專利名稱：一種基于激光檢測(cè)斑馬線行人監(jiān)測(cè)警告裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光檢測(cè)和信息傳輸領(lǐng)域，具體是一種通過激光檢測(cè)技術(shù)識(shí)別和判
斷，將行人位于斑馬線上的信息反映在路面信號(hào)燈上，提醒過往斑馬線的車輛司機(jī)注意避讓的裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的日益發(fā)展，城市道路上行駛的車輛越來越多；雖然部分斑馬線附近安裝有行人紅綠燈，但是行人在橫穿馬路(即使在斑馬線上)仍然變得越來越危險(xiǎn)。當(dāng)天氣不好、天色較暗的情況下，遇到超速行駛車輛、闖紅燈車輛和違規(guī)變道車輛時(shí)，行人穿過斑馬線變得尤其危險(xiǎn)。有時(shí)即使司機(jī)在較近距離發(fā)現(xiàn)了斑馬線上的行人，也常常因?yàn)榉磻?yīng)時(shí)間不夠或者視線不夠清晰而無法及時(shí)避讓。此外，由于目前城市公交車等大型車輛的車道一般位于道路邊上，容易遮擋中間車道司機(jī)的視線，行人穿越斑馬線時(shí)存在安全隱患、容易發(fā)生事故。因此目前城市交通道路安全迫切需要有一種安全斑馬線系統(tǒng)，而這種系統(tǒng)在安全距離之外就能將斑馬線上有無行人的信息，清晰地反映給過往司機(jī)。 另一方面，雖然由于多方面的原因，目前在城市中過往馬路的行人對(duì)于是否走斑馬線并不十分重視；然而一種安全系數(shù)更高的斑馬線系統(tǒng)無疑會(huì)提高行人對(duì)道路斑馬線的信任感，使行人在橫穿馬路時(shí)更愿意走斑馬線；進(jìn)而減少交通事故發(fā)生的隱患，提高道路交通的效率并促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定和諧。 中國(guó)實(shí)用新型專利200620008409 (
公開日為2006年03月05日)公開了一種太陽能斑馬線信號(hào)燈。該裝置由兩根燈桿組成， 一根燈桿裝有紅外線發(fā)射裝置，另一支燈桿裝有接收裝置；根據(jù)過往行人是否對(duì)紅外線的遮擋判斷控制太陽能信號(hào)燈和警示音的開閉。該裝置沒有詳細(xì)涉及系統(tǒng)的開始運(yùn)行時(shí)間和關(guān)閉運(yùn)行時(shí)間，因此整體系統(tǒng)的使用效率較低。第二，該裝置僅憑單個(gè)紅外激光發(fā)射器和單個(gè)紅外激光接受器座行人監(jiān)測(cè)工作，不能判斷行人是進(jìn)去或是出來斑馬線，使得整體系統(tǒng)的誤判率較高。第三，該裝置將信號(hào)燈安裝于燈桿并懸掛于路面上方數(shù)米處，容易讓司機(jī)將其與交通燈混淆，不能給過往車輛司機(jī)起到非常明顯的警示作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種適用于城市道路交通的行人監(jiān)測(cè)警告裝置，幫助行人安全、便捷地通過斑馬線；同時(shí)幫助司機(jī)及時(shí)地發(fā)現(xiàn)斑馬線上的行人，解決背景技術(shù)中所存在的問題。 斑馬線行人監(jiān)測(cè)警告裝置主要用于橫穿道路的斑馬線、十字路口的斑馬線以及其他如小區(qū)路段的斑馬線等。當(dāng)行人進(jìn)入斑馬線時(shí)，行人通過觸發(fā)門并觸發(fā)整體系統(tǒng)；系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)LED路面信號(hào)燈閃爍，用于提醒過往司機(jī)正在穿越或者即將穿越斑馬線的行人；LED路面信號(hào)燈的光束投射方向?qū)?zhǔn)過往司機(jī)的視線方向，以更好的引起過往司機(jī)的注意。整體裝置可以由獨(dú)立的太陽能系統(tǒng)和蓄電池供電，也可以由路燈系統(tǒng)的交流電供電。
本發(fā)明裝置包括行人監(jiān)測(cè)裝置、控制盒和信號(hào)燈。 行人監(jiān)測(cè)裝置包括分設(shè)在斑馬線起點(diǎn)和終點(diǎn)的兩組觸發(fā)門；每組觸發(fā)門包括設(shè)置
在人行道上并分設(shè)在斑馬線兩端的一個(gè)激光發(fā)射柱和一個(gè)激光接收柱，每組觸發(fā)門的激光
發(fā)射柱發(fā)射激光光束、由激光接收柱接收激光光束，當(dāng)行人穿過觸發(fā)門時(shí)便切斷該激光光
束；兩行信號(hào)燈分別排列在斑馬線的兩側(cè)，控制盒安置在的人行道的電線桿上。 每個(gè)激光發(fā)射柱包括激光發(fā)射器和激光發(fā)射電路；激光發(fā)射器包括激光器本體和
