CN111119093A - 防事故装置及防事故装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防事故装置及防事故装置的控制方法，防事故装置包括：支架组件，机械臂，机械臂的一端与支架组件连接，机械臂相对于支架组件可动；抓取装置，抓取装置可伸缩地设于机械臂的另一端；用于将抓取装置弹出的弹射装置，弹射装置设于机械臂或者抓取装置；摄像头，摄像头设于支架组件；控制模块，控制模块与摄像头、机械臂、抓取装置均通讯连接。由此，防事故装置设置在道路的交叉口，通过摄像头对实时路况信息采集，当防事故装置检测行人与车辆、车辆与车辆之间存在碰撞的安全隐患时，通过抓取装置及时对车辆或行人进行抓取，以将行人与车辆、车辆与车辆拉开，从而可以防止行人与车辆、车辆与车辆之间发生碰撞，提升道路交通的安全性。

Description

防事故装置及防事故装置的控制方法

技术领域

本发明涉及交通安全技术领域，尤其是涉及一种防事故装置及防事故装置的控制方法。

背景技术

目前，道路特殊路段如城市道路枢纽的交叉口，与道路其他路段相比，更容易受到车流、人流、交通环境的影响，一旦道路特殊路段发生交通事故，那么很容易引发交通堵塞。因此，道路特殊路段的防护显得尤为重要。

具体地，对于交通冲突严重的道路特殊路段，一般设置交通指示灯或者指派引导人员，即通过读取交通指示、遵循交通控制、实施转向、避开行人和非机动车等常规措施进行防护，缺乏安全保护设施，亟待改进。

发明内容

本申请提供一种防事故装置，所述防事故装置可以对行人起到良好的保护作用，从而防止安全事故的发生，提高交通安全性。

本申请还提出一种防事故装置的控制方法。

根据本申请实施例的防事故装置，包括：支架组件，机械臂，所述机械臂的一端与所述支架组件连接，所述机械臂相对于所述支架组件可动；抓取装置，所述抓取装置可伸缩地设于所述机械臂的另一端；用于将所述抓取装置弹出的弹射装置，所述弹射装置设于所述机械臂或者所述抓取装置；摄像头，所述摄像头设于所述支架组件；控制模块，所述控制模块与所述摄像头、所述机械臂、所述抓取装置均通讯连接。

根据本申请实施例的防事故装置，防事故装置设置在道路的交叉口，通过摄像头对实时路况信息采集，当防事故装置检测行人与车辆、车辆与车辆之间存在碰撞的安全隐患时，控制模块可以控制机械臂移动至与行人或车辆对应的位置，并通过抓取装置及时对车辆或行人进行抓取，以将行人与车辆、车辆与车辆拉开，从而可以防止行人与车辆、车辆与车辆之间发生碰撞，提升道路交通的安全性。

根据本申请的一些实施例，所述支架组件包括：立柱；横梁，所述横梁架设于所述立柱，所述摄像头设于横梁；轨道，所述轨道设于所述横梁，且所述轨道沿所述横梁的延伸方向延伸；滑动小车，所述滑动小车可移动地设于所述轨道，所述机械臂与所述滑动小车连接。

根据本申请的一些实施例，防事故装置还包括：卷绕轴；卷绕绳，所述卷绕绳卷绕于所述卷绕轴，所述卷绕绳的一端与所述机械臂连接，所述卷绕绳的另一端与所述抓取装置连接。

根据本申请的一些实施例，所述卷绕绳为弹力绳。

根据本申请的一些实施例，所述抓取装置为揽抱钳，所述揽抱钳在打开状态和抓取状态之间可切换，所述弹射装置适于将所述揽抱钳弹射出。

根据本申请的一些实施例，所述揽抱钳包括相对设置的第一钳手和第二钳手，当所述揽抱钳处于所述打开状态时，所述第一钳手和所述第二钳手的距离为第一长度；当所述揽抱钳处于所述抓取状态时，所述第一钳手和所述第二钳手的距离为第二长度，所述第一长度大于所述第二长度。

根据本申请的一些实施例，所述抓取装置包括：吸盘，所述吸盘与所述机械臂连接，所述弹射装置适于将所述吸盘弹射出；电磁铁，所述电磁铁设于所述吸盘以用于吸引车辆。

根据本申请的一些实施例，所述摄像头为360°旋转的可测距的广角摄像头。

根据本申请的一些实施例，所述控制模块包括微机和单片机，所述单片机设于所述抓取装置，所述微机设于所述支架组件，所述微机与所述单片机通讯连接，所述机械臂、所述弹射装置与所述微机均通讯连接。

