行人和機(jī)動(dòng)車的智能警示裝置

袁泉

摘要

本文基于簡單普通的傳感器和單片機(jī)原理，針對“鬼探頭”發(fā)生的情況、原因和現(xiàn)無有效應(yīng)對方法等問題，提出了一種“行人和機(jī)動(dòng)車的智能警示裝置”系統(tǒng)。該裝置針對前交通狀況和道路情況，尤其是視野遮擋，行人機(jī)動(dòng)車無法預(yù)知和自我保護(hù)意識不強(qiáng)的情況，確保行人和車輛能夠看到對方的行走狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對交通參與者的有效提醒，從而有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

【關(guān)鍵詞】智能交通 “鬼探頭” 類交通事故單片機(jī) 傳感器

1 概述

交通領(lǐng)域中的“鬼探頭”現(xiàn)象是指在A車超越B車時(shí)（亦指A車在行駛途中，兩邊的車輛或一邊的車輛B處于靜止?fàn)顟B(tài)），由于A車視線被車輛或障礙物阻擋，從B車車頭前、逆向車輛的車尾處或道路兩側(cè)建筑等視覺盲區(qū)突然跑出行人或車輛的場景。這一現(xiàn)象讓行駛中的司機(jī)很難提前判斷，經(jīng)常因此造成交通事故。此外，施工路段的圍擋、綠化隔離帶，直行車輛容易因路面通行條件好而放松警惕，但從圍擋、綠化帶中突然出來的非機(jī)動(dòng)車、行人會(huì)讓直行車輛措手不及;道路出入口和建筑物遮擋是一樣的，因?yàn)橐话阒髀放c輔路之間都有隔離帶，有些隔離帶，如果行人出入主路時(shí)，車輛很難發(fā)現(xiàn)，雙發(fā)車速過快的話，很容易發(fā)生危險(xiǎn);十字路口、丁字路口也是鬼探頭事故的高發(fā)C：這種事故發(fā)生的危險(xiǎn)指數(shù)很大，受到傷害最大的就是行人、非機(jī)動(dòng)車，不僅私家車容易因“鬼探頭”造成事故，一些營運(yùn)車輛、公交車也會(huì)發(fā)生這樣的事故。“鬼探頭”這種突發(fā)的交通事故嚴(yán)重危害了行人與司機(jī)的人身財(cái)產(chǎn)安全。

據(jù)文獻(xiàn)[1]中的不完全統(tǒng)計(jì)，2015年1～9月份，山西省太原市共發(fā)生571起類似“鬼探頭”的交通事故，造成103人死亡、624人受傷。

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)的搜索和調(diào)查，國內(nèi)最多是發(fā)出警告，提醒人們注意“鬼探頭”事件，但沒有合適的應(yīng)對措施，沒有配備交警，沒有像交通信號燈一樣的裝置。進(jìn)一步查詢國內(nèi)權(quán)威數(shù)據(jù)庫和專利網(wǎng)站，目前國內(nèi)也沒有相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。本創(chuàng)新成果實(shí)際投入生產(chǎn)的成本并不高，但能夠很好地預(yù)防不必要事故的發(fā)生。

2 模型組成和原理簡述

針對以上頻繁發(fā)生的交通事故以及對社會(huì)帶來的危害，本裝置公開了一種改善交通秩序、減少事故發(fā)生的一種行人和機(jī)動(dòng)車的智能警示裝置。

為解決以上技術(shù)問題，本裝置采用的技術(shù)方案是一種行人和機(jī)動(dòng)車的智能警示裝置，包括基板、支撐桿、電源、鉸接座、檢測單元、警示單元和控制單元;

所述的基板包括第一平板和第二平板，第一平板和第二平板的內(nèi)側(cè)邊均設(shè)置有鉸接座、并通過所述鉸接座與支撐桿連接。基板上固定所述的控制單元、電源、檢測單元和警示單元;警示單元包括第一警示單元和第二警示單元;檢測單元是人體熱釋電傳感器和/或超聲波測距傳感器;控制單元為集成控制IC.設(shè)置在第一平板的檢測單元通過控制單元與設(shè)置在第二平板的第二警示單元連接，設(shè)置在第二平板的檢測單元通過控制單元與設(shè)置在第一平板的第一警示單元連接。上述檢測單元、警示單元和控制單元由電源供電。