激光器出口的光學(xué)整形鏡頭組；激光發(fā)射電路包括發(fā)射器驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射柱無線通信模塊
和發(fā)射附屬電路；工作狀態(tài)下，控制盒向發(fā)射柱無線通信模塊發(fā)射信號(hào)，發(fā)射柱無線通信模
塊接收到信號(hào)之后命令發(fā)射器驅(qū)動(dòng)電路啟動(dòng)激光發(fā)射器，激光發(fā)射器發(fā)射脈沖序列的激光
信號(hào)；發(fā)射附屬電路為激光發(fā)射電路提供接入電源和線路保護(hù)。 每個(gè)激光接收柱包括橫向設(shè)置的兩只激光接收器以及激光接收電路；激光接收器包括紅外激光傳感器、置于紅外激光傳感器之前的窄帶濾波片以及激光會(huì)聚鏡；激光接收電路包括分別與兩只激光接收器連接的外接收器驅(qū)動(dòng)電路和內(nèi)接收器驅(qū)動(dòng)電路、方向邏輯判斷電路、接收柱無線通信模塊以及接收附屬電路；工作狀態(tài)下，控制盒向接收柱無線通信模塊發(fā)射信號(hào)，使外接收器驅(qū)動(dòng)電路和內(nèi)接收器驅(qū)動(dòng)電路、方向邏輯判斷電路處于工作狀態(tài)；接收附屬電路為激光接收電路提供接入電源和線路保護(hù)。 當(dāng)沒有行人通過觸發(fā)門時(shí)，激光接收柱中的外接收器驅(qū)動(dòng)電路和內(nèi)接收器驅(qū)動(dòng)電路輸出低電平信號(hào)，方向邏輯判斷電路判斷輸出沒有人通過的信號(hào)，判斷結(jié)果通過接收柱無線通信模塊實(shí)時(shí)送往控制盒，控制盒不啟動(dòng)地面的信號(hào)燈閃爍；當(dāng)行人通過觸發(fā)門時(shí)，外接收器驅(qū)動(dòng)電路和內(nèi)接收器驅(qū)動(dòng)電路先后輸出激光束被遮斷的高電平信號(hào)到方向邏輯判斷電路，方向邏輯判斷電路判斷有行人進(jìn)入斑馬線或者走出斑馬線，判斷結(jié)果通過接收柱無線通信模塊實(shí)時(shí)送往控制盒；當(dāng)有行人進(jìn)入斑馬線時(shí)，控制盒通過信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊啟動(dòng)地面的信號(hào)燈開始閃爍。 控制盒包括盒體和盒蓋；盒體內(nèi)設(shè)置有節(jié)電器、電力提供模塊、主控制器、備用電池模塊、保護(hù)總閘、接線器；節(jié)電器用于降低整體系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的功耗；電力提供模塊為系統(tǒng)提供電源，用于將220V市電轉(zhuǎn)換12V的系統(tǒng)電源或者直接接入太陽能電池板作為電源；主控制器包括參數(shù)設(shè)置鍵盤和液晶顯示屏，用于整體系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化；備用電池模塊為整體系統(tǒng)提供備用電源，當(dāng)外接市電斷電或者太陽能電池板耗盡的時(shí)候，維持系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行；當(dāng)整體系統(tǒng)出錯(cuò)或通過電路的電流過大、短路等緊急情況下，保護(hù)總閘斷開避免系統(tǒng)遭受損害；接線器用于接入電源電線和地線連接。 主控制器包括中央處理器、參數(shù)設(shè)置模塊、信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊、時(shí)鐘模塊、控制器無線通信模塊；時(shí)鐘模塊控制整體系統(tǒng)的時(shí)間，當(dāng)運(yùn)行到工作時(shí)刻或非工作時(shí)刻，便向中央處理器發(fā)送指令開始工作或結(jié)束工作；信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊連接中央處理器和信號(hào)燈，用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈；參數(shù)設(shè)置模塊與中央處理器連接，用于修改信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)參數(shù)；控制器無線通信模塊與中央處理器連接，用于與發(fā)射柱無線通信模塊以及接收柱無線通信模塊的通信。 路面信號(hào)燈包括信號(hào)燈基座、LED燈陣列和折射棱鏡；信號(hào)燈基座固定在路面的孔洞中，信號(hào)燈基座的下半部分沒入路面孔洞、上半部分露在路面之上；LED燈陣列設(shè)置在信號(hào)燈基座內(nèi)，折射棱鏡設(shè)置在信號(hào)燈基座表面。