一种路口交通安全辅助系统的制作方法

1.本实用新型涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种路口交通安全辅助系统。


背景技术：

2.目前行人通过交通路口设置有红绿灯，但很多行人不顾信号灯指示，强行通过人行横道的违法行为，或在没有正确的交通引导情况下，横穿人行横道。同时，由于近年来智能手机的普及，更有甚者还会在人行横道上出现的“低头族”，存在很大安全隐患。


技术实现要素：

3.为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种路口交通安全辅助系统，用于解决现有部分行人通过交通路口不遵守信号灯指示，存在较大安全隐患的问题。
4.本实用新型公开了一种路口交通安全辅助系统，包括：
5.至少一组led灯和聚光壳体，所述led灯和聚光壳体分别设置在人行横道两侧，并由光墙显示模块控制形成光墙；
6.语音设备，设置在人行横道侧边，由语音模块控制；
7.第一传感器，设置在led灯底部，用于监测是否有行人；
8.第二传感器，设置在所述光墙所在的地面上，用于监测行人是否通过光墙；
9.所述第一传感器和第二传感器的工作状态由红外光电开关模块控制，且所述红外光电开关模块采集所述第一传感器和第二传感器的监测数据；
10.警示灯，设置在人行横道两侧或车道两侧，由警示灯模块控制；
11.所述光墙显示模块、语音模块、红外光电开关模块以及警示灯模块均由单机片控制；
12.当所述单片机控制光墙显示模块形成红色光墙时，第一传感器监测到行人，则控制语音模块播放第一语音信息，同时由警示灯模块控制控制警示灯以第一频次闪烁，第二传感器监测到行人，则控制语音模块播放第三语音信息，同时由警示灯模块控制控制警示灯以第二频次闪烁。
13.优选地，所述led灯设置两组，分别设置在人行横道起始位置、位于人行横道侧边的车道停车线的两侧，以形成覆盖人行横道的红色或绿色光墙和覆盖车道停车线的红色光墙。
14.优选地，所述单片机设置为采用cmos 8位的单片机。
15.优选地，所述单片机通过驱动芯片控制所述光墙显示模块、语音模块、红外光电开关模块以及警示灯模块。
16.优选地，所述单片机利用led点阵模拟交通信号灯的显示。
17.优选地，所述红外光电开关模块采用对射式光电开关npn三线常开型光电模块。
18.优选地，所述语音模块包括语音控制芯片；
19.其中，所述语音控制芯片集成微控制器和音频解码元件。
20.优选地，所述单片机设置若干时间周期，在各个时间周期下控制所述光墙显示模块、语音模块、红外光电开关模块以及警示灯模块。
21.优选地，所述警示灯由所述警示灯模块控制以预设频次闪烁的形式显示。
22.采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
23.本实用新型提供一种以单片机为主控制芯片，结合红外光电开关模块、语音模块及光墙显示模块、警示灯模块构成的路口交通安全辅助系统，该系统充分利用声光的双重提示，降低因行人闯红灯的违章行为带来的交通事故在检测行人是否通过时，采用第一传感器和第二传感器分别监测人行横道前段和中段，对闯红灯或具有闯红灯意图的行为进行语音提示，以克服现有部分行人通过交通路口不遵守信号灯指示，存在较大安全隐患的问题。
附图说明
24.图1为本实用新型所述一种路口交通安全辅助系统实施例的模块结构示意图；
25.图2为本实用新型所述一种路口交通安全辅助系统实施例的电路示意图；
26.图3为本实用新型所述一种路口交通安全辅助系统实施例的光墙形成示意图。
27.附图标记：1-光墙显示模块；11-led灯；12-聚光壳体；2-语音模块；21-语音设备； 3-红外光电开关模块；4-警示灯模块；5-单片机；51-驱动芯片；a-第一传感器；b-第二传感器；。
具体实施方式
28.以下结合附图与具体实施例进一步阐述本实用新型的优点。
29.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
30.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
31.应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
