CN108564820B - 斑马线的预警系统和预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斑马线的预警系统和预警方法，该系统包括行人预警模块，行人预警模块包括设置在斑马线处的道路主控制器、道路报警装置和设置在斑马线前方的高速摄像头，高速摄像头与斑马线的距离大于车辆的安全刹车距离，高速摄像头与道路报警装置均与道路主控制器电连接；该方法包括：当高速摄像头识别到斑马线前方来车的实际速度超过了威胁速度V_t，则高速摄像头汇报给道路主控制器，驱动道路报警装置报警。该系统和方法能在斑马线前方有车辆高速驶来、对行人存在安全隐患时，及时提醒斑马线处的行人主动避让。

Description

斑马线的预警系统和预警方法

技术领域

本发明涉及交通安全技术领域，具体讲是一种斑马线的预警系统和预警方法。

背景技术

过街斑马线处的行人安全一直都是交通安全领域的重中之重。理想状况下，行人过街时留意路况，发现斑马线前方有车辆驶来会主动避让，而驾驶员在行车过程中，在导航提示下、或者能见度较好、熟悉路况的情况下能预知前方存在斑马线，从而提前减速，留出反应时间，以便对斑马线处的行人进行避让，防止意外状况的发生。但实际驾驶过程中，由于行人疏忽、如低头玩手机，或由于大雾、大雨导致能见度低，所以未对车辆进行避让，又或者驾驶员由于不熟悉路况、没装导航或者导航更新不及时，又或者大雾、大雨等恶劣天气导致能见度低，或者夜晚光线差等多方面原因，导致驾驶员未能提前及时发现前方斑马线有行人，从而无法进行及时预判与针对性避让，导致意外发生。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是，提供一种在斑马线前方有车辆高速驶来、对行人存在安全隐患时，及时提醒斑马线处的行人主动避让，从而有效降低斑马线处交通事故概率的斑马线的预警系统。

本发明的一个技术解决方案是，提供一种斑马线的预警系统，它包括行人预警模块，行人预警模块包括设置在斑马线处的道路主控制器、道路报警装置和设置在斑马线前方的高速摄像头，高速摄像头与斑马线的距离大于车辆的安全刹车距离，高速摄像头与道路报警装置均与道路主控制器电连接。

本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种在斑马线前方有车辆高速驶来、对行人存在安全隐患时，及时提醒斑马线处的行人主动避让，从而有效降低斑马线处交通事故概率的斑马线的预警系统的预警方法。

本发明的另一个技术解决方案是，提供一种斑马线的预警系统的预警方法，它包括行人预警方法，其步骤包括，当高速摄像头识别到斑马线前方来车的实际速度超过了威胁速度V_t，则高速摄像头汇报给道路主控制器，驱动道路报警装置报警。

采用以上的斑马线的预警系统及预警方法与现有技术相比，具有以下优点：

上述技术方案，能在斑马线前方的车辆行驶过快，对行人存在安全隐患的前提下及时提出报警。这样，促使行人提高警惕，不要低头玩手机，注意避让车辆，或者在大雨、大雾等能见度低的情况下，提醒行人前方来车；而且，该技术方案的优点在于，对斑马线前方的车辆进行针对性的甄别，车速不快，能及时刹车或及时避让的车辆，斑马线不报警；只有在车速较快，有可能对行人构成威胁的情况下，斑马线处才开始报警，这样，既避免了报警不及时导致悲剧，又避免报警频率过高，矫枉过正，增加行人的恐慌情绪，影响到正常的交通。

作为优选，该预警方法还包括：在斑马线处设置一个与道路主控制器电连接的道路光敏传感器；测量出正午光照条件最好的时刻道路光敏传感器的输出电流作为道路标准电流值I₀，而道路光敏传感器即时输出的道路实际电流值为I_x，道路光敏传感器将道路标准电流值I₀和道路实际电流值为I_x传送给道路主控制器，道路主控制器根据以下判断式获取对应的k值，

然后，将获取的k值带入公式：V_t＝V₀×k；获得当前光照条件下的威胁速度V_t；其中V₀为预设的标准威胁速度。

该优选方案的实质为，不把威胁速度当成常量，而是作为一个根据光照条件不断调整的变量，即根据不同的光照条件，针对性的给出不同的威胁速度，作为斑马线是否报警的判定依据。这样，在光照条件好，可视范围远的前提下，人车均能方便灵活避让的前提下，允许驾驶员开快点，促发报警的威胁速度的值尽量选大一点，这样，促发报警的门槛就更高，就越不容易促发报警，而光照条件越差，可视范围越近的前提下，威胁速度的值就尽量选小一点，这样，就越容易促发报警。也就是说，上述的设计，既避免在光照较好时过于频繁过于敏感的报警，又能在光照一般时及时报警。