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，完成對(duì)應(yīng)功能的激光發(fā)射電路、激光接收電路均屬于成熟的技術(shù)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員利用現(xiàn)有知識(shí)均可實(shí)現(xiàn)；激光發(fā)射器、激光接收器和信號(hào)燈屬于日常生活常見物品，很容易在商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)購(gòu)得?？刂坪兄械闹骺刂破饕约靶盘?hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊均采用成熟的產(chǎn)品，如常用的80C51單片機(jī)系列、凌陽單片機(jī)SPCE061系列等。無線通信電路可采用ATMEL、 NORDIC等公司的無線傳輸芯片。
本發(fā)明有如下有益效果 1、本發(fā)明對(duì)目前的無紅綠燈斑馬線，帶紅綠燈和帶警示燈的斑馬線改進(jìn)，將監(jiān)測(cè)到斑馬線有行人通行的信息反映在路面信號(hào)燈上，更有利于提醒司機(jī)注意避讓，降低交通事故隱患。 2、本發(fā)明一方面提醒遠(yuǎn)處過往車輛司機(jī)注意減速形式，避讓行人；另一方面也提醒橫穿馬路的行人應(yīng)走斑馬線。 3、本發(fā)明采用在斑馬線上安裝信號(hào)警示燈的方法，使得中間車道的司機(jī)在左右視線都被遮擋住的時(shí)候也能夠發(fā)現(xiàn)斑馬線上的行人。 4、本發(fā)明采用在斑馬線兩端設(shè)置行人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，而且每套行人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)增加了進(jìn)出方向判斷，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的效率。 5、本發(fā)明中整體系統(tǒng)可由太陽能電池板供電和路燈系統(tǒng)供電兩種方式選擇，拓展了整體系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境。 6、本系統(tǒng)促進(jìn)行人和司機(jī)的和諧，提高城市交通效率。 本發(fā)明主要用于緩和城市道路交通中行人的安全問題，降低行人在橫穿斑馬線時(shí)的事故隱患。 一方面警示過往車輛司機(jī)必須注意在斑馬線上行走的行人；另一方面也督促行人在橫穿馬路的時(shí)候應(yīng)該走斑馬線。


圖1為本發(fā)明示意圖； 圖2為圖1中行人監(jiān)測(cè)裝置的示意圖； 圖3為本發(fā)明激光發(fā)射電路結(jié)構(gòu)框圖； 圖4為本發(fā)明激光接收電路結(jié)構(gòu)框圖； 圖5為圖1中控制盒的示意圖； 圖6為圖5中主控制器結(jié)構(gòu)框圖； 圖7為圖1中信號(hào)燈的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如附圖1所示，一種基于激光檢測(cè)斑馬線行人監(jiān)測(cè)警告裝置包括行人監(jiān)測(cè)裝置、控制盒和信號(hào)燈。 行人監(jiān)測(cè)裝置包括分設(shè)在斑馬線105起點(diǎn)和終點(diǎn)的兩組觸發(fā)門。每組觸發(fā)門包括設(shè)置在人行道106上并分設(shè)在斑馬線105兩端的一個(gè)激光發(fā)射柱101和一個(gè)激光接收柱102。每組觸發(fā)門的激光發(fā)射柱101發(fā)射激光光束205，并由激光接收柱102接收，當(dāng)行人穿過觸發(fā)門時(shí)便切斷激光光束205，行人監(jiān)測(cè)裝置便發(fā)送觸發(fā)信號(hào)至控制盒104。兩行信號(hào)燈103分別排列在斑馬線105的兩側(cè)，燈體部分嵌入地面?？刂坪?04安置在的人行道106的電線桿107上。本實(shí)施例中針對(duì)兩車道的道路總共安裝有8只信號(hào)燈103，激光發(fā)射柱101、激光接收柱102、信號(hào)燈103和控制盒104依靠太陽能電池板或者路燈電力系統(tǒng)供電，且相互之間采用無線模塊通信。 如圖2、3和4所示，每個(gè)激光發(fā)射柱101包括激光發(fā)射器201和激光發(fā)射電路203兩部分。激光發(fā)射器201包括激光器本體和激光器出口的光學(xué)整形鏡頭。