34.在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
35.实施例：本实施例提供一种路口交通安全辅助系统，参阅图1-图3，包括：
36.至少一组led灯和聚光壳体，所述led灯和聚光壳体分别设置在人行横道两侧，并由光墙显示模块控制形成光墙；
37.语音设备，设置在人行横道侧边，由语音模块控制，所述语音设备包括但不限于是扬声器；
38.第一传感器，设置在led灯底部，用于监测是否有行人；
39.第二传感器，设置在所述光墙所在的地面上，用于监测行人是否通过光墙；
40.所述第一传感器和第二传感器的工作状态由红外光电开关模块控制，且所述红外光电开关模块采集所述第一传感器和第二传感器的监测数据；
41.警示灯，设置在人行横道两侧或车道两侧，由警示灯模块控制；
42.所述光墙显示模块、语音模块、红外光电开关模块以及警示灯模块均由单机片控制。
43.具体的，上述led灯可以设置多组，在本实施方式中，优选地，所述led灯设置两组，分别设置在人行横道起始位置、位于人行横道侧边的车道停车线的两侧，以形成覆盖人行横道的红色或绿色光墙和覆盖车道停车线的红色光墙，即，位于人行横道起始位置以及车道在人行横道前端停车线两侧，通过改变led灯不同颜色可形成不同颜色的“光墙”(如红色光墙和绿色光墙，其分别与交通信号灯的红灯、绿灯对应)。在电路设计中人行横道红色“光墙”和绿色“光墙”分别由d3/d4和d7/d8、d1/d2和d5/d6构成；车道横道红色“光墙”由d13/d14和d17/d18构成。
44.在本实施方式中，作为优选地，所述语音模块包括语音控制芯片；其中，所述语音控制芯片集成微控制器和音频解码元件。更为具体的，采用jq8900-16p8400mp3语音模块芯片。该语音控制芯片选用soc方案，集成了一个16位的mcu(微控制器)，以及一个专门针对音频解码的adsp，采用硬解码的方式，更加保证了系统的稳定性和音质，可直接拷贝音频更换spi-flash内的语音内容，结合voicereader(语音合成软件)可生成需要的音频文件，可使提示语音更加人性化，使行人更容易接受。在控制时只需通过单片机控制该芯片的低电平触发音频io口即可，一旦触发可定时循环播放音频文件。
45.在本实施方式中，进一步作为优选地，所述红外光电开关模块采用对射式光电开关 npn三线常开型光电模块，该模块是一种对射式光电开关，第一传感器和第二传感器均为红外光电传感器，具有探测距离远的优势，该红外光电开关模块控制的测量范围是10-200cm，工作时无遮挡输出高电平有遮挡则输出低电平，在该装置其中第一传感器a 接嵌在led“光墙”底端更加方便的检测是否有行人通过，第二传感器b位于“光墙”前端，达到检测行人是否通过“光墙”的目的，第一传感器和第二具体位置见图3所示。
46.在上述实施方式中，还可作为优选的，所述警示灯由所述警示灯模块控制以预设频次闪烁的形式显示。具体的，设置led警示灯使用红色和黄色led灯构成，红黄光波长较长且具有强穿透能力，因此具有较佳的警示效果，led警示灯可以安放在车道两旁达到提示司机的效果，也可以安放在人行横道起始位置以提示行人，通过单片机与 74h245驱动芯片控制，由于颜色在人们眼球中央视野识别率高，边缘视野识别率低，而闪烁运动信息在边缘视野识别率高识别速度快更能引起人们注意，为了弥补了边缘视野识别率低的弊端，led警示灯工作时均使用闪烁状态。
47.在一个较佳的实施方式中所述单片机设置为采用cmos8位的单片机。具体的，在本实施方式中，采用stc89c51单片机作为核心控制器件，该型号具有功耗低、性能高的cmos8位的单片机，4k内存，能不断重复擦写千余次的flash程序储存器。同时该款单片机的随机存取数据存储器容量达到了128bytes，拥有32个双向输出/输入i/o接口。同时多达5个的中断优先级和2层的中断嵌套中断，2个16位定时计数器。
48.在本实施方式中，优选地，所述单片机通过驱动芯片控制所述光墙显示模块、语音模块、红外光电开关模块以及警示灯模块。更具体的，系统电路如图2所示。该单片机的p1口高4位通过74hc245驱动芯片控制光墙显示模块，使得led“光墙”显示，p1.4、 p1.5通过74hc245驱动芯片控制警示灯模块，使得警示灯闪烁；优选地，所述单片机利用led点阵模拟交通信号灯的显示，具体的，p2.1、p2.2通过74hc245驱动芯片控制 100型交通信号灯显示效果，仿真led8x8点阵代替人行横道交通灯，红外光电开关模块(两组红外光电传感器(即第一传感器和第二传感器))接在p2口低4位，仿真过程中由4个button按钮代替；p3口低4位接在jq8900-16p语音芯片低电平触发输出入端，间接控制扬声器(语音设备)播放的语音。
