CN113920766A

CN113920766A - 一种根据人流量自动调节路权的智慧斑马线机器人及方法

Info

Publication number: CN113920766A
Application number: CN202111347792.6A
Authority: CN
Inventors: 张强
Original assignee: Zhejiang Woosiyuan Communication Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Woosiyuan Communication Technology Co ltd
Priority date: 2021-11-15
Filing date: 2021-11-15
Publication date: 2022-01-11

Abstract

本发明属于交通安全技术领域，公开了一种根据人流量自动调节路权的智慧斑马线机器人及方法，包括机体，机体表面具有信号灯和检测模块，机体内部具有计算机控制模块和驱动模块，检测模块与计算机控制模块连接，检测模块用于进行等待区行人人流或者车流统计与斑马线检测区行人检测，并将检测的数据通过计算机控制模块传输到数据管理后台进行路权分配，驱动模块通过接收计算机控制模块传输下来的路权分配数据对信号灯与地灯进行控制，信号灯与地灯的亮灯时间根据人流量进行调整。本发明通过路权分配算法，智能控制信号灯切换，减少交通拥堵，同时在光线不足时白光地灯和爆闪灯亮起，提醒司机注意避让，提高了夜间行车和行人通行的安全性。

Description

一种根据人流量自动调节路权的智慧斑马线机器人及方法

技术领域

本发明属于交通安全技术领域，尤其涉及一种根据人流量自动调节路权的智慧斑马线机器人及方法。

背景技术

现有的斑马线信号灯只能进行红色信号灯与绿色信号灯的交替，无法去根据某一时刻的人流量与车流量进行检测并以此来进行路权分配，大大降低了工作效率，且会导致在绿色信号灯结束后任会有人在斑马线上行走，增加了出现车祸的可能性，且在夜间部分道路灯光不足的地方车辆无法准确的发现斑马线上是否有行人，降低了夜间行车的安全性，针对上述缺点，本发明进行了改进。

发明内容

本发明目的在于提供一种根据人流量自动调节路权的智慧斑马线机器人及方法,以解决现有的斑马线信号灯不能根据人流量调整亮灯时间和夜间行人闯红灯无法提示的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的一种根据人流量自动调节路权的智慧斑马线机器人及方法的具体技术方案如下：

一种根据人流量自动调节路权的智慧斑马线机器人，包括机体，所述机体表面具有信号灯和检测模块，所述信号灯分为绿色信号灯和红色信号灯；分别用于指示行人通行和禁止通行的信号，所述机体内部具有计算机控制模块和驱动模块，所述检测模块与计算机控制模块连接，所述检测模块用于进行等待区行人人流或者车流统计与斑马线检测区行人检测，并将检测的数据通过计算机控制模块传输到数据管理后台进行路权分配，所述驱动模块与计算机控制模块连接，信号灯与驱动模块连接，地灯通过485通信协议与驱动模块连接，所述驱动模块通过接收计算机控制模块传输下来的路权分配数据对信号灯与地灯进行控制，信号灯与地灯的亮灯时间根据人流量进行调整。

进一步的，所述检测模块包括固定设置在机体上的摄像头，所述摄像头拍摄行人照片或视频传输到计算机控制模块进行人流统计分析。

进一步的，所述检测模块包括固定设置在机体上的雷达，雷达扫描行人获取人流量信号传输到计算机控制模块与摄像头的数据结合进行人流信息统计分析。

进一步的，所述机体下端设有语音交互模块，所述语音交互模块包括固定设置于机体上的显示屏、扬声器和麦克风，所述扬声器与计算机控制模块连接，所述语音交互模块用于进行语音提醒并根据行人的语音信号进行地点查询和路线指引，并在显示屏上显示人机交互信息和常规展示日期时间、天气、统计数据信息。

进一步的，所述机体上端固定设有爆闪灯，所述爆闪灯与计算机控制模块连接，所述爆闪灯根据计算机控制模块的控制信号启动，用于照射人行道上闯红色信号灯的行人。

进一步的，所述机体上固定设有光感，所述光感与计算机控制模块连接，所述光感用于检测当前光亮强度，并根据光亮强度将数据传输到计算机控制模块驱动地灯与爆闪灯亮起。

本发明还公开了一种根据人流量自动调节路权的方法，所述方法包括如下步骤：

1、检测步骤：检测模块通过摄像头与雷达进行实时检测等待区行人或车辆，同时对行人等待区内的行人进行人体识别或对等待区的车辆进行识别，统计等待区内的行人数量和车辆数量，并在划定区域内避免重复统计；

