CN110468758A - 一种人行横道智能护栏装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种人行横道智能护栏装置，可用于有红绿灯的人行横道交叉路口，属于智能交通技术领域。一种人行横道智能护栏装置，由道口左立柱3、人行横道通行信号灯2、人行横道指示牌11、扬声器10、摄像头1、激光对射型光电传感器4、道口右立柱9、抬升式护栏（由侧柱6、横杆8、销钉5构成）、槽道7、驱动机构12、单片机微控制器13构成，驱动机构由单片机微控制器与人行横道通行信号灯、扬声器、摄像头相连，驱动机构带动抬升式护栏完成升降动作。本发明通过“红绿灯信号—单片机—电机—护栏”实现护栏升降与信号灯联动，达到阻挡行人违规通行，在绿灯时段通过扬声器语音提醒“低头族”等人群通过马路。

Description

一种人行横道智能护栏装置

技术领域

本发明专利涉及一种人行横道智能护栏装置，可用于有红绿灯的人行横道，属于智能交通技术领域。

背景技术

机动车保有量的激增，导致我国城市道路网络承载着越来越大的交通压力，加之人车混行现象普遍，安全事故频发。尽管在重要交通路口设有人行横道和红绿灯控制行人与车辆的通行，但行人规则意识淡薄，“中国式过马路”现象屡禁不止，不仅严重阻碍交通，更带来很多安全隐患。而由于智能手机普及产生的庞大的“低头族”，更易忽视信号灯，甚至对相关提醒置之不理，进一步降低了人车的通行效率。

目前，针对人行横道行人闯红灯的问题，主要有三种措施：①交通协管员：在主要路口安排志愿者或者协警管理路口。缺点是耗费大量的人力，无法布控所有路口；②人行横道闸机：在人行横道安装闸机，语音提醒行人“通过”或“禁止通过”，但缺乏机械措施，难以真正阻止行人闯红灯；③“电子警察”：监测到行人闯红灯时，通过人脸识别，在周边的公交站点显示屏上进行公布。但这只是事后惩处，而难以做到事先预防。

针对上述问题，中国专利公布号CN 203055555 U，公布日2013.07.17，发明名称“智能型人行横道通行控制装置”，该申请案公布了通过通行信号灯和语音播报器对通行人员进行颜色和语音提示，采用升降式阻碍通行挡板阻挡违规通行人员，采用防攀爬道路护栏限制违规通行人员翻越护栏通过。虽然作者利用防攀爬道路护栏、升降式阻碍通行挡板来控制行人通行，这在一定程度上阻碍了行人闯红灯，但仍存在如下问题：

(1)行人仍可以从升降式阻碍通行挡板上翻越通行。

(2) 语音提示中所使用的远红外探测器容易受外界的光热源（如阳光、照明光源）的干扰，当环境温度和人体温度接近时，其探测和灵敏度明显下降，甚至会造成短时失灵。

发明内容

针对上述现在人行横道路口的控制行人通行装置中所存在的缺点，本发明专利的目的在于提供一种新型控制行人通行装置，本装置可实现对人行横道路口阻挡行人违规通行进行智能控制，并在绿灯时段提醒“低头族”等人群通过马路。

为了实现上述目的，本发明专利是通过以下技术方案实现的，一种人行横道智能护栏装置，由道口左立柱3、人行横道通行信号灯2、人行横道指示牌11、扬声器10、摄像头1、激光对射型光电传感器4、道口右立柱9、抬升式护栏（由侧柱6、横杆8、销钉5构成）、槽道7、驱动机构12、单片机微控制器13构成，抬升式护栏位于人行横道道口的槽道上，驱动机构由单片机微控制器与人行横道通行信号灯、扬声器、摄像头相连，驱动机构带动抬升式护栏完成升降动作，道口左、右立柱分别位于其两侧，摄像头、人行横道通行信号灯由上至下依次设于道口左立柱上，人行横道指示牌、扬声器由上至下依次位于道口右立柱上，激光对射型光电传感器的发射器位于与护栏上限等高的道口左立柱凹槽内，接收器位于与护栏上端等高的道口右立柱凹槽内。驱动机构12由减速电机、联轴器、蜗杆121和蜗轮122组成。

本发明专利中，当人行横道通行信号灯红灯亮起时，减速电机通过联轴器、蜗杆、蜗轮带动抬升式护栏升起，当升降式护栏升起至其侧柱成竖直状态时，最左边的侧柱触动道口左立柱内的开关，电机停止转动，升降式护栏处于完全升起状态阻挡行人通行，位于道口右立柱上的激光对射型光电传感器在无障碍物阻隔情况下，发射器绿色指示灯亮，接收器红色指示灯不亮；当有阻隔时，接收器接收红色可见光受阻，红色指示灯亮起，定时器计数，遮挡时长超过三秒，扬声器警告行人：“请勿翻越护栏”；如行人仍不听劝阻，遮挡时长超过五秒时，摄像头拍照记录；当绿灯亮起时，减速电机通过联轴器、蜗杆、蜗轮带动抬升式护栏降下，当升降式护栏降至横杆呈水平状态时，下面的横杆触动槽道上的开关，电机停止转动，升降式护栏处于落至最低点状态允许行人通行，扬声器提醒行人可以通行。