激光發(fā)射電路203包括發(fā)射器驅(qū)動(dòng)電路301、發(fā)射柱無線通信模塊302和發(fā)射附屬電路303。在工作狀態(tài)下，控制盒104向激光發(fā)射電路203中的發(fā)射柱無線通信模塊302發(fā)射信號(hào)，發(fā)射柱無線通信模塊302接收到信號(hào)之后命令發(fā)射器驅(qū)動(dòng)電路301啟動(dòng)激光發(fā)射器201，激光發(fā)射器201發(fā)射脈沖序列的激光信號(hào)；發(fā)射附屬電路303為激光發(fā)射電路203提供接入電源和線路保護(hù)。激光器本體采用940nm的LED, LED外形尺寸為5mm，發(fā)射功率為20mwsr ;激光器出口的光學(xué)整形鏡頭一個(gè)短焦的雙凸單透鏡，雙凸單透鏡的D : F=l : 1.2。發(fā)射器驅(qū)動(dòng)電路301主要為激光發(fā)射器201提供重復(fù)頻率lOKHz，占空比位0. 1的電脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)；發(fā)射柱無線通信模塊302采用CC1100無線通信模塊；發(fā)射附屬電路303為激光發(fā)射電路203提供接線端子、接入電源、線路斷流保護(hù)以及接地線等。在工作狀態(tài)下，控制盒104向激光發(fā)射電路203中的發(fā)射柱無線通信模塊302發(fā)射編碼信號(hào)，發(fā)射柱無線通信模塊302接收到正確的編碼信號(hào)后命令發(fā)射器驅(qū)動(dòng)電路301啟動(dòng)激光發(fā)射器201，并發(fā)射重復(fù)頻率lOKHz，占空比為0. 1的激光脈沖序列信號(hào)。 每個(gè)激光接收柱102包括橫向設(shè)置的兩只激光接收器202以及激光接收電路204。激光接收器202包括紅外激光傳感器、置于紅外激光傳感器之前的窄帶濾波片以及激光會(huì)聚鏡，紅外激光傳感器采用紅外接收管，光譜響應(yīng)范圍在500nm 1000nm，在940nm處的相應(yīng)靈敏度在80%左右。為了提高信噪比，紅外接收管的前面安裝中心波長(zhǎng)為940nm的窄帶濾波片，濾波光譜寬度為10nm。窄帶濾波片前面再放置短焦的雙凸會(huì)聚透鏡，雙凸單透鏡的D : F=l : 1.2，會(huì)聚透鏡一方面用于增加紅外接收管上的接收光強(qiáng)；另一方面減小紅外接收管的接受視場(chǎng)角，進(jìn)而提高判斷的準(zhǔn)確性。激光接收電路204包括分別與兩只激光接收器202連接的外接收器驅(qū)動(dòng)電路401和內(nèi)接收器驅(qū)動(dòng)電路402、方向邏輯判斷電路403、接收柱無線通信模塊404以及接收附屬電路405。在工作狀態(tài)下，控制盒104向激光接收電路204中的接收柱無線通信模塊404發(fā)射信號(hào)，使外接收器驅(qū)動(dòng)電路401和內(nèi)接收器驅(qū)動(dòng)電路402、方向邏輯判斷電路403處于工作狀態(tài)。接收附屬電路405為激光接收電路204提供接入電源和線路保護(hù)。 激光發(fā)射柱101和激光接收柱102構(gòu)成了行人通過的"觸發(fā)門"。激光發(fā)射柱101發(fā)射激光光束205，并由激光接收柱102接受，激光光束205距離地面高度在700mm 750mm。當(dāng)行人穿過"觸發(fā)門"時(shí)便切斷激光光束205，行人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)便發(fā)送觸發(fā)信號(hào)至控制盒104。當(dāng)沒有行人通過"觸發(fā)門"時(shí)，激光接收柱102中的兩只激光接收器202接收到激光發(fā)射柱101發(fā)射的重復(fù)頻率lOKHz，占空比為0. 1的激光脈沖序列信號(hào)，激光接收柱102中的外接收器驅(qū)動(dòng)電路401和內(nèi)接收器驅(qū)動(dòng)電路402都輸出低電平信號(hào)，方向邏輯判斷電路403判斷輸出沒有人通過的信號(hào)，判斷結(jié)果通過接收柱無線通信模塊404實(shí)時(shí)送往控制盒104，控制盒104不啟動(dòng)地面的信號(hào)燈103閃爍；當(dāng)行人通過觸發(fā)門時(shí)，兩只激光接收器202接收到的激光發(fā)射柱101發(fā)射的重復(fù)頻率lOKHz，占空比為0. 1的激光脈沖序列信號(hào)先后被遮斷。外接收器驅(qū)動(dòng)電路401和內(nèi)接收器驅(qū)動(dòng)電路402先后輸出激光束205被遮斷的高電平信號(hào)到方向邏輯判斷電路403，方向邏輯判斷電路403判斷有行人進(jìn)入斑馬線105或者走出斑馬線105，判斷結(jié)果通過接收柱無線通信模塊404實(shí)時(shí)送往控制盒104。