根据本申请实施例的防事故装置的控制方法，所述防事故装置为上述的防事故装置，所述控制方法包括如下控制步骤：所述摄像头实时监测道路上行人、车辆通行状况，并将所得的信息传输至控制模块；所述控制模块根据所述摄像头提供的信息，再结合整个道路的信号控制数据判断是否有车辆或者行人闯红灯通行；如果发现车辆或者行人闯红灯通行，所述控制模块控制相应的摄像头锁定闯红灯的车辆或者行人，并控制所述机械臂和所述抓取装置的运动轨迹，所述抓取装置实时跟踪锁定的车辆、行人，直至跟踪对象安全驶过交叉口；如果发现闯红灯通行的车辆或行人即将和正常通行的车辆和行人发生冲突时，所述抓取装置对闯红灯的对象展开拉拽。

根据本申请的一些实施例，在没有车辆或者行人闯红灯的情况下，所述摄像头实时监控路况信息，所述控制模块根据车辆和行人的运动轨迹和速度实时预判行驶于交叉口中的车辆和行人的下一步运动，并据此判断车辆之间、行人和车辆之间发生冲突的概率，如果两个预判对象发生冲突的概率大于预先设定值，所述控制模块计算出离冲突对象最近的抓取装置的移动路径以及机械手的活动方案，对即将产生冲突的车辆或者行人拽离冲突区域。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的防事故装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的防事故装置的局部结构示意图；

图3是根据本发明实施例的抓取装置的结构示意图，抓取装置为揽抱钳；

图4是根据本发明又一实施例的弹射装置的结构示意图，抓取装置为吸盘；

图5是根据本发明实施例的电路逻辑图；

图6是根据本发明实施例的防事故装置方法的流程图。

附图标记：

防事故装置100、道路交叉口200、

支架组件10、立柱11、横梁12、轨道13、滑动小车14、机械臂20、

抓取装置30、揽抱钳31、第一钳手311、第二钳手312、保护层313、吸盘32、电磁铁33、弹射装置40、摄像头50、卷绕轴61、卷绕绳62、无线发射装置71、无线接收装置72、单片机73。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的防事故装置100。

根据本申请实施例的防事故装置100，包括：支架组件10、机械臂20、抓取装置30、弹射装置40、摄像头50和控制模块。需要说明的是，本申请的防事故装置100用于对道路上的行人和车辆进行约束，以防止行人与车辆之间发生碰撞，提高道路交通的安全性。

其中，机械臂20的一端与支架组件10连接，机械臂20相对于支架组件10可动，抓取装置30可伸缩地设于机械臂20的另一端。弹射装置40用于将抓取装置30弹出，弹射装置40设于机械臂20或者抓取装置30。摄像头50设于支架组件10，已采集路况信息。控制模块与摄像头50、机械臂20、抓取装置30均通讯连接。

进一步地，机械臂20可以用于调节抓取装置30的位置以及角度，弹射装置40可以将抓取装置30弹出，以通过抓取装置30对待抓取的车辆或人进行抓取。

结合附图1，防事故装置100可以通过摄像头50对路况信息进行采集，当防事故装置100检测到行人和车辆之间存在碰撞的隐患时，机械臂20可以调节至适于抓取装置30对行人或车辆抓取的位置，并通过弹射装置40对抓取装置30进行弹射，以便于通过抓取装置30将即将发生碰撞的行人和车辆拉开，避免危险的发生，提高道路交通的安全性。

具体地，控制模块可以与摄像头50、机械臂20、抓取装置30等装置进行通讯，并可以控制多个装置及时做出相应的动作。

如图1所示，支架组件10为多个部件的安装载体，多个部件(如：机械臂20、摄像头50等)均布置在支架组件10上。防事故装置100用于对道路中的行人或车辆进行限制以避免碰撞的发生，由此可以将支架组件10设置在道路交叉口200处，从而机械臂20可以及时调节至适于与行人或车辆对应的位置，以便于抓取装置30对行人或车辆进行抓取，使得抓取动作执行得更加及时，进而更好地提升道路交通的安全性。

根据本申请实施例的防事故装置100，防事故装置100设置在道路的交叉口，通过摄像头50对实时路况信息采集，当防事故装置100检测行人与车辆、车辆与车辆之间存在碰撞的安全隐患时，控制模块可以控制机械臂20移动至与行人或车辆对应的位置，并通过抓取装置30及时对车辆或行人进行抓取，以将行人与车辆、车辆与车辆拉开，从而可以防止行人与车辆、车辆与车辆之间发生碰撞，提升道路交通的安全性。

