会根据人行道压电感知装置8感知行人行走状态,显示“礼让行人”、“减速缓行”、“行人通过,请减速停车”等指示语。
当压电行人感知装置6感知行人时,综合指挥杆5会根据红绿灯51情况,通过扩音器55提醒行人“禁止通行”、“绿灯,请尽快通过”、“红灯,请退回等候”等。行人LED指示屏54也会根据压电测速装置1和压电车辆感知装置3感知和红绿灯51情况,提醒行人“注意侧方来车”、“行人尽快通过”、“红灯禁止通行”等指示语。
当行人可通行时,条形行人指示地灯7显示绿色,方形行人指示地灯97形成间隔闪烁的绿灯,提醒行人通过。
当人行道上行人发生突发状况,按下紧急红灯按钮56可以使车道红绿灯51变成60秒红灯,并且在司机LED指示屏53上显示“突发情况,请停车”。
噪音分贝检测仪57可以感知周边环境噪音大小,动态调节扩音器55声音大小,特别是在深夜,比较安静的情况下,扩音器55声音会减小,以免影响周边居民生活。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本教导的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容,也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (10)

1.一种基于压电路面的人行道人车自感知预警系统,其特征在于,包括:综合指示杆(5)、压电测速装置(1)、压电车辆感知装置(3)、压电行人感知装置(6)和人行道压电感知装置(8);
所述压电测速装置(1)设置在驶向人行道一侧的路面上,用于利用压电路面感知车辆行驶前后时间差,获取车辆行驶速度;
所述压电车辆感知装置(3)安装在红灯车辆停止线前方,用于检测红灯期间压过该线的车辆;
所述压电行人感知装置(6)埋设于人行道两侧,用于动态感知等待的行人;
所述人行道压电感知装置(8)设置在人行道上,用于能感知行人行走状态;
所述综合指示杆(5)安装在人行道旁;其上具有控制器、行人和车辆红绿灯(51)、司机LED指示屏(53)、行人LED指示屏(54)和扩音器(55);控制器与行人和车辆红绿灯(51)、司机LED指示屏(53)、行人LED指示屏(54)、扩音器(55)压电测速装置(1)、压电车辆感知装置(3)、压电行人感知装置(6)和人行道压电感知装置(8)均电连接;
所述司机LED指示屏(53)用于根据人行道压电感知装置(8)感知行人行走状态并显示行车指示;
所述行人LED指示屏(54)用于根据压电测速装置(1)和压电车辆感知装置(3)感知情况,显示提醒行人指示;
所述扩音器(55)用于根据行人和车辆压电路面感知情况,声音指示提醒行人。
2.根据权利要求1所述的基于压电路面的人行道人车自感知预警系统,其特征在于,所述综合指示杆(5)上还设置有紧急红灯按钮(56),紧急红灯按钮(56)与控制器电连接;
所述紧急红灯按钮(56)用于延长车道红绿灯(51)红灯时间,并且在司机LED指示屏(53)上进行情况显示。
3.根据权利要求1所述的基于压电路面的人行道人车自感知预警系统,其特征在于,所述综合指示杆(5)上还设置有噪音分贝检测仪(57);噪音分贝检测仪(57)与控制器电连接;
所述噪音分贝检测仪(57)用于感知周边环境噪音大小,动态调节扩音器(55)声音大小。
4.根据权利要求1所述的基于压电路面的人行道人车自感知预警系统,其特征在于,所述综合指示杆(5)上设置有摄像头(52);摄像头(52)与控制器电连接;
所述压电车辆感知装置(3)感知到在红灯期间车辆压过该线,摄像头(52)会被激活,进行车辆违规情况拍摄。
5.根据权利要求1所述的基于压电路面的人行道人车自感知预警系统,其特征在于,还包括设置在路面一侧的前方车辆指示牌(2),所述前方车辆指示牌(2)上设置有前方车辆LED指示屏(22)和LED闪烁灯(21);前方车辆LED指示屏(22)和LED闪烁灯(21)与控制器电连接;
所述前方车辆LED指示屏(22)用于根据压电测速装置(1)获得的车辆行驶速度信息进行司机超速显示提醒和根据所述人行道压电感知装置(8)反馈行人行走状态显示行人状态提醒;所述LED闪烁灯(21)用于根据所述人行道压电感知装置(8)反馈行人行走状态进行灯光闪烁提醒。
6.根据权利要求1所述的基于压电路面的人行道人车自感知预警系统,其特征在于,还包括设置在红灯车辆停止线前方的车辆指示地灯(4);
所述车辆指示地灯(4)与控制器连接,用于根据所述人行道压电感知装置(8)反馈行人行走状态进行灯光提醒。
7.根据权利要求6所述的基于压电路面的人行道人车自感知预警系统,其特征在于,所述车辆指示地灯(4)包括外壳为圆柱形透明混凝土(41)和设置在外壳内部的正棱台灯(42),正棱台灯(42)的灯光斜射出透明混凝土(41);正棱台灯(42)与控制器电连接。
8.根据权利要求1所述的基于压电路面的人行道人车自感知预警系统,其特征在于,还包括条形行人指示地灯(7);所述条形行人指示地灯(7)埋设至压电行人感知装置(6)前方,用于提醒行人通行或等待;条形行人指示地灯(7)与控制器电连接。
9.根据权利要求8所述的基于压电路面的人行道人车自感知预警系统,其特征在于,所述条形行人指示地灯(7)包括倒棱台透明混凝土(71)和长棱台灯(72),长棱台灯(72)设置在所述倒棱台透明混凝土(71)内;长棱台灯(72)与控制器电连接。
10.根据权利要求1所述的基于压电路面的人行道人车自感知预警系统,其特征在于,还包括方形行人指示地灯(9);所述方形行人指示地灯(9)设置在人行道上,用于根据行人和车辆红绿灯(51)交替闪烁指示行人通过;方形行人指示地灯(9)与控制器电连接。
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