斑马线的预警系统优选为，它还包括行车预警模块，行车预警模块包括设置在斑马线处的生物感应装置、范围信号发射器和道路主控制器；生物感应装置和范围信号发射器均与道路主控制器电连接；范围信号发射器的辐射范围大于车辆的安全刹车距离；该行车预警模块还包括安装在车辆上的车载控制器、车载信号接收器和车载报警装置；车辆上的测速仪、车载信号接收器和车载报警装置均与车载控制器电连接；车载信号接收器经车载控制器激活后与范围信号发射器信号连接。

基于上述斑马线的预警系统的预警方法，它还包括行车预警方法，其步骤包括：当生物感应装置感应到斑马线处有人或动物经过后，汇报给道路主控制器，道路主控制器驱使范围信号发射器向斑马线前方的辐射范围内呈面状发射电磁波示警信号；车辆行驶时，测速仪将实际车速发送给车载控制器，并由车载控制器进行比对，当实际车速不超过临界车速时，车辆正常行驶，当实际车速超过临界车速时，车载控制器激活车载信号接收器，当车载信号接收器接收到电磁波示警信号后，汇报给车载控制器，进而驱动车载报警装置。

上述技术方案，能针对斑马线前高速驾驶的存在安全隐患的车辆提供精确的报警，这个精确体现在多个方面，一是在生物感应装置作用下，斑马线上有人或动物才会促发预警信号的发射，而斑马线上无人或动物时则不发射，这就避免了预警信号过于频繁的发射，既不漏报，也不多报；二，更关键是，本申请的预警信号发射是面状范围辐射，但信号接收是点状精确接收的，向斑马线前方的范围面状发射能确保斑马线前方的车辆都可以收到示警信号，但具体哪一辆车会接收信号又是经过精确判定和选择的，在车辆自带的测速仪和车载芯片的甄别判定下，只有高速驾驶可能对斑马线造成威胁的车辆才会被激活车载信号接收器从而接收到示警信号，而其它已经预判到前方有斑马线、提前减速、低速行驶的车辆则不会接收到示警信号的骚扰，这样，既不会过于频繁的报警，干扰到已经减速慢行的车辆，又能精确甄别出存在威胁的高速车辆，并精确及时的使其接收到预警信号，促使该车辆报警，预防意外的发生，有效降低斑马线处的交通事故概率。

作为进一步优选，生物感应装置为热释电红外线传感器；范围信号发射器发射的无线电波为433MHz，其发射功率为50毫瓦，其辐射距离为200m；热释电红外线传感器可以精确识别安装范围五米内的人或动物，输出一个高电频信号提醒道路主控制器；而433MHz的电磁波可以错开现行的各种广播频率，符合国家对无线电的各种现行管制条例，且能精确有效对车辆提出预警，而50毫瓦的发射功率，能保证200m的辐射距离，且该辐射距离大于车辆的安全刹车距离，为驾驶员提供充裕的反应时间，及时避让，确保安全。

该预警方法的更进一步优选为：在车辆上设置一个与车载控制器电连接的车载光敏传感器；测量出正午光照条件最好的时刻车载光敏传感器的输出电流作为车载标准电流值I₀’，而行车时车载光敏传感器即时输出的车载实际电流值为I_x’，车载光敏传感器将车载标准电流值I₀’和车载实际电流值为I_x’传送给车载控制器，车载控制器根据以下判断式获取对应的k’值，

然后，将获取的k’值带入公式：V_a＝V₀’×k’；获得当前光线条件下的临界车速V_a；其中V₀’为预设的标准比对速度。

上述技术方案的实质为，根据不同的光照条件，针对性的给出不同的临界车速，作为车辆是否激活信号接收器接收预警信号的判定依据。这样，在光照条件好，可视范围远的前提下，临界车速的值尽量选大一点，这样，收到预警的门槛就更高，就越不容易促发报警，而光照条件越差，可视范围越近的前提下，临界车速的值就尽量选小一点，这样，就越容易收到预警信号促发报警。也就是说，上述的设计，既避免在光照较好时过于频繁过于敏感的报警，又能在光照一般需要预警时及时预警。

附图说明

图1是本发明斑马线的行车预警系统的电连接框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明斑马线的行车预警系统，它包括行人预警模块和行车预警模块。