本裝置還包括凸面鏡，在所述的第一平板或第二平板的兩側(cè)豎向邊緣均設(shè)置邊框，邊框內(nèi)側(cè)開設(shè)凹槽，兩側(cè)凹槽形成用于固定所述凸面鏡的框架;第一平板和第二平板的邊框的上端開設(shè)至少一對豎直的卡槽。

第一警示單元和第二警示單元都包括至少三個(gè)循環(huán)亮滅的LED燈;第一平板和第二平板各設(shè)置至少三組超聲波測距傳感器和至少一個(gè)人體熱釋電傳感器;所述的基板表面設(shè)置反光材料，并且基板為亞克力材料。第一平板和第二平板在鉸接座的另一端通過鉸接裝置鉸接延長板。所述的支撐件的兩端設(shè)置套筒裝置。本裝置還包括太陽能裝置，太陽能裝置通過套筒裝置固定在基板的上方并連接所述的電源。

本裝置通過鉸接座連接第一平板和第二平板，第一平板和第二平板沿著支撐桿旋轉(zhuǎn)，包括互相垂直呈90度角，以及互相平行形成一個(gè)平面，或者是互相垂直形成270度角等多個(gè)角度。通過某個(gè)平板上的檢測單元對該平板所對區(qū)域人、動(dòng)物以及汽車的感應(yīng)，觸發(fā)另一平板上設(shè)置的警示單元工作，可以滿足不同路口以及不同方向的行人以及汽車的警示作用。

所述基板可以折疊成體積更小的箱體，便于回收以及攜帶，增加使用的便利性，用以更廣泛的實(shí)施并減少交通事故。

在邊框上設(shè)置的凹槽可以方便地將凸面鏡取出并固定在開設(shè)在平板上端的凹槽內(nèi)，除了警示裝置外，增加了凸面鏡來增強(qiáng)視野，進(jìn)一步地降低事故率。支撐件兩端的套筒裝置，可以使本警示裝置方便地設(shè)置在建筑工地等需要警示的路口或者貨車前部并方便地調(diào)整角度，以降低事故發(fā)生幾率，太陽能裝置可以使本警示裝置使用范圍擴(kuò)大。

綜上所述，通過本裝置，可以一定程度地降低容易產(chǎn)生鬼探頭地區(qū)的交通事故及人員傷亡的比例。

3 核心技術(shù)說明和實(shí)例拓展說明

3.1 附圖說明

此處的附圖用來提供對本裝置的進(jìn)一步說明，并不構(gòu)成對本裝置的不當(dāng)限定。如圖1～圖7所示。

圖中：1-基板;IA-第一平板;1B-第二平板;2-支撐桿;3-電源;4-鉸接座;4-1-鉸接裝置;5-檢測單元;5-1-人體熱釋電傳感器;5-2-超聲波測距傳感器;6-警示單元;6A-第一警示單元6B-第二警示單元7-控制單元8-凸面鏡;9-邊框;10-凹槽;11-卡槽;12-反光材料;13-延長板;14-太陽能裝置;15-套筒裝置;16-固定支架;17-遮擋物;18-車輛;19-行人;20-道路。

3.2 具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明，以下結(jié)合參考附圖并結(jié)合實(shí)施例對本裝置作進(jìn)-步清楚、完整的說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本裝置中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。在本裝置的描述中，除非另有說明，“若干”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

參照圖1.本智能警示裝置，包括基板1.支撐桿2.電源3.鉸接座4.檢測單元5.警示單元6.控制單元7.所述的基板1包括第一平板1A和第二平板1B，第一平板IA和第二平板1B的內(nèi)側(cè)邊均設(shè)置有鉸接座4，通過所述鉸接座4與支撐桿2連接，第一平板1A和第二平板1B可以通過該鉸接座4沿著支撐桿2旋轉(zhuǎn)、折疊。

所述基板1上固定有控制單元7、電源3，檢測單元5和警示單元6;所述警示單元6包括第一警示單元6A和第二警示單元6B，兩個(gè)平板上所設(shè)置的警示裝置可以分別顯示不同的內(nèi)容，警示單元5可以是固定在基板1的表面，也可以鑲嵌在基板1的內(nèi)部，使警示單元5在基板1的兩側(cè)同時(shí)顯示;警示單元6的警示方式包括警示LED燈、發(fā)光的文字、變化文字、順序顯示的警示標(biāo)志、警燈或是蜂鳴聲，或者是以上警示方式的組合。