當(dāng)有行人進(jìn)入斑馬線105時(shí)，控制盒104通過信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊603啟動(dòng)地面的信號(hào)燈103開始閃爍；信號(hào)燈103閃爍的時(shí)間根據(jù)斑馬線105的寬度設(shè)置，一般為每車道5秒鐘的通過時(shí)間。當(dāng)斑馬線105的觸發(fā)門反復(fù)有人通過時(shí)，信號(hào)燈103閃爍的時(shí)間也反復(fù)累加直到最后一位行人進(jìn)入斑馬線105，信號(hào)燈103再閃爍信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊603中設(shè)定的閃爍延遲時(shí)間。方向邏輯判斷電路403對(duì)采集的信號(hào)通過單片機(jī)程序進(jìn)行判斷，并將判斷結(jié)果通過采用CC1100無線通信模塊的接收柱無線通信模塊404實(shí)時(shí)送往控制盒104，只有當(dāng)有"行人進(jìn)入"斑馬線105時(shí)，控制盒104啟動(dòng)地面的信號(hào)燈103開始閃爍，其余狀態(tài)信號(hào)燈103為熄滅狀態(tài)。
如圖5和6所示，控制盒104包括盒體501和盒蓋502，盒體501和盒蓋502為控制盒104提供IP65的防水功能。盒體501內(nèi)設(shè)置有節(jié)電器503、電力提供模塊504、主控制器505、備用電池模塊506、保護(hù)總閘507、接線器508。節(jié)電器503主要用于降低整體系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的功耗，約能降低整套系統(tǒng)20% 30%的運(yùn)行功耗，本實(shí)施例節(jié)電器503采用國(guó)產(chǎn)"中聯(lián)電器"公司器件，通過檢測(cè)相位、跟蹤電壓電流變化，調(diào)峰降壓，從而節(jié)省有功率和無功功率。電力提供模塊504為系統(tǒng)提供電源，用于將220V市電轉(zhuǎn)換12V的系統(tǒng)電源或者直接接入太陽能電池板作為電源；主控制器505通過參數(shù)設(shè)置鍵盤和液晶顯示屏設(shè)置參數(shù)，用于整體系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化；備用電池模塊506為整體系統(tǒng)提供備用電源，當(dāng)外接市電斷電或者太陽能電池板耗盡的時(shí)候，維持系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，本實(shí)施例備用電池模塊506采用性能良好的4顆鋰電池，當(dāng)外接市電電源或者太陽能電池板斷電的時(shí)候，仍能繼續(xù)維持系統(tǒng)工作20小時(shí)。當(dāng)整體系統(tǒng)出錯(cuò)或通過電路的電流過大、短路等緊急情況下，保護(hù)總閘507斷開避免系統(tǒng)遭受更嚴(yán)重的損害。接線器508采用多口接線端子，主要用于接入電源線和地線連接。
主控制器505包括中央處理器601、參數(shù)設(shè)置模塊602、信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊603、時(shí)鐘模塊604、控制器無線通信模塊605。時(shí)鐘模塊604控制整體系統(tǒng)的時(shí)間，當(dāng)時(shí)鐘模塊604運(yùn)行到工作時(shí)刻便向中央處理器601發(fā)送指令使整體系統(tǒng)開始工作；同樣時(shí)鐘模塊604也發(fā)送指令給中央處理器601使整體系統(tǒng)發(fā)送關(guān)閉信號(hào)。信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊603連接中央處理器601和信號(hào)燈103，用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈103。參數(shù)設(shè)置模塊602與中央處理器601連接，用于修改信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊603的驅(qū)動(dòng)參數(shù)。控制器無線通信模塊605與中央處理器601連接，用于與激光發(fā)射柱101的發(fā)射柱無線通信模塊302以及激光接收柱102的接收柱無線通信模塊404通信。 