探究智能行車禮讓指示系統技術及應用

朱帆 謝池杰

1.湖南工貿技師學院 湖南省株洲市 412000 2.湖南科技大學 湖南省株洲市 411100

1 引言

禮讓行人，每位駕駛員必備的素質，這種行為不僅體現駕駛員對行人生命安全的尊重，也體現出作為強勢一方的車輛對于弱勢一方的行人最基本最起碼的照顧與關懷。禮讓行人，容易忽略，需要時常自我提醒，也需要相互監督。《道路交通安全法》第四十七條規定，機動車行經人行橫道時，應當減速行駛；遇行人正在通過人行橫道，應當停車讓行。機動車行經沒有交通信號的道路時，遇行人橫過道路，應當避讓。《道路交通安全法》 第九十條規定 機動車駕駛人違反道路交通安全法律、法規關于道路通行規定的，依照規定處罰：（1）機動車遇行人正在通過人行橫道時未停車讓行的，處以罰款50 元，記3 分；（2）機動車行經沒有交通信號燈的道路時，遇行人橫過道路未避讓的，處以罰款50 元，記3 分；（3）轉彎的機動車未讓直行的車輛、行人先行的，處以罰款100 元，記3 分。

現有的行車禮讓提示標志都是結合人行道設置禮讓斑馬線（圖1），雖然一定程度上對駕駛員起到警示作用，但在無人行道的馬路段遇到行人過馬路時，駕駛員無法提醒行人自己的禮讓行為，同時行人無法判定對面車輛有無禮讓意識，最終雙方可能因猶豫而導致交通事故發生。本文所介紹的是在機動車加裝或嵌入一種智能行車禮讓指示系統，對于駕駛員，能清楚地提醒行人駕駛員有無禮讓意圖；對于行人，能直觀地確定自己能安全否過馬路。

圖1 禮讓斑馬線

2 智能行車禮讓指示系統外顯模塊結構解析

2.1 結構具體說明

本文設計的智能行車禮讓指示系統示意圖如圖2 所示，包括車輛定位系統（0）、殼體（1）、智能裝置（2）。

圖2 行車禮讓指示系統外顯模塊示意圖

根據分析，可將此設計的系統工作流程簡化為如圖（3）所示。

車輛定位系統（0）選用北斗導航定位系統，殼體（1）呈弧形塊狀結構，所用材料為PVC，智能裝置（2）設置于殼體（1）上，智能裝置（2）包括控制模塊（21），開關模塊（22）和顯示模塊（23），控制模塊（21）包括智能芯片（211）、控制電路模塊（212），驅動電路模塊（213），充電電池（214）、充電電路（215）和充電接口（216），速度檢測電路（24）通過控制電路模塊（212）控制顯示模塊（23），開關模塊（22）通過驅動電路模塊（213）與智能芯片（211）連接。

圖3 行車禮讓指示系統工作流程圖

控制模塊（21）為基于單片機的行車禮讓指示系統控制模塊，智能芯片（211）為汽車單片機，所述控制電路模塊（212）嵌入汽車車燈總控制電路，所述驅動電路模塊（213）采用LED 恒流源驅動模塊，所述充電電池（214）選用5號鋰電池，充電電路（215）選用經典鋰電池充電電路，充電接口（216）采用USB 接口智能快充，速度檢測電路（24）為三相異步電動機反接制動的控制電路。

智能芯片（211）與控制電路模塊（212）連接，驅動電路模塊（213）與智能芯片（211）連接，充電電池（214）通過驅動電路模塊（213）與智能芯片（211）連接，充電電池（214）通過充電電路（215）與充電接口（216）連接。

開關模塊（22）包括感應開關按鈕（221）和繼電器（222），感應開關按鈕（221）通過繼電器（222）與驅動電路模塊（213）連接，繼電器（222）通過驅動電路模塊（213）與充電電池（214）連接。開關模塊（22）為手控開關總成，開關按鈕（221）為旋鈕式開關，繼電器（222）為普通汽車小燈繼電器。

速度檢測電路（24）與控制電路模塊（212）連接，顯示模塊（23）包括LCD 顯示屏（231）和行車禮讓指示燈（232）通過顯示模塊電路（233）與控制電路（212）連接。所述顯示模塊（23）為字符/字段/圖形點陣LCD 液晶顯示模塊，LED 行車禮讓指示燈（232）為綠色燈泡總成，所述顯示模塊電路（232）為數碼管顯示模塊電路。

殼體（1）外端面上設有固定孔槽（3）且固定孔槽（3）對稱設置，殼體（1）外端面在固頂孔槽（3）對應位置上設有用于安裝固定孔槽的螺栓（12），LED 顯示屏（231）和行車禮讓指示燈（232）設置于燈殼體外端面，開關按鈕（221）和充電接口（222）設置于殼體（1）上端面中部。