在本申请的一些实施例中，如图1和图2所示，支架组件10包括：立柱11、横梁12、轨道13和滑动小车14，横梁12架设于立柱11，摄像头50设于横梁12，轨道13设于横梁12，而且轨道13沿横梁12的延伸方向延伸。滑动小车14可移动地设置于轨道13，机械臂20与滑动小车14连接。

具体地，立柱11可以对横梁12、轨道13等部件起到良好的支撑作用，从而增加横梁12、轨道13灯的离地高度，以有效地防止支架组件10对道路中的行人、车辆的行进产生影响，即不影响正常的道路交通。

进一步地，如图2所示，轨道13设置在横梁12上，而且轨道13与横梁12的延伸方向相同，滑动小车14可以沿着横梁12的延伸方向运动。

其中，立柱11的设置方式可以根据防事故装置100对应的道路交叉路口进行设置。参照图1，当道路交叉口200为十字路口时，立柱11可以设置在不占用行车道的位置，如：立柱11同时对应两条相邻道路中人行横道宽度方向的位置，该位置可以有效地防止立柱11干涉行人、车辆的正常行进，提升防事故装置100的可靠性。

具体地，如图1所示，当防事故装置100布置在十字路口时，立柱11为四根，并沿竖直方向向上延伸，横梁12设置在立柱11的上部，从而可以防止横梁12与车辆、行人之间产生干涉。

其中，横梁12可以构造为封闭的环形结构，由此，在对应不同的信号灯指令时，机械手可以在滑动小车14的带动下沿横梁12移动，移动范围广，从而设置少量的机械手和滑动小车14即可满足对不同路口的防护作用。

可以理解的是，当防事故装置100布置在丁字路口时，立柱11的设置位置和横梁12的结构可以对应进行调节，支架组件10的结构并不局限于此，可以通过滑动小车14将机械手快速有效地移动至适于对车辆或行人约束的地方即可。

如图3所示，防故障装置还包括卷绕轴61和卷绕绳62，卷绕绳62卷绕于卷绕轴61，卷绕绳62的一端与机械臂20连接，卷绕绳62的另一端与抓取装置30连接。可以理解的是，抓取装置30可以通过弹射装置40弹射出，抓取装置30在弹射后可以与行人或车辆配合，在抓取装置30对行人或车辆进行抓取动作后，卷绕绳62可以拉动抓取装置30以对抓取装置30的位置进行调节，从而对行人或车辆起到良好的约束作用，防止交通事故的发生。

进一步地，当抓取装置30在弹射装置40的作用下射出时，卷绕绳62可以随抓取装置30同步运动。可以理解的是，卷绕绳62具有一定的长度，在卷绕绳62射出一定距离后，卷绕绳62对抓取装置30的运动范围具有限制作用，从而当抓取装置30抓取车辆或行人时，对行人或车辆的位置起到良好的约束作用。

其中，机械臂20包括多个关节，多个关节均可以在水平方向和竖直方向上进行转动，以便于对抓取装置30等设备的角度、位置进行调节，调节范围广，可以提升抓取装置30的抓取精度。

在本申请一些可选的实施例中，卷绕绳62为弹力绳。弹力绳具有良好的弹性性能，从而可以防止卷绕绳62在拉动抓取装置30的过程中断开的问题发生，由此在满足卷绕绳62强度的前提下，可以提升卷绕绳62的可靠性。

在本申请的一些实施例中，抓取装置30为揽抱钳31，揽抱钳31在打开状态和抓取状态之间可切换，弹射装置40可以将揽抱钳31弹射出。

其中，揽抱钳31可以与行人配合，通过揽抱钳31对行人进行揽抱动作，从而通过住区装置对行人进行抓取。具体地，当行人与车辆的运动即将发生冲突时，防事故装置100可以对即将发生冲突的行人进行锁定，并对行人的运动路径进行预判，通过将打开状态的揽抱钳31弹出，并在适于对行人抓取的位置切换至抓取状态，以对行人进行抓取，此时可以通过抓取装置30将行人脱离存在发生冲突的区域，以防止行人与车辆发生冲突，提升道路交通安全性。

在本申请的一些实施例中，揽抱钳31包括相对设置的第一钳手311和第二钳手312。当揽抱钳31处于打开状态时，第一钳手311和第二钳手312的距离为第一长度；当揽抱钳31处于抓取状态时，第一钳手311和第二钳手312的距离为第二长度，第一长度大于第二长度。当揽抱钳31由打开状态切换至抓取状态时，第一钳手311和第二钳手312之间的距离减小，以对行人进行抓取。