行人预警模块包括道路主控制器、道路报警装置和高速摄像头。道路主控制器和道路报警装置均设在斑马线处，斑马线处还设有道路光敏传感器。而在斑马线前方也就是来车方向的路面上设置有高速摄像头，高速摄像头与斑马线的距离大于车辆的安全刹车距离，具体的说，一般城市路面允许的速度不超过80码，放宽到100码，再考虑到人的反应速度和车的响应时间，最后对应出的刹车距离为77m左右，故高速摄像头设置在斑马线前方100米处。

高速摄像头、道路报警装置和道路光敏传感器均与道路主控制器电连接。所述的道路报警装置可采用闪灯或蜂鸣报警器。

行车预警模块包括生物感应装置、范围信号发射器和道路主控制器，上述三者均设置在斑马线处。实际上，行人预警模块和行车预警模块可以共用一个道路主控制器，当然也可以采用各自不同的两个道路主控制器。

生物感应装置和范围信号发射器均与道路主控制器电连接。道路主控制器可采用单片机，当然也可以是PLC控制芯片甚至电脑主机；生物感应装置为热释电红外线传感器；范围信号发射器发射的无线电波为433MHz，其发射功率为50毫瓦，其辐射距离一般为200m。范围信号发射器的辐射距离大于车辆的安全刹车距离；也就是说，预警信号的辐射距离较大，车辆收到信号后能给驾驶员提供充裕的反应时间，确保能及时刹车。

该行车预警模块还包括车载控制器、车载信号接收器、车载光敏传感器和车载报警装置，上述四个部件均安装在车辆上。车载信号接收器、车载报警装置、车载光敏传感器和车辆的测速仪均与车载控制器电连接；车载信号接收器经车载控制器激活后与范围信号发射器信号连接。

上述的车载信号接收器、车载光敏传感器和车载报警装置均是前期加装在车辆上的，而测速仪可以是车辆本身自带的，车载控制器可以是加装的单片机，也可以是车辆自带的行车芯片，等。

如图1所示，本发明斑马线的预警系统的预警方法，它分为基于行人预警模块的预警方法和基于行车预警模块的预警方法。

基于行人预警模块的预警方法，其步骤如下。当高速摄像头识别到斑马线前方来车的实际速度超过了威胁速度V_t，则高速摄像头汇报给道路主控制器，驱动道路报警装置对行人报警。

威胁速度V_t作为是否对道路报警的重要判断条件，它可以是一个定值，如50码，当然，它也可以是根据当前路面的光照条件而不断调整的变量。如本实施例中，威胁速度V_t的获取方法为：在斑马线处设置一个与道路主控制器电连接的道路光敏传感器；测量出正午光照条件最好的时刻道路光敏传感器的输出电流作为道路标准电流值I₀，而道路光敏传感器即时输出的道路实际电流值为I_x，道路光敏传感器将道路标准电流值I₀和道路实际电流值为I_x传送给道路主控制器，道路主控制器根据以下判断式获取对应的k值，

然后，将获取的k值带入公式：V_t＝V₀×k；获得当前光照条件下的威胁速度V_t；其中V₀为预设的标准威胁速度。

基于行车预警模块的预警方法，其步骤如下。

当生物感应装置感应到斑马线处有人或动物经过后，汇报给道路主控制器，道路主控制器驱使范围信号发射器向斑马线前方也就是来车方向的辐射范围内呈面状发射电磁波示警信号；车辆行驶时，测速仪将实际车速发送给车载控制器，并由车载控制器进行比对，当实际车速不超过临界车速时，车辆正常行驶，当实际车速超过临界车速时，车载控制器激活车载信号接收器，当车载信号接收器接收到电磁波示警信号后，汇报给车载控制器，进而驱动车载报警装置向驾驶员报警。

临界车速作为是否激活车载信号接收器的重要判断条件，它可以是一个定值，如50码，当然，它也可以是根据行车时光照条件而不断调整的变量。如本实施例中，临界车速的获取方法为：

利用设置在车辆上的车载光敏传感器，测量出正午光照条件最好的时刻车载光敏传感器的输出电流作为车载标准电流值I₀’，而行车时车载光敏传感器即时输出的车载实际电流值为I_x’，车载光敏传感器将车载标准电流值I₀’和车载实际电流值为I_x’传送给车载控制器，车载控制器根据以下判断式获取对应的k’值，

然后，将获取的k’值带入公式：V_a＝V₀’×k’；获得当前光线条件下的临界车速V_a；其中V₀’为预设的标准比对速度。

如＝V₀’为80码，而晴天中午光照较好时，I_x’/I₀’的值往往大于0.5，故k’值取1，此刻光照条件下的临界车速V_a等于80码。而阴天、雾霾天光照条件一般时，I_x’/I₀’的值往往位于第二个区间，故k’值取0.6，此刻光照条件下的临界车速V_a等于48码。而傍晚路灯还未开启，光照条件差时，I_x’/I₀’的值往往远小于0.3，故k’值取0.4，此刻光照条件下的临界车速V_a等于32码。