本发明专利的人行横道智能护栏装置具有以下优点：

（1） 通过“红绿灯信号—单片机—电机—护栏”系统，实现护栏升降与信号灯联动，系统结构简单，稳定，可靠性强，效率高；

（2）采用双摇杆形式设计了抬升式的护栏，升降速度快，最大限度地降低因追求安全而损失的人行横道通行效率；

（3）将“语音提醒”、“机械阻挡”、“违章拍照”完美结合，既给予行人善意提示，又对不思悔改的违规行人记录。这尤其适用于“低头族”。

附图说明

图1为系统流程图；

图2为本发明专利的主体结构示意图；

图3为驱动机构主视图局部剖视图；

图4为抬升式护栏运动过程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明专利一种人行横道智能护栏装置作进一步详细描述，见附图。

一种人行横道智能护栏装置，由道口左立柱3、人行横道通行信号灯2、人行横道指示牌11、扬声器10、摄像头1、激光对射型光电传感器4、道口右立柱9、抬升式护栏（由侧柱6、横杆8、销钉5构成）、槽道7、驱动机构12、单片机微控制器13构成，抬升式护栏位于人行横道道口的槽道上，驱动机构由单片机微控制器与人行横道通行信号灯、扬声器、摄像头相连，驱动机构带动抬升式护栏完成升降动作，道口左、右立柱分别位于其两侧，摄像头、人行横道通行信号灯由上至下依次设于道口左立柱上，人行横道指示牌、扬声器由上至下依次位于道口右立柱上，激光对射型光电传感器的发射器位于与护栏上限等高的道口左立柱凹槽内，接收器位于与护栏上端等高的道口右立柱凹槽内。驱动机构12由减速电机、联轴器、蜗杆121和蜗轮122组成（如图3所示）。

当人行横道通行信号灯红灯亮起时，减速电机通过联轴器、蜗杆、蜗轮带动抬升式护栏升起，当升降式护栏升起至其侧柱成竖直状态时，最左边的侧柱触动道口左立柱内的开关，电机停止转动，升降式护栏处于完全升起状态阻挡行人通行，位于道口右立柱上的激光对射型光电传感器在无障碍物阻隔情况下，发射器绿色指示灯亮，接收器红色指示灯不亮；当有阻隔时，接收器接收红色可见光受阻，红色指示灯亮起，定时器计数，遮挡时长超过三秒，扬声器警告行人：“请勿翻越护栏”；如行人仍不听劝阻，遮挡时长超过五秒时，摄像头拍照记录；当绿灯亮起时，减速电机通过联轴器、蜗杆、蜗轮带动抬升式护栏降下，当升降式护栏降至横杆呈水平状态时，下面的横杆触动槽道上的开关，电机停止转动，升降式护栏处于落至最低点状态允许行人通行，扬声器提醒行人可以通行。抬升式护栏运动过程如图4所示。

减速电机转动方向由两路PWM波控制，即当人行横道信号灯为不同颜色（红、绿）或侧柱、横杆触动开关时，信号经ADC转化将电压值传至单片机，单片机产生两路PWM波输入电机驱动芯片L258N的IN1，IN2两处信号口，从而实现对电机的控制。

Claims (5)

1.一种人行横道智能护栏装置，其特征在于：所述人行横道智能护栏装置，由道口左立柱3、人行横道通行信号灯2、人行横道指示牌11、扬声器10、摄像头1、激光对射型光电传感器4、道口右立柱9、抬升式护栏（由侧柱6、横杆8、销钉5构成）、槽道7、驱动机构12、单片机微控制器13构成，抬升式护栏位于人行横道道口的槽道上，驱动机构由单片机微控制器与人行横道通行信号灯、扬声器、摄像头相连，驱动机构带动抬升式护栏完成升降动作，道口左、右立柱分别位于其两侧，摄像头、人行横道通行信号灯由上至下依次设于道口左立柱上，人行横道指示牌、扬声器由上至下依次位于道口右立柱上，激光对射型光电传感器的发射器位于与护栏上限等高的道口左立柱凹槽内，接收器位于与护栏上端等高的道口右立柱凹槽内。

2.驱动机构12由减速电机、联轴器、蜗杆121和蜗轮122组成。

3.根据权利要求1所述的一种人行横道智能护栏装置，其特征在于：所述的驱动机构和升降式护栏之间采用蜗轮蜗杆传动形式，其具有自锁性、占用空间小、传动平稳、噪声低。

4.根据权利要求1所述的一种人行横道智能护栏装置，其特征在于：减速电机的转向及是否运动由四个量控制：红灯信号灯开启减速电机并使其正转，绿灯信号灯开启减速电机并使其反转；道口左立柱和槽道内的开关使减速电机关闭。

5.单片机微控制器将驱动机构、升降式护栏、人行横道信号灯、激光对射型光电传感器、扬声器结合起来，实现了阻挡行人闯红灯、并在绿灯时段提醒“低头族”等人群通过马路。