一种面向交叉口视野盲区的主动安全预警系统

1.本实用新型属于交通管理以及安全控制工程领域，涉及一种面向交叉口视野盲区的主动安全预警系统。

背景技术：

2.城市道路交叉口是城市道路网的交汇点，是行人、车辆汇合、转向、分流的地方，是道路网灵活性的关键，但同时也是交通事故多发地。基于交通事故黑点分析，得出交叉口事故的原因主要有人和车的因素。
3.1、人的因素，若行人过街速度过慢，而道路中又无相应安全设施时，行人在绿灯结束时处在道路中央，会与车辆发生冲突。
4.2、车的因素，由于礼让斑马线、大型车视线遮挡等因素，会导致(斜)后方车辆驾驶人出现视野盲区，无法看清前方情况，从而产生事故。
5.针对上述问题，目前已有不少学者对交叉口区域的交通警示装置进行研究，目前已经投入使用的有红绿灯提醒装置、树立于斑马线两侧的闪烁警示装置，以及led斑马线等，均主要用于提醒车辆注意交叉口处的行人。据统计，上述警示装置都是以单一方式来进行预警，且仅考虑了一般情况下的人-车冲突状况，没有进一步考虑到对交叉口视野盲区内车辆进行预警，上述装置虽能在一定程度上起到预警作用，但对于突然出现的交通参与者，尤其是出现在盲区中的交通状况，无法及时预警；而引起严重交通事故的往往是突然出现的行人或机动车交通参与者导致的，如“鬼探头”现象等。面向交叉口视野盲区的主动安全预警系统不仅具备传统人-车冲突预警功能，而且具备车辆盲区的预警功能，能够提高防碰撞能力，能够保障行人和车辆的交通安全，减少交通参与者的生命、财产损失。

技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种面向交叉口视野盲区的主动安全预警系统，用于解决交叉口车辆驾驶人视线被前方车辆阻挡产生盲区且行人在道路中央滞留与车辆形成冲突的问题。主要针对现有技术预警方式单一，交叉口车辆驾驶人盲区内行人过街冲突解决不完善、不系统，主动安全性考虑不够等问题。具体通过对行人进行检测通过旋转警示灯和提示音响声、光双重警示来实现。
7.为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：采用模块化设计方案，系统包括检测模块、信号处理模块、警示模块，具体地：
8.检测模块，对斑马线上的行人进行红外检测；
9.信号处理模块，将人体红外热量变化转换成电压信号输出，产生警示信号；
10.警示模块，基于信号处理模块的警示信号做出声、光预警。
11.优选地，所述检测模块采用热释电红外传感器，安装于斑马线尽头立柱，包括传感器探测元、菲涅尔透镜、干涉滤光片和场效应管匹配器。详细布置如图1所示。
12.优选地，所述检测模块中的菲涅尔透镜，选择sc-82型半球形透镜，直径为24mm，水
平探测角140
°
，探测距离3-5米。
13.所述信号处理模块，连接所述检测模块，包括2组微控制单元，在将人体红外热量变化转换成电压信号输出产生警示信号后，分别控制旋转警示灯启亮和提示音响发声。
14.所述警示模块包括旋转警示灯和提示音响。旋转警示灯安装于中央护栏处，并设有遮光板；提示音响安装于斑马线尽头立柱。旋转警示灯布置如图2所示。
15.系统电路设计，系统电源选择与交叉口信号灯相同，红灯线路与同向传感器并联，两部分并联的线路再和旋转警示灯串联，交叉方向红灯线路与提示音响串联。系统电路如图 3所示。
16.本实用新型所设计的面向交叉口视野盲区的主动安全预警系统，其工作流程为：所述检测模块的热释电红外传感器检测到行人后，将红外信号传至信号处理模块，经所述微控制单元处理将人体红外热量变化转换成电压信号并输出产生警示信号，控制所述警示模块的提示音响和旋转警示灯进行声、光预警。系统工作流程如图4所示
17.本实用新型能够对行人进行实时检测，通过提示音响和旋转警示灯的声、光预警，减少交叉口车辆驾驶人盲区内的人-车冲突，保障行人和车辆的交通安全，减少交通参与者的生命、财产损失。
附图说明
18.下面将结合附图和实施方式对本实用新型做进一步说明。
19.图1为本实用新型中热释电红外传感器详细布置图；
20.图2为本实用新型中旋转警示灯布置图；
21.图3为本实用新型系统电路图；
22.图4为本实用新型系统工作流程示意图；
23.附图标记说明：1、塑料保护套；2、感受芯片；3、菲涅尔透镜；4、半遮挡板；5、传感器电路板；6、斑马线尽头立柱；7、挡光板；8、旋转警示灯；9、触点
①
；10、触点
②
； 11、触点
③
；12、提示音响；13、热释电红外探头开关；14、电源；15a、绿灯
①
；15b、黄灯
①
；15c、红灯
①
；16a、绿灯
②
；16b、黄灯
②
；16c、红灯
②
；17a、绿灯
③
；17b、黄灯
③
；17c、红灯
③
；18a、绿灯
④
；18b、黄灯
④
；18c、红灯
④
。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.实施例
26.如图1所示，优选地，本传感器中菲涅尔透镜选择为sc-82型半球形透镜，直径为24mm，水平探测角140
°
，探测距离3-5米。传感器包括传感器电路板、感受芯片、菲涅尔透镜、干涉滤光片和场效应管匹配器。
27.具体地，检测装置安装于斑马线尽头立柱上，安装高度距地面2m；探测初始位置在机动车道与人行道间预留2m距离，即探测器从2m后开始进行探测；探测器仰角γ＝8
°8′
。
28.为防止装置受到雨水和灰尘的损坏，探测器表面加装塑料保护套。
29.旋转警示灯的安装于中央护栏处，并设有遮光板防止系统间的干扰。
30.具体地，根据反应时长和安全距离，设有旋转警示灯的护栏长度应不小于20m；两灯之间的距离为1.25m。由于小型车驾驶人视野高度为1.5m，综合现代反光标安装原理，本设计中的旋转警示灯安装高度为950mm。旋转警示灯布置如图2所示。
31.具体地，为避免影响行人通行，同时提示音响安装高度应大于儿童身高，因此采用 1.5m安装高度。
32.系统电路设计，系统电源选择与交叉口信号灯相同，红灯线路与同向传感器并联，两部分并联的线路再和旋转警示灯串联，交叉方向红灯线路与提示音响串联。系统电路如图 3所示。
33.综上所述，按照上述实施方式，本实用新型能够实现对行人进行实时检测，通过提示音响和旋转警示灯的声、光预警，减少交叉口车辆驾驶人盲区内的人-车冲突，保障行人和车辆的交通安全，减少交通参与者的生命、财产损失，具有较高的工程价值和实际意义。