当然，本申请的临界车速的调整和变化不仅限于光照条件，还可以是别的方式，如，在车辆内设置一个距离信号收发器，而在斑马线处设置一个针对距离信号的反弹器，当车辆进入了范围信号发射器的辐射距离后，该距离信号收发器会受到范围信号的激发，发射一个距离信号，该距离信号被斑马线处的反弹器反弹后重新被距离信号收发器接收，距离信号收发器会记录反弹的时间，汇报给车载控制器，由车载控制器根据反弹时间乘以距离信号的传播速度，换算出当前车辆与斑马线的距离。随后，根据不同的距离，获得不同的修正系数k，比如，距离超过150m，k等于1，距离在100m-150m之间，k取0.7，距离小于100m，则k取0.5，然后用具体的k值乘以标准比对速度V₀，以获得当前距离条件下的临界车速V_a。

上述的行人预警模块和行车预警模块两者是相互协同，共同运作的，基于两个模块的两个预警方法，同时针对道路行人和车辆驾驶员提供双向预警保护，从而最大限度的防止交通意外的发生。

Claims (3)

1.一种斑马线的预警系统的预警方法：其特征在于：

先设置以下的斑马线的预警系统，该系统包括行人预警模块，行人预警模块包括设置在斑马线处的道路主控制器、道路报警装置和设置在斑马线前方的高速摄像头，高速摄像头与斑马线的距离大于车辆的安全刹车距离，高速摄像头与道路报警装置均与道路主控制器电连接；

该系统还包括行车预警模块，行车预警模块包括设置在斑马线处的生物感应装置、范围信号发射器和道路主控制器；生物感应装置和范围信号发射器均与道路主控制器电连接；范围信号发射器的辐射范围大于车辆的安全刹车距离；

该行车预警模块还包括安装在车辆上的车载控制器、车载信号接收器和车载报警装置；车辆上的测速仪、车载信号接收器和车载报警装置均与车载控制器电连接；车载信号接收器经车载控制器激活后与范围信号发射器信号连接；

系统设置完成后，预警方法的步骤包括:

当生物感应装置感应到斑马线处有人或动物经过后，汇报给道路主控制器，道路主控制器驱使范围信号发射器向斑马线前方的辐射范围内呈面状发射电磁波示警信号；车辆行驶时，测速仪将实际车速发送给车载控制器，并由车载控制器进行比对，当实际车速不超过临界车速时，车辆正常行驶，当实际车速超过临界车速时，车载控制器激活车载信号接收器，当车载信号接收器接收到电磁波示警信号后，汇报给车载控制器，进而驱动车载报警装置；

所述生物感应装置为热释电红外线传感器；所述范围信号发射器发射的无线电波为433MHz，其发射功率为50毫瓦，其辐射距离为200m；

在斑马线处设置一个与道路主控制器电连接的道路光敏传感器；测量出正午光照条件最好的时刻道路光敏传感器的输出电流作为道路标准电流值I₀，而道路光敏传感器即时输出的道路实际电流值为I_x，道路光敏传感器将道路标准电流值I₀和道路实际电流值为I_x传送给道路主控制器，道路主控制器根据以下判断式获取对应的k值，

然后，将获取的k值带入公式：V_t＝V₀×k；获得当前光照条件下的威胁速度V_t；其中V₀为预设的标准威胁速度。

2.根据权利要求1所述的斑马线的预警系统的预警方法，其特征在于：它包括行人预警方法，其步骤包括，当高速摄像头识别到斑马线前方来车的实际速度超过了威胁速度V_t，则高速摄像头汇报给道路主控制器，驱动道路报警装置报警。

3.根据权利要求1所述的斑马线的预警系统的预警方法，其特征在于：

在车辆上设置一个与车载控制器电连接的车载光敏传感器；测量出正午光照条件最好的时刻车载光敏传感器的输出电流作为车载标准电流值I'₀，而行车时车载光敏传感器即时输出的车载实际电流值为I'_x，车载光敏传感器将车载标准电流值I'₀和车载实际电流值为I'_x传送给车载控制器，车载控制器根据以下判断式获取对应的k'值，

然后，将获取的k'值带入公式V_a＝V′₀×k'；获得当前光线条件下的临界车速V_a；其中V'₀为预设的标准比对速度。

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