中央處理器601通過控制器無線通信模塊605與激光發(fā)射柱101中的發(fā)射柱無線通信模塊302以及激光接收柱102中的接收柱無線通信模塊404通信，并向信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊603發(fā)送指令。參數(shù)設(shè)置模塊602的主要用途包括通過中央處理器601設(shè)定信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊603閃爍延時(shí)時(shí)間；通過時(shí)鐘模塊604設(shè)定整體系統(tǒng)時(shí)間；通過信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊603設(shè)定信號(hào)燈103閃爍的頻率和亮度等參數(shù)；所有參數(shù)設(shè)定的過程都可以在主控制器505上顯示出來。信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊603主要是信號(hào)燈103的驅(qū)動(dòng)電路，由中央處理器601發(fā)送指令通過信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊603控制信號(hào)燈103閃爍與否；并可以由參數(shù)設(shè)置模塊602修改信號(hào)燈103的閃爍頻率和亮度等參數(shù)。時(shí)鐘模塊604控制整體系統(tǒng)的時(shí)間，當(dāng)時(shí)鐘模塊604運(yùn)行到指定時(shí)刻便向中央處理器601便發(fā)送指令并使整體系統(tǒng)開始工作，同樣時(shí)鐘模塊604也指示中央處理器601向整體系統(tǒng)發(fā)送停止運(yùn)行的指令?？刂破鳠o線通信模塊605主要負(fù)責(zé)控制盒104和行人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的發(fā)射柱無線通信模塊302以及接收柱無線通信模塊404通信。附加電路模塊606主要包括短路、過載保護(hù)電路等；并為各芯片提供高低電平線和接地線。本實(shí)施例中中央處理器601采用凌陽單片機(jī)SPCE061系列的16位單片機(jī)，控制器無線通信模塊605采用CC1100無線通信模塊與中央處理器601連接，用于與激光發(fā)射柱101的發(fā)射柱無線通信模塊302以及激光接收柱102的接收柱無線通信模塊404通信。時(shí)鐘模塊604采用高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘-SD2400A控制整體系統(tǒng)的時(shí)間，當(dāng)時(shí)鐘模塊604運(yùn)行到工作時(shí)刻便向中央處理器601發(fā)送指令使整體系統(tǒng)開始工作；同樣時(shí)鐘模塊604也發(fā)送指令給中央處理器601使整體系統(tǒng)發(fā)送關(guān)閉信號(hào)。信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊603連接中央處理器601和信號(hào)燈103，主要采用模擬電路完成，用于按照中央處理器601的要求驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈103閃爍。參數(shù)設(shè)置模塊602與中央處理器601連接，用于修改信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊603的驅(qū)動(dòng)參數(shù)，信號(hào)燈103的閃爍頻率設(shè)置為lHz，閃爍延遲時(shí)間設(shè)置為20秒。 如圖7所示，路面信號(hào)燈103包括信號(hào)燈基座701、LED燈陣列702和折射棱鏡703。信號(hào)燈基座701固定在路面的孔洞中，信號(hào)燈基座701的下半部分沒入路面孔洞、上半部分露在路面之上；LED燈陣列702設(shè)置在信號(hào)燈基座701內(nèi)，折射棱鏡703設(shè)置在信號(hào)燈基座701表面。電源線從信號(hào)燈基座701底部接入。LED燈陣列702主要是LED燈安裝的地方，每一只LED燈陣列702安裝有9只LED燈；LED燈由黃色，白色和紅色可供選擇。折射棱鏡703主要作用是將9只LED的燈光通過折射到達(dá)司機(jī)容易看到的地方，光路和地面的夾角約是0. Olrad 0. lrad之間。信號(hào)燈103的LED燈陣列702燈光朝向主要對(duì)準(zhǔn)過來車輛司機(jī)的視線方向。信號(hào)燈103安裝完畢之后，整體露出在地表之上的部分高度小于14mm。