基板1包括的第一平板IA和第二平板1B上各設(shè)置一個(gè)檢測單元5，所述的檢測單元5可以是人體熱釋電傳感器51或超聲波測距傳感器52;也可以是二者的組合，兩者結(jié)合使用時(shí)，可以增強(qiáng)感應(yīng)的靈敏度和準(zhǔn)確性。人體熱釋電傳感器感應(yīng)靈敏，可以抗可見光和大部分的紅外線干擾，保證了在白天有光照的條件下設(shè)備的正常工作。超聲波測距傳感器同樣具有檢測范圍大、抗干擾性能好的優(yōu)點(diǎn)，能夠在復(fù)雜條件下正常工作的特點(diǎn)。通過設(shè)置檢測單元5的不同角度，以滿足設(shè)置在不同高度時(shí)的感應(yīng)范圍夾角和感應(yīng)距離更加準(zhǔn)確。所述的控制單元集成控制IC，優(yōu)選采用ATMEGA328P集成控制IC。

設(shè)置在第一平板IA的檢測單元5通過控制單元7與設(shè)置在第二平板1B的第二警示單元6B連接，設(shè)置在第二平板1B的檢測單元5通過控制單元7與設(shè)置在第一平板1A的第一警示單元6A連接，上述電路系統(tǒng)由電源供電。

以警示單元為LED為例，具體的工作過程是當(dāng)超聲波測距傳感器和人體熱釋電傳感器檢測到行人或動(dòng)物、其他機(jī)動(dòng)車時(shí)會(huì)有高電平信號返回給集成控制IC，集成控制IC會(huì)檢測到相應(yīng)的高電平信號，同時(shí)執(zhí)行向?qū)?yīng)端口的發(fā)光二極管提供高電平來點(diǎn)亮LED燈，從而起到預(yù)警和提醒的功能。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，參照圖2、4、6，還包括凸面鏡8，在所述的第一平板1A或第二平板1B的兩側(cè)豎向邊緣設(shè)置邊框9，邊框9內(nèi)側(cè)開設(shè)平行于邊框的凹槽10，兩側(cè)凹槽10形成用于固定所述凸面鏡8的框架，所述凸面鏡8邊緣嵌入所述兩側(cè)凹槽10后固定;所述第一平板1A和第二平板1B的邊框9的上端開設(shè)至少一對豎直的卡槽11;當(dāng)?shù)谝黄桨?A和第二平板1B旋轉(zhuǎn)至閉合時(shí)，兩個(gè)平板和邊框9形成箱體，凸面鏡8固定在開設(shè)在邊框9上的凹槽10內(nèi)，以節(jié)省存儲(chǔ)空間，當(dāng)?shù)谝黄桨?A和第二平板1B展開至90度時(shí)，開設(shè)在邊框9的卡槽11可以將凸面鏡8垂直固定，增加警示視野。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，參照圖3，所述的第一警示單元6A和第二警示6B單元都包括至少三個(gè)循環(huán)亮滅的LED燈，控制單元控制其循環(huán)開關(guān)，以增強(qiáng)視覺的警示的效果。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的第一平板1A和第二平板1B，各設(shè)置至少三個(gè)超聲波測距傳感器5-2和至少一個(gè)人體熱釋電傳感器5-1。

在優(yōu)選的實(shí)施方式中，參照圖1，所述的平板表面設(shè)置反光材料12，基板1的表面設(shè)置一層反光漆，可以在夜間反射光線至光源，提升警示效果，在夜間也可以使車輛通過燈光顯著地看到該警示裝置，所述反光材料包括反光漆、反光膜以及直角棱鏡等。所述的基板1為亞克力材料，以降低成本，方便制作。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，參照圖3，所述的第一平板1A和第二平板1B鉸接裝置4的另一端通過鉸接裝置4-1鉸接延長板13，以擴(kuò)大第一平板1A以及第二平板1B的面積，警示單元6延伸至該延長板13上，從而增加警示效果和感應(yīng)效果，通過鉸接裝置4可以將其折疊，以節(jié)省存儲(chǔ)體積。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，參照圖4、6，所述的支撐件2的兩端有套筒裝置15，下部的套筒裝置15可以方便地安裝固定支架16。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，參照圖4、6，本裝置還包括太陽能裝置14，太陽能裝置14通過支撐桿2固定在套筒裝置15的上方并連接電源單元3。

