停車場出入口人車避讓裝置的設(shè)計與研究

朱尚功

摘 要：隨著汽車保有量的增加，地下停車場的數(shù)量隨之大量涌現(xiàn)，停車場出入口作為人車共存的地帶，極易造成人車之間的交通事故，本文分析用于停車場出入口的人車避讓裝置的結(jié)構(gòu)原理，論述了避讓裝置的控制方式，設(shè)計了完整的人車避讓的解決方案。

關(guān)鍵詞：停車場 避讓 交通事故

1 引言

隨著人們生活水平不斷提高，生活節(jié)奏的逐漸變快，汽車作為代步工具，走進了千家萬戶。伴隨著汽車保有量的不斷增加，停車問題也成為了當下人們?nèi)找骊P(guān)注的熱點問題。2019年，全國機動車保有量高達3.4億輛，根據(jù)住建部《城市停車設(shè)施規(guī)劃導(dǎo)則》的數(shù)據(jù)，停車泊位數(shù)應(yīng)達到車輛保有量的1.1-1.3倍為宜，若按照1.1的比率計算，2020年我國停車泊位理論上大約需要3.74億個。

汽車數(shù)量逐漸增多，土地資源的稀缺使得地下停車場的建設(shè)日益成為解決停車問題的關(guān)鍵，然而這種方式也會帶來一系列安全問題。由于地下停車場出口是斜坡且出口兩旁有墻壁遮擋，給出地下停車場司機帶來視覺盲區(qū)，造成司機在出地下停車場時因視線被擋，突然出現(xiàn)在地下停車場出口的行人或車輛時容易導(dǎo)致操作失誤而發(fā)生危險。目前解決此類問題的辦法只是在出口放置廣角鏡、安裝限速牌、減速帶以對從地下停車場出來的司機起到提醒的作用，但由于視線盲區(qū)，再加之出口一般為斜坡，多數(shù)司機車速較快，當發(fā)現(xiàn)危險時已來不及剎車。特別現(xiàn)在新能源汽車普及，由于其速度快、聲音小，在過往地下停車場出入口時最容易發(fā)生車禍。在地下停車場出入口安裝減速帶也只能提醒司機放慢行駛速度。鑒于上述情況，本項目設(shè)計了一種停車場出口人車交互避讓裝置則可以很好的解決上述問題。

2 人車交互避讓裝置的結(jié)構(gòu)原理

本論文開發(fā)的人車交互避讓裝置考慮的應(yīng)用場景為較為常見的住宅及商場地下停車場出入口，在停車場出口處距離20M的內(nèi)腔頂部設(shè)有微波感應(yīng)器，內(nèi)腔底部為停車場出口車道，車道延伸至出庫口的前方，同時在出庫口5-8M內(nèi)部的墻壁上設(shè)有電源盒，電源盒內(nèi)設(shè)有主控器用于控制系統(tǒng)的燈光亮滅，同時包含語音控制器及延時控制器，用于分別實現(xiàn)相應(yīng)的聲學控制及燈光的延時控制。距離出庫口內(nèi)5-8M的內(nèi)腔頂部設(shè)有閃爍LED板，用于顯示車輛或行人進入、離開停車場的狀態(tài)信息。出庫口頂部設(shè)有紅外傳感器，用于感應(yīng)駛?cè)?、駛出停車場的車輛及進入停車場的行人。為便于夜間對行人進行安全提醒，出庫口外部左右兩側(cè)前方設(shè)置有投射燈，用于夜間投訴提醒信息。

1-出庫口、2-出庫行車道、3-投射燈、4-紅外感應(yīng)器、5-支撐柱、6-太陽能板，7-紅外感應(yīng)器、8-語音報警器、9-閃爍LED板、10-重力傳感器、11-內(nèi)腔頂、12-流水箭頭、13-微波傳感器、14-變色燈帶。

3 人車交互避讓裝置的控制方式

裝置的控制過程主要包含4個主要模塊，包括：駕駛員提醒模塊、行人提醒模塊、入口提醒模塊及車輛行人識別模塊，控制方式如下：

（1）模塊一（駕駛員提醒模塊）

模塊一的設(shè)計用于檢測出口處垂直方向的行人及車輛，模塊設(shè)計的用于提醒駕駛員的LED燈與流水箭頭并聯(lián)且兩者均與兩個觸發(fā)開關(guān)串聯(lián)，這兩個觸發(fā)開關(guān)分別為安裝在出庫右側(cè)路面上的壓力開關(guān)與安裝在半空中的紅外雷達感應(yīng)器。當兩者均有感應(yīng)信號時，模塊電路導(dǎo)通LED燈工作，同時觸發(fā)延時開關(guān)，之后流水箭頭工作。一旦車輛或行人出現(xiàn)在出庫口處，進入檢測區(qū)域并觸發(fā)地面上的壓力開關(guān)，則促使裝置給系統(tǒng)的紅外雷達感應(yīng)器供電，紅外雷達感應(yīng)器感應(yīng)檢測區(qū)域車輛及行人，一旦檢測到車輛或行人通行則使得模塊電路導(dǎo)通，內(nèi)腔頂部的LED燈點亮提醒后面的駕駛員注意前方有車，然后通過延時開關(guān)給流水箭頭供電提醒駕駛員注意轉(zhuǎn)彎，以實現(xiàn)該車道上車輛的行車安全。

