交通安全警示機器人的研發應用

曾憲佐，吳瑞蘭，李學斌

(1.遼寧省遼陽佐泰機械廠;2.遼寧省淡水水產科學研究院;3. 遼寧省公安廳計財處)

目前，我國在交通安全警示與提醒技術領域有警示牌、信號燈、隔離錐、LED 顯示屏等產品，隨著智能交通技術的不斷發展應用，這些產品在安全警示距離、警示威懾力、警示人性化、遠距離控制管理等方面存在著明顯的不足。統計數據表明，我國每年因交通事故死亡人數多達10 萬人，機動車駕駛員因素是導致交通事故發生的最主要原因。依據人機工程學原理，利用駕駛員對交警和路政監察人員的敬畏心理，將安全警示裝備擬人化，開發出集光機電于一體、具有超強威懾力、警示人性化的安全警示機器人，設置在臨時或長期需要交通安全警示誘導管理的地方，如:臨時車輛檢查站、短期交通管制路段、事故易發地段、災難現場、道路施工現場、大型建筑工區內外的交通管理等，可以明顯提高駕駛員的安全意識，減少道路交通事故。

交通安全警示機器人設置在交通管制現場后，會使駕駛員以為是真正的交警或路政監察人員正在執勤，更能強化和提高駕駛員的安全意識，主動服從執法指揮，不僅可以代替交警設置在無人值守的場所，還可以保障正在執勤的交警或保安人員的體力和人身安全。通過動作、語音、發光、反光、文字、箭頭等方式誘導指揮交通，遠距離即可起到強烈的警示誘導作用，特別適合陰雨天、夜晚、濃霧等視線不良的場合使用，是目前交通警示誘導效果比較理想的產品。本文介紹了幾種自主研發的交通安全警示機器人的技術參數及主要性能，在介紹國外的同類產品的同時探討了產品的應用前景。

1 玻璃鋼噴漆警示機器人

使用聚氨酯樹脂材料制成的交通安全警示機器人，表面噴漆形成服裝式樣，電機等驅動控制部件安裝在中空的上胸腔內，通電后不停的揮舞手臂，提醒駕駛員或行人注意交通安全。主要技術參數如表1。

表1 玻璃鋼噴漆警示機器人主要技術參數

功能:單手揮動、帶警示燈

材料:聚氨酯樹脂

特點:經濟、安全，適應范圍廣。

2 穿制服的玻璃鋼警示機器人

研發可以代替人站崗值守的“高仿真人形保安警備裝置”，該裝置具有敬禮及語音提示等功能，當外來人員進入保安警備區域后，紅外傳感器發出信號，保安警備語音機器人敬禮并向外來人員發出語音提示，電子顯示屏顯示文字提示，內部員工可以刷卡通過電子自動門，來訪客人則需得到同意后方可進入，保安人員坐在室內即可通過監視屏觀察到室外的情況，既給來訪人員提供了方便，又極大地減輕了保安人員的工作量。

身穿警察服裝的交通安全警示機器人，產品更加形象逼真。2007 年參加中國國際裝備制造業博覽會時中國新聞網刊發的保安警示機器人照片。裝置平時處于靜止狀態，當行人或機動車從兩個對射傳感器中間通過時，安全警示機器人自動揮動手臂并發出語音提示。主要技術參數如表2。

表2 穿制服的玻璃鋼警示機器人主要技術參數

主要功能有以下幾方面。

(1)仿真人(保安警衛、交通警察、路政監察、施工安全員)的警示威懾作用;

(2)替代人值勤，減少人力成本，集光、聲、機、電于一體;

(3)紅外傳感監視幅度大(最大可達120 m);

(4)右臂具有與語音同步的敬禮功能;

(5)具有音量可調的語音提示功能;

(6)低耗能(100 W 以下)、低噪聲、無污染;

(7)交通誘導專用型機器人的右手可握住LED 閃光警示棒上下揮動，左臂可水平指向左側或放下;

(8)在沒有固定AC220V 電源的地方可采用小型便攜式發電機供電。

保安警備機器人的電路框圖1 所示。

圖1 保安警備機器人的路路框圖

3 板式折疊型警示機器人

板式卡通人形交通安全警示機器人，產品的折疊狀態。該專利產品參加了2006 年上海交通安全產品展覽會。這種光、機、電一體化的警示提醒設備，經長達兩年的現場應用，可靠性、耐久性、安全性都達到了設計要求。

主要功能。

(1)仿真人(交通警察、路政監察、施工安全員)的警示威懾作用;

(2)替代人值勤，減少人力成本，集光機電于一體;

(3)旋轉臂貼3 m 超強反光膜和6 只超高亮LED 燈，動感強，警示距離達1 000 m 以上;

(4)超高亮LED 閃光燈的警示作用;

(5)3 m 超強反光箭頭的方向誘導指引作用;

(6)3 m 超強反光文字板的指示說明作用;

(7)低耗能(120 W 以下)、低噪聲、無污染;

(8)在沒有固定AC220V 電源的地方可采用小型便攜式發電機供電。

主要技術參數如表3。

表3 板式折疊型警示機器人主要技術參數

4 彩色LED 警示機器人

目前LED 顯示屏從顏色上能滿足室內外不同環境下的單色、雙基色、全彩色顯示要求，4 元素的紅色LED 器件及高亮度藍色、純綠色在室內外顯示屏中得到普遍應用。在智能交通安全警示技術領域，LED 顯示屏已成為不可或缺的信息發布載體，也成為新型交通安全警示機器人的研發方向。

一種具有高清畫質和多種顯示能力的最新版本的LED交通安全警示機器人。高清晰畫面提高了遠距離的視覺效果和道路施工現場的安全性。可以實現圖像或文字顯示，豐富的信息可以滿足駕駛員的需要。裝有亮度傳感器，可以隨著晝夜或隧道內的亮度自動調節顯示屏的亮度。圖片8 是夜間遠距離(300 m 以上)觀察LED 交通安全警示機器人的動態畫面截圖。主要技術參數如表4。

表4 多功能彩色LED 警示機器人主要技術參數

利用高清彩色顯示屏構成的LED 交通安全警示機器人可以存儲50 段圖文信息和3 種動態畫面。根據現場需求設計了10 種圖像信息(如01—10 所示)和40 種文字信息(例如11、12)，并錄制了LED 交通安全警示機器人的動態畫面3 種，可用遙控開關選擇圖文3 種及動態畫面1 種，可以實現連續反復播放。

例如，通過遙控器按鈕輸入04、06、11，即可反復連續播放上述三段圖文，也可以反復連續播放LED 交通安全警示機器人的動態畫面。

5 結 語

近年來智能交通警示誘導技術飛速發展，交通安全警示機器人得到了廣泛的應用。幾種交通安全警示機器人都具有動態視覺效果好、形象生動逼真的特點，有效的起到了警示誘導交通的作用。玻璃鋼警示機器人和板式警示機器人的缺點是動作單一、傳輸信息較少、適用場所受限。LED 彩色顯示屏可以在播放高清的彩色動態畫面的同時向駕駛員傳遞動態圖像信息和文字信息，信息更新方式簡便快捷，能適合各種道路交通管理現場的需要，具有使用壽命長、免維修等優點，在交通安全警示產品領域具有廣闊的應用前景。

［1］ 曾憲佐.交通安全警示機器人的應用［J］. 道路交通與安全，2006，6(10):19－21.

［2］ アルファーテック株式會社.ガードマンロボット. 安全保安用品［OL］.http://www.atc－inc.co.jp/led/taro.html.