3.3 實(shí)施拓展說明

下面結(jié)合一些具體實(shí)施例對本裝置要保護(hù)的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。

3.3.1 實(shí)施例1

參照圖1、5、7，根據(jù)車輛18停在道路20邊時(shí)前方有行人19向左行并穿越道路20的情景，本實(shí)施例設(shè)計(jì)一個(gè)安裝在車輛18左前方的行人和機(jī)動(dòng)車的警示裝置。

該裝置包括基板1.支撐桿2.電源3.鉸接座4.檢測單元5.警示單元6和控制單元7;基板1包括第一平板1A和第二平板1B，第一平板1A和第二平板1B的內(nèi)側(cè)邊均設(shè)置有鉸接座4，通過所述鉸接座4與支撐桿2連接，第一平板1A和第二平板1B可以通過該鉸接座4沿著支撐桿2旋轉(zhuǎn)至互相垂直的角度;基板1上固定有控制單元7，電源3，檢測單元5和警示單元6;警示單元6包括第一警示單元6A和第二警示單元6B，兩個(gè)平板上所設(shè)置的警示裝置可以分別由三組順序顯示的LED燈構(gòu)成，警示單元5固定在基板1的表面，的第一平板1A和第二平板1B上各設(shè)置一個(gè)檢測單元5，調(diào)整好角度后，設(shè)置在機(jī)動(dòng)車駕駛座高度時(shí)的感應(yīng)范圍和夾角使感應(yīng)距離對準(zhǔn)相對應(yīng)方向被監(jiān)測的物體。

如圖7所示：控制單元選擇集成控制IC（328p），設(shè)置在第一平板1A的檢測單元5通過控制單元7與設(shè)置在第二平板1B的第二警示單元6B連接，設(shè)置在第二平板1B的檢測單元5通過控制單元7與設(shè)置在第一平板1A的第一警示單元6A連接，上述電路系統(tǒng)由電源供電。

如圖5所示：車輛18停靠在道路20的右側(cè)邊，該裝置可以警示車輛18左后邊駛來的汽車和右邊穿越的行人19，將上述裝置通過套筒裝置15固定在車輛18駕駛室的左前靠上的部位，并將第一平板1A和第二平板1B展開成互相垂直的角度，該位置可以使設(shè)置在平板上的檢測單元5同時(shí)觀察到車輛18的右側(cè)邊和左后邊的行人以及汽車的行駛狀態(tài)，當(dāng)一側(cè)的檢測單元5感應(yīng)到行人、動(dòng)物或者汽車移動(dòng)或接近時(shí)，觸發(fā)檢測單元5并生成高電平信號返回給集成控制IC（328p），集成控制IC（328p）會(huì)檢測到相應(yīng)的高電平信號，同時(shí)控制單元7向另一平板上的警示單元6發(fā)出指令并使得LED燈循環(huán)閃爍以發(fā)出警示。

車輛18停在道路20邊時(shí)，前方可能會(huì)有行人19穿過而造成車輛18左后邊汽車經(jīng)過時(shí)難以反應(yīng)過來行人穿過而引起交通事故，第一平板1A上設(shè)置的檢測單元5感應(yīng)與第一平板1A垂直的移動(dòng)物體，并與第二平板1B上的第二警示單元6B聯(lián)動(dòng)，第二平板2b上設(shè)置的檢測單元5感應(yīng)與第二平板1B垂直的移動(dòng)物體，并與第一平板1A上的第一警示單元6A聯(lián)動(dòng);控制單元7控制警示單元6發(fā)出三組信號，使LED燈依次閃爍，增強(qiáng)警示作用。

檢測單元5是人體熱釋電傳感器5-1或超聲波測距傳感器5-2，兩者結(jié)合使用，控制單元7的集成控制IC和導(dǎo)線在內(nèi)部連接，車輛18停在路邊時(shí)，將折疊成箱狀的警示裝置展開成90度直角狀態(tài)，將底部的套筒裝置15插入固定在車輛18的左前方的車樓上，若有人、動(dòng)物以及汽車在第一平板1A面前通過，則位于第二平板1B一側(cè)的LED燈會(huì)亮起;反之，若有人、動(dòng)物以及汽車等需要檢測的物體在第二平板1B面前通過，則位于第一平板1A一側(cè)的LED燈會(huì)亮起，同時(shí)也可以提醒行人，騎行者和司機(jī)，讓他們提前知道另一側(cè)有物體接近，提前減速或停止，從而降低鬼探頭類事故的發(fā)生幾率。