2、计算机控制步骤：包括信号灯控制步骤：计算机通过路权分配算法，智能控制信号灯切换；信号灯与地灯的亮灯时间根据人流量进行调整。

进一步地，所述计算机控制步骤包括语音提示控制步骤：计算机控制模块控制扬声器发出语音提示，绿色信号灯亮时，提醒行人及时通行；红色信号灯亮时，若检测到行人闯红灯，则语音提醒行人勿闯红灯。

进一步地，所述计算机控制步骤包括光感控制步骤和爆闪灯控制步骤：

光感控制步骤为通过光感检测当前光线强度，若光线条件良好，则通过计算机控制模块控制地灯不亮，若在夜间或光线条件不足时，则在绿色信号灯时通过计算机控制模块控制红绿地灯亮绿色，白光地灯亮起；在红色信号灯时通过计算机控制模块控制红绿地灯亮红色，白光地灯亮起；

爆闪灯控制步骤为在夜间或光线条件不足时，若有行人闯灯，则通过计算机控制模块开启爆闪灯照射闯红灯的行人。

进一步地，所述计算机控制步骤包括语音交互步骤：行人通过机器人上的麦克风和扬声器与机器人进行语音交互，通过机器人上的显示屏得到交互信息。

本发明的一种根据人流量自动调节路权的智慧斑马线机器人及方法具有以下优点：本发明集成行人信号灯，安全岛两端安装机动车信号灯，两台机器人实时检测各自所在等待区内的行人，通过路权分配算法，智能控制信号灯切换，减少交通拥堵，便利行人通行，同时本发明在斑马线上设有地灯，根据信号灯的变化地灯跟随进行变化，若检测到行人闯红灯，则机器人语音提醒行人勿闯红灯，同时在光线不足时白光地灯和爆闪灯亮起，提醒司机注意避让，提高了夜间行车和行人通行的安全性。

附图说明

图1是本发明的智慧斑马线机器人的整体结构示意图；

图2是本发明的智慧斑马线机器人背部结构示意图；

图3是本发明的模块架构示意图；

图4是本发明的硬件架构示意图；

图中标记说明：11、摄像头；12、爆闪灯；13、雷达；14、底座；15、扬声器；16、麦克风；17、信号灯；18、显示屏；19、机体；20、光感；101、检测模块；102、驱动模块；103、语音交互模块；104、计算机控制模块104。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种根据人流量自动调节路权的智慧斑马线机器人做进一步详细的描述。其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

如图1、图2、图3、图4所示，一种根据人流量自动调节路权的智慧斑马线机器人，包括底座14以及固定安装在底座14上的机体19，底座14和机体19可以为圆柱体或方形柱体或由柱体做各种适合实用的形态的变化的形体，底座14用于将机器人站立或固定设置在路面上，机体19表面设有信号灯17，信号灯17分为绿色信号灯和红色信号灯，分别指示行人通行和禁止通行的信号。机体19上端设有检测模块101，机体19内部具有计算机控制模块104，检测模块101与计算机控制模块104连接，检测模块101用于进行等待区行人人流或者车流统计与斑马线检测区行人检测，并将检测的数据通过计算机控制模块104传输到数据管理后台进行路权分配。信号灯17与地灯的亮灯时间根据人流量进行调整。当人流量较多时延长绿色信号灯时间让行人有足够的时间通过路口，当人流量较少或者车流量较大时延长红色信号灯时间，让更多的车辆通过。机体19中部设有驱动模块102，驱动模块102与计算机控制模块104连接，信号灯17与驱动模块102连接，地灯通过485通信协议与驱动模块102连接。驱动模块102通过接收计算机控制模块104传输下来的路权分配数据对信号灯17与地灯进行控制。机体19内固定设有扬声器15，扬声器15与计算机控制模块104连接，用于发出语音提示。

如图2所示，机体19下端设有语音交互模块103，语音交互模块103包括固定设置于机体19上的显示屏18、扬声器15和麦克风16。扬声器15与计算机控制模块104连接，语音交互模块103用于进行语音提醒并可根据行人的语音信号进行地点查询和路线指引。显示屏18显示人机交互信息和常规展示日期时间、天气、统计数据等信息。

机体19上端固定设有爆闪灯12。爆闪灯12与计算机控制模块104连接，爆闪灯12根据计算机控制模块104的控制信号启动，用于照射人行道上闯红灯的行人，以提醒车辆注意避让。