（2）模塊二（行人提醒模塊）

模塊二的設(shè)計用于保護經(jīng)過車庫口行人的安全，主要用來解決經(jīng)過車庫口的行人無法躲避突然從車庫口駛出的車輛而造成安全事故的問題。解決的辦法為在車庫口的位置對行人進行提醒，由于白天和夜晚的情況不同，白天在庫口安裝LED走字板和語音報警裝置以對通過行人提醒，晚上考慮到聲音報警會引起行人或周圍住戶驚嚇，取消聲音報警裝置，考慮到LED走字板的效果在取消了聲音報警之后效果的不確定性，改為采用投射燈投射至路面以呈現(xiàn)滾動字符。白天的工作原件與夜間的工作原件并聯(lián)，啟動夜間工作原件的開關(guān)為光敏開關(guān)，當感受不到光信號時開關(guān)導(dǎo)通，夜間系統(tǒng)工作。同樣，這個系統(tǒng)也由三個檢測開關(guān)控制，分別為安裝在出庫口路面的壓力開關(guān)，半空中的微波感應(yīng)器與紅外雷達感應(yīng)器，當三個開關(guān)同時觸發(fā)時，電路才會通路。當有車輛行駛至出庫口，進入檢測區(qū)域并觸發(fā)地面上的壓力開關(guān)，則促使裝置給系統(tǒng)的紅外雷達感應(yīng)器供電，紅外雷達感應(yīng)器感應(yīng)檢測區(qū)域車輛，當系統(tǒng)確定有車輛駛出車庫時，為系統(tǒng)執(zhí)行元件供電，如該場景發(fā)生在白天，則系統(tǒng)觸發(fā)LED走字及語音報警器工作，提醒出庫口行人注意駛出的車輛。如該場景發(fā)生在夜晚，則觸發(fā)光敏開關(guān)，設(shè)計在出口處的投射燈工作，將提醒信息投射到出口區(qū)域用于提醒行人注意駛出的車輛。

（3）模塊三（入口提醒模塊）

模塊三的設(shè)計思路與模塊一相反，考慮的場景為車輛駛?cè)氲叵峦＼噲龅膱鼍埃谙到y(tǒng)設(shè)計上與模塊一有所區(qū)別，用于檢測車輛的壓力開關(guān)安裝在入庫口右側(cè)路面下方，當有車輛準備進入停車場經(jīng)過入庫口觸發(fā)壓力開關(guān)時，模塊的延時開關(guān)接受供電，系統(tǒng)進入工作狀態(tài)，激活設(shè)置在墻壁上的流水箭頭工作，同時，當車輛駛?cè)爰t外雷達感應(yīng)區(qū)之后，系統(tǒng)接收到該信息促發(fā)LED燈供電裝置，從而使得LED工作，起到提醒作用確保車輛安全。

（4）模塊四（車輛行人識別模塊）

模塊四的設(shè)計用于幫助駕駛員判斷進入車庫的為行人還是車輛的安全裝置。通過等待不同的顏色用于區(qū)分不同情況，由于車輛與行人在重量上有很大產(chǎn)別，根據(jù)這一特點，系統(tǒng)通過設(shè)置壓力開關(guān)的閾值，實現(xiàn)對車輛與人員的分別。系統(tǒng)在車道上設(shè)置有壓力開關(guān)，內(nèi)腔頂設(shè)置有紅外感應(yīng)裝置，兩感應(yīng)裝置處于并聯(lián)連接狀態(tài)，如進入車庫的為車輛時，車輛進入檢測區(qū)域，會同時觸發(fā)壓力開關(guān)和紅外感應(yīng)裝置，則系統(tǒng)將預(yù)設(shè)好的燈帶顏色進行顯示，用于提醒其他參與者，此時駛?cè)胲噹斓臑檐囕v。若此時進入車庫的為行人，由于壓力開關(guān)預(yù)先設(shè)定有閾值，行人自身重量不足以觸發(fā)壓力開關(guān)，只會觸發(fā)紅外感應(yīng)裝置，由于并聯(lián)電路的電阻不同，燈帶的顏色變化從而給出行人進入車庫的信息，通過不同顏色燈帶的顯示能夠給其他交通參與者明確的提醒信息。

4 結(jié)論

本論文設(shè)計了一整套用于停車場出入口人車避讓裝置，通過多種傳感器、多種應(yīng)用場景的設(shè)計，能夠很好的對出入口交通狀態(tài)進行識別，確保出入停車場出入口車輛與人員處于安全狀態(tài)。

參考文獻：

[1]《城市停車設(shè)施規(guī)劃導(dǎo)則》發(fā)布[J]. 人民公交. 2016（11）.

[2]視覺盲區(qū)類別及避免其安全隱患的對策[J]. 耿令芝，賁呂賢.汽車運用. 2012（11）.