3.3.2 實(shí)施例2

參考圖4、6：根據(jù)道路20旁邊施工工地的圍墻等遮擋物17阻擋行人或者汽車視線的場景，本實(shí)施例設(shè)計(jì)一個(gè)放置在圍墻遮擋物17的角落的行人和機(jī)動(dòng)車的警示裝置。

將實(shí)施例1中的警示裝置的平板的邊緣設(shè)置垂直平板的邊框9，邊框9內(nèi)側(cè)開設(shè)平行于平板的凹槽10，該凹槽10形成的尺寸與凸面鏡8相當(dāng)，在不使用該警示裝置的時(shí)候，比如車輛18在行駛過程中，或者確信車輛前方?jīng)]有危險(xiǎn)的情形時(shí)，將本發(fā)明裝置折疊成箱體狀，箱體內(nèi)可以在設(shè)置的凹槽10上固定凸面鏡8。

在支撐桿2底部的套筒裝置15內(nèi)套裝固定支架16，將該警示裝置放置于路口角落的地面，頂部套筒裝置15套裝太陽能裝置14，基板1的上端開設(shè)的凸面鏡卡槽11將凸面鏡8安裝在卡槽11內(nèi)，與兩個(gè)平板形成45度的角，行人19一側(cè)和道路20一側(cè)都可以通過該凸面鏡8觀察到與之垂直路段的路況。

檢測單元的測定范圍可進(jìn)行調(diào)整，一般為一機(jī)動(dòng)車的道寬;LED燈采用紅色或是附加紅色外殼，以保證在晝夜都有良好的視覺效果。

本實(shí)施例裝置中，覆蓋在基板1上的反光材料12，可以增加夜間的警示效果;此外，兩平板間的鉸接座4可以使此裝置折疊回收，便于運(yùn)輸并節(jié)省存放空間，降低成本。

3.3.3 實(shí)施例3

參考圖3，第一平板和第二平板在鉸接座的另一端通過鉸接裝置鉸接延長板。采用多個(gè)鉸接座鉸接的平板，加大了感應(yīng)長度，以此來放置在各種場景以及相應(yīng)的位置，例如高墻，施工地，停放的卡車周圍等。

本裝置中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合，實(shí)際情況并不限制于上面列舉的掛載方式的組合以及掛載方式的類型，本裝置要求保護(hù)的范圍不限于以上具體實(shí)施方式。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本裝置可以有多種變形和更改。

4 結(jié)束語

本裝置涉及一種行人和機(jī)動(dòng)車的智能警示裝置，包括兩個(gè)通過支撐桿鉸接的平板、電源、檢測單元、警示單元和控制單元。控制單元與固定在平板上的檢測單元、警示單元連接。所述檢測單元是人體熱釋電傳感器和/或超聲波測距傳感器，可以檢測到人體、動(dòng)物以及機(jī)動(dòng)車輛的熱量并傳送信號至控制單元，控制單元根據(jù)信號控制警示單元做出警示，將該裝置放置在路口或者車輛前端，可以有效地警示過往穿插的行人和車輛，以減少鬼探頭現(xiàn)象帶來的危害。

參考文獻(xiàn)

[1]許江.太原交警教您防范“鬼探頭”[N].生活晨報(bào)網(wǎng)-新聞-頭版，2015-10-18.

[2]朱惠芳.汽車用紅外線探測裝置[J].交通世界：建養(yǎng)，1996（03）：21.

[3]于希萌，蔡冬，孫佳等.一種行人過馬路警示裝置：CN106781573A[P].2017-05-31.

[4]張秀彬，應(yīng)俊豪，崔燦等.汽車防撞行人智能裝置與方法：CN101734214A[P].2010-06-16.

[5]孫娟.城市十字路口交通附屬設(shè)施環(huán)境設(shè)計(jì)研究[O].上海：東華大學(xué)，2014.

[6]劉家欣.一種城市道路新型警示裝置[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2015（06）：378-380.