机体19顶端固定设有光感20，光感20与计算机控制模块104连接，所述光感20用于检测当前光亮强度，并根据光亮强度将数据传输到计算机控制模块104驱动地灯与爆闪灯12亮起，保证夜间行车安全。

检测模块101包括固定设置于机体19上端的摄像头11，摄像头11拍摄行人照片或视频传输到计算机控制模块104进行人流统计分析。

检测模块101还包括固定设置在底座14或者机体19上的雷达13，雷达13扫描行人获取人流量信号传输到计算机控制模块104与摄像头11的数据结合进行人流信息统计分析。

一种根据人流量自动调节路权的方法，包括如下步骤：

1、检测步骤：检测模块101通过摄像头11与雷达13进行实时检测等待区行人或车辆，同时对行人等待区内的行人进行人体识别或对等待区的车辆进行识别，统计等待区内的行人数量和车辆数量，并在划定区域内避免重复统计。

2、计算机控制步骤：计算机控制步骤包括信号灯控制步骤、语音提示控制步骤、爆闪灯控制步骤和光感控制步骤。

信号灯控制步骤为计算机通过路权分配算法，智能控制信号灯17切换；当人流量较多时延长绿色信号灯时间让行人有足够的时间通过路口，当人流量较少或者车流量较大时延长红色信号灯时间，让更多的车辆通过。

语音提示控制步骤为计算机控制模块104控制扬声器15发出语音提示，绿色信号灯时，提醒行人及时通行；红色信号灯时，若检测到行人闯红灯，则语音提醒行人勿闯红灯。

光感控制步骤为通过光感20检测当前光线强度，若光线条件良好，则通过计算机控制模块104控制地灯不亮，若在夜间或光线条件不足时，则在绿色信号灯时通过计算机控制模块104控制红绿地灯亮绿色，白光地灯亮起；在红色信号灯时通过计算机控制模块104控制红绿地灯亮红色，白光地灯亮起。

爆闪灯控制步骤为在夜间或光线条件不足时，若有行人闯红灯，则通过计算机控制模块104开启爆闪灯12照射闯红灯的行人，以提醒车辆注意避让。

3、语音交互步骤：行人通过机器人上的麦克风16和扬声器15与机器人进行语音交互，通过机器人上的显示屏18可以得到交互信息。语音交互内容可以为便民生活圈的重要地点的查询与路线指引或其他常见的本地生活问题。同时显示屏18常规展示日期时间、天气、统计数据等信息。交互内容可以根据需要进行设置，不仅限于此。

本发明的具体使用方法是：

将本发明的机器人分别安装在安全岛两端后，通过检测模块101上的摄像头11与雷达13进行实时检测等待区行人或者车流，同时可对行人等待区内的行人或车流进行识别，统计等待区内的行人或车流数量，并可在划定区域内避免重复统计，通过计算机控制模块104的路权分配算法，智能控制信号灯17切换；当人流量较多时延长绿色信号灯时间让行人有足够的时间通过路口，当人流量较少或者车流量较大时延长红色信号灯时间，让更多的车辆通过。

光感20实时检测当前光线强度，白天光线充足时，地灯不工作，绿色信号灯亮时，机器人通过扬声器15进行语音提醒行人及时通行；红色信号灯亮时，若检测到行人闯红灯，则语音提醒行人勿闯红灯。

在夜间与光线条件不足时，自动开启地灯，绿色信号灯亮时，红绿地灯亮绿色，白光地灯亮起，机器人通过扬声器15进行语音提醒行人及时通行；红色信号灯亮时，红绿地灯亮红色，白光地灯熄灭，若检测到行人闯红灯，则语音提醒行人勿闯红灯，同时开启爆闪灯12照射闯红灯的行人，提醒车辆注意避让。

当行人需要帮助时，可以通过机器人上的麦克风16与扬声器15与机器人进行人机交互，例如查询便民生活圈、重要地点和路线等。机器人通过扬声器15回答行人的问题，并通过显示屏18显示查询结果等信息。同时显示屏18常规展示日期时间、天气、统计数据等信息。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims

1.一种根据人流量自动调节路权的智慧斑马线机器人，包括机体（19），所述机体（19）表面具有信号灯（17）和检测模块（101），所述信号灯（17）分为绿色信号灯和红色信号灯；分别用于指示行人通行和禁止通行的信号，所述机体（19）内部具有计算机控制模块（104）和驱动模块（102），其特征在于，所述检测模块（101）与计算机控制模块（104）连接，所述检测模块（101）用于进行等待区行人人流或者车流统计与斑马线检测区行人检测，并将检测的数据通过计算机控制模块（104）传输到数据管理后台进行路权分配，所述驱动模块（102）与计算机控制模块（104）连接，信号灯（17）与驱动模块（102）连接，地灯通过485通信协议与驱动模块（102）连接，所述驱动模块（102）通过接收计算机控制模块（104）传输下来的路权分配数据对信号灯（17）与地灯进行控制，信号灯（17）与地灯的亮灯时间根据人流量进行调整。

2.根据权利要求1所述的根据人流量自动调节路权的智慧斑马线机器人，其特征在于，所述检测模块（101）包括固定设置在机体（19）上的摄像头（11），所述摄像头（11）拍摄行人照片或视频传输到计算机控制模块（104）进行人流统计分析。

3.根据权利要求2所述的根据人流量自动调节路权的智慧斑马线机器人，其特征在于，所述检测模块（101）包括固定设置在机体（19）上的雷达（13），雷达（13）扫描行人获取人流量信号传输到计算机控制模块（104）与摄像头（11）的数据结合进行人流信息统计分析。

4.根据权利要求1所述的根据人流量自动调节路权的智慧斑马线机器人，其特征在于，所述机体（19）下端设有语音交互模块（103），所述语音交互模块（103）包括固定设置于机体（19）上的显示屏（18）、扬声器（15）和麦克风（16），所述扬声器（15）与计算机控制模块（104）连接，所述语音交互模块（103）用于进行语音提醒并根据行人的语音信号进行地点查询和路线指引，并在显示屏（18）上显示人机交互信息和常规展示日期时间、天气、统计数据信息。

5.根据权利要求1所述的根据人流量自动调节路权的智慧斑马线机器人，其特征在于，所述机体（19）上端固定设有爆闪灯（12），所述爆闪灯（12）与计算机控制模块（104）连接，所述爆闪灯（12）根据计算机控制模块（104）的控制信号启动，用于照射人行道上闯红色信号灯的行人。

6.根据权利要求1所述的根据人流量自动调节路权的智慧斑马线机器人，其特征在于，所述机体（19）上固定设有光感（20），所述光感（20）与计算机控制模块（104）连接，所述光感（20）用于检测当前光亮强度，并根据光亮强度将数据传输到计算机控制模块（104）驱动地灯与爆闪灯（12）亮起。

7.一种利用如权利要求1-6任一项所述的机器人进行根据人流量自动调节路权的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1、检测步骤：检测模块（101）通过摄像头（11）与雷达（13）进行实时检测等待区行人或车辆，同时对行人等待区内的行人进行人体识别或对等待区的车辆进行识别，统计等待区内的行人数量和车辆数量，并在划定区域内避免重复统计；

2、计算机控制步骤：包括信号灯控制步骤：计算机通过路权分配算法，智能控制信号灯（17）切换；信号灯（17）与地灯的亮灯时间根据人流量进行调整。

8.根据权利要求7所述的人流量自动调节路权的方法，其特征在于，所述计算机控制步骤包括语音提示控制步骤：计算机控制模块（104）控制扬声器（15）发出语音提示，绿色信号灯亮时，提醒行人及时通行；红色信号灯亮时，若检测到行人闯红灯，则语音提醒行人勿闯红灯。

9.根据权利要求7所述的人流量自动调节路权的方法，其特征在于，所述计算机控制步骤包括光感控制步骤和爆闪灯控制步骤：

光感控制步骤为通过光感（20）检测当前光线强度，若光线条件良好，则通过计算机控制模块（104）控制地灯不亮，若在夜间或光线条件不足时，则在绿色信号灯时通过计算机控制模块（104）控制红绿地灯亮绿色，白光地灯亮起；在红色信号灯时通过计算机控制模块（104）控制红绿地灯亮红色，白光地灯亮起；

爆闪灯控制步骤为在夜间或光线条件不足时，若有行人闯灯，则通过计算机控制模块（104）开启爆闪灯（12）照射闯红灯的行人。

10.根据权利要求7所述的人流量自动调节路权的方法，其特征在于，所述计算机控制步骤包括语音交互步骤：行人通过机器人上的麦克风（16）和扬声器（15）与机器人进行语音交互，通过机器人上的显示屏（18）得到交互信息。