2.2 結構設計

本設計的名稱為一種智能行車禮讓指示系統，作為汽車的零配件或汽車的可嵌入部件，本設計的設計要點在于主視圖的形狀，最能表明設計要點的照片見圖（4，5，6，7和8），A 處為綠色透明燈罩。

圖4 行車禮讓指示燈立體圖

圖5 行車禮讓指示燈主視圖

圖6 行車禮讓指示燈右視圖

圖7 行車禮讓指示燈仰視圖

圖8 行車禮讓指示燈俯視圖

本設計外形美觀，結構簡單，光線效果溫柔，遠距離也可識別，滿足法規要求，適用于廣大機動車，在行駛過程中不會因路況復雜顛簸而發生脫落。

3 工作原理

見圖（9）當機動車接近斑馬線時，機動車北斗定位系統工作，將信號傳遞給行車禮讓指示燈智能裝置，智能裝置工作，隨后激活行車禮讓指示燈功能，但指示燈不亮，當駕駛員發現前方人行道正有行人或者即將有行人路過時踩下剎車，此時行車禮讓指示燈亮起，明確提醒行人駕駛員的禮讓行為，如若駕駛員不踩下剎車，行車禮讓指示燈不會亮起，則表明駕駛員暫無禮讓行為，行人意識后應站在路邊稍作等候。當駕駛員即將駛過人行道時，發現前方人行道無行人路過，行車禮讓指示燈功能同樣被激活，但指示燈并未工作。

圖9 系統工作原理流程圖

此設計同時適用非人行道的禮讓，行車禮讓指示燈同時也設置手動開關，行人沒在人行道過馬路時，汽車定位導航系統并未激活行車指示燈功能，此時駕駛員可以手動操縱行車禮讓指示燈開關，提醒行人機動車接下來是否有禮讓行為。

4 結束語

隨著現今社會城市內汽車數量急劇增加，城市內行車安全越來越受到廣泛重視，交通新規也已正式將人行道不禮讓行人列入違法行為，但是現實中行人很難分辨機動車是否在禮讓自己，從而導致一系列安全事故，這一現象在學校周邊和市中心尤為明顯：一方面，由于缺乏生活經驗，大多數小朋友只會憑主觀臆斷沒車就能“大膽”過馬路，在無紅綠燈的情況下無法分辨過馬路的時機；另一方面，由于腿腳不便，爺爺奶奶在過馬路時，面對迎面而來的機動車難免會錯誤認為駕駛員在催促自己而迫切過馬路。根據中國交通違章網調查表明，城市交通事故量排行第一位的為早高峰追尾，第二位則是人車相撞，因此有必要提出一種方案來幫助駕駛員提醒路人自己的禮讓行為。

1）本文提出了一種操作方便且不影響駕駛員原操縱感的智能行車禮讓指示系統。當該機動車靠近人行道時，指示燈隨后在北斗導航定位系統傳遞的信號下自動激活，此時只要駕駛員踩下剎車，指示燈同時亮起并提示路人，此操作過程符合人機運動學，考慮各種路況，符合實際駕駛情況，幾乎不影響駕駛員原操作習慣。

2）本文設計的指示系統外顯模塊選用綠色透明燈罩，材料一般是采用高標號聚碳酸酯（又稱：PC 樹脂），因為聚碳酸酯材料的硬度高，韌性大，強度高，透光性好，抗紫外線等特性。在日間行車時，不論遠近距離行人都能輕松分辨系統提示，同時當外顯裝置工作時，燈光不會給行人帶來緊迫感；在夜晚行車時，該指示系統效果會更加明顯，大大減少人車相撞等一系列安全事故。

3）本文設計的指示系統中外顯模塊安裝于車內前擋風玻璃正中間最上方內襯處，可作為汽配件用輔助卡殼緊固，緊固牢靠，不會松動，且對機動車內飾無損害，如果推廣使用，也可作為汽車嵌入部件，安裝位置對駕駛員行車視野無影響。

4）本文設計的智能指示系統也可以作為幫助交管部門判定駕駛員是否有禮讓行人意圖或者行為的直接證據，將判罰標準可視化，因此大大提高交管部門在行車禮讓方面的判罰準度，同時減輕交管部門的工作壓力，得到了相關交管部門的積極認可。

為響應中央號召建設全國文明城市，每個市民都應該盡自己一份力，本文設計的智能行車禮讓系統將會成為文明城市中別出心裁的一道風景，此設計作為城市交通的“守護者”切實降低城市交通事故發生率，也可幫助車管部門減輕工作壓力，為幫助市民提高行車禮讓意識也起到重要作用。

（以上所述的，僅為本設計較佳的具體實施方式，但本設計的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本設計揭露的技術范圍內，根據本設計的技術方案及其思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本設計的保護范圍之內。）