可以理解的是，当揽抱钳31处于打开状态时，第一钳手311和第二钳手312之间的距离可以供行人进入至第一钳手311和第二钳手312之间的区域，并且在行人到达适于被抓取的位置时，将揽抱钳31切换至抓取状态，第一钳手311和第二钳手312之间的距离减小，以对行人进行抓取动作。

其中，第一钳手311和第二钳手312的内侧均设置有软质材料制成的保护层313，当揽抱钳31揽抱行人时，保护层313可以对行人起到良好的保护作用。

如图4所示，在本申请的一些实施例中，抓取装置30包括：吸盘32和电磁铁33，吸盘32与机械臂20连接，弹射装置40可以将吸盘32弹射出；电磁铁33设于吸盘32以用于吸引车辆。

可以理解的是，抓取装置30可以用于对车辆的运动进行限位，弹射装置40可以将吸盘32弹射至适于与车辆吸附配合的位置，并通过电磁铁33的磁性吸附车辆，以实现抓取装置30对车辆的抓取。

其中，吸盘32为圆形，圆形吸盘32具有良好的吸附性能，提升抓取装置30与车辆之间的配合可靠性。进一步可以将吸盘32构由柔性材料制成，由此可以防止吸盘32接触车体时损坏车体。

在本申请的一些实施例中，吸盘32和电磁铁33固定相连，从而可以防止在弹射装置40将抓取装置30弹射时吸盘32和电磁铁33分离的问题发生，以提升防事故装置100工作时的可靠性、安全性。

具体地，吸盘32与机械手之间连接有弹力绳，弹力绳的一端与吸盘32相连，弹力绳的另一端与弹射装置40相连，弹射装置40根据吸盘32与车辆的距离以一定的力度向车辆弹射吸盘32，在吸盘32与车辆吸附后，收缩弹力绳以使车辆远离冲突区域。

可以理解的是，电磁铁33连接有用于对其供电的导线，导线可以缠绕在机械手上，当弹射装置40弹射抓取装置30时，导向随着抓取装置30同步移动，当收回抓取装置30时，可以同步将导线收回。

在本申请的一些实施例中，摄像头50为360°旋转的可测距的广角摄像头，从而可以提升摄像头50道路信息采集的能力。

其中，控制模块包括微机和单片机73，单片机73设于抓取装置30，微机设于支架组件10，微机与单片机73通讯连接，机械臂20、弹射装置40与微机均通讯连接。其中，单片机73的数量为多个，每个抓取装置30均设置有单片机73，通过单片机73可以实现多个部件(摄像头50、抓取装置30等)与微机之间的通讯。

进一步地，微机可以通过无线发射装置71与防事故装置100的控制后台的无线接收装置72进行数据连接，以将摄像头50采集的路况信息等数据传递至控制后台，从而便于管理人员通过控制后台实时掌握道路的交通状况。

具体地，单片机73包括：中央单片机、第一单片机和第二单片机，第一单片机可以用于控制对行人进行抓取的抓取装置，第二单片机可以用于控制对车辆进行抓取的抓取装置。第一单片机和第二单片机均与中央单片机通讯。

根据本申请实施例的防事故装置100的控制方法，防事故装置100为上述的防事故装置100，控制方法包括如下控制步骤：摄像头50实时监测道路上行人、车辆通行状况，并将所得的信息传输至控制模块；控制模块根据摄像头50提供的信息，再结合整个道路的信号控制数据判断是否有车辆或者行人闯红灯通行；如果发现车辆或者行人闯红灯通行，控制模块控制相应的摄像头50锁定闯红灯的车辆或者行人，并控制机械臂20和抓取装置30的运动轨迹，抓取装置30实时跟踪锁定的车辆、行人，直至跟踪对象安全驶过交叉口；如果发现闯红灯通行的车辆或行人即将和正常通行的车辆和行人发生冲突时，抓取装置30对闯红灯的对象展开拉拽。由此，有效地防止行人与车辆、车辆与车辆之间发生碰撞，提升道路交通的安全性。

进一步地，在没有车辆或者行人闯红灯的情况下，摄像头50实时监控路况信息，控制模块根据车辆和行人的运动轨迹和速度实时预判行驶于交叉口中的车辆和行人的下一步运动，并据此判断车辆之间、行人和车辆之间发生冲突的概率，