49.当所述单片机控制光墙显示模块形成红色光墙时，第一传感器监测到行人，则控制语音模块播放第一语音信息，同时由警示灯模块控制控制警示灯以第一频次闪烁，第二传感器监测到行人，则控制语音模块播放第三语音信息，同时由警示灯模块控制控制警示灯以第二频次闪烁。
50.在一个较佳的实施方式中，所述单片机设置若干时间周期，在各个时间周期下控制所述光墙显示模块、语音模块、红外光电开关模块以及警示灯模块。具体的，可以设置时间周期为12小时，以达到白天/夜间切换控制，还可以设置预设时间段，比如早晚高峰时段等，以使得路口交通安全辅助系统与交通信号显示保持一致，且与实际场景下的人流量进行匹配。
51.需要特别说明的是，为了进一步提高对闯红灯或具有闯红灯意图的行为的警示效果，或者提醒部分行人在人行横道侧边线内等候红灯，还可在人行横道两侧安装喷射装置，可以设置在第一传感器附近，当第一传感器检测到行人，则触发喷射装置，喷气或有色液体以达到警示的效果，进一步减少安全隐患。
52.具体的，作为进一步详细描述的，本实施方式中的路口交通安全辅助系统的工作必须配有交通设施同时工作，系统工作流程主要分为有交通信号灯控制人行横道、无交通信号灯控制人行横道、夜间人行横道三个部分。该系统白天/夜间切换通过定时控制。以下对各个部分使用控制流程具体描述，但需要特别强调的是，该路口交通安全辅助系统用于提供各单片机、述光墙显示模块、语音模块、红外光电开关模块以及警示灯模块的连接和信号控制，其中各个模块的执行方式为各个模块本身现有的控制逻辑。
53.有交通信号灯控制人行横道：当交通灯为红灯时，人行横道起始位置“光墙”显示为红色，此时需要判断第一传感器是否有信号，若第一传感器a信号触发，则表示行人欲闯红灯，此时人行横道警示灯以1次/s闪烁，车道警示灯则保持黄灯闪烁，第一语音信息为“现在是红灯，行人禁止通行”，达到提示行人不要闯红灯的效果。如果行人执意要强行通过人行横道此时会触发第二传感器b，一旦第二传感器b信号触发，则表示行人已经决定闯红灯，此时人行横道警示灯以2次/s闪烁，车道警示灯则保持红色常亮，且车道红色“光墙”启动，第二语音信息为“红灯危险，红灯危险，红灯危险”。
54.当交通灯为绿灯时，人行横道起始位置“光墙”显示为绿色，此时不在考虑传感器是否有信号，语音循环播报第三语音信息，例如“现在是绿灯，行人迅速通行，祝你一路平安”。
55.夜间人行横道：根据当地实际场景情况可改变白天到夜晚自动切换的时间。由于夜间光线不好加上多数交通灯保持黄灯闪烁，此时行人通过人行横道危险系数随之增加。可以设置夜间行人触发第一传感器或第二传感器，人行横道警示灯和车道警示灯均持续闪烁，人行横道与车道上的光墙也随之启动，设置第一语音信息、第二语音信息以及前述第三语音信息均为“夜间通行，注意来往车辆”。
56.无信号灯控制人行横道：无信号灯控制的人行横道，仅有语音设备、警示灯和第一传感器，当第一传感器触发时，此时车道警示灯保持黄灯闪烁，表示前方有行人通过人行横道，提示司机注意前方行人，同时伴有人行横道侧第一语音文本“注意来往车辆，确保安全后迅速通过”。
57.综上，本实用新型提出的路口交通安全辅助系统能利用红外光电开关模块红灯时是否有行人闯红灯,以单片机为主控制芯片,同时有语音模块、警示灯模块和光墙显示模块,对行人进行语音提示、警示灯闪烁以及红色“光墙”以保障行人过街的安全，从而使机动车更加高效的通过。在检测行人是否通过时，采用第一传感器和第二传感器分别监测人行横道前段和中段，对闯红灯或具有闯红灯意图的行为进行语音提示，以提高行人检测的准确率，语音提示的多样性及人性化，多种提示的配合使用更加高效的提示行人安全通过人行横道，有效克服现有部分行人通过交通路口不遵守信号灯指示，存在较大安全隐患的问题，以提高行人出行效率和安全性。
58.应当注意的是，本实用新型的实施例有较佳的实施性，且并非对本实用新型作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。