本發(fā)明裝置組成簡(jiǎn)單，可直接采用市售商品作為組成部分。控制盒104中的中央處理器601、信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊603和激光接收電路204中的方向邏輯判斷電路403等可用8位或16位單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，如常用的80C51單片機(jī)系列、凌陽單片機(jī)SPCE061系列等。無線數(shù)據(jù)傳輸模塊可采用ATMEL、NORDIC等公司的無線傳輸芯片，也可采用凌陽公司與SPCE061配套的nRF2401無線傳輸模組。激光發(fā)射器201由普通的紅外二極管或者激光LD組成，激光接收器202可選用光電池。 本發(fā)明系統(tǒng)中使用的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊應(yīng)當(dāng)工作在國(guó)際公共使用頻段，以便于使用和頻率設(shè)置。同時(shí)，由于同頻無線電路在空中會(huì)產(chǎn)生相互干擾，在設(shè)計(jì)無線通信模塊以及控制盒104與行人檢測(cè)系統(tǒng)的通信模式時(shí)，應(yīng)該考慮到這一問題。解決方法比較多，如用跳頻技術(shù)當(dāng)兩個(gè)行人檢測(cè)同時(shí)與控制盒104通信而產(chǎn)生沖突時(shí)，行人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可采用二進(jìn)制指數(shù)退避算法等方法防止再次發(fā)生通信沖突。本發(fā)明系統(tǒng)中使用的紅外數(shù)據(jù)傳輸載波頻率可選用工業(yè)常用載波頻率，如38KHz，以方便電子器件的選用。
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權(quán)利要求
一種基于激光檢測(cè)斑馬線行人監(jiān)測(cè)警告裝置，包括行人監(jiān)測(cè)裝置、控制盒和信號(hào)燈，其特征在于所述的行人監(jiān)測(cè)裝置包括分設(shè)在斑馬線起點(diǎn)和終點(diǎn)的兩組觸發(fā)門；每組觸發(fā)門包括設(shè)置在人行道上并分設(shè)在斑馬線兩端的一個(gè)激光發(fā)射柱和一個(gè)激光接收柱，每組觸發(fā)門的激光發(fā)射柱發(fā)射激光光束、由激光接收柱接收激光光束，當(dāng)行人穿過觸發(fā)門時(shí)便切斷該激光光束；兩行信號(hào)燈分別排列在斑馬線的兩側(cè)，控制盒安置在的人行道的電線桿上；每個(gè)激光發(fā)射柱包括激光發(fā)射器和激光發(fā)射電路；激光發(fā)射器包括激光器本體和激光器出口的光學(xué)整形鏡頭組；激光發(fā)射電路包括發(fā)射器驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射柱無線通信模塊和發(fā)射附屬電路；工作狀態(tài)下，控制盒向發(fā)射柱無線通信模塊發(fā)射信號(hào)，發(fā)射柱無線通信模塊接收到信號(hào)之后命令發(fā)射器驅(qū)動(dòng)電路啟動(dòng)激光發(fā)射器，激光發(fā)射器發(fā)射脈沖序列的激光信號(hào)；發(fā)射附屬電路為激光發(fā)射電路提供接入電源和線路保護(hù)；每個(gè)激光接收柱包括橫向設(shè)置的兩只激光接收器以及激光接收電路；激光接收器包括紅外激光傳感器、置于紅外激光傳感器之前的窄帶濾波片以及激光會(huì)聚鏡；激光接收電路包括分別與兩只激光接收器連接的外接收器驅(qū)動(dòng)電路和內(nèi)接收器驅(qū)動(dòng)電路、方向邏輯判斷電路、接收柱無線通信模塊以及接收附屬電路；工作狀態(tài)下，控制盒向接收柱無線通信模塊發(fā)射信號(hào)，使外接收器驅(qū)動(dòng)電路和內(nèi)接收器驅(qū)動(dòng)電路、方向邏輯判斷電路處于工作狀態(tài)；接收附屬電路為激光接收電路提供接入電源和線路保護(hù)；當(dāng)沒有行人通過觸發(fā)門時(shí)，激光接收柱中的外接收器驅(qū)動(dòng)電路和內(nèi)接收器驅(qū)動(dòng)電路輸出低電平信號(hào)，方向邏輯判斷電路判斷輸出沒有人通過的信號(hào)，判斷結(jié)果通過接收柱無線通信模塊實(shí)時(shí)送往控制盒，控制盒不啟動(dòng)地面的信號(hào)燈閃爍；當(dāng)行人通過觸發(fā)門時(shí)，外接收器驅(qū)動(dòng)電路和內(nèi)接收器驅(qū)動(dòng)電路先后輸出激光束被遮斷的高電平信號(hào)到方向邏輯判斷電路，方向邏輯判斷電路判斷有行人進(jìn)入斑馬線或者走出斑馬線，判斷結(jié)果通過接收柱無線通信模塊實(shí)時(shí)送往控制盒；當(dāng)有行人進(jìn)入斑馬線時(shí)，控制盒通過信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊啟動(dòng)地面的信號(hào)燈開始閃爍；控制盒包括盒體和盒蓋；盒體內(nèi)設(shè)置有節(jié)電器、電力提供模塊、主控制器、備用電池模塊、保護(hù)總閘、接線器；節(jié)電器用于降低整體系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的功耗；電力提供模塊為系統(tǒng)提供電源，用于將220V市電轉(zhuǎn)換12V的系統(tǒng)電源或者直接接入太陽能電池板作為電源；主控制器包括參數(shù)設(shè)置鍵盤和液晶顯示屏，用于整體系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化；備用電池模塊為整體系統(tǒng)提供備用電源，當(dāng)外接市電斷電或者太陽能電池板耗盡的時(shí)候，維持系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行；當(dāng)整體系統(tǒng)出錯(cuò)或通過電路的電流過大、短路等緊急情況下，保護(hù)總閘斷開避免系統(tǒng)遭受損害；接線器用于接入電源電線和地線連接；主控制器包括中央處理器、參數(shù)設(shè)置模塊、信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊、時(shí)鐘模塊、控制器無線通信模塊；時(shí)鐘模塊控制整體系統(tǒng)的時(shí)間，當(dāng)運(yùn)行到工作時(shí)刻或非工作時(shí)刻，便向中央處理器發(fā)送指令開始工作或結(jié)束工作；信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊連接中央處理器和信號(hào)燈，用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈；參數(shù)設(shè)置模塊與中央處理器連接，用于修改信號(hào)燈驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)參數(shù)；控制器無線通信模塊與中央處理器連接，用于與發(fā)射柱無線通信模塊以及接收柱無線通信模塊的通信；路面信號(hào)燈包括信號(hào)燈基座、LED燈陣列和折射棱鏡；信號(hào)燈基座固定在路面的孔洞中，信號(hào)燈基座的下半部分沒入路面孔洞、上半部分露在路面之上；LED燈陣列設(shè)置在信號(hào)燈基座內(nèi)，折射棱鏡設(shè)置在信號(hào)燈基座表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于激光檢測(cè)斑馬線行人監(jiān)測(cè)警告裝置?，F(xiàn)有裝置使用效果不好。本發(fā)明裝置包括行人監(jiān)測(cè)裝置、控制盒和信號(hào)燈。行人監(jiān)測(cè)裝置包括分設(shè)在斑馬線起點(diǎn)和終點(diǎn)的兩組觸發(fā)門；每組觸發(fā)門包括設(shè)置在人行道上并分設(shè)在斑馬線兩端的一個(gè)激光發(fā)射柱和一個(gè)激光接收柱，每組觸發(fā)門的激光發(fā)射柱發(fā)射激光光束、由激光接收柱接收激光光束，當(dāng)行人穿過觸發(fā)門時(shí)便切斷該激光光束；兩行信號(hào)燈分別排列在斑馬線的兩側(cè)，控制盒安置在的人行道的電線桿上。本發(fā)明裝置采用在斑馬線兩端設(shè)置行人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，而且每套行人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)增加了進(jìn)出方向判斷，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的效率。本發(fā)明裝置更有利于提醒司機(jī)注意避讓，降低交通事故隱患。
文檔編號(hào)G08G1/09GK101763723SQ20101003965
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者胡淼 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)