技术特征：

1.一种面向交叉口视野盲区的主动安全预警系统，其特征在于，包括检测模块、信号处理模块、警示模块，具体地：检测模块，采用热释电红外传感器，安装于斑马线尽头立柱，包括传感器探测元、菲涅尔透镜、干涉滤光片和场效应管匹配器，对斑马线上的行人进行红外检测；信号处理模块，连接所述检测模块，可将人体红外热量变化转换成电压信号输出产生警示信号，包括2组微控制单元，分别控制旋转警示灯启亮和提示音响发声；警示模块，基于所述信号处理模块产生的警示信号进行声、光预警；包括旋转警示灯和提示音响，旋转警示灯安装于中央护栏处，并设有遮光板；提示音响安装于斑马线尽头立柱。2.根据权利要求1所述的面向交叉口视野盲区的主动安全预警系统，其特征在于：所述检测模块中的菲涅尔透镜，选择sc-82型半球形透镜，直径为24mm，水平探测角140
°
，探测距离3-5米。3.根据权利要求1所述的面向交叉口视野盲区的主动安全预警系统，其特征在于：系统电路设计，系统电源选择与交叉口信号灯相同，红灯线路与同向传感器并联，两部分并联的线路再和旋转警示灯串联，交叉方向红灯线路与提示音响串联。

技术总结

本实用新型公开了一种面向交叉口视野盲区的主动安全预警系统，以解决行人在道路中央滞留与车辆形成冲突且驾驶人视线被前方车辆阻挡产生盲区的问题。本实用新型包括检测模块，对斑马线上的行人进行红外检测；信号处理模块，将人体红外热量变化转换成电压信号输出，产生警示信号；警示模块，基于信号处理模块的警示信号做出声、光预警。本实用新型可通过热释电红外传感器对行人进行检测，并将检测情况转化为声、光预警，从而告知驾驶人前方视野盲区内有行人正在通行，使车辆驾驶人主动减速、停车避让，达到降低交通事故率的目的。达到降低交通事故率的目的。达到降低交通事故率的目的。