如果两个预判对象发生冲突的概率大于预先设定值，控制模块计算出离冲突对象最近的抓取装置30的移动路径以及机械手的活动方案，对即将产生冲突的车辆或者行人拽离冲突区域。由此，降低车辆之间、行人与车辆之间的碰撞的风险，提高道路交通安全性。

在本申请的防事故装置100的方法中，还包括复位步骤，当机械手、抓取装置30等部件对行人或车辆进行抓取后，可以在危险解除后自动复位，从而无需交警进行处理，即可有效地防止道路交叉口200的冲突，提高交叉口的通行效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种防事故装置，其特征在于，包括：

支架组件，

机械臂，所述机械臂的一端与所述支架组件连接，所述机械臂相对于所述支架组件可动；

抓取装置，所述抓取装置可伸缩地设于所述机械臂的另一端；

用于将所述抓取装置弹出的弹射装置，所述弹射装置设于所述机械臂或者所述抓取装置；

摄像头，所述摄像头设于所述支架组件；

控制模块，所述控制模块与所述摄像头、所述机械臂、所述抓取装置均通讯连接。

2.根据权利要求1所述的防事故装置，其特征在于，所述支架组件包括：

立柱；

横梁，所述横梁架设于所述立柱，所述摄像头设于横梁；

轨道，所述轨道设于所述横梁，且所述轨道沿所述横梁的延伸方向延伸；

滑动小车，所述滑动小车可移动地设于所述轨道，所述机械臂与所述滑动小车连接。

3.根据权利要求2所述的防事故装置，其特征在于，还包括：

卷绕轴；

卷绕绳，所述卷绕绳卷绕于所述卷绕轴，所述卷绕绳的一端与所述机械臂连接，所述卷绕绳的另一端与所述抓取装置连接。

4.根据权利要求3所述的防事故装置，其特征在于，所述卷绕绳为弹力绳。

5.根据权利要求1所述的防事故装置，其特征在于，所述抓取装置为揽抱钳，所述揽抱钳在打开状态和抓取状态之间可切换，所述弹射装置适于将所述揽抱钳弹射出。

6.根据权利要求5所述的防事故装置，其特征在于，所述揽抱钳包括相对设置的第一钳手和第二钳手，

当所述揽抱钳处于所述打开状态时，所述第一钳手和所述第二钳手的距离为第一长度；当所述揽抱钳处于所述抓取状态时，所述第一钳手和所述第二钳手的距离为第二长度，所述第一长度大于所述第二长度。

7.根据权利要求1所述的防事故装置，其特征在于，所述抓取装置包括：

吸盘，所述吸盘与所述机械臂连接，所述弹射装置适于将所述吸盘弹射出；

电磁铁，所述电磁铁设于所述吸盘以用于吸引车辆。

8.根据权利要求1所述的防事故装置，其特征在于，所述摄像头为360°旋转的可测距的广角摄像头。

9.根据权利要求1所述的防事故装置，其特征在于，所述控制模块包括微机和单片机，所述单片机设于所述抓取装置，所述微机设于所述支架组件，所述微机与所述单片机通讯连接，所述机械臂、所述弹射装置与所述微机均通讯连接。

10.一种的防事故装置的控制方法，其特征在于，所述防事故装置为根据权利要求1-9中任一项所述的防事故装置，所述控制方法包括如下控制步骤：

所述摄像头实时监测道路上行人、车辆通行状况，并将所得的信息传输至控制模块；

所述控制模块根据所述摄像头提供的信息，再结合整个道路的信号控制数据判断是否有车辆或者行人闯红灯通行；

如果发现车辆或者行人闯红灯通行，所述控制模块控制相应的摄像头锁定闯红灯的车辆或者行人，并控制所述机械臂和所述抓取装置的运动轨迹，所述抓取装置实时跟踪锁定的车辆、行人，直至跟踪对象安全驶过交叉口；

如果发现闯红灯通行的车辆或行人即将和正常通行的车辆和行人发生冲突时，所述抓取装置对闯红灯的对象展开拉拽。

11.根据权利要求10所述的防事故装置的控制方法，其特征在于，在没有车辆或者行人闯红灯的情况下，所述摄像头实时监控路况信息，所述控制模块根据车辆和行人的运动轨迹和速度实时预判行驶于交叉口中的车辆和行人的下一步运动，并据此判断车辆之间、行人和车辆之间发生冲突的概率，

如果两个预判对象发生冲突的概率大于预先设定值，所述控制模块计算出离冲突对象最近的抓取装置的移动路径以及机械手的活动方案，对即将产生冲突的车辆或者行人拽离冲突区域。

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